气体分ぶん压

「分ぶん压」重定しげさだ向むかい至いたる此。关于電壓でんあつ上じょう的てき分ぶん壓あつ，请见「電壓でんあつ分配ぶんぱい定則ていそく」。

气体分ぶん压（英語えいご：partial pressure）指ゆび的てき是ぜ当とう气体混合こんごう物ぶつ中ちゅう的てき某ぼう一种组分在相同的温度下占据气体混合こんごう物ぶつ相あい同どう的てき体からだ积时，该组分ぶん所しょ形成けいせい的てき压强。比ひ如將一瓶空气中的氮气、二氧化碳和稀有气体等除去，恢复到相しょう同どう的てき温度おんど後ご，剩余じょうよ的てき氧气仍会逐渐占うらない满整个集气瓶，但ただし剩あま下した的てき氧气单独造成ぞうせい的てき压力会かい比ひ原ばら来らい的てき低てい，此时的てき压力值就是ぜ原げん空そら气中氧气的てき分ぶん压值。气体的てき分ぶん压与其在液体えきたい中ちゅう的てき溶解ようかい度ど，气体反はん应的平衡へいこう常数じょうすう等とう都と有ゆう着ぎ密みつ切きり的てき关系。

理想りそう气体混合こんごう物ぶつ

理想りそう气体的てき混合こんごう物ぶつ中ちゅう，各かく气体组分的てき分子ぶんし间没有ゆう相互そうご作用さよう力りょく，互不干ひ扰，可か视为每ごと个组分ぶん各自かくじ对容器き壁かべ造成ぞうせい各自かくじ的てき压强，其总压等于各组分的てき分ぶん压和。这就是ぜ道みち尔顿分ぶん压定律ていりつ

$p=p_{1}+p_{2}+p_{3}+\cdots =\sum _{i}p_{i}$

此处的てき$p$ 指ゆび理想りそう气体混合こんごう物ぶつ的てき总压 ，而$p_{1}$、$p_{2}$等とう指ゆび的てき是ぜ各かく组分的てき分ぶん压。 将はた理想りそう气体状じょう态方程ほど${p}{V}={n}{R}{T}$代入だいにゅう可か得とく：

${p_{i}}/{p}={\frac {{n_{i}}{R}{T}/{V}}{{n}{R}{T}/{V}}}=n_{i}/n=x_{i}$

其中的てき$n_{i}$为组分ぶんi的てき物ぶつ质的量りょう或ある称しょう摩ま尔数。可か见理想りそう气体混合こんごう物ぶつ中ちゅう某ぼう一いち气体组分i的てき分ぶん压和总压的てき比ひ值等于该组分的てき摩ま尔分数すう，这是个很常用じょうよう的てき关系。

气体的てき溶解ようかい与あずか分ぶん压

在ざい气-液体えきたい系けい比ひ如氧气和わ水みず中なか，氧气可か微量びりょう溶解ようかい于水中ちゅう，溶解ようかい后きさき的てき氧气同どう时也逸出いっしゅつ；而水也同时有逸出いっしゅつ为水蒸ふけ气和水すい蒸ふけ气液化か回かい到いた水みず的てき过程。这些过程达到动态平衡へいこう后きさき，液えき相しょう为氧气与和水わすい形成けいせい的てき溶液ようえき，而气相しょう为氧气和水すい蒸ふけ气的混合こんごう物ぶつ。对于这种体系たいけい，气体在ざい液体えきたい中ちゅう的てき溶解ようかい度ど 与あずか气体的てき平衡へいこう分ぶん压成正せい比ひ，系けい数すう和わ气体-溶剂的てき种类、温度おんど有ゆう关，即そく亨とおる利とぎ定律ていりつ：

$p_{i}=k_{x}x_{i}$

其中$p_{i}$为气体たい的てき平衡へいこう分ぶん压，$k_{x}$ 被ひ称しょう为以摩ま尔分数すう表おもて达的亨とおる利常としつね数すう。 若わか增加ぞうか气体的てき分ぶん压，则可增加ぞうか气体在ざい液体えきたい中ちゅう的てき溶解ようかい度ど。若わか气体溶质并非一いち种，而是理想りそう气体混合こんごう物ぶつ，那な么在总压力りょく不ふ太ふとし大だい的てき时候，亨とおる利とぎ定律ていりつ可か近似きんじ用よう于每一いち种气体たい。但ただし亨とおる利とぎ定律ていりつ只ただ适用于微溶于溶剂的てき气体，或ある稀薄きはく溶液ようえき的てき情じょう况。若わか气体在ざい液体えきたい中ちゅう溶解ようかい度ど较大，溶解ようかい后きさき明あかり显影响液相しょう组成，而气体たい的てき平衡へいこう分ぶん压和溶剂的てき蒸ふけ气压又また相互そうご影かげ响时，亨とおる利とぎ定律ていりつ会かい产生偏差へんさ。可用かよう杜もり亥い姆-马居尔公式しき（Duhem-Margules Equation）分析ぶんせき两组分ぶん的てき分ぶん压之间的关系：

$\left({\frac {d\ln \,P_{A}}{d\ln \,x_{A}}}\right)_{T,P}=\left({\frac {d\ln \,P_{B}}{d\ln \,x_{B}}}\right)_{T,P}$

此处 P_A、P_B指ゆび的てき是ぜA和わB两气体たい组分的てき分ぶん压， x_A、x_B 是ぜA和わB两组分ぶん的てき摩ま尔分数すう 当とう液えき相しょう组成发生改あらため变时，会かい引起气相组成改あらため变。杜もり亥い姆-马居尔公式しき说明，当とう某ぼう一组分升高会引起其分压升高时，必会引起另一组分分压的下降。

