Потенциал диффузионный электрический

Мы рассмотрим позднее стационарный процесс миграции веществ через перегородку, в которой вещество растворяется. Если поддерживать постоянство давления газа по обе стороны перегородки, то через нее будет проходить постоянный газовый поток. Кроме того, в ряде случаев градиент одного параметра вызывает градиент другого. Так, например, наличие градиента температуры приводит к градиенту концентрации (термодиффузия). В гл. IX было показано, что градиент концентрации электролита может приводить к градиенту электрического потенциала (диффузионный потенциал). [c.413]

В лаборатории автора не удалось обнаружить различие в значении разности рНж — pHs при применении в качестве соединительного раствора 3,0 3,5 4,0 н. или насыщенного растворов КС1 при 10—40° С. Насыщенные растворы имеют определенные преимущества, так как в них не происходит кристаллизация соли. Накопление твердой соли внутри солевого мостика препятствует установлению воспроизводимого диффузионного потенциала, увеличивает электрическое сопротивление элемента и гистерезисную ошибку при изменениях температуры. Автор рекомендует 3,5 и. каломельный электрод с солевым мостиком той же концентрации. [c.235]

Динамика ионного обмена описывается системой уравнений статики, кинетики и материального баланса. Однако кинетические модели ионного обмена различны. Процесс может контролироваться внешней или внутренней диффузией, или химической реакцией между ионитом и компонентом раствора. Иногда он зависит от других факторов, например от изменения объема ионита, от диффузионного электрического потенциала, который может возникать, если ионы имеют разные заряды и разные подвижности, и проч. В связи с этим предложено множество кинетических уравнений для разных вариантов механизма процесса. Априорный выбор той или иной кинетической модели, а следовательно, и кинетического уравнения для конкретного ионообменного процесса обычно затруднителен — требуется предварительное экспериментальное исследование. Чаще всего закономерности кинетики ионного обмена в основном тождественны таковым для диффузионных адсорбционных процессов, где массопередача в значительной мере зависит от гидродинамических условий. Вопросы кинетики ионного обмена рассмотрены в монографиях [52, 83а, 107, 145, 180, 181]. [c.309]

Рассмотрим пример стабилизирующего действия диффузионно-электрического поля при зарождении новой фазы из пересыщенных растворов электролитов. Диффузии ионов к поверхности микрокристалла радиуса а можно сопоставить электрическое поле диффузионного потенциала и, соответственно, избыточный электрический заряд [c.256]

При введении электролитов (хлоридов К, Na, Ь1) значения электрических потенциалов в торфе увеличиваются (С=10 моль/100 г с. в.). По величине изменения потенциала катионы располагаются в ряд К+>Ь1+>На+ [235]. Рост удельной поверхностной проводимости частиц торфа приводит к тому, что миграционный перенос ионов Са + (находящихся преимущественно в плотной части диффузионного слоя) может быть противоположным по направлению потоку дисперсионной среды в материале. [c.82]

Часто возникают ситуации, при которых частица попадает в диффузионно-электрическое поле. Например, при росте микрокристаллов из пересыщенных растворов возможен захват дисперсных загрязнений (влияющих на качество кристаллов) вследствие движения частицы в диффузионно-электрическом поле, сопутствующем росту кристалла. Зная подвижности ионов в растворе, нетрудно определить направление электрического поля диффузионного потенциала, возникающего при росте кристалла. Направление движения частицы по отношению к поверхности фазового превращения (поверхности растущего кристалла) определяется результирующей скоростью электрофореза в поле диффузионного потенциала и диффузиофореза. При ионном обмене также возникает диффузионно-электрическое поле у поверхности иони- [c.281]

Существуют три различных способа, с помощью которых может быть создан истинный мембранный потенциал (т. е. трансмембранная разность электрических потенциалов). Во-первых, он может возникать при работе электрогенных ионных помп, как это происходит в сопрягающих мембранах. Во-вторых, если по одну сторону мембраны добавить соль, катион и анион которой с разной скоростью проникают через мембрану, то благодаря именно этой разности скоростей возникает диффузионный потенциал. Диффузионный потенциал можно создать на сопрягающей мембране, например добавив К" в присутствии валиномицина (рис. 4.7). На сопрягающих мембранах органелл диффузионные потенциалы быстро рассеиваются благодаря движению противоионов-. В случае плазматической мембраны эукариотической клетки, где транспортные процессы в основном происходят медленно, такие потенциалы могут существовать часами. [c.61]

