離子濃度恒定英文解釋翻譯、離子濃度恒定的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【醫】 iso-ionia
分詞翻譯:
離子的英語翻譯:
ion
【化】 ion
【醫】 ion
濃度的英語翻譯:
chroma; consistence; consistency; deepness; strength
【化】 concentration
【醫】 concentration; M-concentration M; strength
恒的英語翻譯:
constant; lasting; permanent; usual
定的英語翻譯:
book; order; decide; fix; stable; surely; calm
專業解析
在化學和電化學領域,"離子濃度恒定"(Constant Ion Concentration)指溶液中特定離子的濃度保持穩定,不隨時間或反應進程發生顯著變化的狀态。這種狀态常見于緩沖溶液、電化學平衡體系及生理環境中,其核心在于動态平衡的維持。
一、基礎定義與機制
離子濃度恒定需通過以下機制實現:
- 緩沖作用:緩沖溶液(如乙酸/乙酸鈉)通過共轭酸堿對的平衡($ce{CH3COOH <=> CH3COO- + H+}$)抵抗外來的酸/堿擾動,維持特定離子(如 $ce{H+}$)濃度穩定。
- 溶解平衡:難溶電解質(如 $ce{CaCO3}$)的沉澱-溶解平衡($ce{CaCO3(s) <=> Ca^{2+} + CO3^{2-}}$)使離子濃度在飽和溶液中恒定。
- 生理調節:生物體通過離子通道和泵(如 $ce{Na+/K+}$-ATPase)動态調節細胞内外的 $ce{Na+}$、$ce{K+}$ 濃度,維持滲透壓和電化學梯度。
二、科學意義與應用
- 電化學測量:在電導率測定和電位分析法中,恒定離子強度(如添加 $ce{KNO3}$)可消除離子間相互作用對測量的幹擾,确保數據準确性。
- 工業反應控制:濕法冶金中,通過控制 $ce{Cu^{2+}}$ 濃度恒定(如添加絡合劑)優化電解沉積效率。
- 生物醫學研究:細胞培養液需保持 $ce{Na+}$、$ce{K+}$、$ce{Ca^{2+}}$ 等離子濃度穩定,以模拟内環境并保障細胞活性。
三、權威定義參考
- 《英漢化學化工詞彙》(科學出版社)定義:"離子濃度"(ion concentration)為單位體積溶液中離子的摩爾數,其恒定需依賴勒夏特列原理(Le Chatelier's principle)下的平衡移動。
- IUPAC《電化學術語》 強調:恒定離子濃度體系需滿足質量作用定律($frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b} = K$),其中平衡常數 $K$ 決定離子濃度的穩态值。
實例說明:血液中的 $ce{HCO3-/CO2}$ 緩沖對維持 $ce{pH} approx 7.4$,即使代謝産生額外 $ce{H+}$,反應 $ce{H+ + HCO3- <=> H2CO3 <=> CO2 + H2O}$ 仍能保持 $ce{H+}$ 濃度相對恒定,防止酸中毒。
網絡擴展解釋
“離子濃度恒定”是指溶液中某種或多種離子的濃度在特定條件下保持相對穩定,不隨外界幹擾(如加入少量酸、堿或稀釋)而發生顯著變化。這一概念常見于化學平衡、緩沖溶液、生物體液調節等領域。以下是詳細解釋:
1. 基本定義
離子濃度恒定并非指濃度絕對不變,而是指當體系受到微小擾動時,通過化學平衡的移動(如電離平衡、沉澱溶解平衡等),抵消外界影響,使濃度恢複至接近原水平的狀态。例如:
- 緩沖溶液(如醋酸-醋酸鈉體系)中,加入少量強酸或強堿時,H⁺或OH⁻的濃度變化極小;
- 生物體液(如血液)通過HCO₃⁻/CO₂緩沖系統維持pH穩定。
2. 實現原理
離子濃度恒定依賴于勒沙特列原理(Le Chatelier's principle):
- 當體系受到外界幹擾(如添加反應物/産物),平衡向減弱這種變化的方向移動。
- 舉例:在AgCl的沉澱溶解平衡(AgCl ⇌ Ag⁺ + Cl⁻)中,若加入NaCl(增加Cl⁻濃度),平衡左移,Ag⁺濃度降低,最終Cl⁻濃度仍維持較高但穩定的水平。
3. 應用場景
- 化學實驗:緩沖溶液用于控制反應體系的pH;
- 生物醫學:生理鹽水(0.9% NaCl)維持細胞滲透壓穩定;
- 工業處理:廢水處理中通過調節離子濃度沉澱重金屬。
4. 限制條件
- 溫度恒定:平衡常數(如Ksp、Ka)隨溫度變化;
- 無劇烈擾動:大量添加反應物或生成物會打破平衡。
若需進一步了解具體體系的平衡計算或公式推導,可參考化學平衡或緩沖溶液相關教材。
分類
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