本帖最后由 Piggy2907 于 2025-5-24 10:04 编辑
因为我感觉这个问题像分子动力学方面的，所以我发到这个板块了，而我自己目前还没有做过分子动力学的计算。
我的疑问是：在皂化反应中，为了降低高级脂肪酸盐的溶解度，我们加入了大量氯化钠。为什么加入氯化钠可以降低高级脂肪酸盐的溶解度呢？
我觉得氯化钠会降低憎水基的溶解性，也会增加亲水基的溶解性，两者的作用应该能一定程度上抵消，为什么却能明显降低高级脂肪酸盐在水中的溶解度呢？
经过坛友sarphuart和chands的帮助和AI辅助总结，得到以下理解：
1. 同离子效应与溶度积原理 高级脂肪酸钠（如硬脂酸钠）在水中存在溶解平衡：
C17H35COO-Na⁺⇌C17H35COO-+Na⁺
加入大量NaCl会增加溶液中Na⁺的浓度。根据溶度积规则，溶液中离子浓度的乘积超过溶度积时，溶质会析出。Na⁺浓度的提高显著抑制了高级脂肪酸钠的溶解，从而降低其溶解度 2. 盐析效应与胶体稳定性破坏 高级脂肪酸钠在水中，其亲水基（羧酸根）与水分子结合，憎水基（烃链）聚集在内部，会形成胶束结构（虽然不是高分子，但是通过亲水+疏水作用形成了多聚）。加入NaCl后，溶液中电解质浓度升高，产生以下作用： - 压缩双电层：Na⁺中和胶束表面羧酸根的负电荷，削弱胶束间的静电排斥力，导致胶束聚沉。
- 竞争水分子：Cl-与水分子强烈结合（水合作用），减少可用于溶解高级脂肪酸钠的自由水分子，破坏胶束的稳定结构。
3. 溶剂极性增强与疏水作用的抑制 - NaCl的加入显著提高溶液的极性。高级脂肪酸钠的憎水基（烃链）属于非极性物质，在极性溶剂中溶解度降低。这种“极性增强效应”使疏水基更难分散在水中，从而加速析出。虽然亲水基的溶解性也会在NaCl的加入后增强，但是两种作用存在浓度阈值差异，即憎水基的溶解性对溶剂极性的敏感度远高于亲水基，因此盐析效应对憎水基的抑制更为显著。
总结：亲水基与憎水基的作用并非完全抵消
尽管Na⁺可能通过电荷作用增强羧酸根的亲水性，但以下原因导致整体溶解度仍下降： - 同离子效应与溶度积原理：此效应只降低高级脂肪酸根离子的溶解性
- 胶束破坏占主导：胶束的稳定性（通过压缩双电层、竞争水分子的方式）对溶解度影响更大。当胶束因电解质作用解体后，单个分子更易聚集析出。
- 浓度阈值差异：憎水基的溶解性对溶剂极性的敏感度远高于亲水基，因此盐析效应对憎水基的抑制更为显著。
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发表于 Post on 2025-5-23 11:33:29
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