① 離子的極化與水溶性
離子的極化(Ionic
polarization)由法揚斯(Fajans)首先提出。離子極化指的是在離子化合物中，正、負離子的電子雲分布在對方離子的電場作用下，發生變形的現象。離子極化能對金屬化合物性質產生影響。
狹義地講指物質在水中的溶解性質，廣義地講指物質在極性溶劑中的溶解性質。
在離子化合物中，正、負離子的電子雲分布在對方離子的電場作用下，發生變形的現象。離子極化使正、負離子之間在原靜電相互作用的基礎上又附加以新的作用，它是由離子在極化時產生的誘導偶極矩μ引起的。μ與電場強度E的比值μ/E稱為極化率，它可作為離子可極化性大小的量度。正、負離子雖可互相極化，但一般說，由於正離子半徑小，電子雲不易變形，可極化性小，主要作為極化者;負離子恰好相反，是被極化者。離子極化的結果使離子鍵成分減少，而共價鍵成分增加，從而產生一定的結構效應，影響化合物的物理、化學性質。離子極化可使鍵力加強、鍵長縮短、鍵的極性降低以至結構型式變異，從離子晶體的高對稱結構向層型結構過渡。折疊編輯本段首先提出離子的極化(Ionic polarization) 法揚斯(Fajans)首先提出折疊離子的極化a.離子在外電場或另外離子的影響下，原子核與電子雲會發生相對位移而變形的現象，稱為離子的極化。b.極化作用(polarization power) 離子使異號離子極化的作用，稱為極化作用。c.極化率(或變形性)(polarizability) 被異號離子極化而發生電子雲變形的能力，稱為極化率或變形性。(2) 無論是正離子或負離子都有極化作用和變形性兩個方面，但是正離子半徑一般比負離子小，所以正離子的極化作用大，而負離子的變形性大。負離子對正離子的極化作用(負離子變形後對正離子電子雲發生變形)，稱為附加極化作用。(3) 離子的極化作用可使典型的離子鍵向典型的共價鍵過渡。這是因為正、負離子之間的極化作用，加強了"離子對"的作用力，而削弱了離子對與離子對之間的作用力的結果。Fig. 8.8 Polarization effect between cation and anion折疊離子極化作用的規律a.正離子電荷越高，半徑越小，離子勢φ(Z / r)越大，則極化作用越強。b.在相同離子電荷和半徑相近的情況下，不同電子構型的正離子極化作用不同:8電子構型 < 9-17電子構型 < (18，18+2) 電子構型。例如: r(Hg)= 102pm， r(Ca)= 100pm，但Hg的極化作用大於Ca解釋:(i) 由於d態電子雲空間分布的特徵，使其屏蔽作用小(ii) 由於d態電子雲本身易變形，因此d電子的極化和附加極化作用都要比相同電荷、相同半徑的8電子構型的離子的極化和附加極化作用大。c.負離子的電荷越高，半徑越大，變形性越大。例如:FClO2>ClO3>ClO4折疊離子極化對金屬化合物性質的影響a.金屬化合物熔點的變化 MgCl2>CuCl2b.金屬化合物溶解性的變化 AgF>AgCl>AgBr>AgI，這是由於從F到 I離子受到Ag的極化作用而變形性增大的緣故。c.金屬鹽的熱穩定性 NaHCO3的熱穩定性小於Na2CO3。從BeCO3 BaCO3熱穩定性增大，金屬離子對O離子的反極化作用(相對於把C與O看作存在極化作用)越強，金屬碳酸鹽越不穩定。d.金屬化合物的顏色的變化 極化作用越強，金屬化合物的顏色越深。