【導(dǎo)讀】了解溶液的通性。明確酸堿的近代概念，酸堿的解離平衡和緩沖。的解離平衡及其移動；掌握沉淀與溶解平衡、溶度積規(guī)則及其有關(guān)計。了解膠體的聚沉、保護及表面活性劑的結(jié)構(gòu)。了解水體的主要污染物的來源及其危害。堿性和導(dǎo)電性等；難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液有一定的共同性和規(guī)律性。該類性質(zhì)稱為稀溶液的通性，或稱為依數(shù)性。wA—溶劑的質(zhì)量，單位為kg。設(shè)有雙組分溶液，溶劑A和溶質(zhì)B的物質(zhì)的量分別為nA和nB，注意：無論有若干種物質(zhì)，摩爾分數(shù)之和總是等于1。氣所具有的壓力稱為該溫度下液體的飽和蒸氣壓，質(zhì)的摩爾分數(shù)成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。因其易吸收空氣中的水分在其表面形成溶液，該溶。不斷凝結(jié)進入溶液而達到消除空氣中水蒸氣的目的。Kfp,kbp只與溶劑種類有關(guān)。低水的凝固點，避免因結(jié)冰，體積膨脹而使水箱破裂。組成的焊錫，熔點為180℃，用于焊接時不會使焊件過熱，人體血液的滲透壓約為780kPa，病人注射或輸液時，

　　

【正文】 粉末，加水、起泡劑，攪拌并吹人空氣使產(chǎn)生氣泡，用捕集劑使礦物變成憎水性。礦物由于疏水性而粘附氣泡浮起，這樣便可分離收集有效成分。 ? 其它 啤酒、汽水、洗發(fā)和護發(fā)用品等都需用起泡劑，使產(chǎn)生大量的泡沫。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 81 消泡作用 在另外一些情況下，則必須消除泡沫，例如，洗滌、蒸餾、萃取等過程中，大量的泡沫會帶來不利。必須適當抑制發(fā)泡，往往加入一些短碳鏈 (如 C5~C8)的醇或醚，它們能將泡沫中的起泡劑分子替代出來；又由于碳鏈短，不能在氣泡外圍形成牢固的保護膜，從而降低氣泡的強度而消除泡沫。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 82 膜化學(xué) 膜是二維結(jié)構(gòu)的伸展體，是兩親分子組成的有序排列的集合體。它的基本功能是從物質(zhì)群中有選擇地透過或輸送特定的物質(zhì) (分子、離子、電子和光子等 )。 膜是一種重要的基礎(chǔ)功能材料，它具有分離功能、生物功能和能量轉(zhuǎn)換功能等。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 83 分離膜 具有分離功能的膜稱為分離膜，是一種能有效分離提取所需物質(zhì)的功能膜。根據(jù)分離膜中微孔的大小及其疏密性的不同，通?？梢詫⒛し譃橹旅苣ぁ⒍嗫啄ず屠w維質(zhì)膜。 ? 致密膜中聚合物的填充方式是分子狀，孔徑為 0~，適用于反滲透，滲析，電滲析等操作使用。 ? 多孔膜孔徑 5nm~1μm，孔的大小與膠體粒子的大小一般，適用于超過濾，膜過濾等操作使用； ? 纖維質(zhì)膜孔徑 2μm以上，用于對更大分散質(zhì)的過濾操作。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 84 分離膜的應(yīng)用 膜 應(yīng)用 氣體透過膜 富氧制取，富集氦 離子交換膜 海水談化，硬水軟化，電解隔膜 反滲透膜 海水淡化，鹽水脫鹽，超純水制備 超濾膜 膠體分離，廢液處理，溶液濃縮 透析膜 人工腎等人工器官 釋放控制膜 緩釋性藥劑 表 常見分離膜及其應(yīng)用 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 85 能量轉(zhuǎn)化功能膜 能量轉(zhuǎn)化功能膜是當今重要的研究課題之一。將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的重要應(yīng)用之一是光解水，產(chǎn)生氫和氧。將光能轉(zhuǎn)化為電能關(guān)鍵工作是制造出性能穩(wěn)定的有機薄膜太陽能電池。大面積利用太陽能一定需要用膜的形式。