Соотношения (101) и (102) справедливы только для систем, состояние которых мало отличается от равновесного, т. е. для систем в так называемой линейной области неравновесной термодинамики. Однако эта область охватывает широкий круг явлений, описываемых линейными законами Фурье для теплопроводности. Ома для электричества, Фика для диффузии и т. д. С помощью этих соотношений могут быть легко выведены основные соотношения для таких перекрестных явлений, как термодиффузия (появление градиента концентрации в первоначально гомогенной среде под влиянием градиента температур), термоэлектрический потенциал (возникновение электрического потенциала под действием градиента температур), диффузионный термоэффект (появление температурного градиента в результате диффузии газа), эффекты, обратные перечисленным, и т. д. [c.321]

Зависимость энергии активации от потенциала диффузионной части двойного слоя указывает на связь скорости электродного процесса не только со смещением потенциала металла от равновесного значения, но и со строением двойного электрического слоя. Величина в существенной мере определяется концентрацией раствора и наличием в нем поверхностно-активных веществ, способных адсорбироваться на электроде. При достаточно большой концентрации раствора и соответственно малой величине размытой части двойного слоя значение потенциала 1151 может быть принято равным нулю. В этом случае при замене потенциала ф величиной Афэ выражение для скорости электродного процесса (например, анодного окисления) приобретает вид [c.18]

В этой модели не учитывается диффузионный электрический потенциал, возникающий при диффузии ионов разных подвижностей и зарядов. Эффективные коэффициенты диффузии в модели II принимаются постоянными. Данную модель, строго говоря, можно использовать только для изучения кинетики изотопного обмена. Иногда такое математическое описание может быть удовлетворительным и при рассмотрении кинетики ионного обмена. [c.57]

Имеются две движущие силы для заряженных частиц каждого сорта диффузионная, обусловленная градиентом их химического потенциала, и электрическая, обусловленная электрическим полем, — причем действие каждой из этих движущих сил не зависит от действия другой движущей силы. [c.171]

Положительно заряженные ионы, перешедшие в расплавленную соль (а также имеющиеся в ней), концентрируются в слое, непосредственно прилегающем к отрицательно заряженному металлу. При этом на границе между металлом и солью образуется так называемый двойной диффузионный электрический слой (рис. 78). Образование его и обусловливает скачок потенциала на границе металл — расплавленная соль или разность потенциалов между металлом и солевой фазой, а следовательно, определяет и электродный потенциал металла. [c.155]

НИЯ ионов, а также возникновение конвекционных потоков в расплавленной соли будут нарушать устойчивость двойного диффузионного электрического слоя, т. е. установление равновесия между металлом и солевой фазой, а следовательно, уменьшать величину скачка потенциала на границе металлической и солевой фаз. [c.157]

Следует отметить некоторые особенности выражений градиента электрического потенциала (229) и (232). Члены, включающие градиент концентрации, представляют собой обычный диффузионный потенциал. Он зависит от количества переноса. Члены с температурным градиентом могут быть названы термодиффузионным потенциалом . Этот потенциал включает теплоту переноса и количество переноса. Как показывает выражение (234), в первый момент, когда еще отсутствует градиент концентрации, имеет место только термодиффузионный потенциал. Диффузионный потенциал возникает постепенно и прибавляется к термодиффузионному. Эти явления могут быть легко установлены. Грубый расчет показывает, что при [c.172]

Часто искусственное создание градиента одного свойства вызывает возникновение градиента другого свойства. Так, градиент температуры приводит к градиенту концентраций (тер мо диффузия), а градиент концентраций — к градиенту температуры (эффект Дюрера). Мы видели, что градиент концентрации электролита приводит к возникновению градиента электрического потенциала (диффузионный потенциал). [c.403]

Для выявления таких веществ было проверено в опытах с черными мембранами большое число соединений. Предполагали, что добавление соли проникающего катиона (Х+) и непроникающего аниона (например, С1 ) в один из отсеков, разделенных мембраной, должно создавать диффузионный электрический потенциал (отрица тельное заряжение отсека, содержащего ХС1). Этот эффект должен был возникать вследствие движения Х+ из отсека, куда он был добавлен, в противоположный отсек. В случае соли непроникающего катиона и проникающего аниона можно было ожидать появление потенциала обратного знака. [c.37]

