首页 >
半生期
✍ dations ◷ 2025-04-05 11:43:25 #半生期
半衰期(英语:Half-life)是指某种特定物质的浓度经过某种反应降低到剩下初始时一半所消耗的时间,半衰期是研究反应动力学的一个容易测定的重要参数,数学上可以证明,只有一级反应的半衰期是恒定的数值,且知悉一个一级反应的半衰期便可以计算出该反应的所有动力学参数,所以人们通常最关心一级反应的半衰期。常见的一级反应有:放射性核素的衰变、一级化学反应、药物在体内的吸收和代谢等。人们通常最关注的是一级动力学反应的半衰期,所谓一级动力学反应是指反应速率与体系中反应物含量的一次方成正比的反应。其方程为:
d
N
d
t
=
−
λ
N
{displaystyle {frac {dN}{dt}}=-lambda N}其中
N
{displaystyle N}
代表体系中反应物的量,
t
{displaystyle t}
为时间,
d
N
d
t
{displaystyle {frac {dN}{dt}}}
便是体系发生反应的速率,
λ
{displaystyle lambda }
是这个反应的反应速率常数。由上述反应速率方程可以获得体系中反应物的量随时间变化的公式:
N
(
t
)
=
N
0
e
−
λ
t
{displaystyle N_{(t)}=N_{0}e^{-lambda t}}其中的
N
0
{displaystyle N_{0}}
是初始时刻反应物的量,
N
(
t
)
{displaystyle N_{(t)}}
是t时刻反应物的量。可以计算当
N
(
t
)
=
1
2
N
0
{displaystyle N_{(t)}={frac {1}{2}}N_{0}}
时1
2
N
(
0
)
=
N
0
e
−
λ
t
1
2
{displaystyle {frac {1}{2}}N_{(0)}=N_{0}e^{-lambda t_{frac {1}{2}}}}则
1
2
=
e
−
λ
t
1
2
{displaystyle {frac {1}{2}}=e^{-lambda t_{frac {1}{2}}}}所以
t
1
2
=
ln
2
λ
{displaystyle t_{frac {1}{2}}={frac {ln 2}{lambda }}}这是一个与初始状态无关的量,这就是通常意义上的半衰期。实际上,不只一级动力学反应有半衰期,其他动力学性质的反应也有半衰期,但是这些反应的半衰期的数值都与体系的初始状态相关,因而通常不是考查反应动力学性质的重要参数。对于一个n级反应,半衰期的表达式为:
t
1
2
=
2
n
−
1
−
1
[
(
n
−
1
)
λ
N
0
n
−
1
]
(
n
≢
1
)
{displaystyle t_{frac {1}{2}}={frac {2^{n-1}-1}{}}(nnot equiv ;1)}
其中的n为反应级数。在放射物理学中,核素的衰变是典型的一级反应,不同的核素有各自独特的半衰期数据,时间长的可以达到上亿年,短的半衰期仅为皮秒级的数据。半衰期越短,代表其原子越不稳定,每颗原子发生衰变的几率也越高。放射性核素发生衰变的半衰期非常稳定,很少受到环境因素的影响。只有符合一级动力学的化学反应才具有稳定的半衰期数据,与核衰变不同的是,化学反应的半衰期数据并非一成不变,而是会受到温度因素的影响,对于一般的反应,当温度上升时,反应速率常数会升高,半衰期会相应缩短,反之则会延长。对于一些反应,确定反应的半衰期与温度的关系,会有助于预测反应机理。非一级动力学反应的半衰期会随着起始状态的变化而发生变化,随时检测反应体系浓度的变化可以了解半衰期与起始状态之间的联系,从而了解一个化学反应的反应级数和表观速率常数。在药代动力学中,药物在体内的代谢过程按一级动力学过程进行,故而药物在体内也存在相对稳定的半衰期,称作药物消除半衰期或血浆半衰期,其具体定义是药物在生物体内浓度下降一半所需要的时间。与核衰变以及化学反应的半衰期不同,药物在体内代谢的半衰期受到较多因素的影响,不仅不同药物在同一个体的消除半衰期不同,而且同一种药物对于不同个体的消除半衰期也各不相同。甚至同一药物对于同一个体,消除半衰期也会随身体状况和用药情况而发生波动,影响半衰期长短的主要因素是人体内负责代谢药物的肝药酶系统活性。准确掌握个体对特定药物的消除半衰期,可以有针对性地设计给药方案,实现个体化给药。除了消除半衰期,还有以药物生理活性为判据的生物半衰期即药物的生物效应下降一半所消耗的时间。这一数据受到更多因素的影响,当药物活性与血药浓度线性相关时,生物半衰期与消除半衰期直接相关,当活性浓度关系较为复杂时,生物半衰期常会显示出异常行为。除了药物代谢过程,控释制剂的释放以及一些药物的吸收过程也遵循一级反应动力学,因此这些过程的半衰期也是非常重要的药代动力学数据。
相关
- 抗生素生长促进剂抗生素生长促进剂(antibiotic growth promoters,AGPs)指在畜牧业中,作为非治疗用途使用的抗生素添加剂。20世纪50年代起,抗生素生长促进剂开始在动物生产中应用。2006年起,欧洲禁
- 保守派犹太教保守派,是犹太教中介于正统派和改革派之间的温和派,其前身是德国的犹太教历史学派。犹太教保守派起源于很多居于欧洲的犹太人对犹太教改革派的极端革新感到的不安。十九
- 空鼻症候群空鼻症候群,简称空鼻症,(英语:Empty Nose Syndrome,缩写:ENS),在耳鼻喉科学中指的是通过鼻甲切除术(英语:Turbinate reduction surgery)过度切除鼻甲(英语:turbinate)(通常为下鼻甲)后所造成
- 饼干曲奇(美式英文:Cookie)是一种小而扁平和甜的烘焙或煮熟的食物。它通常含有面粉,糖和某种油或脂肪。也有可能包括其他原料,如葡萄干,燕麦,巧克力片,坚果,果酱等。在美国与加拿大解为细
- 神经肌肉接头神经肌肉接点又称神经肌肉接触面。神经纤维与肌肉细胞之间的化学联络点。与神经元之间的突触同功。神经纤维分为许多末梢分支,每个分支嵌入肌细胞膜上称为终板的凹陷中。终板
- 溶组织内阿米巴溶组织内阿米巴,又称赤痢变形虫,学名 Entamoeba histolytica,是一种厌氧的原生动物,属于内阿米巴属。溶组织内阿米巴主要感染人类和其他灵长类动物,估计感染全球总人数约为50万人
- HCP磷杂乙炔是一种无色气体,化学式HCP,结构式H—C≡P。磷杂乙炔可以由磷化氢通过炭电弧放电得到,同时也产生乙炔和乙烷,或者由H3CPCl2热分解得到,副产物氯化氢。磷杂乙炔不稳定,仅在
- 自然历史博物馆自然历史博物馆可以指:
- 埃德蒙·伯克埃德蒙·伯克(英语:Edmund Burke,1729年1月12日-1797年7月9日),爱尔兰裔的英国的政治家、作家、演说家、政治理论家、和哲学家,他曾在英国下议院担任了数年辉格党的议员。他最为后
- 大鼻子情圣《大鼻子情圣》(法语:Cyrano de Bergerac)是一部1990年的法国历史电影,由尚-保罗·哈布诺执导,热拉尔·德帕迪约等主演。电影改编自知名法国剧作家爱德蒙·罗斯丹1897年的舞台剧