[科普中国]-有机溶质

简介

有机溶质一般以分子、原子或离子形态均匀地分布于溶剂中，粒子（如糖水中的蔗糖分子）的直径一般小于1 nm。一般来说，同一种有机溶质在不同溶剂中的溶解度是不同的，同样的，同一种溶剂溶解不同有机溶质的能力也是不同的，根据这个就可以从一种溶液中分离出某种物质，例如萃取等方法。溶质可以是固体（如溶于水中的糖等）、液体（如溶于乙醇中的氯化苦、滴滴涕等）。

可溶解物质由氧元素、氢元素、碳元素等组成的有机物可溶解在有机溶质中。包括脂肪、氨基酸、蛋白质、糖、血红素、叶绿素、酶、激素、石油、天然气、棉花、染料、化纤、天然药物、有可溶性糖类，可溶性蛋白质和游离脯氨酸等。

有机溶质的位阻效应及对反渗透分离的影响位阻效应主要来自非键合原子间的相互排斥，也来自原子或基团相互间对各自运动的干扰，因此位阻总是排斥力，而且与分子大小有平行关系。

Taft引进了位阻参数Ef：

Ef=In（k/k0） （1）

式中：Ef是极性有机分子中取代基的位阻参数；k和k0分别为RCOOR和CH3COOR的水解反应速度常数，Ef按取代基的结构单元也具有可加性。

根据Hammett方程的式（1），相似的Taft方程可写成以下等效式：

In（k/k0） = ρ*∑σ* （2）

In（k/k0） = δ*∑Ef （3）

In（k/k0） = ρ*∑σ*+δ∑Ef （4）

式中σ*与Ef对应的比例常数。式（2）适用于位阻效应可以忽略或很小的情况，式（3）适用于极性效应可以忽略或很小的情况，而式（4）是极性与位阻效应均不能忽视的情况。

由于醚的极性效应很小，因此醚的位阻效应将与溶质的极性效应对膜分离率的影响相同。∑Ef减小分离率增加，∑Ef 越负，相应溶质的位阻效应就越大。2