I —отрицательных. Поскольку растворы приобретают электрические заряды, то скорость диффузии катионов уменьшается, анионов увеличивается, и с течением времени эти скорости становятся одинаковыми. В стационарном состоянии электролит диффундирует как единое целое. При этом каждый раствор имеет заряд, и разность потенциалов, установившаяся между растворами, соответствует диффузионному потенциалу. Расчет диффузионного потенциала в общем случае затруднителен. С учетом некоторых допущений Планком и Гендерсоном выведены формулы для расчета фд. Так, например, при контакте двух растворов одного и того же электролита с различной активностью (а > аг) [c.472]

Следующим значительным шагом вперед явились работы Нернста [75, 76] и Планка [83, 84] по транспорту ионов в растворах электролитов. В этих работах было уже дано определение диффузионного потенциала. Диффузионный потенциал возникает в том случае, когда подвижности электрически заряженных компонентов электролита различаются. Понятие диффузионного потенциала является важным как для описания условий ионного транспорта внутри мембран, так и для количественного определения потенциала жидкостного соединения. [c.12]

На рис. 2.18 представлена полярографическая волна. При низких значениях потенциала (участок А), величина которого не достаточна для того, чтобы на рабочем микроэлектроде происходила электрохимическая реакция, через ячейку проходит очень незначительный остаточный ток, обусловленный, прежде всего, током заряжения двойного электрического слоя и присутствием в растворе электрохимически более активных, чем анализируемое вещество, примесей. При увеличении потенциала электрохимически активное вещество (называемое деполяризатором) вступает в электрохимическую реакцию на электроде и ток в результате этого резко возрастает (участок В). Это так называемый фарадеевский ток. С ростом потенциала ток возрастает до некоторого предельного значения, оставаясь затем постоянным (участок С). Предельный ток обусловлен тем, что в данной области потенциалов практически весь деполяризатор из приэлектродного слоя исчерпан в результате электрохимической реакции, а обедненный слой обогащается за счет диффузии деполяризатора из объема раствора. Скорость диффузии в этих условиях контролирует скорость электрохимического процесса в целом. Такой ток называют предельным диффузионным. Для того чтобы исключить электростатическое перемещение деполяризатора (миграцию) в поле электродов и понизить сопротивление в ячейке, измерения проводят в присутствии большого избытка сильного электролита, называемого фоном. Являясь электрохимически индифферентным, вещество фонового раствора может вступать в химические реакции (часто это реакции комплексообразования) с определяемым веществом. Иногда фоновый электролит одновременно играет роль буферного раствора. Например, при полярографическом определении ионов 0(1 +, Си +, N +1 o + в качестве фона используют аммиачный буфер- [c.139]

Если металлы погружены не в нулевые растворы, то на границах электродов с раствором возникают, кроме того, ионные двойные электрические слои. Таким образом, измеряемая э.д.с. гальванического элемента с двумя электродами и без диффузионных потенциалов между жидкими растворами складывается из контактного (вольта) потенциала металлов в воде как изоляторе и разностей потенциалов в ионных двойных слоях ф1 и ф2, возникающих в результате обмена ионами между металлами и раствором [c.536]

Как уже отмечалось, диффузионная подвижность влаги в торфяных системах в существенной мере определяется pH среды (см. рис. 4.7). При изотермическом влагообмене с ростом влагопроводности материала (при низких pH) происходит и рост измеряемых электрических потенциалов в материале. Удельные значения электрического потенциала максимальны в области нейтральной реакции среды [224]. Обусловлено это тем, что электрический потенциал в торфяных системах определяется, вероятно, двумя составляющими значениями диффузионного потенциала и потенциала течения, сумма которых максимальна в области нейтрального pH дисперсионной среды торфа. [c.82]

В оби ем случае -иотециал всегда меньше потенциала диффузионного слоя срй п это различие тем больше, чем меньше протяженность диффузионной части двойного электрического слоя (рис. IV. 10), т. е. его толш,ииа X. Таким образом, все факторы, влияюш,ие на толш,ниу диффузного слоя, изменяют значение -потенциала. Эту связь можио проследить, если сопоставить уравнении (11.97) и (II. 101), полученные для двойного электрического слоя в разд. П. В [c.218]

