1. 稀溶液的性质

   1. 溶质、溶剂和稀溶液

微量元素在不同相内的存在犹如溶质溶于溶剂之中。由于微量元素的含量很低，则对于微量元素而言，可以把这种溶液看作稀溶液。广义地说，两种或两种以上物质均匀混合且彼此呈分子状态分布者都可称为溶液，因此可有固态、溶态和气态溶液之分。对于地质相而言，多数为固态溶液。其中含量较少的部分称为溶质，含量较多的称为溶剂，具有很低成分比例的溶质的溶液称为稀溶液。微量元素在岩石矿物中的分布正是这种状态。如玄武岩中的镍橄榄石，其中的（Mg，Fe）2SiO4 为溶剂，而 Ni2SiO4 就是溶质。对于 Ni2SiO4而言，这种橄榄石就是一种稀溶液。在稀溶液中，溶质和溶质间的作用是微不足道的，而溶质和溶剂的相互作用制约着溶质和溶剂的性质，亨利定律和拉乌尔定律就是用来描述这种性质的。

1. 亨利定律、拉乌尔定律

亨利定律是稀溶液所遵循的最重要、最有意义的规律。其表述为“在一定条件下，稀溶液中溶质的活度与溶质在溶液中的摩尔分数成正比”。表达式为：

其中 a1 为溶质 i 的活度，X1 为溶质 i 在稀溶液中的摩尔分数，K1 称为亨利系数，这个常数取决于溶质和溶剂的双方性质。

拉乌尔定律是稀溶液所遵循的另一规律，它是基于在溶剂中加入非挥发

性溶质后溶剂活度降低而得出的。其表述为“稀溶液中溶剂的活度等于纯溶剂的活度乘以溶液中溶剂的摩尔分数”，即为

a j = a ⁰·X

其中，a⁰ 为纯溶剂的活度，X 为溶剂的摩尔分数，a

为溶液中溶剂的活

j j j

度。

溶剂在全部浓度范围内都符合拉乌尔定律的溶液称为理想溶液。除极少数情况外，一般溶液都不具有理想溶液性质。溶液的活度—组分摩尔分数的关系可用图 5.1 表示。由图可知，亨利系数为实际溶液对理想溶液的偏离程度的修正。遵循亨利定律的稀溶液也属非理想溶液范畴，只不过在较低的摩尔分数区间，亨利系数为一恒定常数，它一般小于 1。而且溶液越稀，即溶质摩尔分数越低，就愈可能符合亨利定律。这就是说，在一定条件下，非理想溶液的稀溶液可由亨利定理来描述，当某微量元素（溶质）超过一定浓度时，它将不服从亨利定律。