水分子的缔合与蒸发

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第244页（890字）

由于每一水分子都具有正负两极电荷，在聚集情况下，相邻分子之间随各自接触的电荷不同，或以同电荷互相排斥，产生不自主的运动与位移；或以异电荷互相吸引，使若干个分子互相连接起来，称为水分子的缔合。

水体内部分子之间的具体缔合情况，现代的研究是用闪动簇团理论来解释的，即：水分子在不断高速运动中，当相邻分子的极性方向、运动动态符合相互缔合条件时，随机零乱地联接起来，短暂地成为立体网状簇团；在分子自身及相互间各种力量变化的影响下，又随时解散，其半寿期不过10^－10至10^－11秒。组成簇团的分子个数无定，在一定的温度条件下，簇团大小与簇团浓度存在一定的动态平衡，测定数据如表2－4－4。

表2－4－4 液态水中簇团参数

水体内的水分子不断缔合为彼此连接的簇团，可使之成为一个整体；但这种簇团并非牢固的缔合，只是瞬间高速地形成、又高速地解散，因而使水体具有流动性和分散性；在其不断形成的瞬间，随时都存在许多未成键的水分子(如表2－4－4所示)，因而使某些水分子有可能脱离水体，产生蒸发现象。

就微观方面来说，一个液态水分子要脱离水体成为气态分子，须具备以下条件：

(1)位于气液界面；

(2)簇团解缔时成为“自由”分子的瞬间；

(3)分子向上窜动，下方恰有同电荷分子的斥力，得以组成合力，加大动能；

(4)向上的动力足以克服同类分子的引力及表面张力；

(5)蒸汽压势能大于界面上方的水蒸汽分压。

这些内在因素决定了水只是一种缓慢蒸发的液体，而不能迅速挥发。