溶剂壳

溶剂化壳或溶剂化鞘是构成溶质的任何化合物或生物分子的溶剂界面。 当溶剂是水时，它被称为水化壳或水化球。 每个溶质单元周围的溶剂分子数称为溶质的水合数。

一个典型的例子是水分子围绕金属离子排列。 如果金属离子是阳离子，水分子的负电性氧原子将被静电吸引到金属离子上的正电荷上。 结果是围绕离子的水分子的溶剂化壳。 这个壳可以是几个分子厚，这取决于离子的电荷、它的分布和空间尺寸。

许多溶剂分子与溶剂中溶解的盐的阴离子和阳离子周围的溶剂化壳有关。 水溶液中的金属离子形成金属水络合物。 这个数字可以通过各种方法确定，例如可压缩性和 NMR 测量等。

溶解电解质的溶剂化层数可以与电解质活度系数的统计分量以及浓缩溶液中溶解电解质的表观摩尔体积与溶剂（水）的摩尔体积之比联系起来

在蛋白质周围形成的水化壳（有时也称为水化层）在生物化学中特别重要。 蛋白质表面与周围水的这种相互作用通常称为蛋白质水合作用，是蛋白质活性的基础。 已发现蛋白质周围的水化层在 1 nm 的距离内具有不同于大量水的动力学。

特定水分子与蛋白质表面接触的持续时间可能在亚纳秒范围内，而分子动力学模拟表明水在与外部大量水混合之前在水合壳中花费的时间可能在飞秒到皮秒范围内，并且 在传统上被认为对水有吸引力的特征（例如氢键供体）附近，水分子实际上是相对较弱的结合并且很容易被置换。

对于其他溶剂和溶质，不同的空间和动力学因素也会影响溶剂化层。