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哪些因素会影响酒石酸钠二水合物的溶解平衡 一、温度方面 1.温度高低 温度就像一个调皮的小助手,对溶解平衡影响可大了。如果温度升高,就像给酒石酸钠二水合物的溶解加了把劲儿。因为温度高了,分子运动就变得更活跃了,溶剂分子就更容易把溶质分子(酒石酸钠二水合物)包围起来,让它溶解。就好比天气热的时候,糖在水里溶解得更快更多一样。反过来,如果温度降低,分子运动就慢下来了,酒石酸钠二水合物的溶解能力也会跟着下降,可能本来溶解了不少,温度一低就有一部分析出来了。 二、溶剂的性质 1.溶剂种类 不同的溶剂就像不同的小房子,对酒石酸钠二水合物的容纳能力不一样。如果是一种和酒石酸钠二水合物 “合得来” 的溶剂,那它就容易溶解。比如说,在水里酒石酸钠二水合物能溶解得挺好,但是如果换一种有机溶剂,像乙醇之类的,可能溶解的量就少多了,甚至几乎不溶解。这是因为酒石酸钠二水合物分子和水分子之间的相互作用力比较强,能让它很好地分散在水中,而和乙醇分子的相互作用力就弱很多。 2.溶剂的量 溶剂的量也很关键。如果溶剂很多,就像有很大的空间来容纳酒石酸钠二水合物,那它就能溶解更多的溶质。就像你有一个大杯子装水,能放很多糖溶解在里面;如果杯子很小,水少,能溶解的糖也就少了。不过呢,这里有个极限,就是达到饱和状态后,再增加溶剂也不能再溶解更多的酒石酸钠二水合物了。 三、溶质的状态 1.溶质的颗粒大小 酒石酸钠二水合物本身颗粒的大小也会影响溶解平衡。如果颗粒很大,就像一个大石块,溶剂分子要把它慢慢 “啃碎” 才能溶解,溶解的速度就慢。要是颗粒很细小,就像沙子一样,溶剂分子就能很快把它们包围起来溶解掉。不过这主要影响的是溶解的速度,当时间足够长的时候,最终达到的溶解平衡状态是一样的,只是颗粒小的时候会更快达到平衡。 2.溶质的纯度 纯度高的酒石酸钠二水合物溶解起来比较单纯。如果里面混有杂质,这些杂质就像捣乱的小坏蛋。比如说,杂质可能会占据溶剂分子和酒石酸钠二水合物分子结合的位置,或者改变溶液的性质,从而影响酒石酸钠二水合物的溶解平衡。可能会使它溶解得少一些,或者达到平衡的速度变慢。 四、搅拌情况 1.搅拌与否 搅拌就像给溶液做按摩一样。如果搅拌溶液,就能让酒石酸钠二水合物周围的溶剂不断更新,这样溶剂分子就能更快地接触到溶质分子,加快溶解的速度。不搅拌的话,溶质周围的溶剂很快就饱和了,新的溶剂分子过不来,溶解就慢。不过搅拌不会改变最终的溶解平衡状态,只是影响达到平衡的快慢。
[color=#444444]质谱可以打出水合物中的水吗,[color=#444444]比如五水合物质谱上最大的峰是含水的还是不含水的呀,真心求问。[/color][/color]
打开能源的“牢笼”在冰的天然气水合物矿床中,可以发现大量的天然气,但是将这些天然气开采出来却是一个严峻的挑战。一万亿立方英尺 (tcf) 有多大? 尽管我们知道这个体积非常大,但是要想像其具体的大小将会相当困难。这里有一种方法。假定我们站在足球场或橄榄球球场一端的球门附近。在另一端俯视球场,设想一条长度为 30 倍球场长度的直线。(这一距离大概为 3 公里(约 1.9 英里)或相当于 3500 步。)现在右转 90 度,然后按照该方向设想一条相同距离的直线。最后,直视前方,设想一条长度相同并且垂直于地面向天空方向延伸的直线。那么,这个立方体的三条边所包含的体积就大约为一万亿立方英尺!平均而言,地球上的每人每月大约消费七万亿立方英尺天然气! 燃烧的冰地球上的人使用天然气(甲烷,CH4)这种矿物燃料提供日常所用能源的 45%。目前,每年的天然气燃烧量约为 2.4 万亿立方米(85 万亿立方英尺)。不幸的是,按照这一速度,我们所发现的地球天然气储量只能使用 60 年。这意味着按照目前所知的情况,对于今天正在上高中的学生而言,他们的子孙就没有可用的天然气了。对于这一暗淡的前景也有一些好的消息。看起来还有另外一个天然气资源的世界,足以满足我们当前以及将来 2000 年的能源需求。这完全可以惠及我们子子孙孙!不幸的是,我们还没有找到开采这一天然气的经济方式。我们目前正在研究。 这些特殊的天然气储量称为天然气水合物,它们由其甲烷(天然气)分子中类似小鸟笼一样的冰结构构成。基本的水合单元是中空的水分子晶体,其中包含一个天然气单分子。这些晶体以紧密的网格结构相互联接在一起。如果这些天然气水合物的联接程度紧密上几倍,那么它们看起来将更象是冰。但是其属性和冰不同:它们在适当的条件下可以燃烧!这是 21 世纪一个相当热门的话题。全球天然气水合物的储量丰富,因此有些国家已经开始研究和探索计划,致力于理解水合物的行为、确定其精确储量并开发可行的开采方法。日本、印度、美国、加拿大、挪威和俄罗斯等国家都在进行天然气水合物的勘测。 天然气水合物是一个晶体结构。这一天然气水合物的每个单元小室都包含 46 个水分子,构成两个较小的十二面体和 6 个较大的十四面体。天然气水合物只能承载较小的气体分子,例如甲烷和乙烷。在常温常压(STP)下,一体积的饱和甲烷水合物将包含 189 体积的甲烷气体。天然气水合物这么大的气体储量意味着重要的天然气来源。