Скорость скорости движения раствора электролита

Движущую силу — напряженность поля // при вычислении абсолютных подвижностей принимаем равной единице. Следовательно, скорость движения ионов обратно пропорциональна их радиусу. Рассмотрим ряд Ы+, На+, К" . Так как в указанном ряду истинные радиусы ионов увеличиваются, то подвижности должны уменьшаться в той же последовательности. Однако в действительности это не так. Как видно из табл. ХУП, 2, подвижности увеличиваются при переходе от к К" почти в два раза. Из этого можно сделать заключение, что в растворе и в ионной решетке ионы обладают разными радиусами. При этом чем меньше истинный радиус иона, тем больше его эффективный радиус в электролите. Это явление можно объяснить тем что в растворе ионы не свободны, а гидратированы или, в общем случае, сольватированы. Тогда эффективный радиус [c.430]

Эквивалентные электропроводности (подвижности) ионов. Предположим, что в растворе электролита на расстоянии I находятся электроды площадью 5, к которым приложена разность потенциалов Е. Так как в растворах электричество переносится ионами, величина удельной электропроводности зависит от концентрации и заряда ионов, а также скорости их движения. Допустим, что электролит образует однозарядные ионы. Обозначим концентрацию электролита (С) в грамм-эквивалентах, а степень его диссоциации через а. Абсолютные скорости движения катионов и анионов при падении потенциала в 1 е на 1 сж назовем 1)+ и V- Если разность потенциалов между электродами Е, а расстояние между ними I, скорости катионов и анионов имеют значение и+Е/1 и ь Е 1. Сила тока, проходящего через раствор, зависит от количества ионов обоих знаков, перемещающихся в противоположных направлениях. Через поперечное сечение 5 между электродами в 1 сек пройдут все катионы и анионы, содержащиеся в объеме (и+Е/1)5 и (и //)5. [c.73]

Важнейшим фактором, лимитирующим повышение удельной производительности ванн, является циркуляция электролита. При плотностях тока порядка 400—500 а1м и выше обычная организация циркуляции уже не может обеспечить нужное качество осадка, и приходится идти на изменение конструкции ванны и создание принудительной интенсивной подачи раствора вдоль поверхности электродов. Одним из вариантов такого оформления процесса является вытянутая в длину ванна, плоскость электродов в которой располагается параллельно боковым бортам электролизера, а электролит подается под напором у одной из торцевых стенок и сливается у другой. При высокой скорости движения раствора шлам выносится из ванны и отделяется от электролита на фильтрах. На заводе Болиден в Швеции подобная ванна работала при плотности [c.31]

Важнейшим фактором, лимитирующим повышение удельной производительности электролизеров, является циркуляция электролита. При плотностях тока 400—500 А/м и выше обычная организация циркуляции уже не может обеспечить нужное качество осадка, и приходится идти на изменение конструкции электролизера и создание принудительной интенсивной подачи раствора вдоль поверхности электродов. Одним из вариантов такого оформления процесса является вытянутый в длину электролизер, плоскость электродов в котором располагается параллельно боковым бортам, а электролит подается под напором у одной из торцовых стенок и сливается у другой. При высокой скорости движения раствора шлам выносится из электролизера и отделяется от электролита на фильтрах. Такие электролизеры работают при плотности тока 500—1000 А/м . При 500 А/м напряжение на электролизере составляет около 0,5 В, а удельный расход электроэнергии 500 кВт-ч/т. Линейная скорость движения раствора относительно электродов в электролизере около 10 м/мин. [c.33]

Второй эффект относится к измерению сопротивления раствора электролита постоянным током высокого напряжения. В поле очень высокой напряженности ионы могут приобретать столь большую скорость, что ионная атмосфера не будет успевать образовываться и ионы будут двигаться как бы в голом виде. В этих условиях, естественно, исчезнет не только релаксационное, но и электрофоретическое торможение и скорость движения иона станет равной Шюо. Возрастание электрической проводимости сильных электролитов в поле очень высокой напряженности до значения, отвечающего бесконечному разведению, называется, по имени первооткрывателя этого явления, первым эффектом Вина. Экспериментальное обнаружение эффекта Вина весьма непросто, так как при таких напряженностях поля электролит легко разогревается, что увеличивает его электрическую проводимость. Поэтому приходится пользоваться кратковременными импульсами тока, длящимися всего несколько миллионных долей секунды. Результаты, полученные Вином для некоторых солей, представлены на рис. 5.14. [c.120]

