亨利定律

在物理化学中，亨利定律是一种气体定律，指出液体中溶解的气体量与其上方液体的分压成正比。 比例因子称为亨利定律常数。 它是由英国化学家 William Henry 制定的，他在 19 世纪初研究了该主题。

亨利定律发挥作用的一个例子是，水下潜水员血液中氧气和氮气的深度依赖性溶解在减压过程中会发生变化，从而导致减压病。 一个日常的例子是一个人喝碳酸软饮料的经历，其中含有溶解的二氧化碳。 打开之前，容器中饮料上方的气体几乎是纯二氧化碳，压力高于大气压。 打开瓶子后，这种气体逸出，使液体上方的二氧化碳分压降低得多，从而导致脱气，因为溶解的二氧化碳从溶液中逸出。

在他 1803 年关于水吸收的气体量的出版物中，威廉亨利描述了他的实验结果：

水吸收了由一个、两个或更多个额外大气冷凝的气体，其数量通常被压缩，等于两倍、三次等。 在常压下吸收的体积。

查尔斯·库尔斯顿·吉利斯皮 (Charles Coulston Gillispie) 指出，约翰·道尔顿 (John Dalton) 假设气体粒子在气相中的分离与它们在溶液中的原子间距离之比为一个小整数。 如果该比率对于给定温度下的每种气体是常数，则亨利定律将作为结果得出。

在高压下，CO_{2 的溶解度增加。 将瓶子打开至大气压时，溶解度会降低，气泡会从液体中释放出来。}

人们经常注意到，通过重力（即直接从桶中的水龙头）提供的啤酒比通过手动泵（或啤酒引擎）提供的相同啤酒碳酸含量低。 这是因为啤酒在到达服务点的途中受到啤酒发动机的作用的压力，这导致二氧化碳溶解在啤酒中。 一旦啤酒离开泵，它就会从溶液中出来，导致啤酒中更高水平的可感知“条件”。

O_{2 在血液和组织中的浓度太低以至于他们感到虚弱并且无法正常思考，这是一种状况 叫做缺氧。}

在水下潜水中，气体在环境压力下呼吸，由于静水压力，该压力随着深度的增加而增加。 气体的溶解度根据亨利定律在深度增加，因此身体组织随着时间的推移吸收更多的气体，直到达到深度饱和，反之亦然。 上升时，潜水员减压，溶解在组织中的气体溶解度相应降低。 如果过饱和度过大，气泡可能会形成并长大，这些气泡的存在会导致毛细血管堵塞，或使更坚固的组织变形，从而导致称为减压病的损害。 为了避免这种伤害，潜水员必须足够慢地上升，以便血液带走多余的溶解气体并释放到肺部气体中。

亨利定律的比例常数有多种定义方法，可分为两种基本类型：一种可能是将水相作为分子，将气相作为分母（aq/gas）。 这导致亨利定律溶解度常数 H s {\displaystyle H_{\rm {s}}} 。 它的值随着溶解度的增加而增加。 或者，可以切换分子和分母 (gas/aq)，这导致亨利定律波动率常数 H v {\displaystyle H_{\rm {v}}} 。

H v {\displaystyle H_{\rm {v}}} 的值随着溶解度的增加而降低。 IUPAC 描述了这两种基本类型的几种变体。 这是由于可以选择多个量来描述两相的组成。 水相的典型选择是摩尔浓度 ( c a {\displaystyle c_{\rm {a}}} )、摩尔浓度 ( b {\displaystyle b} ) 和摩尔混合比 ( x {\displaystyle x} ). 对于气相，经常使用摩尔浓度 ( c g {\displaystyle c_{\rm {g}}} ) 和分压 ( p {\displaystyle p} )。 不可能使用气相混合比 ( y {\displaystyle y} )，因为在给定的气相混合比下，水相浓度 c a {\displaystyle c_{\rm {a}} } 取决于总压力。