何谓溶度积?有何意义?
溶度积是表示在难溶电解质的饱和溶液中,当温度一定时,其离子的物质的量浓度(mol/L)的乘积为一个常数,这就叫溶度积,或称溶解平衡常数(Ks)。例如,从手册中查得在25℃时AgCl的Ks=1.8×10-10。AgCl在水中的溶解平衡如下: AgCl(固) Ag++Cl- 在水中产生等量的Ag+及Cl-离子。 [Ag+][Cl-]=1.8×10-10 令S为该难溶盐的溶解度(mol/L),则 S=[Ag+]=[Cl-]=√1.8×10-10 =1.34×10-5+mol/L=0.0134mmol/L 故AgCl在25℃时的溶解度是0.0134mmol/L。 多离子的溶解平衡通式为: AnBm(固) nA+mB KS=[A]n[B]m 例如,查得Zn(OH)2的KS=7.1×10-18,其溶解平衡式为: Zn(OH)2(固) Zn2++2OH- 相当于通式中n=1,m=2;则 KS=[Zn2+][OH-]2=[S][2S]2=4S3=7.1×10-18 S=1.21×10-6mol/L=1.21×10-3 mol/L 故Zn(OH)2的溶解度是1.21×10-3 mol/L。溶度积的意义在于: (1)水溶液中,组成其难溶电解质的离子浓度乘积,如果正好等于溶度积时,这时的溶液叫做饱和溶液。 (2)水溶液中,组成某难溶电解质的离子的浓度乘积,如果大于溶度积时,就产生过饱和。这时就会发生沉淀。但当沉淀物析出之后,该溶液仍是饱和溶液。 (3)水溶液中,组成某难溶电解质的离子的浓度的乘积,如果小于其溶度积时,叫做不饱和溶液。因此,这时如再继续加入此难溶电解质,还可以继续溶解,直到饱和为止。 在工业水处理中,经常应用溶解平衡的概念,使某些难溶物质,从水中沉淀析出。或是利用溶度积来判断水溶液是否会产生沉积,为防止结垢提供依据。 6、天然水中含有哪些杂质?按颗粒大小如何分类? 水中杂质种类极多。按其性质可分为无机物、有机物和微生物。按分散体系分类,即按杂质粒子的大小及同水之间的相互关系来分类,可分为以下三类。 (1)分子-离子分散系。小于1nm(纳米,10-9m),包括各种无机、有机的低分子物及其离子,在水中成为溶液。 (2)胶态分散系。大小由1~200nm,其中有的高分子物以溶液存在,溶胶微粒以溶胶存在。 (3)粗分散系。大于0.2µm(微米,10-6m),其中有悬浊液和乳浊液。 天然水在大自然的循环过程中,无时不与外界接触,在与地面、地层接触时,溶解了土壤和岩石,卷带了各种悬浮物质;水溶解了来自空气的和有机物分解出来的气体;水还经常受到工业废物、排出物、油状物及工艺加工的物料所污染,使水中杂质的成分变得非常复杂。这些杂质与水接触物质的过程有关,其数量又与水的接触时间和条件有关。这些杂质对工业生产的影响很大,不仅影响生产装置的换热设备,产生腐蚀和结垢,乃至被迫停产,而且还影响产品的质量。因此,要根据各种生产装置对水质的要求,对天然水中的各种杂质,采用相应的方法进行必要的处理。