德拜-休克尔-昂萨格理论

1. 电解质溶液的基本特性
   电解质溶液（如盐水）包含自由移动的离子，其导电能力与离子浓度和电荷相关。但实验发现，溶液的电导率随浓度升高并非线性增加，反而在较高浓度时下降。这是因为离子间的静电相互作用会影响离子的运动，需从微观角度解释。

2. 离子氛概念的引入
   德拜-休克尔理论提出“离子氛”模型：溶液中每个中心离子被带相反电荷的离子云包围，形成动态屏蔽效应。离子氛的半径称为德拜长度（\(\lambda_D\)），与溶液离子强度和介电常数相关。该模型通过泊松-玻尔兹曼方程定量描述电势分布，推导出离子活度系数的修正公式：

\[ \log \gamma_\pm = -A |z_+ z_-| \sqrt{I} \]

其中 \(I\) 为离子强度，\(A\) 为与溶剂性质相关的常数。

3. 电场中离子运动的附加阻力
   在外加电场下，中心离子向电极移动，但其周围的离子氛需重新分布：原有离子氛破坏，新离子氛形成。这一弛豫过程会产生不对称的电荷分布，对中心离子形成“弛豫阻力”，减慢其迁移速度。

4. 电泳效应的影响
   同时，中心离子运动时，其离子氛中的反离子会携带溶剂分子一起反向移动，产生逆向流体阻力，称为电泳效应。该效应等效于增加了溶液的局部黏度。

5. 昂萨格的定量扩展
   昂萨格将弛豫阻力和电泳效应纳入电导率理论，推导出德拜-休克尔-昂萨格公式：

\[ \Lambda = \Lambda_0 - \left( \alpha \Lambda_0 + \beta \right) \sqrt{I} \]

其中 \(\Lambda\) 为摩尔电导率，\(\Lambda_0\) 为无限稀释下的值，\(\alpha\) 和 \(\beta\) 分别对应弛豫和电泳效应的修正参数。该公式成功解释了低浓度电解质电导率与 \(\sqrt{I}\) 的线性关系。

6. 理论与实验的适用范围
   该理论在稀溶液（通常 <0.01 M）中与实验高度吻合，但在高浓度时因忽略离子水化、短程相互作用等而出现偏差，需后续修正模型（如Pitzer方程）补充。