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液体呼吸的科学原理

2023.2.15

  可呼吸的液体是液体呼吸的关键。理想的可呼吸液体首先应具备在常压下大量溶解气体的性质。一些全氟化碳(perfluorocarbon)类有机物可以溶解大量的气体,这是因为全氟化碳分子的极化率非常低,导致溶剂分子间的范德华力(主要是色散力)非常弱,使气体分子这样的非极性分子可以不费力地自由插入溶剂分子中。可呼吸液体还应具备生物惰性,即不影响正常的生命活动的性质。由于碳-氟键键能很高,全氟化碳类有机物很难发生化学反应,这成就了全氟化碳类有机物良好的生物化学惰性。另外,也因为全氟化碳分子的极化率非常低,水分子或其他极性液体若要在其中互溶,需要破坏自身原有的较强的分子间相互作用,却无法与全氟化碳分子产生新的较强的相互作用。这导致全氟化碳类有机物亲水性和亲脂性都很差,故而避免了被人体大量吸收的可能性,这亦有利于其保持生物惰性。一些在液体呼吸中使用的全氟化碳分子结构。

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