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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 求二氧化碳在水中的溶解度
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sunsamm

铁虫 (初入文坛)

[求助] 求二氧化碳在水中的溶解度

我想知道以下情况能不能用亨利定律计算二氧化碳在水中的溶解度。
常温（25度）下，空气跟二氧化碳混合气体，二氧化碳占30%（体积分数）时，二氧化碳的溶解度应该怎么计算，

根据亨利定律，二氧化碳的溶解度跟二氧化碳的分压成正比，
P总*CO2%=Kx*nCO2/n（标准）
其中P总为101325Pa，Kx=1.66*10^9，n（标准）=1mol/L
nCO2(二氧化碳溶解度)=101325Pa * 30% * 1mol/L / (1.66*^9)
为了将溶解度单位换算成L/L，最后还要乘以25摄氏度时，1mol气体的体积常数24.5，

这样计算出来的溶解度很低，是10^-4级，总觉得哪里不对。

我不确定的地方是1.能用亨利定律算吗；2.亨利常数取1.66*10^9对不对

哪位高手知道这个应该怎么算。
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努力挣钱
1楼 2012-04-11 21:38:16
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

弋江东流

金虫 (正式写手)
★ ★
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-04-12 00:27:12
记得初中化学学过常温常压下1L水大约可以最多溶解1LCO2。
那么CO2物质的量为1/24.5=0.0408 mol
水的物质的量为1/0.018=55.6mol
CO2在水中的摩尔分数为7.3381E-4
那么亨利常数K=101325/7.3381E-4=1.381E8
和楼主的亨利常数差一个数量级！
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当时明月在，曾照彩云归。
2楼2012-04-11 23:00:31
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wenk2222

捐助贵宾 (小有名气)

铜虫

【答案】应助回帖

★ ★ ★
fds329: 金币+3, ICEPI+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-05-12 23:54:33
引用回帖:
2楼: Originally posted by 弋江东流 at 2012-04-11 23:00:31:
记得初中化学学过常温常压下1L水大约可以最多溶解1LCO2。
那么CO2物质的量为1/24.5=0.0408 mol
水的物质的量为1/0.018=55.6mol
CO2在水中的摩尔分数为7.3381E-4
那么亨利常数K=101325/7.3381E-4=1.381E8
和楼 ...

我最近正好要算这个，亨利定律的系数我忘了，好像对于质量分数，摩尔浓度分数，分压分数都有不同的数值，你的这个计算指标下没问题，
不知道楼主的系数是哪一个指标做出来的，我们先讨论楼主后面的内容。
1，标准单位是mol/m3，不是摩尔每升，所以后来楼主的体积比的数值是不是因此偏差了3个数量级，具体是大是小还要再讨论。
2，亨利定律是（热力学）平衡状态下的情况，实际上很难达到，并且如果是正常的常压吸收，在吸收过程中由于气体进入液体时表面能的影响，液体内部的浓度会低于理论值。过饱和情况猜测应该相反，但我没确切的证据，大家讨论吧。
3，实际溶解度和液体流动状态有关，（国内报道普通震荡引起饱和CO2析出8-15%，该文的结论是流动改变恒力系数）。
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这块宝地发现得晚了
9楼2012-05-11 22:12:59
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普通回帖

弋江东流

金虫 (正式写手)
★ ★
fds329: 金币+1, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-04-12 00:27:05
见证2011: 金币+1, 欢迎常来！ 2012-04-12 09:02:29
http://zhidao.baidu.com/question/348726633.html
在0℃，标准大气压下
二氧化碳的溶解度为（体积比）1:1.713

在20℃，标准大气压下
二氧化碳的溶解度为（体积比）1:0.878

在25℃，标准大气压下
二氧化碳的溶解度为（体积比）1:0.759

二氧化碳为非极性分子，但是溶解在水中可以以水合二氧化碳的形式存在，还会生成碳酸分子，促进二氧化碳溶解，所以二氧化碳的溶解度是最大的，约为1:1.
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当时明月在，曾照彩云归。
3楼2012-04-11 23:03:47
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
fds329: 金币+2, 感谢应助。辛苦了O(∩_∩)O 2012-04-12 00:26:34
见证2011: 金币+1, 感谢参与！ 2012-04-12 09:02:39
因为本身你的溶液是一个非理想溶液，单纯用亨利定律的话误差肯定不会小了。
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sunsamm
4楼2012-04-11 23:21:54
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弋江东流

金虫 (正式写手)
fds329: , 乱码。呵呵 2012-04-13 16:55:37
???????:
4?: Originally posted by changyf at 2012-04-11 23:21:54:
??????????????????????????????????ú??????????????????С???

???想溶液???满足拉乌尔定律???，??????想溶液稀溶液都???以用亨利定律的，???是亨利常数??一样而已。???想溶液和??????想溶液在这个层???的区别就是???想溶液的亨利常数就是饱和蒸汽压（如果温度未超过临界温度。）
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当时明月在，曾照彩云归。
5楼2012-04-12 09:30:49
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sunsamm

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 弋江东流 at 2012-04-11 23:00:31:
记得初中化学学过常温常压下1L水大约可以最多溶解1LCO2。
那么CO2物质的量为1/24.5=0.0408 mol
水的物质的量为1/0.018=55.6mol
CO2在水中的摩尔分数为7.3381E-4
那么亨利常数K=101325/7.3381E-4=1.381E8
和楼 ...

1.66E10是从《物理化学》书上的亨利常数表里查到的，298,15K时，CO2的溶解度，看来这个不能用书上的，多谢。
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努力挣钱
6楼2012-04-12 09:34:18
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sunsamm

铁虫 (初入文坛)
送鲜花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by changyf at 2012-04-11 23:21:54:
因为本身你的溶液是一个非理想溶液，单纯用亨利定律的话误差肯定不会小了。

我想问问，我这种情况，应该怎么计算溶解度呢。
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努力挣钱
7楼2012-04-12 09:35:23
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changyf

铁杆木虫 (职业作家)

【答案】应助回帖

★ ★ ★
sunsamm: 金币+2, ★有帮助 2012-04-12 17:27:52
fds329: 金币+1, 感谢回帖 2012-04-13 16:55:53
引用回帖:
7楼: Originally posted by sunsamm at 2012-04-12 09:35:23:
我想问问，我这种情况，应该怎么计算溶解度呢。

这样的话就比较麻烦了，需要借助计算机，通过迭代的方法来计算，楼主可以参考一下相关的计算物理化学书籍。
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8楼2012-04-12 10:11:12
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一条路

金虫 (小有名气)
楼主，你好，最近我也在计算CO2在水中的溶解度问题，但是好像根据书上的亨利定律算出来和你的值查了好几个数量级，《环境化学》书上计算出1L水中溶解的CO2浓度在0.0000124mol.L-1，想请教下这个是哪里出问题了呀？谢谢~~~
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10楼2012-10-29 10:11:01
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