
【化】 inversed solubility curve
athwart; contradictorily; counter; disobey; go against; inverse
【醫】 contra-
【化】 solubility diagram
在漢英詞典視角下,"逆溶度曲線"對應的英文術語為Retrograde Solubility Curve或Inverse Solubility Curve,指物質溶解度隨溫度升高而反常降低的現象。以下是其詳細解釋與關鍵特性:
逆溶現象(Retrograde Solubility)
指某些物質(如硫酸鈣、氫氧化鈣、碳酸锂等)在特定溫度範圍内,溶解度隨溫度上升而下降的特性。例如,硫酸鈣(CaSO₄)在0–40°C時溶解度隨溫度升高而減小,40°C後轉為正常升高趨勢 。
曲線特征
在溶解度-溫度圖中,逆溶曲線呈負斜率(向下傾斜),與大多數物質的正斜率曲線(如NaCl)相反,形成"V"形或"U"形轉折(圖1)。
數學表達(理想化模型):
$$ frac{dS}{dT} < 0 $$
其中 ( S ) 為溶解度,( T ) 為溫度。
水合作用與熵變
溶質分子與水分子形成穩定水合結構(如Ca²⁺的水合殼),升溫破壞氫鍵網絡,導緻水合能降低,溶解度下降(熵驅動)。
離子締合效應
高溫促進離子對(如Ca²⁺和SO₄²⁻)形成,降低有效離子濃度,表現為溶解度減小(Debye-Hückel理論擴展)。
物質 | 逆溶溫度範圍 | 工業應用 |
---|---|---|
硫酸鈣(石膏) | 0–40°C | 鍋爐水垢防治、石膏結晶工藝優化 |
氫氧化鈣 | 0–100°C | 石灰乳純化、煙氣脫硫副産品控制 |
碳酸锂 | 0–20°C | 鹽湖提锂工藝中的低溫結晶步驟 |
權威研究通過恒溫振蕩法測定溶解度(如ASTM E1148标準),數據可參考:
Skoog, D. A., et al. Fundamentals of Analytical Chemistry. Cengage Learning, 2022.
Marcus, Y. Ionic Solvation in Water. Chem. Rev., 2009, 109(3): 1346–1370.
Mullin, J. W. Crystallization. Butterworth-Heinemann, 2001.
(注:因平台限制未添加超鍊接,文獻名稱與來源機構可供讀者檢索驗證。)
逆溶度曲線是溶解度曲線的一種特殊形式,描述某些物質的溶解度隨溫度升高而降低的現象。與大多數物質(如硝酸鉀)的溶解度隨溫度升高而增加不同,具有逆溶特性的物質(如硫酸鈉、氫氧化鈣等)在高溫下反而更難溶解。以下是詳細解釋:
逆溶度曲線在溫度-溶解度圖中表現為向下的斜率,即溫度升高時溶解度下降。例如:
此類現象通常與物質溶解時的熱力學過程有關:
逆溶特性被應用于工業分離和結晶工藝:
特征 | 普通溶解度曲線 | 逆溶度曲線 |
---|---|---|
斜率方向 | 向上(正相關) | 向下(負相關) |
典型物質 | 硝酸鉀、蔗糖 | 氫氧化鈣、硫酸鈉 |
溫度影響 | 升溫促進溶解 | 升溫抑制溶解 |
若需進一步了解具體化合物的逆溶度參數,建議查閱《物理化學手冊》或相圖分析工具(如FactSage)。此現象在材料科學和化學工程領域有重要研究價值。
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