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 86 LB膜 ? LB膜簡介 LB膜是由美國科學(xué)家蘭繆爾 (I. Langmuir)和勃洛杰脫 (K. B. Blodgett) 建立的一種在固體表面上沉積的多層單分子膜?？稍诮M成上、次序上作任意安排，其層數(shù)與厚度皆可以在分子水平上控制。 ? LB膜的應(yīng)用 ? 在生物膜的功能模擬研究中，以葉綠素、維生索、磷脂和膽固醇等物質(zhì)形成的 LB膜，可用以研究生物膜中的電子傳遞、能量傳遞、生物膜電現(xiàn)象、物質(zhì)跨膜輸運過程等。 ? 利用 LB膜可制成仿生薄膜，作為仿生傳感器。 ? 光色互變的 LB膜可作為光記憶材料。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 87 水污染及其危害 水是一種寶貴的自然資源，是人類生活、動植物生長和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的物質(zhì)。 引起水體污染的原因有兩個方面 ： ? 自然污染 主要是自然原因所造成的，如特殊地質(zhì)條件使某些地區(qū)有某種化學(xué)元素大量富集，天然植物在腐爛過程中產(chǎn)生某種毒物，以降雨淋洗后夾帶各種物質(zhì)流入水體。 ? 人為污染 是人類生活和生產(chǎn)活動中給水源帶進了許多污染物，包括生活污水、工業(yè)廢水、農(nóng)田排水和礦山排水、廢渣和垃圾傾倒在水中或岸邊經(jīng)降雨淋洗流入水體也會造成污染。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 88 無機物污染 ? 重金屬 重金屬主要包括 Hg、 Cd、 Pb、 Cr等，此外還有 As。As雖不是重金屬，但毒性與重金屬相似，故經(jīng)常和重金屬一起討論。重金屬的致害作用在于使人體中的酶失去活性，它們的共同特點是即使含量很小也有毒性，因為它們能在生物體內(nèi)積累，不易排出體外，因此危害很大。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 89 氰化物和酸堿污染 ? 氰化物污染 氰化物的毒性很強，在水中以 CN存在。若遇酸性介質(zhì)，則CN能生成毒 性極強的揮發(fā)性氫氰酸 HCN。氰化物主要來源于電鍍、煤氣、冶金等工業(yè)的廢水。 CN的毒性是由于它與人體中的氧化酶結(jié)合，使氧化酶失去傳遞氧的作用，引起呼吸困難，全身細胞缺氧而窒息死亡?？谇徽衬のM約50mg氫氰酸，瞬時即能致死。我國工業(yè)廢水中氰化物的最大允許排放濃度 (以 CN計 )為 dm3。 ? 酸堿污染 酸堿污染可使水體的 pH發(fā)生變化 (pH過低或過高 )，會消滅或抑制一些有助于水凈化的細菌及微生物的生長，從而影響了水的自凈能力。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 90 有機物污染 ? 碳氫化合物污染 城市生活污水和食品、造紙等工業(yè)廢水中含有大量的碳氫化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等。它們在水中的好氧微生物 (指生活時需要氧氣的微生物 )的參與下，與 O2作用降解時，要消耗水中溶解的 O2 ，所以常常稱這些有機物為耗氧有機物。 水中含有大量耗氧有機物時，水中溶解的 O2將急劇下降，降至低于 4mgdm3時，魚就難以生存。若水中含 O2量太低，這些有機物又會在厭氧微生物 (指在缺氧的環(huán)境中才能生活的微生物 )作用下，與水作用產(chǎn)生 CH H2 S、 NH3等物質(zhì)，即發(fā)生腐敗，使水變質(zhì)。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 91 ? 殺蟲劑、洗滌劑和多氯聯(lián)苯、苯并芘等污染 隨著現(xiàn)代石油化學(xué)工業(yè)的高速發(fā)展，產(chǎn)生了多種原來自然界沒有的有機毒物，如有機氯農(nóng)藥、有機磷農(nóng)藥、合成洗滌劑，多氯聯(lián)苯 (工業(yè)上用于油漆和油墨的添加劑 ,熱交換劑和塑料軟化劑等 )、苯并芘 (來源于煤焦油、汽油、煤、香煙等的不完全燃燒 )。這些化合物在水中很難被微生物降解，因而稱為難降解有機物。