第1章 相平衡问题 1
1.1 问题的本质 2
1.2 热力学对相平衡问题的应用 2
第2章 相平衡的经典热力学 5
2.1 均相封闭系统 5
2.2 均相敞开系统 9
2.3 多相封闭系统中的平衡 10
2.4 Gibbs-Duhem方程 10
2.5 相律 11
2.6 化学位 11
2.7 逸度和活度 12
2.8 一个简单的应用:拉乌尔定律 14
习题 15
参考文献 17
第3章 由体积数据求得的热力学性质 18
3.1 以p和T为独立变量的热力学性质 18
3.2 中压下混合物中组分的逸度 22
3.3 纯液体或纯固体的逸度 24
3.4 以V和T为独立变量的热力学性质 25
3.5 根据范德华方程求混合物中组分的逸度 28
3.6 体积性质确定相平衡 31
习题 32
参考文献 34
第4章 分子间力、对应状态和渗透体系 35
4.1 位能函数 36
4.2 静电力 36
4.3 极化率和诱导偶极 40
4.4 非极性分子之间的分子间力 41
4.5 非极性分子间的Mie位能函数 44
4.6 结构的影响 47
4.7 特殊力(化学力) 48
4.8 氢键 50
4.9 电子给体-受体配位化合物 53
4.10 憎水作用 56
4.11 致密流体介质中的分子相互作用力 58
渗透压 59
Donnan平衡 61
4.12 对应状态的分子理论 63
4.13 对应状态理论推广到更复杂的分子 67
4.14 小结 69
习题 70
参考文献 73
第5章 气体混合物中的逸度 75
5.1 Lewis逸度规则 76
5.2 维里状态方程 77
5.3 维里状态方程推广至混合物 81
5.4 由维里状态方程求逸度 83
5.5 由位能函数计算维里系数 84
5.6 第三维里系数 92
5.7 由对应状态关联求维里系数 96
5.8 气相偏离理想性的“化学”解释 105
5.9 强二聚作用:羧酸 105
5.10 弱二聚作用与第二维里系数 108
5.11 高密度下的逸度 114
5.12 固体和液体在压缩气体中的溶解度 115
5.13 小结 120
习题 122
参考文献 125
第6章 液体混合物的逸度:过量函数 128
6.1 理想溶液 128
6.2 过量函数的基本关系式 129
6.3 活度和活度系数 131
6.4 活度系数的归一化 134
6.5 由二元混合物的过量函数求活度系数 135
6.6 由其他组分的活度系数求某一组分的活度系数 139
6.7 恒温下的总压数据求分压 142
Barker的数值方法 142
6.8 由恒压下的沸点数据求分压 147
6.9 平衡数据的热力学一致性校验 148
6.10 过量自由焓的Wohl展开式 151
van Laar方程 152
Margules方程 154
Scatchard-Hamer方程 156
6.11 Wilson、NRTL和UNIQUAC方程 156
Wilson方程 157
NRTL方程 159
UNIQUAC方程 160
6.12 过量函数与部分互溶 164
6.13 上部和下部会溶温度 168
6.14 多组分混合物的过量函数 170
Wohl方程 170
二尾标Margules方程 171
van Laar方程 171
三尾标Margules方程 172
Kohler方程 174
Wilson方程 175
6.15 多组分混合物的Wilson、NRTL和UNIQUAC方程 175
NRTL方程式 177
UNIQUAC方程式 178
6.16 小结 181
习题 183
参考文献 186
第7章 液体混合物的逸度:模型和溶液理论 188
7.1 van Laar理论 189
7.2 Scatchard-Hildebrand理论 192
7.3 由状态方程求过量函数 200
7.4 晶格理论 201
7.5 由分子特性计算交换能 205
7.6 简单分子的非随机混合物 206
7.7 双液体理论 210
7.8 由基团贡献法求活度系数 215
7.9 化学理论 216
7.10 缔合溶液的活度系数 217
7.11 有物理作用的缔合溶液 222
7.12 溶剂化溶液的活度系数 226
7.13 含两种或更多种配位化合物的溶液 229
7.14 两种不互溶溶剂之间溶质的分配 231
7.15 普遍化van der Waals配分函数 234
7.16 微扰硬链理论 237
7.17 硬球链模型 238
统计缔合流体理论 239
微扰硬球链理论 245
7.18 小结 247
习题 249
参考文献 251
8.1 高分子的性质 256
