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测定离子迁移数的方法主要有哪些

发布时间:2022-12-25 08:05:55

1. 测迁移数的方法有

电解质溶液依靠离子的定向迁移而导电,为了使电流能够通过电解质溶液,需将两个导体作为电极浸入溶液,使电极与溶液直接接触。当电流通过电解质溶液时,溶液中的正负离子各自向阴、阳两极迁移,同时电极上有氧化还原反应发生。根据法拉第定律,在电极上发生物质量的变化多少与通入电量成正比。通过溶液的电量等于正、负离子迁移电量之和。由于各种离子的迁移速度不同,各自所带过去的电量也必然不同。每种离子所带过去的电量与通过溶液的总电量之比,称为该离子在此溶液中的迁移数,用符号t表示。其中,t为无量纲的量。若正负离子传递电量分别为q和q,通过溶液的总电量为Q,则正负离子的迁移数分别为:t=q/Qt=q/Q。

影响因素
离子迁移数与浓度、温度、溶剂的性质有关,增加某种离子的浓度则该离子传递电量的百分数增加,离子迁移数也相应增加;温度改变,离子迁移数也会发生变化,但温度升高正负离子的迁移数差别较小;同一种离子在不同电解质中迁移数是不同的。

离子迁移数的测定
离子迁移数可以直接测定,方法有希托夫法、界面移动法和电动势法等。本词条以希托夫法为例,介绍离子迁移数的测定方法。

测定原理
以CuSO溶液为例,用希托夫法测定CuSO溶液中Cu 和SO 的迁移数时,在溶液中间区浓度不变的条件下,分析通电前原溶液及通电后阳极区(或阴极区)溶液的浓度,比较等重量溶剂所含CuSO的量,可计算出通电后迁移出阳极区(或阴极区)的CuSO的量。通过溶液的总电量Q由串联在电路中的电量计测定。可算出t 和t 。

以Cu为电极,电解稀CuSO溶液为例。通电时,溶液中的Cu 在阴极上发生还原,而在阳极上金属铜溶解生成Cu 。电解后,阴极附Cu 浓度变化是由两种原因引起的:①Cu 迁移入,②Cu在阴极上发生还原反应。1/2Cu + e→1/2Cu(s)。

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