Наиболее удачным решением препаративного электрофореза, пригодного также для аналитических и физи-ко-химических исследований, следует считать метод непрерывного электрофореза, когда разделяемая смесь веществ непрерывно поступает в разделительную камеру и в виде индивидуальных компонентов отбирается на выходе. Принцип непрерывного электрофореза заключается в том, что перпендикулярно движению электролита прикладывают электрическое поле, и каждое вещество смеси, вводимой в электролит, образует собственную дорожку , наклон которой по отношению к линии старта определяется его подвижностью, градиентом потенциала и скоростью движения раствора. [c.69]

Электропроводность раствора H I в метиловом спирте почти в 4 раза меньше, чем в воде, что трудно объяснить уменьшением скорости движения ионов. Низкая электропроводность в неводных средах определяется в основном малой степенью диссоциации веществ в этих растворителях. Так, если хлористый водород в водном растворе диссоциирован полностью, то в спир-то шм растворе степень его диссоциации гораздо меньше единицы, а в бензоле он образует совсем слабый электролит. [c.439]

Скорость движения частицы зависит от ее заряда, напряженности электрического поля, вязкости среды, ионной силы раствора. Если электрофорезу подвергается слабый электролит, то он перемещается в виде сплошной зоны, скорость перемещения которой пропорциональна Класс электролита. Благодаря этому возможно разделение электролитов, если отношение их констант диссоциации <% [c.231]

Создание количественной теории полярографических максимумов 1-го рода встречает значительные математические трудности, которые вызваны главным образом сложными геометрическими условиями. Строгая теория тангенциальных движений была разработана для свободной капли в электрическом поле. Рассмотрим вначале идеально поляризуемую каплю (рис. 105, а). Если ртутная капля в электролите оказывается во внешнем электрическом поле, то она приходит в движение. Механизм этого движения отличается от механизма электрофореза, а скорость его может превышать скорость электрокинетического движения при равных условиях на пять порядков. Из-за наличия двойного электрического слоя ток, проходящий через раствор, обтекает каплю и распределение электрических силовых линий вне двойного слоя оказывается таким же, как и вблизи изолятора. Однако внутри капли благодаря металлической проводимости потенциал остается постоянным. Чтобы это условие выполнялось, скачок потенциала в правой части капли должен быть выше, чем в левой. В результате возникает градиент пограничного натяжения, который приводит к вихревым движениям в капле (рис. 105, б). Эти движения вызывают реактивное отталкивание капли от окружающей среды и движение положительно заряженной капли по направлению поля, а отрицательно заряженной — в обратном направлении. Скорость этого движения [c.193]

Если ртутная капля в электролите оказывается во внешнем электрическом поле, то она приходит в движение. Механизм этого движения отличается от механизма электрофореза, а скорость его может превышать скорость электрокинетического движения при равных условиях на пять порядков. Из-за наличия двойного электрического слоя ток, проходящий через раствор, обтекает каплю и распределение электрических силовых линий вне двойного слоя оказывается таким же, как и вблизи изолятора. Однако внутри капли благодаря металлической проводимости потенциал остается постоянным. Чтобы это условие выполнялось, скачок потенциала в правой части капли должен быть выше, чем в левой. В результате возникает градиент пограничного натяжения, который приводит к вихревым движениям в капле (рис. 105, б). Эти движения вызывают реактивное отталкивание капли от окружающей среды и движение положи- [c.205]

