《(2.1.2)--2.1.2污染物的基本性质（下）.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(2.1.2)--2.1.2污染物的基本性质（下）.pdf（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 本节介绍的污染物质基本性质是：密度表面张力 污染物的基本性质（上）等张比容溶解度（一）密度density 密度是单位体积物质的质量，被广泛用于环境科学领域。密度还被用于估算物质的表面张力、黏度和各种相分配系数。密度的数学表达式如下:mVM 其中，代表密度，单位kg/m3；M代表摩尔质量，单位kg/mol;Vm代表摩尔体积，单位m3/mol。（一）密度density 1994年，Girolami提出了一个简单而有效的估算液态物质密度的方法:i5vnaiiM其中，单位g/cm3;M单位g/mol;ni是i种原子的数目;vai是第i种原子的相对体积。系数5是由原子相对体积的关系推导而来的。根据范德
2、华(Van der Waals)半径，可以推导出原子之间的相对体积，其数据依据元素周期可以通过查表的方法获得。（一）密度density例:估算-溴代萘(-BrC10H7)在20时的密度，其摩尔分子量是207.08g/mol。计算其分子体积(cm3/mol):160=(7)(1)+(10)(2)+(5)(1)(5)=vn5=Vaiim修正：考虑到此分子含有两个苯环，每个贡献因子为7.5%，所以做15%的修正后，该化合物的密度为1.49g/cm3。该化合物真实的密度是1.4825g/cm3,两者相差0.35%。1.294=207.08/160=计算密度(g/cm3):（二）表面张力和等张比容 表面
3、张力是液体的一种基本特性，其定义是增加液体的单位表面积所需要做的功，用符号表示，单位为J/m2或者N/m。一般有机化合物液体在20温度下的表面张力为0.020.04N/m。具有明显氢键效应的有机液体，其表面张力可能高至0.0728N/m。表面张力一般是通过测定液体临界温度下的等张比容，再通过换算而得到的。等张比容的定义为:gMP-141其中，P代表等张比容，m3kg1/4/s1/2 mol;M是摩尔分子量，kg/mol;1是液体密度，kg/m3;g是蒸气密度，kg/m3。（二）表面张力和等张比容由于蒸气密度远远小于液体的密度，因此，以上表达式可以简化为:1952年，McGowan提出了一个简单
4、而广泛使用的估算液体等张比容的方法。其原理是基于分子中每个原子对等张比容的贡献率和原子之间价键的影响。估算方程式如下:141MP 41MP键NnPAii19i或者 其中，ni代表分子中第i种原子的数目；Ai是第i种原子对等张比容的贡献率，各种原子对等张比容的贡献率可查表得到;N键是分子含有的价键的数目，其中单键、双键和三键都视为一种键，不加区分。例:估算氯代苯在20下的等张比容和表面张力，氯代苯相对分子质量为112.56,相对密度为1.1063。估算氯代苯中各原子对等张比容的贡献(m3kg1/4/s1/2):估算氯代苯的表面张力(dyn/cm):估算氯代苯的等张比容(m3kg1/4/s1/2)
5、:471.1=(1)(62.0)+(5)(24.7)+(6)(47.6)=n +An +An =nclHHccicliAA32.59=2.56).1063)/(11(243.1)(1=/M)(P=441243.1=19(12)-471.1=19N-n=Pi键iA （二）表面张力和等张比容 （三）溶解度 溶解度在很大程度上决定着污染物质在空气、水、土壤和生物机体中的分布和积累，以及污染物质在环境中的迁移速率和降解速率，是非常重要的一个参数。（三）溶解度 溶解度是污染物质在介质中达到平衡时的浓度。物质在液体中的溶解度可以表示为摩尔溶解度(mol/L溶液)，质量溶解度(g/L溶液)，或者质量比(g/
6、kg溶剂)。物质的溶解度一般分为无限可溶解、可溶解(0.1mol/L)、中度溶解(0.1 mol/LC 0.01 mol/L)、不溶解(0.01mol/L)和极不溶解(1g/L)。（三）溶解度 溶解度与化合物的结构密切相关。相同或者相类似的化合物容易相互溶解，例如极性的物质容易溶解于水中，容易形成氢键的物质也容易溶解于水中。另外，分子尺寸越大，溶解度越小。其他例如不饱和键数目、支链程度、分子的伸缩性和折叠特性等都会影响物质的溶解度。（三）溶解度 Klopman等人于1992年提出了官能团方法,用于非离子性有机化合物溶解度的估算。GiinCSi0lg其中,S表示溶解度，g/g；C0是常数；ni是分子中官能团的个数；Gi是官能团对溶解度的贡献系数。（四）例题 估算液体五氯苯的溶解度。1.识别分子结构识别分子结构:C0 3.5650=Cr()-0.4944=CH()-0.3690Cl -0.63182.计算计算:-2.43508)(5)(-0.631+0.3690)-(1)(+0.4944)-(5)(+3.5650nlgi0GCSi因此，估算的溶解度S是1.46x 10-5mol/L。