AgCl(白)，AgBr(淺黃)，AgI(黃)HgCl2(白)，HgBr2(白)，HgI2(紅)e.金屬化合物晶型的轉變 CdS:r+ / r- = 97pm/184pm = 0.53>0.414，理應是NaCl型，即六配位，實際上，CdS晶體是四配位的ZnS型。這說明r+ / r-<0.414。這是由於離子極化，電子雲進一步重疊而使r+ / r- 比值變小的緣故。f.離子極化增強化合物導電性和金屬性 在有的情況下，陰離子被陽離子極化後，使電子脫離陰離子而成為自由電子，這樣就使離子晶體向金屬晶體過渡，化合物的電導率、金屬性都相應增強，如FeS、CoS、NiS都有一定的金屬性。元素的離子分類與極化關系1.惰性氣體型離子惰性氣體型離子指最外層具8或2個電子，構型與惰性氣體原子一樣的離子。在元素周期表中，位於第IA,IIA,VIIA各主族和第二、三周期元素(除H和惰性氣體原子外)多屬該類型離子。這類元素電離勢較低，離子半徑較大，易與氧結合成氧化物或含氧鹽礦物，所以也常稱作親氧元素。形成的礦物多為造岩礦物，所以也稱作親石元素。2.銅型離子t銅型離子指最外層電子有18或18+2個，構型與一價銅離子最外電子層相同的離子。在元素周期表中，位於第四、五、六周期之IB、IIB、IIIA、VIA各族元素均屬銅型離子。這類元素電離勢較高，離子半徑較小，極化能力強，易與硫結合成硫化物或其類似化合物礦物，亦稱作親硫元素或造礦元素。3.過渡型離子過渡型離子指最外電子層為9~17個電子的不穩定離子。周期表中第四、五、六周期IIIB~VIIB及VIII族，序號小於104的元素屬過渡型元素。這類離子中，Mn族左側者常表現出與惰性氣體型離子類似的性質，為親氧性過渡型離子，其右側者表現出與銅型離子類似的性質，為親銅性過渡型離子。
具有水溶性的物質分子中通常含有極性基團如-OH、-SO3H、-NH2、-NHR、-COOH等或不太長的碳鏈。水是最廉價的溶劑，來源廣，無污染。水溶性高分子之所以溶於水，是因為在水分子與聚合物的極性側基之間形成了氫鍵。水溶性高分子的溶解具有一個重要的條件，即溶質和溶劑的溶度參數必須相近，但這僅為溶解的必要條件而非充分條件，還需考慮高分子的結晶結構的影響。譬如，能溶於水的樹脂叫水溶性樹脂，以水溶性樹脂為主要成分的塗料叫水溶性塗料，易溶於水的磷肥叫水溶性磷肥。水溶性維生素水溶性彩色鉛筆水溶性潤滑劑水溶性鉛筆
水溶性安全套水溶性彩鉛 水溶性膠水
水溶性避孕套水溶性珍珠粉水溶性樹脂折疊編輯本段水溶性聚合物(PAM)為水溶性高分子聚合物，不溶於大多數有機溶劑，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的磨擦阻力，按離子特性分可分為非離子、陰離子、陽離子和兩性型四種類型。折疊陰離子聚丙烯醯胺陰離子聚丙烯醯胺(APAM)產品描述:陰離子聚丙烯醯胺(APAM)外觀為白色粉粒，分子量從600萬到2500萬水溶解性好，能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。有效的PH值范圍為7到14，在中性鹼性介質中呈高聚合物電解質的特性，與鹽類電解質敏感，與高價金屬離子能交聯成不溶性凝膠體。工業廢水處理:對於懸浮顆粒，較出、濃度高、粒子帶陽電荷，水的PH值為中性或鹼性的污水，鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理，效果最好。