Согласно теории Аррениуса некоторые вещества, называемые электролитами, обладают способностью при растворении в различных растворителях распадаться на ионы. Количество ионов, образовавшихся в результате диссоциации одной молекулы, так же как величина и знак заряда этих ионов, зависит от природы электролита. Ионы в растворе электролитов являются переносчиками электричества. Не все электролиты диссоциируют в одинаковой степени сильные электролиты практически полностью диссоциированы и поэтому хорошо проводят ток, слабые электролиты диссоциируют незначительно и, вследствие этого, проводят ток хуже. В растворе электролита ионы обладают тепловым движением, т. е. беспорядочно движутся с самыми различными скоростями. Если раствор поместить в электрическое поле, то ионы, сохраняя свое тепловое движение, начнут смещаться по направлению силовых линий поля. При этом движение катионов будет происходить в направлении, прямо противоположном движению анионов. Так как ионы являются носителями зарядов, то их направленное перемещение представляет собой прохождение электрического тока через электролит. Чем больше зарядов имеет ион и чем большее количество ионов пройдет в секунду через сечение раствора, перпендикулярное силовым линиям поля, тем больше будет электрическая проводимость раствора. Для раствора электролита количество ионов, прошедших через данное сечение, определяется их концентрацией и скоростью движения по направлению, перпендикулярному этому сечению. Эта скорость пропорциональна при прочих одинаковых условиях градиенту потенциала [c.269]

Уравнение Ильковича справедливо только в том случае, когда раствор содержит какой-либо посторонний невосстанавливающийся электролит в большой концентрации. Предельный ток определяется суммарной скоростью движения ионов в результате диффузии (диффузионный ток) и вследствие электростатического притяжения ионов к электроду противоположного заряда (миграционный ток). Для количественного полярографического анализа важна только диффузионная составляющая предельного тока, которая и описывается уравнением Ильковича. Миграционный ток элиминируют, вводя в раствор посторонний невосстанавливающийся электролит (фон) с концентрацией, значительно превышающей концентрацию определяемого иона. Фоном обычно служит раствор хлорида калия, нитрата аммония и др. [c.490]

Задача, следовательно, сводится к определению всех составляющих скорости движения ионов к электроду и особенно влияния перемешивания. Практически электролит перемешивается в результате естественной и искусственной конвекции. Естественная конвекция обусловлена главным образом неравномерным распределением температуры в растворе и газовыделением у электродов. Такая конвекция влияет на перенос ионов и на распределение плотности тока на электродах, но трудности ее расчета делают теоретические выводы в этом направлении весьма сомнительными. Поэтому с точки зрения теории и практики электрохимических исследований важно рассмотреть закономерности искусственной конвекции. При помощи искусственного перемешивания можно значительно увеличить скорость доставки реагирующих веществ к поверхности электродов и тем самым намного повысить предельную плотность тока, что необходимо при практическом осуществлении ряда технологических процессов. [c.278]

Этот метод основан на измерении скорости движения ионов, определяемой по перемещению границы двух растворов при прохождении тока. В вертикальной трубке имеются два слоя растворов электролитов СА и МА, образующих отчетливую границу, которая при прохождении тока перемещается со скоростью, равной скорости движения ионов. Электролит МА является индикаторным. Для сохранения во время прохождения тока между растворами отчетливой границы прежде всего необходимо, чтобы скорость движения индикаторного иона М была меньше таковой иона С, а плотность верхнего раствора меньше плотности нижнего. Более точно условие сохранения четкой границы определяется условием [c.471]

В растворах электролитов носителями заряда являются как катионы, так и анионы. Поэтому общее количество перенесенного электричества равно сумме количества электричества, перенесенного катионами, и части количества электричества, перенесенного анионами, и зависит от концентрации ионов и скорости их движения. Если рассматривать бинарный электролит, то концентрации катионов и анионов одинаковы и, следовательно, их участие в переносе электричества определяется только скоростью их движения. Для оценки участия данного вида ионов в переносе электричества пользуются понятием числа переноса ионов. [c.218]

Подвижности различных ионов электролита неодинаковы, поэтому при одном и том же градиенте концентрации скорости диффузии катионов и анионов различны. Вследствие этого при независимой диффузии на границе раздела растворов происходит пространственное разделение зарядов и появляется диффузионный потенциал фд. Возникшее электрическое поле выравнивает скорости движения ионов, и электролит диффундирует как одно целое, подобно недиссоциированной молекуле. [c.143]