Эффект наложения в равной мере обусловлен влиянием градиентов, вызванных некоторыми внешними по отношению к данной термодинамической системе условиями (методикой приготовления системы, нагреванием или охлаждением) и влиянием возникшего процесса переноса. Например, если между двумя концами трубы, содержащей раствор или газ с одинаковой во всех точках концентрацией, поддерживается разность температуры, то в растворе возникает градиент концентрации, сохраняющийся и после достижения стационарного состояния эффект Сорэ). Однако если в стационарном состоянии раствора поддерживается градиент концентрации, то это приводит к возникновению градиента температуры эффект Дюфура). Так же, если в растворе электролита, содержащем ионы с разной подвижностью, имеет место градиент концентрации, то возникает градиент электрического потенциала (диффузионный потенциал), обусловленный разной скоростью диффузии ионов. Этот диффузионный потенциал будет влиять на поток массы. Описанное явление имеет важное значение в диффузии электролитов (см. разд. 3.2). [c.209]

В момент соприкосновения растворов ионы переходят из одного раствора в другой. Скорость перехода ионов из более концентрированного раствора в менее концентрированный будет больше, нежели скорость перехода ионов в обратном направлении. Так как подвижности катионов и анионов различны, то и количество их, проходящее в начале диффузии через границу соприкосновения растворов, будет различно. Если подвижность катионов больше, то их больше перейдет в менее концентрированный раствор, чем анионов. Тогда менее концентрированный раствор у поверхности раздела зарядится положительно, а более концентрированный — отрицательно. Вследствие этого скорость движения катионов начнет уменьшаться, а скорость движения анионов — увеличиваться. Через некоторое время скорости катионов и анионов сравняются и количества их, переходящие границу раздела между растворами, станут равными. Образуется двойной электрический слой с определенным скачком диффузионного потенциала. Диффузионные потенциалы невелики их величина не превышает нескольких сотых вольта. Точно измерить величину диффузионного потенциала трудно, так как она зависит не только от состава и концентрации прикасающихся растворов, но и от других причин, например формы сосуда. Поэтому при измерениях э. д. с. нужно сделать диффузионный потенциал возможно малым. Это достигается соединением двух различных электролитов солевым мостиком. Последний представляет собой концентрированный раствор соли, ионы которой обладают примерно одинаковой подвижностью (КС1, KNO3). [c.289]

Диффузион1 ый потенциал возникает на границе жидкостного соединения вследствие различия в скоростях диффузии катионов и анионов, при наличии градиента концентрации. Различная скорость диффузии ионов нарушает электрическую нейтральность в тонком пограничном слое и является причиной возникновения скачка потенциала. Диффузионный потенциал нельзя считать равновесным, хотя его величина в условиях стационарной диффузии может оставаться неизменной в течение длительного времени. Вместе с тем диффузионный потенциал отвечает незначительному отклонению от равновесного состояния, поэтому вполне возможна его термодинамическая трактовка. [c.213]

Существенно, что в ряде случаев градиент одного снойства или параметра вызывает появление другого. Так, градиент температуры в газовых смесях приводит к возникновению градиента концентрации — в более горячей части объема обычно увеличивается содержание легких компонентов, а в холодной — тяжелых (термодифф-фузия). В водных растворах градиент концентрации электролита вызывает градиент электрического потенциала (диффузионный потенциал—см. гл. VII), При прохождении электрического тока через спай двух разных металлов появляется разность температур (эффект Пельтье). Важно, что такое влияние градиентов друг на друга является взаимным, т. е, если градиент первого параметра вызывает появление градиента второго, то и градиент второго вызывает градиент первого. Так, в случае спая двух металлов разность температур между спаями вызывает э. д. с. и электрический ток, т, е, явление, обратное эффекту Пельтье (оно используется для измерения температур с помощью термопар), [c.293]

Очень часто в качестве электрода сравнения используют ртутное дно. Это удобно и просто и, кроме того, позволяет свести к минимуму опасность загрязнения, диффузионный потенциал и электрическое сопротивление. Ртутное дно будет устойчивым электродом сравнения, если ртуть находится в высшем состоянии окисления и сохраняет постоянную активность. Если ртутное дно одновременно служит электродом сравнения и анодом (как в полярографическом методе), то высшее состояние окисления обеспечивается анодной реакцией. Если в растворе присутствует ион, который образует со ртутью нерастворимое или малоионизированное [c.25]

