基于平均相位差法的液体离子竞争分析

1 论文标题：基于平均相位差法的液体离子竞争分析

2 作者信息：王诗宇, 曾雅楠*, 周义明, 武振宏, 李毓梓, 杨博涵：天津农学院工程与技术学院，天津

3 出处和链接：王诗宇, 曾雅楠, 周义明, 武振宏, 李毓梓, 杨博涵. 基于平均相位差法的液体离子竞争分析[J]. 光电子, 2026, 16(1): 33-46. https://doi.org/10.12677/oe.2026.161004

4 摘要：本研究基于数字全息显微技术，利用平均相位差法实现混合无机盐溶液折射率的高精度测量，旨在探究不同电解质溶液在混合过程中折射率变化是否遵循线性加权规律并验证是否存在离子拮抗效应。通过搭建透射式离轴数字全息系统，并设计等体积变浓度、等浓度变体积及不同离子体系三类实验，系统测量NaCl、KCl、CaCl2等溶液的混合折射率，同时构建体积分数加权、摩尔分数加权与浓度加权三种理论模型进行预测比较。结果表明：体积分数加权模型的预测结果与实测值最为吻合，是预测混合折射率最稳定可靠的模型；摩尔分数加权次之，在含强水化或高价离子的体系中出现一定偏差；浓度加权误差最大，在等浓度变体积实验中甚至完全失效。部分体系(如NaCl-CaCl2)出现明显非线性或折射率负偏差，推测源于离子竞争、水化壳层结构变化和活度系数的浓度依赖性。本研究揭示了多盐混合体系折射率的非理想行为及其机制，为电解质溶液折射率模型建立和数字全息液体检测技术的拓展应用提供重要参考。