溶液與混合物
亨利定律
/ HEN-reez law /
打開一瓶汽水,它就嘶嘶冒泡。在密封的瓶子裡,二氧化碳的高壓迫使大量氣體溶進了液體。一旦釋放壓力,氣體就爭先恐後地湧出來。亨利定律就是這背後的規律:溶進液體的氣體量,與壓在液面上方的那種氣體的壓強成正比。
精確地說,對於稀溶液,液面上方某氣體的分壓,等於它在液體中的莫耳分數乘以一個對該「氣體—溶劑」組合而言特有的常數(亨利定律常數)。把液面上方氣體的壓強加倍,溶進去的量大致也加倍;減半,就有一半逃出。這個常數告訴你那種特定氣體有多易溶。
亨利定律解釋了碳酸飲料、魚從水中呼吸的氧氣,以及潛水員上浮太快時可能產生的危險氮氣泡(減壓病)。它在溶解的氣體很少、且氣體不與溶劑反應時最為適用;在高壓下或遇到會反應的氣體時,這種簡單的正比關係就會失效。
密封的汽水瓶處在很高的二氧化碳壓強下,所以大量氣體保持溶解。一打開瓶蓋,壓強驟降,氣體便從溶液裡嘶嘶冒出。
液面上方的氣體壓強越大,溶進液體裡的氣體就越多。
氣體的溶解度還會隨溫度升高而下降——溫水能溶的氧氣更少,這就是為什麼汽水變溫後跑氣更快,也是熱污染會讓魚窒息的原因。正因如此,亨利定律常數都標注了對應的溫度。
又稱
另見