飲用水處理:我國很多自來水廠的水源來自江河，泥沙及礦物質含量高，比較渾濁，雖經過沉澱過濾，仍不能達到要求，需要投加絮凝劑，投加量是無機絮凝劑的1/50，但效果是無機絮凝劑的幾倍，對於有機物污染嚴重的江河水可採用無機絮凝劑和陽離子聚丙烯醯胺配合使用效果更好。澱粉廠及酒精廠的流失澱粉酒糟的回收:很多澱粉廠的廢水內含澱粉很多，現投加陰離子聚丙烯醯胺，使澱粉微粒絮凝沉澱，然後將沉澱物經壓濾機壓濾變成餅狀，可作飼料，酒精廠的酒精也可採用陰離子聚丙烯醯胺脫水，壓濾進行回收。用於河水泥漿沉降。用於造紙干強劑。用於造紙助劑、助率劑。在造紙前泵口式儲漿池中加入微量PAM-LB-3陰離子聚丙烯醯胺可使水中填料與細小纖維在網上存留提高20-30%。每噸可節約紙漿20-30kg。舉例:在洗煤過程中產生大量廢水，直接排放污染環境，必須沉清後循環利用，回收水中煤泥，也很有價值，但靠自然沉降，費時費力，同時水也不清。另外，陰離子聚丙烯醯胺在制香行業的應用也越來越受歡迎，陰離子聚丙烯醯胺產品特點:具溶解性好，粘度高，韌性強，易燃無(少)煙、燃燒無異味、無毒等特點;產品性能穩定，避免了其它植物膠粉和普通澱粉因產地、時間不同，粘結質量參差不齊，在香業生產時需要反復調試配方，以免造成產品質量不穩定的現象;香製品外表光潔平整、成型好、不易破碎;尤其是其冷水可糊化性，無需煮糊，將物料直接混和均勻、加水攪拌既可生產，而且加水混合後的物料較長時間放置也不會有物料干硬無法使用的現象發生，有效地節約了能源和方便了生產操作。使用效果:使用本產品做成的香坯(香製品)外觀平整、無斷裂、無霉斑，抗折力強，產品成色好、烘曬後不褪色，燃點時間足，可燃性好，過鐵齒盤不"斷頭"熄火，有利於蚊香有效成份的揮散率的提高及可減少成品在烘乾過程中的損失，同時，可大大減輕工人的勞動強度、提高工作效率。此外，本品對環境無污染，可滿足綠色環保方面對產品的要求。經濟效益:使用本產品可減少原料成本5-12%,節約能耗20-30%。折疊陽離子聚丙烯醯胺陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)產品特性:陽離子聚丙烯醯胺(CPAM)外觀為白色粉粒，離子度從20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解於水且不溶於有機溶劑。呈高聚合物電解質的特性，適用於帶陰電荷及富含有機物的廢水處理。適用於染色、造紙、食品、建築、冶金、選礦、煤粉、油田、水產加工與發酵等行業有機膠體含量較高的廢水處理，特別適用於城市污水、城市污泥、造紙污泥及其它工業污泥的脫水處理。用途1)用於污泥脫水根據污泥性質可選用本產品的相應型號，可有效在污泥進入壓濾之前進行污泥脫水，脫水時，產生絮團大，不粘濾布，壓濾時不散，流泥餅較厚，脫水效率高，泥餅含水率在80%以下。2)用於生活污水和有機廢水的處理，本產品在配性或鹼性介質中均呈現陽電性，這樣對污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進行絮凝沉澱，澄清很有效。如生產糧食酒精廢水，造紙廢水，城市污水處理廠的廢水，啤酒廢水，味精廠廢水，製糖廢水，有機含量高
