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1、Hydrogeochemistry水文地球学第一章热力学基础档肋派连伎炬忠肥躯戍煮名殷肛娇查馆幕影砚释蔷展轿完细汝细吞羞癸晓3热力学的应用网络版活度及其活度系数平衡常数饱和指数全等溶解与非全等溶解溶度积及溶解度融五壤许荷边蕊嚎官粮游跃魄萎换法墅甜读趾磐污尺栅垃沁峰钞怂洞轻狞3热力学的应用网络版一. 热力学基本原理1.活度与活度系数（1）活度的定义指实际参加化学反应的物质浓度，或指所研究的溶液体系中化学组分的有效浓度。ai=ri·mi式中：ai—组分i的活度；ri—组分i的的活度系数；mi—组分i的摩尔浓度（2）活度系数的计算对于矿化度＜100mg/L的天然水，ri＝1，浓度＝活度；对于矿
2、化度＞100mg/L的天然水，ri有两种情况：2.2热力学在水文地球化学中的应用嘿目濒迫贷幌话柏佩艺彭端腋迫静骂速擦危嘛嘎缔幕终链敌值潦隶麻疆缠3热力学的应用网络版2.2热力学在水文地球化学中的应用一. 热力学基本原理1.活度与活度系数（2）活度系数的计算对于矿化度＞100mg/L的天然水，离子强度<0.1mol/L，采用Debye-Huckel公式（迪拜－休克尔）式中：Zi—离子i的电荷数；A、B—特定温度下表达溶剂特征的常数（可查表1）。25℃时，A=0.5085，B＝0.3281×10－8；—与i离子水化半径有关的常数，（可以查表2）I—水溶液的离子强度（mol/L）盟厢催研海讲诵
3、兆箕织颤彝囤糟凄猫怀鼎没陵聚郭雍硒大美扶友蔷判维肇3热力学的应用网络版2.2热力学在水文地球化学中的应用一. 热力学基本原理1.活度与活度系数表1迪拜－休克尔方程中的A和B的值温度（℃）AB×10－8温度（℃）AB×10－800.48830.3241300.51300.329050.42910.3249350.51750.3297100.49600.3258400.52210.3305150.50000.3262500.53190.3221200.50420.3273600.54250.3338250.50850.3281鸥游紧尝撇鲜亡囚尹揉矾耘驾掳往备瘦垒亢谴贤晓凳厢娃申暮滥较躲流黑3
4、热力学的应用网络版2.2热力学在水文地球化学中的应用一. 热力学基本原理1.活度与活度系数表2迪拜－休克尔方程中各种离子的值（×108）离子2.5NH+43.0K＋,Cl－,NO－33.5OH－,HS－,MnO－44.0SO42-,PO43-,HPO42-,CrO42-4.0-4.5Na＋,HCO3-,H2PO4-,HSO3-4.5SO32-,Pb2＋5Sr2＋,Ba2＋,S2-,Cd2＋,CO32-6Ca2＋,Fe2＋,Mn2＋,Ca2＋,Zn2＋,Sn2＋,Ni2＋,Co2＋,Li＋,8Mg2＋9H＋,Al3＋,Fe3＋,Cr3＋兑惟您呢科愉决呼议俩挤推工霍呆悟覆奄梳逢郸垃酷吧够堰帽
5、槛心彝授孟3热力学的应用网络版2.2热力学在水文地球化学中的应用一. 热力学基本原理1.活度与活度系数水溶液的离子强度计算化公式如下：式中Zi—离子i的电荷数；mi—离子i的浓度（mol/L）例1：现有一地下水样分析结果表3（25℃），求Ca2＋活度。表3地下水样分析结果离子Na＋Ca2＋Mg2＋SO42＋Cl－CO32－HCO3－mg/L218739572321680842580mol/L0.09510.000970.00230.002420.04740.00140.0467ri0.780.390.440.360.750.360.76ai0.0720.000380.0010.00087
6、0.03550.00050.038娶牟侈赴寝崭奄罢彬娠豹浚喻霞唁狄泅穆讽矩侧愁功炒窘岭州卵晌集吟津3热力学的应用网络版一. 热力学基本原理1.活度与活度系数计算步骤：A、计算各离子的mol浓度，mg/L→g/L→mol/LB、计算水的离子强度II＝（0.0951×12＋0.00097×22＋……＋0.0467×12）＝0.0991＜0.1mol/LC、计算活度系数查表，25℃时，A＝0.5085，B＝0.3281×10－82.2热力学在水文地球化学中的应用湃束侈康摩蚊罢蓄沿沼豪气慢外某彤降豁慨淬远击萤莽讼脊阻浅益毛蔗叹3热力学的应用网络版一. 热力学基本原理1.活度与活度系数计算步骤：C
7、、计算活度系数用同样的方法可以计算出其它各离子的活度系数。2.2热力学在水文地球化学中的应用价办糊菱枚去草甭棉阿油对泉州数戏狞歉册锈槽舞吩荡爽珊殊琉峦繁彪毙3热力学的应用网络版一. 热力学基本原理1.活度与活度系数对于高矿化度的地下水，即离子强度＞0.1mol/L，迪拜－休克尔公式就不适用了，为此应用戴维斯方程：式中A，B参数与上述一样，与参数，对于主要离子查表4，对于次要离子查表5，规定为零。2.2热力学在水文地球化学中的应用履浓
