離子對原理

正碳離子和相應(yīng)的負(fù)離子聯(lián)結(jié)而成。離子對在取代、消除、重排、溶劑分解等反應(yīng)中都能存在，也普遍存在于溶劑化反應(yīng)和雙分子親核反應(yīng)等過程中。離子對的概念首先是由S.溫斯坦在深入研究單分子親核取代反應(yīng)機(jī)理時(shí)提出的。 他認(rèn)為在鹵代烷(R—X)異裂反應(yīng)形成正碳離子的過程中,R 和X-由化合到分離中間可以有緊密離子對（見式a）、松散離子對(b)和游離離子(c)三種形式。根據(jù)溶劑的極性和R—X結(jié)構(gòu)不同,親核試劑可以與其中一種形式發(fā)生反應(yīng)： 在強(qiáng)極性溶劑中,正碳離子受溶劑分子的溶劑化作用,與相應(yīng)的負(fù)離子(X-)分隔開來，有利于R 的游離存在(c)；在非極性溶劑中，正碳離子R 容易與相應(yīng)的負(fù)離子(X-)聯(lián)結(jié)在一起，二者相距只有幾埃，如式a或b所示。 　與正碳離子一樣，負(fù)碳離子通常也是以離子對的形式存在。例如,苯丁酮與強(qiáng)堿(MOH)作用形成負(fù)碳離子的鹽(d)：實(shí)驗(yàn)證明，鋰、鈉、鉀三種鹽中正負(fù)離子結(jié)合形式并不相同。例如，在室溫下上述負(fù)碳離子的鈉鹽在極性中等的四氫呋喃溶劑中以緊密離子對形式存在，但在80℃下該鹽卻是被溶劑分子分隔開的松散離子對。它們都不是游離離子，不能導(dǎo)電。

常用離子對：目前常用的離子對有戊烷磺酸鈉、己烷磺酸鈉、庚烷磺酸鈉、辛烷磺酸鈉、十二烷磺酸鈉等2100433B

ion pair

帶有相反電荷的兩個(gè)離子依靠庫侖引力結(jié)合成的一對離子。在溶液中，一個(gè)離子對在電導(dǎo)率、動(dòng)力學(xué)、滲透性等方面的行為猶如一個(gè)整體。離子直接接觸形成的離子對稱為緊密離子對，用符號x y-表示。離子間間隔一個(gè)或幾個(gè)溶劑分子或其他中性分子而形成的離子對稱為松散離子對，用符號x ‖y-表示。在溶液中，松散離子對之間或其與自由離子之間易發(fā)生離子交換(可用同位素標(biāo)記法來測定)。溶液濃度愈大，離子的電荷數(shù)愈多，溶劑的相對介電常數(shù)愈小，則離子對的形成愈是普遍。

由離子相互作用理論，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中，特別是在濃度不低時(shí)，正、負(fù)離子會部分締合成離子對作為獨(dú)立單位而運(yùn)動(dòng)，使溶液中自由離子的濃度降低，因而強(qiáng)電解質(zhì)的表觀解離度不為100%。

自從1980年“大型強(qiáng)子對撞機(jī)”的構(gòu)想首度出現(xiàn)以來，歷經(jīng)近30年，這一“世界上最大的機(jī)器”終于從夢想成為現(xiàn)實(shí)，即將于9月開始投入運(yùn)行?，F(xiàn)擷取一些有關(guān)它的數(shù)據(jù)“之最”，記錄如下：

離子對撞機(jī)世界上最大的機(jī)器

“大型強(qiáng)子對撞機(jī)”不僅是世界上最大的粒子加速器，而且也是世界上最大的機(jī)器。它位于瑞士、法國邊境地區(qū)的地下100米深的環(huán)形隧道中，隧道全長26.659公里。

離子對撞機(jī)地球上最快的“軌道”

如果“開足馬力”，數(shù)以百萬計(jì)的粒子將在環(huán)形隧道內(nèi)以每秒11245圈的速度“狂飆”，約等于光速的99.99%。

離子對撞機(jī)太陽系中最“空曠”的地方

為避免粒子流與氣體分子發(fā)生碰撞，粒子流都在超高真空的“通道”內(nèi)運(yùn)行，其間如同星際空間一樣“空曠”，氣壓僅為10的負(fù)13次方個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，比月球上的大氣壓還小10倍。

離子對撞機(jī)最熱與最冷的機(jī)器

大型強(qiáng)子對撞機(jī)是個(gè)既極端熱又極端冷的機(jī)器。當(dāng)兩束粒子流對撞的時(shí)候，碰撞點(diǎn)將產(chǎn)生極端高溫，可以達(dá)到太陽中心溫度的10萬倍。而與之形成鮮明對比的是，由于采用了超流體氦冷卻等手段，對撞機(jī)中粒子運(yùn)行的加速腔在工作時(shí)的溫度僅為零下271.3攝氏度（1.9開），比遙遠(yuǎn)的太空還要冷。

離子對撞機(jī)全球最強(qiáng)大的超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

大型強(qiáng)子對撞機(jī)上進(jìn)行的每一個(gè)大型試驗(yàn)一年所獲得的數(shù)據(jù)，可以刻滿十萬張雙層DVD。為了對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，世界各地成千上萬名科學(xué)家都參與進(jìn)來，他們所使用的數(shù)萬臺甚至數(shù)十萬臺計(jì)算機(jī)借助分布式計(jì)算網(wǎng)絡(luò)（網(wǎng)格計(jì)算）聯(lián)合在一起，這也構(gòu)成了全球最強(qiáng)大的超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

大型強(qiáng)子對撞機(jī)磁體高16米，長、寬均有10多米，重達(dá)1920噸。工程技術(shù)人員專門建造了一個(gè)巨型吊架，用4根粗鋼纜吊住這個(gè)磁體，借助液壓頂泵將磁體緩慢放入隧道。它長達(dá)27公里的環(huán)形隧道可被用來加速粒子，使其相撞，創(chuàng)造出與宇宙大爆炸萬億分之一秒時(shí)類似的狀態(tài)。在高能物理實(shí)驗(yàn)中，粒子加速器和探測器是常用設(shè)備。探測器用來探測碰撞產(chǎn)生的微小粒子，記錄粒子能量、質(zhì)量等信息。強(qiáng)子對撞機(jī)上共有4個(gè)對撞點(diǎn)，各裝有一個(gè)探測器，其中一個(gè)為CMS(緊湊型μ介子螺線管)探測器。