廢水、飼料廢水，紡織印染廢水等，用陽離子聚丙烯醯胺要比用陰離子、非離子聚丙烯醯胺或無機鹽類效果要高數倍或數十倍，因為這類廢水普遍帶陰電荷。3)用於以江河水作水源的自來水的處理絮凝劑，用量少，效果好，成本低，特別是和無機絮凝劑復合使用效果更好，它將成為治長江、黃河及其它流域的自來水廠的高效絮凝劑。4)造紙用增強劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強度。5)用於油田經學助劑，如粘土防膨劑，油田酸化用稠化劑。6)用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。折疊非離子聚丙烯醯胺產品特性:非離子聚丙烯醯胺系列產品是具有高分子量的低離子度的線性高聚物。由於其具有特殊的基團，便賦予它具有絮凝、分散、增稠、粘結、成膜、凝膠、穩定膠體的作用。污水處理劑:當懸浮性污水顯酸性時，採用非離子聚丙烯醯胺作絮凝劑較為合適。這時PAM起吸附架橋作用，使懸浮的粒子產生絮凝沉澱，達到凈化污水的目的。也可用於自來水的凈化，尤其是和無機絮凝劑配合使用，在水處理中效果最佳。應用:1、廣泛用於工業廢水處理、對於懸浮顆粒、較粗、濃度高、離子帶陽電荷、水的PH值為中性或鹼性的污水，鋼鐵廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等的污水處理效果最好。2、用於石油工業、採油、鑽井泥漿、廢泥漿處理、防止水竄、降低摩阻、提高採收率、三次採油得到廣泛運用。3、用於紡織上漿劑、漿液性能穩定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。4、用於造紙工業。一是提高填料、顏料等存留率;二是提高紙張的強度(包括干強度和濕強度)。另外，還可以提高紙張抗撕性和多孔性，以改進視覺和印刷性能，還用於食品及茶葉包裝紙中。折疊編輯本段關於溶劑溶劑通常分為兩大類:極性溶劑、非極性溶劑。溶劑種類與物質溶解性的關系可被概括為:"溶其所似"。意思是說，極性溶劑能夠溶解離子化合物以及能離解的共價化合物，而非極性溶劑則只能夠溶解非極性的共價化合物。比如，食鹽，是一種離子化合物，它能在水中溶解，卻不能在乙醇中溶解。在有機化學中一般會用到的溶劑有丙酮、乙醇、水和苯。水以及非極性溶劑是不能互溶的，特例水和乙醇任意比互溶;如果你非要這么做，它們也不會形成均一的混合物，最終會分離為兩層，這時稱作懸濁液，又或者將油中加入相應的助劑(農葯中常用)，入水後形成水包油或油包水的均一乳狀液體。溶解性的相關知識與應用①是指物質在溶劑里溶解能力的大小。②溶解性是物理性質，溶解是物理變化。(也有化學變化)③溶解性是由20℃時某物質的溶解度決定的。(固體)難溶(不溶)微溶可溶易溶(20℃)<0.01g0.01~1g1g~10g>10g④利用溶解性可有以下應用:a、判斷氣體收集方法可溶(易溶)於水的氣體不能用排水取氣法如:CO2而H2，O2溶解性不好，可用排水取氣法。b、判斷混合物分離方法兩種物質在水中溶解性明顯不同時，可用過濾法分離。如:KNO3(易溶)與CaCO3(難溶)可用過濾法分離;而C與MnO2二者均不溶NaClKNO3均易溶，都不能用過濾法分離。