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第1章 绪论 1

1.1 海洋物理化学的发展历史 2

1.2 发展趋势及展望 2

1.3 海洋物理化学的特点 3

第2章 溶液热力学的基本概念 5

2.1 基本概念 5

2.2 溶液的偏摩尔量 6

2.2.1 偏摩尔吉布斯自由能 6

2.2.2 偏摩尔体积 10

2.2.3 偏摩尔焓 11

2.3 溶液的活度和活度系数 13

2.3.1 活度 13

2.3.2 标准状态的选择 13

2.3.3 活度系数 14

2.3.4 活度和活度系数的测定 15

2.3.5 测定电解质溶液活度的方法 16

2.4 实际体系的各种溶液 21

2.4.1 理想溶液 21

2.4.2 稀溶液 23

2.4.3 正规溶液 23

2.4.4 强电解质溶液 24

2.5 电解质溶液的化学热力学性质 25

2.5.1 溶液的焓 26

2.5.2 溶液的热容 27

2.5.3 溶液的熵 27

2.5.4 溶液的体积 28

2.5.5 溶液的膨胀性 28

2.5.6 溶液的压缩性 28

第3章 液态水的结构 30

3.1 水分子的结构 30

3.2 液态水的结构模型 32

3.2.1 混合型理论模型 34

3.2.2 连续体模型 37

3.3 压力和温度对纯水结构的影响 39

3.3.1 压力对纯水结构的影响 39

3.3.2 温度对液态水结构的影响 41

第4章 离子水化作用——海水中离子与水的相互作用 45

4.1 溶质对水结构的影响 45

4.1.1 电缩作用 46

4.1.2 双区模型 47

4.1.3 三区模型 48

4.2 离子水化数 52

4.2.1 离子水化数的测定方法 52

4.2.2 离子水化数测定方法的比较 54

4.3 离子水化的热力学模型 57

4.3.1 离子—水相互作用的模型 57

4.3.2 离子—溶剂相互作用的连续（非结构）电解质模型 57

4.3.3 离子—溶剂相互作用的结构水化模型 63

第5章 海水体系中离子—离子相互作用 69

5.1 基本概念 69

5.1.1 电解质活度和离子活度 71

5.1.2 部分解离的电解质的活度系数 73

5.1.3 渗透系数 73

5.2 离子互吸的Debye—Hückel离子雰理论 74

5.2.1 离子互吸的Debye—Hückel理论的基本假设 74

5.2.2 离子雰概念 74

5.2.3 离子互吸的Debye—Hückel理论的基本方程式 76

5.2.4 电解质活度系数与离子互吸理论 85

5.3 离子缔合理论 88

5.3.1 离子缔合概念 88

5.3.2 Bjerrum的离子缔合理论 90

5.3.3 Fuoss的离子缔合理论 96

5.4 特殊相互作用模型和Pitzer理论 97

5.5 影响电解质活度系数的其他因素 98

5.5.1 温度对电解质活度系数的影响 98

5.5.2 压力对电解质活度系数的影响 99

5.6 混合电解质溶液的过剩性质——过剩函数 100

5.7 混合电解质溶液的其他性质 101

5.7.1 混合电解质溶液的焓 101

5.7.2 混合电解质溶液的体积 101

5.7.3 混合电解质溶液压缩性变化 102

5.7.4 混合电解质溶液活度系数的Pitzer方程表达 102

5.8 非电解质在盐溶液中的活度系数 102

第6章 海水的物理化学性质 104

6.1 海水的组成及其化学计量学 107

6.2 海水状态方程 108

6.2.1 海水状态方程式概述 109

6.2.2 一个大气压下海水的pVT性质 113

6.2.3 高压下海水的pVT性质 115

6.2.4 海水热力学方程 117

6.3 海水组成的变化对密度—盐度关系的影响 117

6.4 海水的化学热力学性质 119

6.4.1 海水的焓 119

6.4.2 海水的热容 121

6.4.3 海水的自由能 122

6.4.4 海水中水的活度 122

6.4.5 海盐的活度 127

6.4.6 海水的熵 128

6.5 海水的其他物理性质 129

6.5.1 最大密度时的温度 129

6.5.2 沸点 130

6.5.3 扩散系数 130

6.5.4 海水的折射率 130

6.5.5 海水的介电常数 131

第7章 海水中的离子平衡 133

7.1 气体的溶解度 133

7.1.1 气体在水中的溶解度 133

7.1.2 气体在海水中的溶解度 134

7.2 酸的解离 135

7.2.1 天然水中的pH 135

7.2.2 海水中酸的离子化 138

7.3 碳酸盐体系的热力学 139

7.3.1 碳酸 140

7.3.2 硼酸 142

7.3.3 水 143

7.3.4 磷酸 143

7.3.5 硅酸 144

7.3.6 硫化氢 144

7.3.7 铵离子 144

7.4 温度对海水二氧化碳分压和pH的影响 145

7.5 海水中的固—液平衡 146

7.6 金属有机配合物的形成 149

7.7 压力和温度对离子平衡的影响 150

7.7.1 酸的解离 152

7.7.2 压力对固体溶解度的影响 153

第8章 Pitzer理论在海洋物理化学中的应用——海水的热力学性质 156

8.1 使用Pitzer方程计算海水的热力学性质 157

8.2 海水中主要组分的化学存在形式 158

8.2.1 离子对和配合物 158

8.2.2 Garrels和Thompson的海水化学模型 160

8.2.3 Pitzer方程引出的海水中离子的活度系数 166

8.2.4 离子强度对稳定常数的影响 167

8.3 海水中痕量元素的存在形式 170

8.4 河水化学模型 171

第9章 海洋中的界面化学作用 174

9.1 液—固界面的相互作用 174

9.1.1 海洋中的固体粒子 174

9.1.2 吸附等温线和等温式 177

9.1.3 液—固界面的离子／配位子交换性质 181

9.1.4 影响液—固界面吸附作用的因素 182

9.2 海—气界面过程 183

9.2.1 气体交换薄层模型 184

9.2.2 海—气交换的双膜模型 184

9.2.3 改进的双膜（层）模型——在液膜中具有最大溶质浓度cmax 185

9.3 海洋—河流界面化学过程 186

参考文献 192