На рис. 92 показано изменение скорости движения капли керосина в зависимости от перепада давления при различных концентрациях ОП-10 в электролите. Скорость движения капли возрастает с повышением концентрации ПАВ в растворе. При этом перепад давления, необходимый для движения капли в капилляре с заданной скоростью, уменьшается. [c.163]

Увеличение полярографического предельного диффузионного тока при максимуме второго рода вызвано движением раствора вблизи поверхности капельного электрода [77]. Направление движения ртути при этом всегда следующее из центра капли — к нижней части ее, вдоль поверхности ртути — к шейке капли,— затем горизонтально параллельно плоскости среза капилляра — внутрь капли (рис. 221). Электролит движется с наибольшей скоростью при потенциале нулевого заряда по мере удаления от этого потенциала движение постепенно замедляется. Величина скорости тангенциального движения при возникновении максимумов второго рода на порядок меньше, чем в случае максимумов первого рода. Между скоростью вытекания ртути из капилляра и скоростью движения раствора существует линейная зависимость. Крюкова и Кабанов [60, 63, 78] наблюдали скорость движения электролита V по движению суспензированных в растворе частиц активированного угля для расчета величины скорости они предложили эмпирическое выражение [c.426]

Чтобы исследовать другие методы разделения, мы провели некоторые опыты по применению способа опережающего электролита. В этом случае не требуется регенерации смолы, которая происходит совершенно по другому механизму, чем при обычном ионном обмене. Границы применения способа опережающего электролита определяются многими факторами, а именно скоростью движения жидкости через колонку, объемом разделяемого раствора и соотношением концентраций компонентов, рабочей температурой, величиной зерен смолы и степенью сшивки, степенью диссоциации соединений, подлежащих разделению. Разделение по способу опережающего электролита является в принципе эффективным, если разделяемые компоненты обладают различными степенями диссоциации в этом случае одно из веществ выступает как электролит , а другое — как неэлектролит . [c.132]

Коррозионные процессы в значительной степени зависят от того, находится ли электролит в покое или движении. Кривая зависимости скорости коррозии от скорости движения электролита приведена на фиг. 8. Сначала с увеличением скорости движения коррозия усиливается (по сравнению с неподвижными системами) вследствие ускоренного подвода кислорода к катодным участкам металла, далее коррозия ослабляется, что объясняется замедляющим действием кислорода и ростом пассивирующей пленки продуктов коррозии. При большой скорости движения жидкости скорость коррозии интенсивно увеличивается, что является результатом струйной коррозии, при которой струйки жидкости срывают с поверхности металла защитные пленки. При еще более высоких скоростях движения раствора имеет место особое явление, называемое кавитацией. В этом случае разрушение металла в основном происходит в результате действия механического фактора коррозионный процесс является лишь дополнительным фактором [18]. [c.21]

Электропроводность водных растворов электролитов зависит от концентрации ионов в электролите, заряда и скорости движения [c.47]

Чтобы избежать движения нейтральной зоны в направлении к аноду, в ваннах этого типа создают движение электролита в обратном направлении, т. е. от анода к катоду, причем скорость движения должна быть такова, чтобы нейтральная зона заняла некоторое постоянное положение между анодом и катодом. В этом случае достигается устойчивое состояние, и электролит будег иметь постоянное содержание кислоты и хлора, проходящих в щелочную зону пограничного слоя раствор же щелочи определенной концентрации будет непрерывно стекать с катода. Следует отметить, что относительные концентрации щелочи и кислоты, вместе с хлором, по обе стороны ней. [c.74]

Если раствор содержит только один I—1-валентный электролит, то 2к = га и Ск = Са — с. Следовательно, уравнения для скорости движения ионов получим в виде [c.127]

Таким образом, ионы, несущие одинаковый заряд, расположены друг от друга дальше, чем разноименные, вследствие чего в рассматриваемой системе силы притяжения превалируют над силами отталкивания. С повышением концентрации раствора ионы будут находиться ближе друг к другу и сила взаимодействия их будет усиливаться. Вследствие этого при пропускании электрического тока через сильный электролит все ионы подвергаются электростатическому торможению и тем в большей степени, чем выше концентрация электролита, что приводит к уменьшению скорости движения ионов. При уменьшении концентрации электро- [c.170]

