范特霍夫滲透定律

滲透壓與溶液的濃度和溫度成正比，它的比例常數就是氣體狀態方程式中的常數R，並據此導出了范氏滲透壓公式。不過，這一定律只適用於理想狀態下的稀溶液。2012年4月，鄭州師範學院退休教師謝榮慶副教授經過長期鑽研，發現的新滲透定律及公式，獲得國際著名科學網站的認可。

基本介紹

• 中文名：范特霍夫滲透定律
• 表達式：滲透力公式：F=PS/或F=P(1-[Ci]k)
• 提出者：范特霍夫
• 套用學科：化學
• 適用領域範圍：化學

概述

范特霍夫1901年以滲透壓和化學動力學的研究成果成為首位獲得諾貝爾化學獎的著名科學家。100多年來，范氏滲透壓公式一直寫在世界各國的物理化學教科書中，被認為是物理化學界的經典理論之一。
根據范氏定律，滲透壓與溶液的濃度和溫度成正比，它的比例常數就是氣體狀態方程式中的常數R，並據此導出了范氏滲透壓公式。不過，范氏滲透壓公式只能近似用於理想稀溶液，而隨著溶液濃度的漸漸增大，計算值就會越來越偏離實際值，這就導致用范氏滲透壓公式來解釋滲透過程，仍有很多難以自圓其說之處。

相關公式

滲透力引出的相關公式：了解了滲透力的概念和其值大小的計算方法，便可得到一系列相關的公式。

(1)滲透力公式：F=PS/或F=P(1-[Ci]k)(F是滲透力;P是膜上的壓強；S/是滲透有效膜面積占總膜面積的百分數;[Ci]是溶質的摩爾量濃度；k是平衡係數(equilibriumconstant)，是理想溶液的滲透無效膜面積常數，其值是理想溶液濃度在一個摩爾量單位時滲透無效膜面積數占總膜面積的百分數;由此可知(1-[Ci]k)則為滲透有效膜面積占總膜面積的百分數。

(2)淨滲透力公式：ΔF=PaS/a-PbS/b(Pa、S/a和Pb、S/b分別為膜兩側的壓強和滲透有效膜面積占總膜面積的百分數)若ΔF>0則a側向b側作淨滲透；若ΔF<0則b側向a側作淨滲透。

(3)滲透平衡公式：PaSa=PbSb即ΔF=0,滲透處於動態平衡(dynamicequilibrium)中。

(4)膜面積關係公式：S=S/+S//(S/、S//分別為溶液側滲透有效膜面積、滲透無效膜面積占總膜面積的百分數，簡稱為面積數;S是膜總面積，已歸一為1。

最新發現

2012年1月，鄭州師範學院退休教師謝榮慶副教授的論文《新滲透定律和理論：新的公式取代范特霍夫滲透壓方程》在世界著名科學網站arXiv.org發表。

謝榮慶經多年深入研究，在抽象出了可以量化的滲透力這一核心概念的基礎上提出了新滲透壓定律，繼而導出一個能解釋滲透邏輯過程的新滲透壓公式。新滲透壓公式的方程曲線與實驗數據曲線吻合，能克服范氏滲透壓公式只能近似用於理想稀溶液的局限，大大完善了學界的滲透壓理論。