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第一章液态水的结构1

1.1水分子结构1

1.2液态水的结构模型4

7.4碳循环和箱式模型 484

1.2.1混合型理论模型6

目 录9

序9

前言11

1.2.2连续体模型12

1.3压力和温度对纯水结构的影响13

1.3.1压力对纯水结构的影响13

1.3.2温度对纯水结构的影响14

1.4溶质对水结构的影响17

1.4.1 电缩作用17

1.4.2双区模型17

1.4.3三区模型18

1.5 液态水结构的新进展——五聚物－单体混合模型简介20

1.5.1统计力学理论处理21

1.5.2中子散射法24

参考文献26

2.1 海水的状态参数29

2.1.1 温度29

第二章海水状态方程式29

2.1.2氯度和盐度30

2.1.3压力31

2.1.4密度、比重和比容31

2.2海水状态方程式概述32

2.3通过多项式表达的状态方程式34

2.3.1 Knudsen-Ekman经典海水状态方程式34

2.3.2其他多项式状态方程式37

2.4通过具有热力学基础的方程式近似表达的海水状态方程式39

2.4.1Tait-Gibson海水状态方程式39

2.4.2Tumlirz海水状态方程式44

2.5用物理化学公式表达的海水状态方程式45

2.6根据声速导出的海水状态方程式46

参考文献52

第三章海水热力学基础54

3.1 海水体系的基本热力学关系54

6.8.1河水的化学模型 456

3.2 海水溶液56

3.3化学势和偏摩尔量60

3.4 Gibbs-Duhem方程式63

3.5海水的热容和焓65

3.5.1海水的热容65

3.5.2海水的焓68

3.6海水的熵73

3.6.1基本公式73

3.6.2海水组分的偏摩尔熵76

3.6.3海水的熵77

3.6.4压力对熵的影响80

3.7海水的偏摩尔体积86

3.7.1基本公式86

3.7.2海水中海盐的偏摩尔体积91

3.7.3向海水转移过程中偏摩尔体积的变化94

3.7.4海水中离子的偏摩尔体积95

3.7.5海水中水的偏摩尔体积98

3.8海水的膨胀性99

3.8.1基本公式99

3.8.2海水的膨胀性100

3.8.3海水的热膨胀系数103

3.9海水的压缩性105

3.9.1基本公式105

3.9.2水的等温压缩性108

3.9.3海水的等温压缩性110

3.9.4海盐的平均表观摩尔压缩性和平均偏摩尔压缩性111

3.9.5海水的压缩性与海水其他性质的关系113

参考文献114

4.1离子水化数117

4.1.1离子淌度法（电导法）117

第四章离子水化作用——海水中离子与水相互作用117

4.1.2迁移数法118

4.1.3 电动势法119

4.1.4水化熵法119

4.1.6扩散法120

4.1.5活度系数法120

4.1.7声速－压缩系数法121

4.1.8有效体积法121

4.1.9介电常数法122

4.1.10核磁共振法122

4.1.11离子水化数测定方法的比较124

4.1.12统计力学计算法128

4.2 离子水化的热力学模型129

4.2.1 离子－水相互作用模型129

4.2.2离子－溶剂相互作用的连续（非结构）电介质模型132

4.2.3离子－溶剂相互作用的结构水化模型139

4.2.4几点讨论155

参考文献160

第五章海水体系中离子－离子相互作用——海水的活度系数162

5.1 基本概念162

5.1.1不同的浓度标度163

5.1.2电解质活度和离子活度164

5.1.3 部分离解的电解质的活度系数166

5.1.4渗透系数168

5.1.5过剩函数——过剩Gibbs自由能169

5.1.6 电解质的过剩化学势170

5.2.1 离子互吸的Debye-Hückel理论的基本假设172

5.2.2离子雰概念172

5.2离子互吸的Debye-Hückel离子雰理论172

5.2.3离子互吸的Debye-Hückel理论的基本方程式174

5.2.4电解质活度系数与离子互吸理论181

5.2.5 离子互吸理论与渗透系数和其他热力学性质188

5.3离子缔合理论190

5.3.1 离子缔合概念190

5.3.2 Blerrum的离子缔合理论191

5.3.3 Fuoss的离子缔合理论195

5.3.4三离子缔合物和离子簇团198

5.4溶液活度系数的离子水化理论200

5.5 电解质混合物的若干经验规则205

5.5.1混合过程205

5.5.2 Harned规则206

5.5.3 Young规则209

5.5.4 3дановский规则212

5.6电解质溶液的统计力学理论216

5.6.1 DH理论及其修正217

5.6.2簇展开理论——Mayer电解质溶液理论221

5.6.3积分方程式理论246

5.7海水体系256

5.7.1 离子缔合概念与Mayer理论和Rasaiah-Friedman理论256

5.7.2特殊相互作用模型266

5.7.3 scatchard方程式270

5.7.4 Pitzer理论279

5.7.5海水体系的渗透系数和活度系数289

参考文献297

第六章海洋中的络合作用——海水化学模型303

6.1 海洋化学模型和海水化学模型303

6.2水溶液中络合物的稳定性306

6.2.1离子对和络合物306

6.2.2络合物稳定常数308

