电解质

---

引言

“电解质”一词指的是带正电荷或负电荷的粒子。从营养学的角度来看，它对应于血液、汗液和尿液中发现的重要营养物质。氯离子、碳酸氢根离子、钠离子、镁离子、钾离子、磷酸根离子、钙离子以及其他电解质存在于我们的体内。它们在许多身体过程中发挥着重要作用，包括神经和肌肉功能、维持体内适当的pH值以及保持水分。电解质是含有电荷的矿物质。

当某些成分溶解在水中$\mathrm{(H_{2}O)}$时，它们会发生物理或化学变化，导致溶液中产生离子。这些成分属于一类重要的化合物，称为电解质。非电解质是不溶解时不产生离子的成分。它们帮助你的身体调节化学变化，维持细胞内外液体的平衡等等。它们也是诊断各种临床症状和疾病的重要工具。通过测量含有该成分的水溶液的电导率，可以将其分类为强电解质、弱电解质，或者非电解质。物质必须包含自由移动的带电粒子才能导电。

为什么我们需要电解质？

我们体内需要电解质，因为它们有助于一系列重要的身体功能，例如：

维持神经系统

信号通过神经细胞从中央神经系统 (CNS) 传输到身体的各个部位。这些信号，称为神经冲动，是由神经细胞膜上的电荷产生的。这些变化是由于电解质，特别是钠离子，进出细胞膜而发生的。这引发了一系列反应，有助于信号沿神经细胞长度的传输。

肌肉功能

钙$\mathrm{(Ca)}$是一种电解质，是肌肉收缩所必需的。𝐶𝑎2+离子的活动导致肌纤维滑动并相互重叠，从而导致肌肉收缩和放松。

水合作用

维持体内每个细胞内外液体的平衡至关重要。必须保持适当的水分含量。电解质，特别是钠离子，通过渗透作用帮助维持体液平衡。

控制体内pH值

pH值是酸性或碱性物质的衡量标准，它受缓冲液、弱酸和碱的调节。身体正常运作需要大约7.5的pH值。

即使pH值发生微小变化，也可能导致你生病。体内适当的电解质平衡有助于确保体内正确的pH值平衡。

电解质失衡很常见，但在某些情况下可能是致命的。脱水是最常见的电解质失衡的原因，脱水可能是由过度高温、喝水过少或腹泻引起的。因此，你必须始终多喝水以补充体内的电解质。严重的电解质失衡会导致疲劳、虚弱、头晕、意识混乱、抽筋以及其他症状。

电解质检测

体内电解质检测主要用于确定体内特定电解质的失衡。当开出特定药物时，也会进行这些检测。电解质检测还可以确定特定治疗方法在你体内的有效性。

体液和电解质平衡

电解质是一种在体内含有电荷的物质，通常存在于血液、尿液和组织液中。由于体内水位变化，电解质水平可能过高或过低。一般来说，你应该喝多少水，就应该通过排尿或出汗排出多少水。这种平衡由于脱水或其他机制而发生变化。

体液通常含有许多溶解的化学物质，这些化学物质可以是电解质或非电解质。电解质中存在离子键，而非电解质中存在共价键。

但即便如此，由于在需要时电解质的流动，体内仍然保持着适当的平衡。例如，在食用大量酸性或碱性食物后，血液的浓度或pH值保持不变。这主要归功于适当的碳酸氢盐电解质平衡。

电化学电池

这些电池分为三类：原电池、浓差电池和电解池。这些电池都具有类似的方法。

在水相中，电解质充当电子$\mathrm{(e^{-})}$在阳极和阴极之间传输的导电介质。阳极是与电解质接触并能与其他化学物质结合导电的介质。阴极是质子含量高且能接受电子$\mathrm{(e^{-})}$的成分。导体是连接阳极和阴极并有助于电流流动的成分。

电解质的类型

它们分为两种类型：强电解质和弱电解质。强电解质在水中完全电离，这意味着每个溶解的化合物都被分解成阴离子和阳离子。即便如此，我们也不应该认为该复合物完全溶解在水中。它只是意味着溶解在水中的整体混合物被分解成阴离子和阳离子。强酸、强碱和盐是强电解质的例子。弱电解质在水中部分电离。一部分复合物会解离。例如，弱酸和弱碱。

结论

电解质是一种化学成分，当溶解在极性溶剂中时会产生导电溶液。根据它们所带的电荷，它们被分类为正电荷 (+ve) 或负电荷 (-ve) 电解质。电解质是人体细胞外液和细胞内液的重要组成部分。健康个体血液中这些离子的浓度保持恒定，称为电解质平衡。电解质失衡可能发生在各种医学症状中。带正电荷的离子包括钠、镁、钾和钙，而带负电荷的离子包括氯、碳酸氢根和磷酸根。

常见问题

1. 电解质缺乏的症状是什么？

疲劳、头晕、体液失衡、头痛、肌肉痉挛、低能量、恶心、血压变化、心律不齐以及感觉不适都是电解质低的迹象。如果在高温下没有摄入足够的电解质，可能会发生中暑。电解质会通过汗液、尿液、呕吐和腹泻流失。

2. 电解质的一些例子是什么？

包括钙、氯、镁、磷酸盐、钾和钠，人们可以通过食用富含这些维生素和矿物质的食物来获得它们。

3. 氯化钠$\mathrm{(NaCl)}$是非电解质吗？

$\mathrm{(NaCl)}$是由钠阳离子和氯阴离子组成的离子化合物。已知这种化合物在与水或其他极性溶剂混合时会解离成𝑁𝑎+和𝐶𝑙−离子。因此，𝑁𝑎𝐶𝑙不是非电解质。

4. 纯水是否被归类为电解质？

一些资料称水是弱电解质，因为它部分解离成$\mathrm{H^{+}}$和$\mathrm{OH^{-}}$离子。根据其他参考资料，这种化合物被认为是非电解质，因为只有少量的水解离成离子。

5. 氨是水溶液中的非电解质吗？

许多资料认为氨（化学式为$\mathrm{NH^{3}}$的化学化合物）是弱电解质。由于它在溶液中解离时会形成离子，因此这种化合物被归类为弱电解质。氨通过与水$\mathrm{(H_{2}O)}$分子反应产生铵离子$\mathrm{NH^{+}}$和氢氧根离子$\mathrm{OH^{-}}$来做到这一点。