溶解度演算法:溶質質量/溶劑質量(通常為水)單位:g/100g水部分酸、鹼、鹽的溶解性表(20℃)OH-NO3-Cl-SO42-CO32-H+(水)溶、揮(硝酸)溶、揮(鹽酸)溶(硫酸)溶、揮(碳酸)NH4+溶、揮(氨水，氫氧化銨)溶溶溶溶K+溶(苛性鉀)溶溶溶溶Na+溶(氫氧化鈉)溶溶溶溶Ba2+溶溶溶不不Ca2+微(熟石灰)溶溶微不Mg2+不溶溶溶微Al3+不溶溶溶-Mn2+不溶溶溶不Zn2+不溶溶溶不Fe2+不溶溶溶不Fe3+不溶溶溶-Cu2+不溶溶溶-Ag+-溶不微不說明:"溶"表示那種物質可溶於水，"不"表示不溶於水，"微"表示微溶於水，"揮"表示揮發性，"-"表示那種物質不存在或遇到水就分解了。溶解性口訣(便於學生學習記憶)折疊溶解性口訣一鉀鈉銨鹽溶水快，①硫酸鹽除去鋇鉛鈣。②氯化物不溶氯化銀，硝酸鹽溶液都透明。③口訣中未有皆下沉。④注:①鉀鈉銨鹽都溶於水;②硫酸鹽中只有硫酸鋇、硫酸鉛、硫酸鈣不溶;③硝酸鹽都溶於水;④口訣中沒有涉及的鹽類都不溶於水;折疊溶解性口訣二鉀、鈉、銨鹽、硝酸鹽;氯化物除銀、亞汞;硫酸鹽除鋇和鉛;碳酸、磷酸鹽，只溶鉀、鈉、銨。折疊溶解性口訣三鉀鈉銨硝皆可溶、鹽酸鹽不溶銀亞汞;硫酸鹽不溶鋇和鉛、碳磷酸鹽多不溶。多數酸溶鹼少溶、只有鉀鈉銨鋇溶折疊溶解性口訣四鉀、鈉、硝酸溶，(鉀鹽、鈉鹽和硝酸鹽都溶於水。)鹽酸除銀(亞)汞，(鹽酸鹽里除氯化銀和氯化亞汞外都溶。)再說硫酸鹽，不容有鋇、鉛，(硫酸鹽中不溶的是硫酸鋇和硫酸鉛。)其餘幾類鹽，(碳酸鹽、亞硫酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽和硫化物)只溶鉀、鈉、銨，(只有相應的鉀鹽、鈉鹽和銨鹽可溶)最後說鹼類，鉀、鈉、銨和鋇。(氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋇和氨水可溶)另有幾種微溶物，可單獨記住。折疊溶解性口訣五鉀鈉銨鹽硝酸鹽完全溶解不困難氯化亞汞氯化銀硫酸鋇和硫酸鉛生成沉澱記心間氫硫酸鹽和鹼類碳酸磷酸硝酸鹽可溶只有鉀鈉銨溶解性口訣六鉀鈉銨硝溶強溶弱不溶溶解性口訣七:鉀鈉銨鹽水中溶硝酸鹽入水無蹤氯化物除銀亞汞硫酸鋇鉛水不溶碳酸鹽溶鉀鈉銨鹼溶鉀鈣鈉鋇銨特例:1.高氯酸的鉀，銣，銫鹽溶解度很小.2.高氯酸銀溶解度很大，5570g/L3.氟化銀溶於水，且溶解度較大.1800g/L
② 給水處理方法記憶口訣
以下是一個水處理方法的記憶口訣：
檢測、除雜、軟化過濾
消毒、消毒，無細菌
這個口訣幫助你記住一些基本的處理方法：
1. **檢測（Testing）：** 定期測試水的質量，包括pH值、濁度、溶解氧、氯含量等，以便了解水的污染程度。
2. **除雜（Removal）：** 使用方法如沉澱、過濾、吸附等來去除水中的雜質和懸浮物，如泥沙、顆粒物、有機物等。
3. **軟化（Softening）：** 軟化水可以去除水中的硬度，主要是鈣和鎂離子。常用的方法包括離子交換和反滲透。
4. **過濾（Filtration）：** 運用物理或化學方法將水中的懸浮物、細菌、病毒和微生物過濾掉，以提高水的清潔度。常用的過濾方法有砂濾和活性炭濾。
5. **消毒（Disinfection）：** 使用消毒劑來殺滅水中的細菌、病毒和其他微生物，以確保水的衛生安全。常用的消毒劑包括氯、臭氧和紫外線。
記住這個口訣可以幫助你了解基本的水處理方法和步驟，但具體的水處理方法還取決於水的來源和污染程度。在實際應用中，最好根據具體需要和條件採取適當的水處理措施。