血液けつえき中ちゅう的てき气体分ぶん压与潜水せんすい

正せい在ざい进行气体混合こんごう以配制せい潜水せんすい呼吸こきゅう气的装置そうち

氧气可か以少量りょう溶于血液けつえき中ちゅう之の后きさき为血红蛋白しろ结合，故こ血液けつえき中ちゅう的てき氧分压随之の成なり为血ち气分析ぶんせき的てき一个重要指标。通常つうじょう情じょう况下，大だい气压为约100千せん帕，其中氧气的てき摩ま尔分数すう（等とう于体积分数すう）为21%，氮气为78%，故こ氧气的てき分ぶん压约为100千せん帕×21% = 21千せん帕。氧气被ひ人ひと吸入きゅうにゅう后きさき部分ぶぶん溶于血液けつえき，动脉中ちゅう的てき氧分压为11-13千せん帕，静せい脉血约为4-5千せん帕。一般いっぱん来らい说，当とう吸入きゅうにゅう气体的てき氧分压低于16千せん帕时，就会出で现缺かけ氧症状しょうじょう，人にん变得行ぎょう动迟钝。低てい于6千せん帕，会かい开始失しつ去さ知ち觉，乃至ないし死亡しぼう；而当吸入きゅうにゅう气体中ちゅう的てき氧分压长时间大だい于60千せん帕时，会かい出で现氧中毒ちゅうどく的てき症状しょうじょう。

在ざい直接ちょくせつ潜水せんすい中なか，增加ぞうか水すい压导致外界かい压力增ぞう高だか。为保持ほじ体たい内外ないがい压力平衡へいこう，需使用しよう高だか压力呼吸こきゅう气体，其中氧分压的计算可か同どう样基于道尔顿分ぶん压定律ていりつ。比ひ如要下か潜せん50米まい的てき深度しんど，根ね据すえ液体えきたい压强公式こうしき$p=\rho gh$，每まい下した潜せん10米めーとる，压强增加ぞうか一いち个大气压，故こ50米めーとる水深すいしん处的总压强きょう为6个大气压即そく约600千せん帕，此时氧气分ぶん压为130千せん帕，已やめ超ちょう过上述じょうじゅつ60千帕的吸入气体的氧分压上限，长期吸入きゅうにゅう此气体たい易えき导致氧中毒ちゅうどく，而其中高なかだか压的氮气也增加ぞうか了りょう发生氮醉的てき可能かのう性せい。解かい决氧气分压过大だい的てき一个方法是通过加入氦气配制多组分的呼吸气体，比ひ如配制せい成なり20%氦气，80%空そら气混合こんごう的てき总压为600千帕的呼吸气体，此时氧气分ぶん压计算さん为600×80%×21% ，约为100千せん帕。这样就在保持ほじ总压不ふ变的前提ぜんてい下か，降くだ低てい了りょう氮气和わ氧气的てき分ぶん压，减少了りょう氮醉和わ氧中毒ちゅうどく的てき可能かのう性せい。

用よう分ぶん压表示ひょうじ的てき化学かがく反はん应平衡へいこう常数じょうすう与あずか增加ぞうか总压的てき影かげ响

对于气相反はん应:$aA+bB\rightleftharpoons cC+dD$，在ざい逸いっ度ど系けい数すう趋近于1的てき情じょう况下，其平衡へいこう常数じょうすう可用かよう分ぶん压表示ひょうじ：

$K_{p}={\frac {{p_{C}^{c}}{p_{D}^{d}}}{{p_{A}^{a}}{p_{B}^{b}}}}$

K_p被ひ称しょう为压力りょく平衡へいこう常数じょうすう，一般可以认为只是温度的函数。

为了和わ热力学がく函数かんすう建立こんりゅう联系，压力平衡へいこう常数じょうすう可か以转化か为标准じゅん平衡へいこう常数じょうすう：

$K^{\ominus }={\frac {(p_{C}/p^{\ominus })^{c}(p_{D}/p^{\ominus })^{d}}{(p_{A}/p^{\ominus })^{a}(p_{B}/p^{\ominus })^{b}}}={\frac {{p_{C}^{c}}{p_{D}^{d}}}{{p_{A}^{a}}{p_{B}^{b}}}}(p^{\ominus })^{-\Delta n}=K_{p}(p^{\ominus })^{-\Delta n}$

其中$K^{\ominus }$被ひ称しょう为标准じゅん平衡へいこう常数じょうすう，只ただ是ぜ温度おんど的てき函数かんすう。$\Delta n=(c+d)-(a+b)$是ぜ生成せいせい物的ぶってき系けい数すう和わ减去反はん应物的てき系けい数すう和わ。

通つう过压缩体积的手段しゅだん增加ぞうか体系たいけい的てき总压后きさき，各かく气体组分的てき分ぶん压都会かい发生改あらため变，导致分ぶん压的指数しすう商しょう不ふ再さい等とう于压力りょく平衡へいこう常数じょうすう，此时平衡へいこう会かい向こう着ちゃく体たい积变小しょう的てき方向ほうこう移うつり动，重じゅう新しん建立こんりゅう平衡へいこう，这是勒夏特とく列れつ原理げんり的てき一いち部分ぶぶん。但ただし如果是ぜ加入かにゅう不ふ参与さんよ反はん应的气体增加ぞうか体系たいけい总压，可か以应明道あけみち尔顿分ぶん压定律ていりつ证明，各かく组分的てき分ぶん压是保持ほじ不ふ变的，故こ平衡へいこう不ふ移うつり动。