Ионная подвижность Подвижность

Величина эквивалентной электрической проводимости бесконечно разбавленного раствора электролита представляет собой сумму двух независимых слагаемых, каждое из которых соответствует определенному виду ионов. Это соотношение установлено Кольраушем и называется законом независимого движения ионов. Предельная подвижность ионов является специфической величиной для данного вида ионов и зависит только от природы растворителя и температуры. Из уравнений [c.460]

Таблица 4,5. Зависимость предельной ионной подвижности (10 См м- моль ) некоторых ионов от температуры при бесконечном разведении

Ионная подвижность [в м /(В-с)] может быть рассчитана из кинематической теории газов [948] [c.442]

Методы определения чисел переноса и ионных подвижностей [c.106]

Числа переноса, как производные от ионной подвижности, зависят от природы электролита. Наибольшим числом переноса среди всех катионов обладает ион водорода, а среди анионов — ион гидроксила. [c.111]

С помощью уже использованных представлений легко рассчитать и скорость электрофореза. Механизм этого явления подобен механизму электроосмоса, но в данном случае неподвижной остается жидкая фаза, а частицы, которые малы и, следовательно, легко подвижны, перемещаются в электрическом поле. Скорость и их движения можно найти из выражения (5.4). Если разделить эту скорость на напряженность приложенного электрического поля Е, то получим величину = и Е, называемую электрофоретической подвижностью, которая характеризует подвижность коллоидной частицы при электрофорезе. Электрофоретическая подвижность полностью аналогична подвижности ионов в электрическом поле. Итак, [c.139]

Как уже отмечалось, подвижности катионов и анионов обычно неодинаковы и+Фи- II Х+ФЛ-), а следовательно, не равны и их коэффициенты диффузии (В фВ ). Поэтому ири одном и том же. градиенте коцентрации скорость диффузии положительных и отрицательных ионов различна. Если предположить, например, что создана граница между двумя растворами соляной кислоты, концентрации которых равны соответственно с и с—de, то в сторону разбавленного раствора иродиффундирует за некоторый отрезок времени больше ионов водорода, чем хлора, поскольку Я ] - > -В результате этого возникнет разность потенциалов между концентрированным и разбавленным растворами, причем последний ока- [c.142]

Метод движущейся границы (изотахофорез) — разделение ионов по подвижности, разделение смеси электролитов под действием постоянного электрического тока. При разделении и определении катионов разделяемые соли должны иметь общий анион (например, хлорид—ионы, МОз"), при разделении анионов — общий катион (например, Ыа+). Разделение проводят в кварцевых капиллярах (диаметр около 0,2 мм, длина около 300 мм, ток 1,4 мА, напряжение 800—1200 В) на зоны чистых электролитов. Последние распределяются в капилляре в последовательности, соответствующей подвижности ионов. При достижении стационарного состояния (через 1,5—2 ч) пропускание тока прекращают. Зоны различаются визуально или на фотографии вследствие различий показателей преломления растворов чистых электролитов, что дает проекцию зон разной ширины и позволяет измерять их длину, пропорциональную концентрации определяемых компонентов. Аналогичные операции проводят со стандартным раствором [36, 37]. [c.12]

Сильная кислота в разбавленном растворе полностью диссоциирована, и электропроводность раствора определяется прежде всего содержанием ионов водорода. Из табл. 24 (см. стр. 357) видно, что ноны водорода наиболее подвижны. В ходе титрования ионы водорода взаимодействуют с ионами гидроксила и образуются молекулы воды, которые практически не диссоциируют на ионы. Вместо ионов водорода в растворе в эквивалентном количестве появляются ионы натрия, подвижность которых в несколько раз меньше. Электропроводность раствора заметно снижается. В точке эквивалентности кислота нейтрализована, а ионы водорода полностью связаны ОН -ионами в воду в растворе находятся только Na+ и С1 -ионы, имеющие довольно низкую подвижность. В этот момент электропроводность раствора минимальна. Первая порция щелочи, прибавленная после достижения точки эквивалентности, приводит к резкому повышению электропроводности, так как в растворе появляются гидроксильные ионы, обладающие высокой подвижностью (см. рис. 57, в). Такой же характер имеет кривая кондуктометрического титрования и других сильных (КИСЛОТ растворами щелочей. [c.367]

Термическая подвижность граничных слоев влаги в торфяных системах при и<,11 к снижается. Перенос ионов ТСВ при этом уменьшается и становится равным нулю при / 0,25 Ум.г (рис. 4.11). При и>ик перераспределение ионов при термо-влагопереносе в торфяных системах изменяется незначительно (рис. 4.11, кривая /). Даже когда влажный материал находится практически в двухфазном состоянии (ТКП и ТДП О), в торфе имеет место интенсивный перенос ионов ТСВ [234]. Это дает основание предположить, что в области влажного состояния торфяных систем транспорт влаги и ионов ТСВ происходит в определенной степени автономно и не зависит от содержания капиллярной (свободной) воды в них. [c.79]

Мы будем рассматривать тот случай, когда процесс обмена лимитируется все время только диффузией в пленке, что практически соответствует обмену на ионитах, контактирующих с растворами малых концентраций. Ограничившись рассмотрением обмена одновалентных ионов, предполагаем, что диффузионный процесс в пленке описывается одним постоянным коэффициентом диффузии О, характеризующим данную смесь электролитов в целом, а также в какой-то степени и электрическое поле, возникающее при взаимо-диффузии ионов разной подвижности. При этом мы находимся ближе к реальным условиям, чем, например, авторы работ [4, 5], которые, вводя разные и, может быть, более точные значения коэффициентов диффузии для каждого иона, участвующего в обмене, не учитывают совершенно влияния электрического поля. На это обстоятельство уже было указано в работе [2, 3]. [c.18]

Ионные электропроводности (подвижности ионов) и при 25° С [см /(ом г-экв)] [c.409]

Путем подстановки значений плотности газа и средней скорости молекул уравнение (Х.16) может быть переписано для доказательства зависимости ионной подвижности от типа газа, давления и абсолютной за температуры, а также от того, переносят ли заряд ионы газа или электроны [c.443]

Ионы НзО+ и ОН обладают более высокой подвижностью, чем другие ионы. Предельные подвижности НзО+ и ОН равны 349,8 и 198,3, а, например, ионов Na+ и С1 —50,1 и 76,4 Ом см г-экв . Это позволяет предполагать, что наряду с миграцией ионам НзО+ и ОН свойствен и другой механизм перемещения в электрическом поле, называемый эстафетным, сущность которого состоит в следующем. Ионы гидроксония обмениваются протонами с соседними молекулами воды, причем этот обмен в отсутствие электрического поля вероятен в любом направлении. При наложении электрического поля вероятность перехода протона от НзО к молекуле воды повышается в направлении поля. Передвижение протона будет совершаться по цепочке от одной молекулы воды к другой, что можно представить в виде схемы [c.462]

Во втором случае молекулы воды вблизи ионов становятся более подвижными, чем в чистой воде. Величина потенциального барьера, преодолеваемого молекулой воды, оказывается при этом меньше энергии активации самодиффузии в чистой воде, вследствие чего отрицательный вклад иона не компенсируется положительным. Происходит как бы частичное расплавление существовавших льдоподобных каркасов. Это явление, несколько неожиданное с позиций существовавших представлений о гидратации, получило название отрицательной гидратации. Она возникает при наличии в растворе ионов с малой плотностью заряда, например N07 , С1 . Так как в растворе одновременно находятся катион и анион и каждый из них влияет на структуру воды в соответствии со своими индивидуальными свойствами, то суммарный эффект будет зависеть от того, какой из ионов произведет наиболее интенсивное изменение. [c.26]

Вольтамперная характеристика короны для чистого воздуха (без частиц) представляет собой нечто среднее между характеристиками кислорода и азота ионная подвижность ионов газа имеет значение 0,18 мм/с на В/м. В типичной смеси газов, такой как дымовые газы, скорость отрицательных ионов составляет порядка 30 м/с. [c.439]

В методе подвижной границы скорость электрофореза измеряют по скорости, с которой движется в электрическом поле граница между коллоидной дисперсией и ее ультрафильтратом. Применимость этого метода связана с тем фактом, что электропроводность коллоидной системы обычно лишь немного превышает электропроводность чистой дисперсионной среды. Коллоидные частицы, обладающие в электрическом поле почти одинаковой с ионами подвижностью, имеют в силу своих сравнительно больших размеров гораздо меньшую концентрацию. Поэтому они слабо участвуют в переносе электричества через раствор, а электропроводность среды почти не изменяется от их присутствия. Это обстоятельство оказывается очень важным, так как если бы два раствора, образующие границу, по скорости которой определяется подвижность данного компонента в электрическом поле, имели разную электропровод- [c.155]

При зарядке частиц путем столкновения с ионами (бомбардировка) напряженность электрического поля, общая площадь поверхности частиц и их диэлектрические свойства играют главную роль, тогда как при зарядке частиц ионной диффузией наиболее важными факторами являются число ионов, их подвижность (которая является функцией температуры) и время, отпущенное на этот процесс. Теоретические расчеты заряда, приобретенного частицами, позволяют сделать следующие предположения [c.449]

Явления переноса в растворах электролита тесно связаны с взаимодействием молекул и ионов. Соответствующие соотношения и связи сложны и многообразны, и их можно выразить посредство1м различных сил. Тем не менее взаимодействие между частицами растворов электролита и явления, вызванные ими, можно классифицировать, разделяя их на две основные группы разной природы. В одной из групп преобладающими силами являются электростатическое притяжение и отталкивание между электрическими зарядами ионов, т. е. кулоновские силы. Эти силы главным образом видоизменяют пространственное распределение растворенных ионов и уменьшают ионную подвижность. Теории, рассматривающие это явление, обычно объединяются под названием электростатическая теория сильных электролитов. В другой группе явлений рассматривается взаимодействие между ионами и молекулами растворителя. С одной стороны, электрическое или какое-либо другое атомное поле ионов нарушает или разрушает структуру воды (или вообще структуру растворителя). С другой стороны, оно связывает молекулы растворителя с ионами более или менее упорядоченными, но обычно не ковалентными связями. Эти явления, называемые сольватацией или в случае воды гидратацией, очень сложны. Однако общее для них состоит в том, что некоторые свойства растворителя, главным образом его структура и, следовательно, его энтальпия, энтропия, мольный объем, сжимаемость и подвижность молекул, изменяются в присутствии ионов. Подвижность молекул воды играет очень важную роль в явлениях переноса, и ионные поля влияют на нее в двух противоположных направлениях подвижность молекул воды возрастает из-за разрушения решетчатой упорядоченной структуры воды и уменьшается под действием упрочняющего структуру ион-дипольного взаимодействия, а также и других вандерваальсовых сил. Если результирующая сила, зависящая от относительной величины этих двух типов влияний, уменьшает подвижность молекул воды, то имеет место положительная гидратация (или, коротко, гидратация), если же результирую- [c.462]

С ЭТОЙ точки зрения каталитические реакции на поверхностях следует понимать так, что поверхность подобна полярному растворителю, на котором молекулы реагентов образуют подвижной двумерный ионный раствор. Адсорбированные ионы двигаются как бы по шахматной доске отрицательные—над положительными ионами поверхности, положительные—над отрицательными ионами поверхности. Заряженные части молекул в некоторых случаях могут отделяться, свободно вращаться одни в поле других, что ведет к образованию новых конечных молекул. Вследствие ионизации молекулы поверхности, состоящей из окислов металлов, адсорбируют ионы реагентов, причем всегда ион металла притягивает анион. Адсорбированные ионы передвигаются по поверхности, благодаря чему устанавливается равновесие между ионизированной и неио-низированной формами. [c.136]

Для коллодиевых мембран с сульфополистиролом определены подвижности и коэффициенты активности ионов малых размеров при использовании водных растворов КС1 различных концентраций [37]. Коэффициенты активности рассчитывали по уравнению Доннана, анализируя содержание ко- и противоионов в фазе мембраны. С помощью этих данных в сочетании со значениями мембранного потенциала и ионных проницаемостей определяли ионные подвижности посредством применения функции, связывающей их. Аналогичный способ исследования распространен и на другие солевые растворы [38]. В каждом случае подвижность коиона одинакова с таковой в объеме раствора во всем интервале исследованных концентраций подвижность же противоионов очень сильно снижается с уменьшением концентрации солевого раствора. [c.103]

Электрофорез [1—3]. Движение заряженных частиц под влиянием внешнего электрического поля и находящихся во взвешенном состоянии в неподвижной жидкости называется электрофорезом. Это явление можно представить себе следующим образом. Частицы жидкости окружены двойным электрическим слоем. При приложении электрического поля распределение зарядов частиц в дуффузном слое нарушается вследствие смещения их по отношению к частице и непрерывного обмена ионными атмосферами вокруг частиц. В то же время сами частицы под действием электрического поля движутся по направлению противоположно заряженного полюса. Измерив скорость движения частиц и зная градиент потенциала приложенногс электрического поля, можно рассчитать электрофоретическую подвижность частиц С/эф (так назьшают путь, проходимый частицей за одну секунду в поле с градиентом потенциала 1 в/см). Тогда [c.168]

Ненабухшие мембраны проводят ток в незначительной степени. При набухании молекулы воды вызывают диссоциацию ионогенных групп, и противоионы вместе с вошедшим в мембрану электролитом начинают переносить ток. С ростом концентрации внешнего электролита набухание мембраны понижается, что является следствием снижения активности воды и, следовательно, стремления ее перейти в мембрану [115]. Это иллюстрирует рис. П.2 (кривая 2). В концентрированных внешних растворах в связи с уменьшением количества молекул воды в мембране часть противоионов теряет подвижность за счет усиления связи с фиксированным в матрице ионом. Следствием этого является снижение электропроводности мембраны (кривая 1) и рост падения напряжения на ней (кривая 3). Экстремальный ход кривых электропроводности имеет сходство с аналогичными кривыми для свободных растворов щелочи [116]. Потеря ионами подвижности и рост омического сопротивления приводят к снижению выхода по току продуктов электролиза и повышению энергозатрат. [c.75]

Современная теория аномально высокой подвижности водородных и гидроксильных ионов, разработанная рядом авторов, особенно Берналом и Фаулером, п )едставляет собой развитие и модификацию представлений о механизме электропроводности электролитов, высказанных русским ученым Гротгусом в начале XIX в. Суть этой теории состоит в том, что в водных растворах и в ряде других растворов протои, как по цеиочке, передается в направлении, совпадающем с направлением электрического поля от нона гидроксония к молекуле воды, превращающейся прн этом в ион шдро-ксония, а от нее к соседней молекуле и т. д. (цепочечный или эстафетный механизм электропроводности) [c.130]

О — Т + = О], который впредь мы будем называть дырочным комплексом и обозначать в квадратных скобках. Ионы металлов, которые ведут себя в дырочных комплексах, подобно литию, мы будем называть Ь-подобными (литийподобньши). Структура дырочного комплекса показывает, что соединение содержит два неравноценных атома кислорода. Один из них связан с ионом переходного металла таким же образом, как в обычных окислах этих металлов, другой обусловлен внедрением лития (вообще литий-подобного иона) и появлением дырки и находится между ними. Он обозначен звездочкой и впредь будет называться подвижным кислородом . [c.327]

Рассмотркм диффузию электролита, состоящего из двух ионов. Подвижность ионов различна. Однако более подвижный ион, как это. указывалось в гл, IX, не может диффундировать быстрее медленного, так, жак при этом была бы нарушена электронейтральность. Подвижный ион, уходя вперед, ускоряет движение менее подвижного, замедляя собственное движение. Возникает обсужденный в гл. IX диффузионный двойной слой, в котором осуществлен диффузионный скачок потенциала. Помимо рассмотренной йыше силы/, на ионы действует некоторая сила ф, тормо-, зящая быстрые ионы и ускоряющая медленные. Поэтому скорости и ионов обоих знаков определяются следующими уравнениями [c.268]

Эти силы действуют на соответствующие ионы, подвижности которых равны II+ и U- [в см 1 в-сек) ]. Единичный градиент потенциала действует на ион с силой е и заставляет его двигаться со скоростью и (в см1сек). Значит, единичная сила, приложенная к иону, заставляет его двигаться со скоростью ule, а скорости обоих ионов, равные между собой (разделение зарядов очень мало по сравнению с общей концентрацией), выражаются соотношениями [c.27]

Определение ионных подвижносгей. Опытные данные по электропроводности и числам переноса можно использовать для вычисления ионных подвижностей. Из уравнения (4,18) следует, что для 1 — 1-зарядного электролита [c.109]

Металлы. Эти вещества подобны ионным везцествам, так как они обладают кристаллической решеткой, построенной из положительно заряженных катионов металлов. Анионами служат электроны, отличающиеся от анионов в солях, подобных Na l, своей подвижностью. Подвижность электронов в металлах приводит к тому, что поверхность металлов может действовать как активный центр в свободно-радикальных и в ионных реакциях. [c.532]

В случае прослоек, ограниченных гидрофильными поверхностями, ситуация меняется. Так, вблизи поверхности ионного кристалла Na l диполи воды ориентируются нормально к поверхности — главным образом за счет электростатического притяжения между ионами Na+ и отрицательно заряженными атомами кислорода воды [5]. Аналогичный вывод следует также из других численных экспериментов [6, 8]. В отличие от гидрофобных стенок, здесь имеет место некоторое повышение плотности воды и снижение тангенциальной подвижности ее молекул в слоях толщиной в несколько нанометров, что должно проявляться макроскопически как рост вязкости граничных слоев воды. [c.8]

Таким образом, определяющим фактором является присутствие в свободном от адсорбированного электролита ионите подвижных ионов, порождающих доннановский потенциал и ограничивающих адсорбцию электролита. В отличие от давления набухания доннановский потенциал (как разность электрических потенциалов) воздействует только на заряженные частицы. Это значит, что при адсорбции неэлектролита выравнивание концентраций (активностей) между ионитом и раствором происходит (путем диффузии) только для одного сорта частиц (молекул), а при адсорбции электролита выравнивание концентраций (активностей) происходит для двух сортов частиц (противоиопы и коионы). [c.373]

При некоторых сочетаниях металл—раствор КРН можно предотвратить поляризацией не Фолько ниже определенного критического потенциала или диапазона потенциалов, но и несколько выше этого диапазона. А разрушение происходит внутри этого диапазона. В этих обстоятельствах, в соответствии с адсорбционной теорией, адсорбция разрушающих ионов на подвижных дефектах [c.142]

Свойства синтетических ионитов в основном определяются числом и типом фиксированных ионов, типом подвижных ионов — противоионов, а также строением матрицы, особенно количеством по-пеперечных связей в ней. Числом гидрофильных групп и поперечных связей в матрице определяются наряду с другими факторами [c.113]