它們被生物吸收后，食物鏈逐步被濃縮而造成嚴重危害。其中如苯并芘、多氯聯(lián)苯等還有致癌作用。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 92 ? 石油 石油在開采、煉制、貯運、使用的過程中，原油和各種石油制品進入環(huán)境而造成污染可帶來嚴重的后果。這不僅是因為石油的各種成分都有一定的毒性，還因為它具有破壞生物的正常生活環(huán)境，造成生物機能障礙的物理作用。石油比水輕又不溶于水，覆蓋在水面上形成薄膜層，一方面阻止大氣中氧在水中溶解，另一方面因石油膜的生物分解和自身的氧化作用，消耗水中大量的溶解氧，致使水體缺氧。同時，油膜堵塞魚的鰓部，使魚呼吸困難，甚至引起魚死亡。若以含油污水灌田，也可因油粘膜粘附在農(nóng)作物上而使其枯死。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 93 水的富營養(yǎng)化 生活污水、食品等工業(yè)廢水、農(nóng)田排水和人畜糞便、含磷洗衣粉中，常含有磷、氮等水生植物生長、繁殖所必需的營養(yǎng)元素。在湖泊、水庫、內(nèi)海、海灣、河口等水體，水流緩慢，停留時間長，植物營養(yǎng)元素富集，又適宜于水生植物繁殖，因而使藻類及浮游生物大量繁殖。 由于占優(yōu)勢的浮游生物的顏色不同，水面往往呈現(xiàn)藍色、紅色、棕色或綠色等。這種現(xiàn)象在江河、湖泊中稱為 “ 水華 ” ，在海中則叫做 “ 赤潮 ” 。 水體發(fā)生 “ 富營養(yǎng)化 ” 時，還由于缺氧，致使大多數(shù)水生動、植物不能生存，致死的動植物遺骸，在水底腐爛沉積，使水質(zhì)不斷惡化。 綠色洗滌 ——無磷洗滌劑 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 94 熱污染 一些熱電廠、核電站及各種工業(yè)過程中的冷卻水，若不采取措施而直接排入水體，均可引起熱污染。熱污染對水體的危害不僅僅是由于溫度的提高直接殺死水中某些生物 (例如鱒魚在水溫 20℃ 時，可致死亡 )，而且，溫度升高后，必然降低了水中氧的溶解量。在這樣不適宜的溫度及缺氧的條件下，對水中生態(tài)系統(tǒng)的破壞是嚴重的。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 95 中國的水資源危機 * 基本國情： 水總量不小， m3 (), 居世界第 6。 人均太小， 2200m3，相當于世均 1/5，美國 1/6，加拿大1/60，名列世界 109位，是世界 13個貧水國之一。 危機的五個表現(xiàn)： 。 。 。 。 ,二次水利用率太低。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 96 選讀材料 水的凈化與廢水處理 一級處理：物理處理法 二級處理：生物處理法（微生物代謝） 三級處理： 化學(xué)反應(yīng)法、離子交換法、反 滲透法、臭氧氧化法、活性炭 吸附法、氯化法 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 97 廢水常用處理方法 常用混凝劑：鋁鹽、鐵鹽 中和膠體雜質(zhì)的電荷 黏結(jié)膠體雜質(zhì)微粒 吸附膠體雜質(zhì) 助凝劑：細黏土、膨潤土 影響因素 :pH、溫度、攪拌強度 （ 1）沉淀反應(yīng) FeS(s) + Hg2+ (aq) = HgS(s) + Fe2+(aq) 常用沉淀劑： Na2CO CaO、 Na2S 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 98 （ 2）氧化還原法 Cr2O72 + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ +7H2O 加 NaOH， 調(diào)節(jié) pH為 68，生成 Cr(OH)3沉淀 常用氧化劑 : O2 (空氣 )、 Cl H2O O3 常用還原劑： FeSO Fe粉、 SO Na2SO3 陽離子交換樹脂 RSO3H + M+ = RSO3 M + H+ 陰離子交換樹脂 RN(CH3)OH + RN(CH3)X + OH+ 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 99 4. 電滲析法和反滲透法 反滲透是一種利用高分子膜進行物質(zhì)分離的過程，可以從水中除去 90%以上的溶解鹽類及 99%以上的膠體、微生物、有機物等 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 100 本章小結(jié) ? 非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降、沸點升高、凝固點下降以及滲透壓等與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比，而與溶質(zhì)的本性無關(guān)。 ? 酸堿質(zhì)子理論認為凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)都是酸；凡能結(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)都是堿。并提出了共軛酸堿的概念： 共軛酸 = 共軛堿 + H+ ， K a ?K b = K w ccKa a /??? 稀釋定律： ? 一元酸堿溶液 pH的近似計算： 或 ccKca ??? )H( ccKc ??? b)OH(? 多元弱酸 (堿 )的解離是分級進行的，每一級解離都有一個解離常數(shù)。一般情況下 Ka1Ka2Ka3， 以一級解離為主。因此以處理一元酸堿溶液的方法來計算其 pH值。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 101 ? 同離子效應(yīng) 在弱酸的溶液中加入該酸的共軛堿 ， 或在弱堿的溶液中加入該堿的共軛酸 ， 使得弱酸或弱堿的解離度大大下降的現(xiàn)象 ， 稱為同離子效應(yīng) 。 ? 緩沖溶液 弱酸及其共軛堿或弱堿及其共軛酸所組成的溶液對外加的酸和堿具有緩沖能力。當溶液的 pH值在 pKa附近時，具有最強的緩沖能力。 eqeqaeq(( H )(p p l gaccKccHKc? ????eqeq共軛酸）( 共軛堿)共軛酸）( 共軛堿)首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 102 續(xù) ? 配離子解離平衡 配離子是由中心離子或中心原子和若干個中性分子或它種離子通過配位鍵組成的復(fù)雜離子，在水溶液中存在解離平衡。穩(wěn)定常數(shù)和不穩(wěn)定常數(shù)之間存在互為倒數(shù)的關(guān)系。改變?nèi)芤旱乃岫韧鶗鹋潆x子解離平衡的移動。一種配離子可以轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的配離子。 ? 多相離子平衡 難溶電解質(zhì)在水溶液中，存在固體和溶液中離子之間的的多相離子平衡。當溶液中濃度商大于溶度積常數(shù)時生成難溶鹽，反之難溶鹽溶解。因加入含有共同離子的強電解質(zhì)，而使難溶電解質(zhì)溶解度降低的現(xiàn)象也叫同離子效應(yīng)。一種難溶的電解質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為更難溶的電解質(zhì)。利用酸堿反應(yīng)，配位反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)可以使沉淀溶解。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 103 ? 膠體粒子由膠粒和帶相反電荷的離子組成，膠體屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定的高分散系統(tǒng)，加入電解質(zhì)溶液、將兩種異號電荷的溶膠混合、加熱均可促使膠體聚沉。 ? 表面活性劑分子中同時存在親水基團和親油基團，它能起到降低表面張力的作用。由于加入表面活性物質(zhì)而形成穩(wěn)定的乳狀液的作用叫做乳化作用。 ? 膜是一種重要的功能性材料，可用于分離、生物模擬、能量轉(zhuǎn)化等目的。 ? 水是寶貴的自然資源。威脅水資源的主要是人為污染。重金屬、碳氫化物污染和水的富營養(yǎng)化是全球性的問題。 首 頁 末 頁 下一頁 上一頁 104