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測定離子遷移數的方法主要有哪些

發布時間:2022-12-25 08:05:55

1. 測遷移數的方法有

電解質溶液依靠離子的定向遷移而導電,為了使電流能夠通過電解質溶液,需將兩個導體作為電極浸入溶液,使電極與溶液直接接觸。當電流通過電解質溶液時,溶液中的正負離子各自向陰、陽兩極遷移,同時電極上有氧化還原反應發生。根據法拉第定律,在電極上發生物質量的變化多少與通入電量成正比。通過溶液的電量等於正、負離子遷移電量之和。由於各種離子的遷移速度不同,各自所帶過去的電量也必然不同。每種離子所帶過去的電量與通過溶液的總電量之比,稱為該離子在此溶液中的遷移數,用符號t表示。其中,t為無量綱的量。若正負離子傳遞電量分別為q和q,通過溶液的總電量為Q,則正負離子的遷移數分別為:t=q/Qt=q/Q。

影響因素
離子遷移數與濃度、溫度、溶劑的性質有關,增加某種離子的濃度則該離子傳遞電量的百分數增加,離子遷移數也相應增加;溫度改變,離子遷移數也會發生變化,但溫度升高正負離子的遷移數差別較小;同一種離子在不同電解質中遷移數是不同的。

離子遷移數的測定
離子遷移數可以直接測定,方法有希托夫法、界面移動法和電動勢法等。本詞條以希托夫法為例,介紹離子遷移數的測定方法。

測定原理
以CuSO溶液為例,用希托夫法測定CuSO溶液中Cu 和SO 的遷移數時,在溶液中間區濃度不變的條件下,分析通電前原溶液及通電後陽極區(或陰極區)溶液的濃度,比較等重量溶劑所含CuSO的量,可計算出通電後遷移出陽極區(或陰極區)的CuSO的量。通過溶液的總電量Q由串聯在電路中的電量計測定。可算出t 和t 。

以Cu為電極,電解稀CuSO溶液為例。通電時,溶液中的Cu 在陰極上發生還原,而在陽極上金屬銅溶解生成Cu 。電解後,陰極附Cu 濃度變化是由兩種原因引起的:①Cu 遷移入,②Cu在陰極上發生還原反應。1/2Cu + e→1/2Cu(s)。

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