第8章 高分子:溶液、共混物、膜和凝胶 256
8.2 晶格模型:Flory-Huggins理论 258
8.3 高分子溶液的状态方程 269
Prigogine-Flory-Patterson理论 270
微扰硬链理论 282
晶格流体理论 282
统计缔合流体理论 288
微扰硬球链理论 289
8.4 无孔高分子膜和高分子凝胶 291
无孔膜 291
高分子凝胶 299
8.5 小结 303
习题 305
参考文献 307
9.1 溶液中非挥发性溶质的活度系数和溶剂的渗透系数 312
第9章 电解质溶液 312
9.2 电解质溶液的电中性 315
9.3 电解质溶液的渗透系数 318
9.4 渗透系数与离子平均活度系数的关系 320
9.5 平均离子活度系数与温度和压力的关系 321
9.6 电解质溶液的过量性质 322
9.7 Debye-Hückel极限法则 323
9.8 弱电解质 327
9.9 挥发性溶质的盐析与盐溶 327
9.10 浓的离子溶液的模型 331
9.11 基本模型 332
9.12 半经验模型 333
9.13 基于局部组成概念的模型 333
9.14 Pitzer模型 335
9.15 Robinson和Stokes的“化学”水化模型 340
9.16 从McMillan-Mayer到Lewis-Randall形式的转变 343
9.17 挥发性电解质水溶液的相平衡 344
9.18 双液相体系中的蛋白质分配 349
9.19 小结 353
习题 355
参考文献 356
第10章 气体在液体中的溶解度 360
10.1 气体的理想溶解度 360
10.2 亨利定律及其热力学意义 361
10.3 压力对气体溶解度的影响 363
10.4 温度对气体溶解度的影响 368
10.5 气体溶解度的估算 372
10.6 混合溶剂中气体的溶解度 377
10.7 气体溶解度的化学效应 381
习题 387
参考文献 388
第11章 固体在液体中的溶解度 390
11.1 热力学构架 390
11.2 纯溶质逸度比的计算 391
11.3 理想溶解度 393
11.4 非理想溶液 394
11.5 固体在混合溶剂中的溶解度 400
11.6 固体溶液 404
11.7 抗生素在非水混合溶剂中的溶解度 406
习题 407
参考文献 409
第12章 高压相平衡 411
12.1 高压下的流体混合物 411
二元混合物相图的分类 413
12.2 高压下的相行为 413
相图的说明 413
Ⅰ类相行为 414
Ⅱ类相行为 414
Ⅲ类相行为 415
Ⅳ类相行为 415
Ⅴ类相行为 416
Ⅵ类相行为 417
二元流体混合物的临界现象 417
12.3 液-液平衡和气-气平衡 419
液-液平衡 420
气-气平衡 425
12.4 热力学分析 427
12.5 超临界流体萃取 431
12.6 高压汽-液平衡计算 434
12.7 由状态方程计算相平衡 435
非二次型的混合规则 439
12.8 由对应状态关联计算高压汽-液平衡 441
12.9 由硬链微扰理论计算汽-液平衡 443
12.10 应用化学理论的相平衡 445
12.11 小结 450
习题 451
参考文献 454
附录A 作为相平衡判据的强度位的均一性 457
附录 B统计热力学简介 459
系统的热力学状态与量子状态 459
系综与基本假设 459
正则系综 460
正则系综中热力学性质的统计类比式 462
巨正则系综 465
巨正则系综中热力学性质的统计类比式 467
半经典的配分函数 468
位形性质和剩余性质 469
附录B-1 两个基本的组合方程 471
附录B-2 最大项法 471
附录B-3 Stirling公式 471
参考文献 472
附录C 量子气体的维里系数 473
表示为密度或压力幂级数的维里方程 473
氢、氦和氖的维里系数 475
参考文献 478
附录D Gibbs-Duhem方程 479
附录E 二元和多元系统的液-液平衡 483
附录F 活度系数的估算 490
无限稀释下活度系数的估计 490
由基团贡献法估算 492
参考文献 496
附录G 含缔合或溶剂化分子混合物的一般原理 499
附录H 稠密流体的微扰理论简介 501
参考文献 504
附录I 多电解质溶液的Pitzer离子相互作用模型 505
参考文献 511
附录J 转换因子与常数 512
SI单位和转换因子 512
不同单位表示的基本常数 513
一些流体的临界常数和偏心因子 514
索引 515