溴化锂吸水本质是溴化锂是强电解质,溴化锂离子和水分子之间存在很强的水合作用,同时结合溶液的饱和蒸气压特性,这也是溴化锂制冷循环的基础原理:
1. 离子水合作用
溴化锂(LiBr)溶于水后,完全解离成锂离子和溴离子。锂离子半径很小、电荷密度高,对极性水分子有很强的吸引力,会牢牢包裹水分子形成稳定水合离子,大量水分子被束缚在离子周围,不容易变成水蒸气逸出。
2. 显著降低溶液饱和蒸气压
纯水在一定温度下有固定的饱和蒸气压;溴化锂溶解进去之后,大量水分子被离子束缚,溶液表面能自由蒸发的水分子变少,所以同温度下,溴化锂溶液的饱和蒸气压远低于纯水的饱和蒸气压。
当低压腔体里冷剂水蒸发产生水蒸气,水蒸气会自发从高压(纯水蒸气压)一侧,向低压(溴化锂溶液蒸气压)一侧扩散,被溴化锂溶液吸收。简单理解:水蒸气会被 “压差” 驱动,被溶液吸走。
3. 浓度越高,吸水能力越强
溴化锂浓度越高,溶液里的离子数量越多,饱和蒸气压越低,吸水能力越强。但浓度不能无限升高,浓度太高在低温下容易析出溴化锂晶体,也就是常说的结晶故障。
4. 对比补充
它不是化学反应吸水,属于物理吸收,水分子还可以通过加热解析出来:把稀溴化锂溶液加热,水分子又会变成水蒸气分离出去,溶液重新浓缩,实现循环使用,这就是发生器的工作逻辑。