6.2.3溶液中络合平衡的统计基础330

6.2.4溶液中络合物逐级稳定常数与配位数之间的关系334

6.2.5络离子在溶液中稳定性的若干规律339

6.3压力和温度对平衡常数的影响346

6.3.1理论和方法346

6.3.2压力和温度对海水中络合平衡的影响352

6.4混合配位体路合物的稳定面和理论上限354

6.4.1稳定函数和稳定面354

6.4.2混合配位体络合物的理论上限360

6.5.1化学平衡计算法366

6.5海水化学模型366

6.5.2微观结构参数计算法377

6.6海水中微量元素的溶存形式及无机配位体的化学模型384

6.6.1确定海水中微量元素溶存形式的一般规律和方法384

6.6.2化学平衡法计算海水中微量元素溶存形式的典型计算例举390

6.6.3微观结构参数法计算海水中微量组分的化学模型402

6.7 海水中的有机络合物及有机配位体的化学模型410

6.7.1海洋中的有机物质410

6.7.2海水中的有机配位体413

6.7.3海水（及其他天然水）中金属的络合容量和金属－天然有机配位体络合物的条件稳定常数433

6.7.4海水中元素的有机和无机配位体的混合化学模型450

6.8若干特殊水体的化学模型456

6.8.2冰岛地热水（0—370℃）的化学模型457

6.8.3城市污水的化学模型459

参考文献466

第七章海洋中的酸和碱471

7.1 海水的pH和碱度472

7.1.1海水的pH472

7.1.2海水的碱度474

7.2海水的缓冲容量476

7.2.1缓冲容量476

7.2.2海水的缓冲容量477

7.3海水碳酸盐体系478

7.3.1海水碳酸盐体系的平衡常数478

7.3.2碳酸盐体系各组分的估计481

7.3.3海水的对数图484

7.4.1箱式模型简介485

7.4.2箱式模型计算cO2在全球的循环489

7.5影响海水pH和碱度的因素493

7.5.1生物过程的影响493

7.5.2缺氧水和孔隙水的碱度和pH494

7.6硬软酸碱理论及其在海洋化学中的应用495

7.6.1硬软酸碱原理495

7.6.2硬软酸碱原理的量子化学基础497

7.6.3硬软酸碱原理在海洋化学中的应用500

参考文献501

第八章海洋中氧化－还原作用503

8.1 Eh和pe503

8.1.1定义503

8.1.2离子强度和络合物生成对电极电位的影响507

8.2.1微生物过程的能量508

8.2.2洋中脊水热流与海水的混合508

8.2海洋中微生物过程和水热流508

8.3 pe-pH图516

8.3.1 pe-pH图的结构516

8.3.2海洋体系的pe-pH图518

8.4海洋中氧化－还原的Sillén模型519

8.4.1 sillén的海水模型升519

8.4.2海水模型升的氧化－还原滴定520

参考文献521

第九章海洋中的沉淀和溶解作用522

9.1 岩石、河水、海水和沉积物的化学本质523

9.1.1岩石、河水、海水和沉积物中元素的含量523

9.2氧化物和氢氧化物的溶解度527

9.2.1溶解度和溶度积及它们的介质效应527

9.1.2各种矿物的溶解度527

9.2.2氧化物和氢氧化物的溶解度528

9.3海洋碳酸盐体系531

9.3.1方解石和文石的溶解度531

9.3.2其他碳酸盐的溶度积535

9.4深海中方解石溶解作用的Keir模型536

9.4.1理论I（一种碳酸盐粒子的情况下）536

9.4.2理论Ⅱ（两种碳酸盐粒子的情况下）547

参考文献551

第十章海洋中的界面化学作用——吸着作用和离子／配位子交换作用552

10.1 海洋环境中的吸着作用552

10.1.1海水中的吸着作用552

10.1.2河口海域的吸着作用557

10.1.3海水资源开发中的吸着作用565

10.1.4海洋腐蚀与吸着作用567

10.2.1吸着等温线及其分类568

1 0.2吸着等温线和等温式568

10.2.2吸着等温式572

10.3影响液－固界面吸着作用的主要因素592

10.3.1 pH影响592

10.3.2溶液组成的影响602

10.3.3液－固界面吸着等温线和等温式——微量元素浓度的影响605

10.3.4影响液－固界面吸着的其他因素633

10.4.1水合氧化物633

10.4液－固界面的离子／配位子交换性质634

10.4.2粘土矿物644

10.4.3液－固界面的离子／配位子交换性质649

1 0.5液－固界面化学吸着理论651

10.5.1液－固界面分级离子／配位子交换理论1．热力学理论651

10.5.2液－固界面分级离子／配位子交换理论11．统计力学理论664

10.5.3液－固界面吸附作用的双电层理论677

10.5.4液－固界面络合理论690

10.6液－固界面离子／配位子交换动力学700

10.6.1海水中微量元素液－固界面离子／配位子交换动力学概述700

10.6.2反应级数、反应速率常数和活化能的测定702

10.6.3交换机理707

10.7 有机物对海水中微量元素与固体粒子交换作用的影响724

10.7.1概况724

10.7.2海水中有机物对微量元素－粘土矿物体系液－固界面交换作用的影响725

10.7.3海水中有机物对微量元素－水合氧化物体系液－固界面交换作用的影响733

10.8混合交换剂的加和性747

10.8.1混合交换剂体系的加和性与非加和性的一般模式747

10.8.2加和性749

10.8.3非加和性753

参考文献756

附表764