海洋微课堂（7）| 道尔顿分压定律 Dalton‘s Law of Partial Pressure

道尔顿分压定律描述的是理想气体的特性。这一经验定律是在1801年由约翰·道尔顿所观察得到的。在任何容器内的气体混合物中，如果各组分之间不发生化学反应，则每一种气体都均匀地分布在整个容器内，它所产生的压强和它单独占有整个容器时所产生的压强相同。即一定体积的混合气体，其总压力等于各组成气体分压之和。

因此，一定体积的大气总压力为：

PT=PN2+PO2+PAr+PH2O +……

假设这些气体服从理想行为，则每种气体的分压为:

Pi=niRT/V

干空气中，各种气体的组成可以用摩尔分数表示：

xi=ni/nT=Pi/PT

对于非理想状态下的气体，可用范德华状态方程来描述：

(Pi+ni2a/V2)(V-nib)=niRT

a是与分子间引力相关的常数

b是与分子体积和压缩系数有关的常数。

（大气各种组成气体的范德华系数，Kester，1975）

尽管空气中主要气体组分的摩尔分数不会随地理位置和高度（95 km以下）而变化，但水蒸汽的含量会有明显的变化，因此，要计算给定温度下空气中各种气体的分压，必须对湿度进行校正，把湿空气换成干空气。

水蒸汽的分压计算如下：

PH2O=P0h/100

P0是给定温度下饱和水蒸气的压力，h/100是相对湿度。

P0可用下式计算：

lnP0=−0.493048+0.07263769t

−0.000294549t2+9.79832×10

−7t3−1.86536×10−9t4

在考虑了水蒸汽的贡献后，其他气体的分压转化为干空气的分压即可用下式计算得到：

Pi=(PT-P0h/100)xi.

参考书目：《化学海洋学》，海洋出版社，陈敏编著

来源：新闻中心张金锋

编辑：曾俊炜