Определение эквивалентной электропроводности при бесконечном разбавлении производится при постоянной температуре и концентрации. Следовательно, в этих условиях электропроводность зависит только от скорости движения ионов. В растворе ток обусловлен движением катионов и движением анионов. Поэтому при бесконечном разбавлении, т. е. когда электролит полностью диссоциирован на ионы, величина эквивалентной электропроводности электролита должна равняться сумме эквивалентных электропроводностей, или подвижностей катиона и аниона. Обозначим их через 4 и к- Тогда [c.276]

Покажем, что удельная электропроводность раствора должна быть пропорциональна. концентрации раствора и степени диссоциации электролита. Представим, что между двумя электродами анодом и катодом (рис. 19) (площадь каждого электрода равна 1 см ) находится электролит с концентрацией с грамм-молекул в кубическом сантиметре. Пусть к электродам приложена разность потенциалов ei—е , численно равная расстоянию между электродами, так что падение напряжения на каждый сантиметр длины равно 1 в. Под влиянием электрического поля катионы будут двигаться слева направо, последовательно проходя сечения s, s, s", а анионы справа налево, проходя сечения s", s, s. Пусть сечение s находится от сечения s на расстоянии Vk, равном скорости движения катиона, т. е. пути, который проходят катионы в своем движении за 1 сек. Пусть сече- [c.153]

Аналогичный принцип регистрации активной зоны использовали другие авторы [79, 80]. Так, ячейка, описанная Сухотиной и Сухотиным [79] (рис. 3.2), представляет собой капилляр 8, окруженный охлаждающей рубашкой 4 и соединенный с катодной 5 и анодной 2 камерами. Последняя отделена от капилляра трехходовым краном /. Система заполняется электролитом, причем в анодную камеру вносится электролит, меченный по аниону. Граница активного раствора регистрируется с помощью торцового счетчика 6, помещенного в свинцовый домик 7 с щелью шириной , Ъ мм, двигающийся на тележке 8 вдоль капилляра. Эту ячейку использовали для определения скорости движения фронта активного раствора Nal в смесях бутанола с гексаном. Авторам удалось определить степень диссоциации растворов Nal в смесях с различной диэлектрической проницаемостью. Очевидно, данную ячейку можно применить для определения подвижности ионов, меченных радиоактивным изотопом, в самых разнообразных электролитах. [c.55]

ДП основана на том, что прохождение тока через ЭЯ в значительной степени определяется гидродинамическим движением раствора, вызванным действием внешних возмущений. В ДП скорость химической реакции на электродах ЭЯ значительно больше скорости доставки к ним реагирующих веществ. В этом случае при протекании реакции в ЭЯ появляется градиент концентрации реагирующих веществ и перенос заряда в неподвижном электролите осуществляется с помощью молекулярной диффузии от одного электрода к другому. Если же жидкость приходит в движение, то наряду с молекулярной диффузией возникает конвективный перенос ионов, что резко изменяет скорость доставки реагирующих веществ к электродам и соответственно ток, идущий через ЭЯ. [c.236]

Если электролит 1,1-валентный и в 1 дм (1 л) раствора содержится одна молярная масса эквивалента вещества, то суммарный заряд ионов, содержапшхся в 1 дм раствора, равен Л/д , где N — концентрация ионов (постоянная Авогадро), а е—заряд одного иона, равный заряду электрона. Если электролит 2,2-валентный, то заряд иона равен 2е, концентрация ионов Л/д/2, а суммарный заряд ионов N/,e. Таким образом, для любого раствора суммарный заряд ионов равен Nf e. Если в I дм содержится с молярных масс эквивалента, а степень диссоциации вещества а, то суммарный заряд ионов в 1 м саЛ дб-Ю . В электрическом поле катионы движутся к катоду, а анионы — к аноду. Если абсолютная скорость движения катиона и , а абсолютная скорость движения аниона д, то величины тока, создаваемые катионами и анионами соответственно, равны [c.141]