Предложенный метод непосредственного расчета электрического потенциала, возникающего в кристаллизующемся веществе при разомкнутой электрической цепи. Показано, при каких условиях кристаллизационный потенциал может на несколько порядков превышать равновесный потенциал двойного электрического слоя на границе фаз. Основным критерием оказывается соотношение между скоростью движения фронта кристаллизации, скоростью движения ионов в кристалле - диффузионной и под влиянием электрических сил, а также интенсивностью элек-тродиффузионных процессов в расплаве в тонком слое, прилежащем к фронту кристаллизации. Ил. - 5, библиогр. - 9 назв. [c.256]

Концентрация электролита определяет потенциал электродов, электрическое сопротивление электролита и его вязкость, которая влияет на скорость протекания диффузионных процессов. В процессе разряда концентрация электролита уменьшается, в результате чего напряжение аккумулятора падает до предельных конечных значений. Установлено, что наибольшую емкость стартерный аккумулятор имеет при плотности электрог лита 1,27—1,29 г/см . [c.13]

Выражение (14.6) называется уравнением Нернста-Планка пассивного транспорта ионов в поле электрохимического потенциала. Решение этого уравнения возможно при двух упрошающих условиях. Во - первых, возможно, что справедливо условие электронейтральности не только фаз, разделенных мембраной, но также и самой мембраны. Это осуществляется, когда концентрации анионов и катионов равны в любой плоскости по оси X (С - = С+). В этом случае между двумя растворами электролита возникнет диффузионный электрический потенциал, который обязан своим происхождением различной подвижности катионов (м+) и анионов (м-). Уравнение Гендерсона для диффузионного потенциала Аф = ф2 - ф1 имеет вид [c.144]

Градиент потенциала в растворе электролита может возникать либо в результате наложения внешнего электрического поля на электрохимическую систему (см. гл. 4 и 5), либо в результате различия в скоростях движения положительных и отрицательных ионов, приводящего к появлению так называемого диффузионного потенциала (см. ниже). Следовательнс, в отличие от злектропроводно-сти, где можно было пренебречь и конвекцией, и молекулярной диффузней и рассматривать миграцию в чистом виде, при изучении диффузии электролитов необходимо учитывать градиенты как химического, так и электрического потенциалов. [c.140]

Важным следствием соотношения взаимности Онзагера является то, что в результате действия одной обобщенной силы появляются другие возможные в данной системе силы. Так, наличие в газовой смеси температурного градиента ведет к образованию градиента концентрации (термодиффузия, эффект Соре) и градиента давления. Обратно, наличие градиента концентрации вызывает появление температурного градиента (диффузионный термоэффект Дюфура— Клузиуса). Аналогичным образом наложение температурного градиента па проводник, по которому течет электрический ток, вызывает появление дополнительного градиента потенциала (явление Томсона). Таково же появление диффузионного скачка потенциала при диффузии ионов в электролитах и т. д. [c.113]

При еще меньших /г энергия притяжения оказывается большей по сравнению с энергией электростатического отталкивания, частицы начинают самопроизвольно сближаться и в конце концов коагулируют. Таким образом, величина энергетического барьера является ответственной за устойчивость коллоидной системы. На размер S оказывает влияние как потенциал поверхности частиц ( , так и толщина двойного электрического слоя X. Уменьшение устойчивости системы может происходить либо за счет уменьшения термодинамического потенциала поверхности либо за счет уменьшения толщины двойного электрического слоя. В случае нефтесодержащих дисперсий незначительные толщины двойного диффузионного слоя и ионные сферы затрудняют определение сил отталкивания и притяжения, что, в свою очередь, осложняет построение и анализ кривых энергий взаимодействия, однако оценка их влияния небезьште-ресна. [c.39]

Более концентрированным раствором в цепи (б) является правый раствор, и диффузия AgNOз происходит справа налево через границу между растворами. Так как подвижность аниона N07 больше, чем катиона Ag+, то анион скорее пересечет 1 раницу между растворами. Прн этом слева от границы появляется избыточный отрицательцый заряд, а справа — положительный и на границе двух рассматриваемых растворов возникает двойной электрический слой и диффузионный потенциал [c.284]