各种气体在水中溶解度 气体在水中溶解度排序
从生物科学的角度来解析,氢气并非完全无法溶于普通液体,而只是在其中的溶解能力较为微弱。
溶解度(用S表示),是在特定温度下,每100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量。在未特别指明的情况下,通常以水作为溶剂。而气体的溶解度则是指在一标准大气压(101kPa)和特定温度下,每1体积水中溶解至饱和状态时所需的气体体积。
在阅读有关氢气医学效应的文献时,会因为氢气传递方式的差异而出现多种氢气溶解度或浓度的表达方式。这些包括百分比(%)、mM(即mmol/L)和ppm等,它们分别对应体积浓度、摩尔浓度和质量浓度。
接下来我们将详细解析氢气的各种浓度表示方式:
- 体积浓度:对于氢气而言,在20℃和101kPa的条件下,每100ml水中可以溶解1.82ml的氢气。这种表达方式通常以百分比来表示,直观地体现了气体与水的体积比。
这种百分数表达方法有助于我们理解氢气在水中的溶解程度。
- 摩尔浓度:mM和mmol/L实质上是等价的,前者是后者的缩写形式。在标准状态下,1L氢气的质量为0.089g(密度),而氢气的摩尔质量为2g/mol。根据摩尔浓度的计算,氢气在水中的溶解度为0.8mmol/L(或mM),这为我们提供了另一种了解氢气浓度的途径。
我们还可以通过质量浓度来了解氢气的溶解情况。
- 质量浓度:虽然通常使用体积比来表示气体浓度,但也有使用质量比的情况。特别是在医学生物学领域,ppm(parts per million)是一个常用的单位。ppm意为百万分率,与百分数(%)相似,但表示的比例数更大。在医学生物学研究中,由于某些物的使用量极小,常以“ppm”来表示其精确浓度。
值得一提的是,气体溶解度的体积比和质量比之间是可以进行换算的。以氢气为例,其体积比溶解度为1.82%,即每1升水中溶解了1.6mg的氢气。这1.6mg相对于1000g的水来说就是1.6ppm,因此可以说达到了饱和浓度。
综合以上信息,无论是1.82%的体积比、0.8mM的摩尔浓度还是1.6ppm的质量比,都可以作为判断氢气是否达到饱和浓度的标准。
总体而言,了解不同浓度表示方式有助于我们更全面地理解氢气在生物科学和医学领域的应用和作用机制。