Электрохимическая ячейка представляет собой последовательно соединенный проводник, поэтому к обоим электродам всегда доставляется одинаковое количество зарядов. Это позволило Фарадею высказать предположение, что скорости движения всех ионов одинакового заряда в растворе одни и те же и что они зависят только от заряда иона и величины тока, протекающего через электролит. На самом деле это предположеиие оказалось нев(фным, и в 1853 г. Гитторф обнаружил, что при прохождении тока через электрохимическую систему в слоях электролита, прилегающих к катоду (католита) и к аноду (анолита), пооисходят различные изменения концентрации растворенного [c.27]

Введем в раствор сильный электролит, например KNOз, в большом избытке, ионы которого и ЫОз не реагируют ни с одним из ионов, обозначенных в уравнении (2.15). Несмотря на это, скорость движения реагирующих ионов, а следовательно, количество столкновений между ними заметно уменьшится. При той же самой концентрации активность ионов станет меньше их концентрации. Эффект замедления вызван [c.41]

В проведенных опытах использовались те же углеводородные жидкости, что и при исследовании кинетики утончения водной арс-слойки, электролит (20%-ный водный раствор ЫаС1), капилляр длиной 102 см и радиусом 0,5 мм. Капилляр наполняли электролитом, измеряли сопротивление и вводили каплю углеводородной жидкости. По истечении 5 мин подъемом столика создавали перепад давления, необходимый для сдвига капли и дальнейшего продвижения ее с минимальной возможной скоростью. Когда капля достигала конца капилляра, ее возвращали вновь в первоначальное положение и сообщали ей более высокую скорость движения путем увеличения перепада давления. [c.156]

Уравнение (VI, 2) справедливо только в том случае, когда раствор содержит какой-либо посторонний электролит в большой концентрации. Предельный ток определяется суммарной скоростью движения ионов в результате диффузии (диффузионный ток) и электростатического притяжения ионов к электроду противоположного заряда (миграционный ток). Для количественного полярографического анализа важна только диффузионная составляющая предельного тока, которая и описывается уравнением (VI, 2). Миграционный ток элиминируют, вводя в раствор посторонний невосстанайливающийся электролит (фон) с концентрацией, зна- [c.214]

Электропроводность раствора электролита зависит от температуры, от концентрации ионов, от природы растворителя в большой мере она зависит от природы электролита, что сказывается на скорости движения ионов. Определение эквивалентной электропроводности при бесконечном разбавлении производится при постоянной температуре, концентрации и растворителе. Следовательно, в этих условиях электропроводность зависит только от скорости движения ионов. В растворе ток переносится движением катионов и движением анионов. Поэтому при бесконечном разбавлении, т. е. когда электролит полностью диссоциирован на ионы, величина эквивалентной электропроводрюсти должна равняться сумме эквивалентных электропроводностей, или подвижностей катиона и аниона. Обозначим их через /к и Ы. Тогда [c.265]

Для объяснения электропроводности принимают, что в растворах электролитов присутствуют заряженные частицы — электролитические ионы, благодаря передвижению которых от одного электрода к другому и совершается перенос тока через электролит. Передвижение ионов в растворе можно доказать изменением концентраций, которое наблюдается в тех случаях, когда скорости движения ионов с противоположными зарядами (из которых состоит электролит) неодинаковы, что почти всегда имеет место в действительности. Кронке изменения концентраций, на электродах совершаются химические реакции вследствие того, что на них происходит разрядка ионов. Об этом прйцессе уже было сказано при рассмотрении электролиза воды. [c.86]

Поскольку числа переноса ионов определяются скоростями движения всех сортов ионов в электролите, то, естественно, что в кислотах п щелочах числа переноса нонов гидроксония и гидроксида при бесконечном разведении будут существенно больше половины, в то время как для растворов солей отклонение чисел переноса от величины 0,5 не очень значительно. С увеличением концентрации числа переноса катиона и аннона в водных растворах некоторых электролитов остаются постоянными, а в других — более или менее резко изменяются (рис. 5.9). Отрицательные значения чисел переноса ионов и в растворах d b и Zn b не имеют физического смысла и показывают лишь, что примененный метод измерения регистрирует суммарный эффект, связанный с переносом катиона в составе отрицательно заряженного комплексного аннона. [c.110]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология