Скорость и подвижность ионов

Вследствие разности концентраций ионы Н+ и С1 будут перемещаться в этом случае от первого раствора ко второму. Но ионы Н+ и С1 двигаются с различными скоростями (подвижность ионов Н+ примерно в 5 раз больше подвижности ионов С1 ). Поэтому за единицу времени через границу соприкосновения растворов пройдет больше Н+-ионов, чем С1 -ионов. Это ведет к заряжению одного раствора относительно другого, т. е. к возникновению двойного электрического слоя на жидкостной границе и появлению скачка потенциала. [c.175]

Повышение температуры раствора способствует- увеличению скорости подвижности ионов, и поэтому плотность раствора (рис. 31-6) соответственно понижается, [c.46]

Температура раствора, как известно, влияет на. скорость подвижности ионов. С возрастанием температуры раствора скорость подвижности ионов растет. Эти же закономерности наблюдаются и в данных исследованиях (рис. 31, кривые 1, 2, 3,4). [c.49]

Связь между скоростями (подвижностями) ионов и изменениями количества электролита в катодном и анодном пространствах при электролизе можно понять из схемы, изображенной на рис. 29. [c.84]

При таком скачке ион должен преодолеть энергетический барьер, т. е. обладать дополнительной энергией активации, которая тем больше, чем больше энергия взаимодействия иона с молекулами воды. Чем больше этот барьер, тем меньшая доля ионов обладает в каждый данный момент энергией, необходимой для перехода в соседнее равновесное положение, и, очевидно, тем меньше средняя подвижность ионов в электрическом поле, которое лишь направляет в определенную сторону активированные поступательные скачки, совершающиеся хаотически во всех направлениях и в отсутствие поля. Изложенные соображения не согласуются с упрощенным представлением об ионе, движущемся вместе с сольватной оболочкой в однородной вязкой среде с постоянной (в электрическом поле) скоростью. [c.422]

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]

Обращает на себя внимание тот факт, что подвижность ионов гидроксила во всех неводных растворах почти не отличается от подвижности других ионов, т. е. подтверждается предположение о том, что аномально высокая подвижность этого нона в водных растворах обусловлена пе большей скоростью его движения, а особым механизмом переноса электричества. [c.442]

Т — повышение температуры у поверхности жидкости, град Тл, Т— повышение температуры вследствие абсорбции и реакции соответственно, град и—фиктивная линейная скорость газа, равная его объемному расходу через единицу поперечного сечения аппарата, см сек и , и — подвижности ионов, см вольт-сек) [c.14]

У растворов электролитов диффузия проходит скорее, так как размеры ионов меньше, чем недиссоциированных молекул [93]. Рассуждения о расположении электростатических сил приводят к заключению, что, несмотря на разную подвижность ионов, диффузия их проходит с одинаковой скоростью, так что раствор остается электрически нейтральным. Нернст [77] предложил формулу для расчета коэффициента диффузии для сильно разбавленных растворов электролитов [c.48]

Подвижности Я+ и к- пропорциональны абсолютным скоростям движения ионов и+ и и . -Можно сказать, что подвижности ионов представляют собой абсолютные скорости движения последних, выраженные в единицах электропроводности, т. е. [c.409]

Диффузионным потенциалом называется разность потенциалов, возникающая на поверхности раздела между двумя растворами, различающимися или по виду растворенного вещества, или по его концентрации. Эти скачки потенциала невелики они обычно не превышают 0,03 в и могут уменьшаться до нуля. Причиной их служит различие в подвижностях и, следовательно, в скоростях диффузии ионов различного вида. Рассмотрим только простейший случай, когда соприкасающиеся растворы содержат один и тот же электролит и различаются только по его концентрации. Обратимся к цепи (ХП1, 26). [c.438]

Согласно (167.2) переход от растворителя с меньшей вязкостью к растворителю с большей вязкостью сопровождается снижением скорости движения иона и его подвижности. Количественная связь величин вязкости растворителя и электрической проводимости раствора электролита выражается правилом Писаржевского — Валь-дена если считать, что радиус иона постоянен в различных растворителях, то для разбавленных растворов [c.464]

Кондуктометрический метод анализа основан на изучении зависимости между проводимостью раствора и концентрацией ионов в этом растворе. Электрическая проводимость —электропроводность раствора электролита — является результатом диссоциации растворенного вещества и миграции ионов под действием внешнего источника напряжения. В поле электрического тока движущиеся в растворе ионы испытывают тормозящее действие со стороны молекул растворителя и окружающих противоположно заряженных ионов. Это так называемые релаксационный и электрофоретический эффекты. Результатом такого тормозящего действия является сопротивление раствора прохождению электрического тока. Электропроводность раствора определяется, в основном, числом, скоростью (подвижностью) мигрирующих ионов, количеством переносимых ими зарядов и зависит от температуры и природы растворителя. [c.103]

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]

Разность потенциалов может возникать не только между двумя металлами в электролите, но и при контакте двух растворов, различающихся по составу или концентрации. Эта разность потенциалов называется потенциалом жидкостной границы, а его знак и размер определяются относительной подвижностью ионов и различием их концентраций на границе жидкостей. Например, через границу раздела между разбавленной и концентрированной соляной кислотой ионы Н" движутся с большей скоростью, чем 1 (подвижности при бесконечном разбавлении равны, соответственно, 36-10 и 7,9-10" см/с). Таким образом, разбавленный водный раствор приобретает положительный заряд по отношению к концентрированному. Ионы К" и СГ имеют примерно одинаковую подвижность, поэтому диффузионные потенциалы на границе между разбавленным и концентрированным КС1 невелики по сравнению с НС1. Если растворы НС1 насыщены КС1 и ток через границу жидкостей переносится в основном ионами К" и СГ, то потенциал жидкостной границы очень мал. Когда имеется граница соприкосновения двух жидкостей, использование насыщенного раствора КС1 позволяет уменьшить потенциалы жидкостной границы. [c.42]

Участки трубы, расположенные вдали от дефекта, катодной поляризации не подвергаются, и на них в принципе могут протекать коррозионные процессы. Однако скорость коррозии будет невелика по следующим причинам доступ кислорода к этим участкам весьма ограничен и, кроме того, при катодной защите в районе входа тока в трубу наблюдается повышение концентрации гидроксил-ионов (ОН"), вследствие чего pH электролита повышается. При длительной катодной защите из-за подвижности ионов (ОН ) pH будет повышаться и во всем объеме электролита под покрытием. [c.21]

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]

Подвижность ионов можно выразить также через их абсолютные скорости (т. е. скорости движения ионов при градиенте электрического поля 1 В/см) [c.38]

Подвижность ионов выражает меру их участия в переносе электричества в растворе. Она пропорциональна абсолютной скорости v их движения в данном растворителе [c.199]

Изучение скорости передвижения ионов Li +, Na+, К в водных растворах показывает наименьшую подвижность у ионов Li +, хотя известно, что размер ионов Li+, находящихся в кристаллических решетках галогенидов, наименьший. Как объяснить кажущееся противоречие [c.75]

Числа переноса можно выразить через подвижности ионов и, т. е. скорость движения иона при напряженности поля, равной 1 [c.320]

Подчинение электропроводности растворов электролитов закону Ома означает, что количество носителей заряда в системе остается неизменным и при постоянной напряженности электрического поля скорость движения носителей заряда также постоянна. Таким образом, можно считать, что скорость движения ионов пропорциональна напряженности поля Е (если не учитывать переходное время, в течение которого ионы получают ускорение). Скорость движения иона w при напряженности электрического поля Е=1 называют подвижностью иона и. [c.327]

Под термическим старением понимают процессы, приводящие к образованию осадка с небольщим запасом энергии без участия растворителя. Суть их заключается в том, что при термической обработке осадка ставшие мобильными компоненты решетки диффундируют с участков с более высокой энергией на участки с меньшей энергией. Эти процессы в соответствии с небольшой скоростью диффузии в твердых телах и высокой энергией решетки обычно становятся заметными только при относительно высокой температуре, часто соответствующей там-мановской температуре релаксации, которая равна примерно половине абсолютной температуры плавления. Однако и при более низких температурах благодаря насыщенным растворам, которые образуются в виде поверхностной пленки при адсорбции влаги воздуха, могут протекать процессы упорядочения, связанные с уменьшением энергии. Например, термическое старение поверхности бромида серебра происходит уже при комнатной температуре, что вызвано высокой подвижностью ионов, обусловленной дефектами решетки. Кристаллы сульфата свинца медленно упорядочиваются при комнатной температуре, если они находятся в атмосфере с 85%-ной влажностью. Для сульфата бария эффект термического старения наблюдается только при 500°С. [c.208]

Таким образом, полевая проводимость является суперпозицией вкладов от эффекта ускорения и стартового эффекта . Простое описание этих эффектов дает нам выражения для скоростей и стартовых скоростей подвижных ионов. После этого прямо вычисляется комплексная проводимость 0=0 + шбое. Сравнение с экспериментальными спектрами дает в качестве основного параметра среднее время скачка Хх- В случае a-Ag.I при 250° С значение оказалось близким к 15 пксек. Вторым является параметр трения. Он описывает влияние случайных локальных движений, которые накладываются на прыжковую диффузию. Наконец, мы используем в качестве параметра значение (со знаком минус) второй производной от сглаженного потенциального барьера. Из этой величины оценивается высота барьера она оказалась сравнимой с термической энергией, что согласуется с формальной энергией активации, определенной по наклону Аррениусовских прямых. [c.298]

Си, так как рассматривается катод гый -процесс). Таким образом, градиент концентрации, определяющий скорость диффузии, равен (с о—Ск)/б. Наконец, в этой теории принимается, что концентрации и активности совпадают (хотя это предположение и не делалось ее авторами, поскольку в те годы еще не существовало понятия активности) и что числа нерепоса не зависят от состава раствора. Последнее допущение оправдывается лищь в случае растворов, содержащих бинарный электролит, подвижности ионов которого почти одинаковы. Основные положения теории диффузионного перенапряжения Нернста—Бруннера целесообразно рассмотреть поэтому на примере системы [c.304]

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]

Ионы Na" и 1 в реакции не участвуют. Распределение различных ионов в пленке показано на рис. V-8. Для каждого иона можно записать уравнение типа уравнения (1,31), выражающее скорость переноса этого иона как функцию от подвижностей и локальных концентраций и концентрационных градиентов всех присутствующих ионов. Для упрощения принято, что градиенты концентрации неизменны (например, для иона он равен р/б во всех точках), а значения концентрации каждого иона в уравнении (1,31) взяты усредненными в пленке, например р/2 — для Н +. Таким образом, можно записать четыре уравнения типа (1,31) для скоростей переноса всех четырех участвующих ионов, выраженных через концентрации т, п, р, q, S, толщины пленок б и б и подвижности ионов. Учитывая, что Ru+ = R - = —Roh- = (скорость абсорбции НС1) и i Na+ = о, можно избавиться от неизвестных т, s и б и получить выражение для Rb/p через подвижности ионов и qln и qlp. Скорость физической абсорбции хлористого водорода водой с той же толщиной пленки б была бы pDh i/6 отсюда коэффициент ускорения Е, показывающий, во сколько раз реакция ускоряет абсорбцию, выражается отношением R8Ip)IDh i- [c.143]

Различие в скоростях движения анионов и катионов приводит к тому, что они переносят разные количества электричества, но это не слелет за собой нарушения электронейтральности раствора, а лишь изменяет концентрацию электролита у катода и анода. Связь между ислами переноса, подвижностями ионов и изменением содержания электролита в катодном и анодном отделениях можно установить составлением материального баланса процесса электролиза. На рис. 73 приведена схема электролиза соляной кислоты. Электродами [c.264]

Опытные значения электрофоретической подвижности обычно достигают лг5,0-10 м /(с-В), а электрокииетического потенциала до 100 мВ. Эксршриментально определенные значе 1ня подвижности оказываются меньпш расчетных. Следует отметить, что по абсолютному значению величина Иэф одного порядка со скоростью движения ионов в электрическом поле с напряженностью, равной еднпице. Несовпадение экспериментальных и теоретических значений электрофоретической подвижности определяется в основном двумя эффектами, не учтенными теорией Гельмгольца — Смолуховского релаксационным эффектом и электрофоретическим торможением.. [c.224]

Подвижность ионов / — это скорость, которую ионы получают в элекприч ском поле при иапряжепиости поля, равной единице. [c.20]

Как и в электрофорезе, скорость движения ионов на бумаге ПОД действием электрического поля пропорциональна приложенному потенциалу. Лучщее разделение компонентов смесн происходит при высоких потенциалах. Но значение потенциала ограничено тем, что при больщой силе тока бумага разогревается и растворитель сильно испаряется. При слищком большой силе тока бумага может даже обуглиться. Для уменьшения разогрева бумаги опыты проводят на холоду или применяют охлаждающие жидкости — неэлектролиты, например хлорбензол. Чтобы избежать испарения электролита с бумаги, последнюю помещают между двумя стеклянными пластинками. При прочих равных условиях подвижность ионов увеличивается с повышением температуры. [c.349]

Доля участия ионов в переносе электрического тока характеризуется числами переноса катионов /+ и анионов Соотношения между числами переноса, подвижностями и скоростями движения ионов выражаются урарнениями (1.50—1.55) [c.39]

Ионы в растворе находятся в состоянии хаотического теплового движения, пока на них не действует сила электрического поля. Под влиянием поля ионы приобретают направленное движение, скорость которого пропорциональна градиенту потенциала (катионы движутся к катоду, анионы — к аноду) Унапр = и-I7//. Коэффициент пропорциональности и называют электрической подвижностью иона она равна скорости движения иона при единичном, градиенте потенциала. [c.183]

Это можно представить себе более наглядно, введя понятие диффузионного потенциала. Рассмотрим границу растворов соляной кислоты различной концентрации, залитых в полуэлемен-ты электрохимической ячейки. Химический потенциал разбавленного раствора ниже, чем потенциал граничашего с ним концентрированного раствора. Поэтому ионы водорода и хлора из концентрированного раствора под действием разности химических потенциалов диффундируют в более разбавленный раствор (химический потенциал этих ионов примерно одинаков). Однако-подвижность ионов водорода более высокая, чем подвижность ионов хлора. Ионы водорода как бы спешат и создают в более разбавленном растворе избыток положительных зарядов,, т. е. электрическое поле. Это поле выравнивает скорость переноса ионов, ионы водорода тормозятся этим полем, а движение хлорид-ионов ускоряется. [c.319]

В соответствии с первым законом диффузии Фика (1885 г.) количество вещества, диффундирующего в единицу времени через единицу поверхности, пропорционально градиенту концентрации г = —0 -дС 1дх, где О,-— коэффициент диффузии ионов 1. Из сравнения двух последних уравнений для /,- видно, что /),= В то же время движение ионов со скоростью гу в электрическом поле с напряженностью Е определяется подвижностью ионов иг = Ш 1Е. Таким образом, движущая сила I для 1 моля ПОПОВ с зарядом 2, в поле Е равна 1 = 2гРЕ. Отсюда х0 ггРЕ=щ1г Р. Сравнение этих выражений показывает, что Ь1 = иг1ггР, т. е. между подвижностью и коэффициентом диффузии существует следующее соотнощение (В. Нернст, 1888 г.) [c.329]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология