離子會在溶液中飄到外界嗎?

粒子是不斷運動,這個是很多人都知道的!但是,在溶液中,離子不斷地運動,它會飄到外界去嗎?


先澄清一下,溶液中的離子並非是單個離子,而是在水分子絡合作用下形成的水合離子。這些離子需要相當大的能量才能克服液體表面的電勢能差,液體表面能以及水合能。因此形成遊離氣態離子的概率是非常小的,即使揮發,也會因為電磁相互作用互相中和。例如蒸發熔融氯化鈉(不是氯化鈉溶液,是純氯化鈉在高溫下的熔融態)將得到氯化鈉氣態分子,而非遊離的氯離子和鈉離子。
蒸發中性的氮氨廢水形成不同酸鹼性並非是由於離子的會發作用。事實上是因為溶解於水中的氨分子揮發,與水冷凝形成鹼性的氨水,剩餘的廢水的電離平衡發生移動,形成酸性的廢水。
但是並不是說離子就不能遊離出來。在施加電場的作用下,正負離子能夠克服電勢能遊離出來,並相互分離,從而避免電中和。質譜(mass spectroscopy)中的離子就是在真空環境下順著電場方向移動的遊離離子


這是可能的。但常規溶液中,離子熱運動逃離兩相界面所需的能量非常大,所以發生的幾率非常小。
此處不得不提一下質譜中的電噴霧離子化——electrospray ionization mass spectrometry(ESI/MS),帶有電荷的溶液霧珠,隨著溶劑揮發,霧珠體積變小,但所帶電荷不變,當體積小到一定程度將發生庫侖爆炸,即霧珠因為靜電斥力破碎成更小的霧珠。最終溶劑完全揮發,只剩下飄蕩的離子。


Chen Shen 已經基本回答完畢,補充一個背景知識:電磁相互作用是四大基本相互作用中強度僅次於強相互作用的作用距離極長的一個。想像在無電場存在的溶劑中的離子對(以氯化鈉為例)間的距離有多小:一般以埃(?ngstr?m)為單位,根據點電荷的電場強度公式(見電場)估算一下,可以知道氯離子或鈉離子感受到的電場強度在10^{11} V/m的量級,那麼分開兩個離子就需要10eV的能量,這是多少呢?10^{-18} 焦耳,這是分離一對所需要的能量,那麼分離一摩爾就需要10^{5} 焦耳,請問普通的物理化學過程能夠給出這麼多能量么?能,不過那是燃燒,氫氣的燃燒焓(等溫等壓時也就是燃燒熱的相反數)為2.86	imes 10^{5} 焦耳/摩爾。而要想用風把離子吹得分開,貌似就難了點。


有啊,出來的這部分離子就叫做等離子體(Plasma),是物質的第四種形態。很多電磁工程應用中就是將液體物質做成等離子態,這種技術叫做等離子體氣化技術。
一般情況下,等離子體非常稀薄,在特定條件下才會形成一定的濃度。
樓主可以搜搜維基百科「等離子體」進行下了解。如果繼續深入,則需要系統的學習了。


完全可以,而且是以水合離子的形式,我認為不需要討論


會揮發得是分子,電離後形成的離子不會像你所說的飄到外界去,再說,溶液要嚴格服從電中性原則。


用鼻子聞聞,啥氣味?飛出來的離子分子?


這是不會的,很明確的說離子很難單獨存在


會的,我們實驗蒸發某中性氨氮廢水,將蒸發的氣體冷凝,冷凝水呈鹼性,而蒸發一斷時間後,原來的廢水呈酸性了,必定有某種離子可以隨水蒸汽揮發到空氣當中。


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