Перенос тока миграционный ионны

Раскрыто значение константы скорости миграционного переноса. Установлено, что константа скорости пропорциональна плотности тока, подвижности иона и обратно про порциональна удельной электропроводности раствора. [c.133]

Ионообменные мембраны также используются в качестве разделительных перегородок, однако их отличие от диафрагм заключается в способности пропускать преимущественно ионы одного сорта, препятствуя проникновению в мембрану других ионов. Ток через идеальную (неразбухающую) мембрану, представляющую собой твердый электролит, переносится только одним сортом собственных ионов и должен определяться миграционной составляющей уравнения (2.23). В случае набухающей мембраны в ее объем попадают разделяемые растворы, и в переносе тока начинают участвовать другие ионы, имеющиеся в растворе. В этом случае полный ток, проходящий через раствор, пропитывающий мембрану, будет равен [c.38]

Это увеличение является результатом миграционного эффекта — переносящие ток ионы увлекаются к катоду как концентрационным градиентом, так и полем. Миграционный эффект подавляется, если в системе присутствует в избытке так называемый посторонний электролит, не участвующий в электродных реакциях. В этом легко убедиться, написав уравнение переноса для трех ионов (все 2 . положим равными единице) [c.29]

Числа переносов ионов зависят от природы электролита и растворителя, а также от концентрации соли. Поскольку для иона равно его доле в общей ионной проводимости, то при добавлении большого количества ионов другой соли (индифферентного электролита) число переноса ионов данного сорта можно уменьшить практически до нуля. При этом миграционная составляющая плотности тока для этих ионов также стремится к нулю. В таких условиях диффузия ионов подчиняется только закону Фика, причем коэффициент диффузии зависит от концентрации индифферентного электролита. [c.152]

Если в растворе присутствуют две соли, причем ионы одной из них участвуют в электродной реакции, а ионы другой — только в переносе электрических зарядов, то миграционный ток составит долю и от произведения числа переноса на плотность тока. Очевидно, что величина х пропорциональна удельной электропроводности Стр той соли, которая содержит реагирующие ионы [c.46]

Неравновесные методы этого типа полезны лишь в том смысле, что они количественно характеризуют влияние переноса вещества. Перенос вещества может осуществляться тремя путями конвекцией, миграцией и диффузией. Строгая количественная оценка конвекционных процессов может быть сделана только при использовании вращающегося дискового электрода . Во всех других случаях нужно стремиться устранять конвекцию, которая может быть обусловлена механическим перемешиванием или градиентами плотности. Нельзя также количественно учесть и влияние миграции ионов, поэтому и ее нужно избегать. Это достигается добавлением электролита, являющегося в условиях опыта индифферентным концентрация его должна намного превышать концентрацию реагирующего вещества. Такая мера эффективна, поскольку в грубом приближении скорости миграции всех ионов одинаковы и поэтому раствор в целом должен оставаться нейтральным. Если реагирующие ионы составляют один процент ионов данной полярности, то обусловленный ими миграционный ток составляет 1%. Ток же реакции обусловлен только разрядом реагирующего вещества на электроде. При отсутствии конвекции и миграции реагент может переноситься к электроду только путем диффузии. Этот процесс количественно описывается законами диффузии Фика из первого закона, имеющего наиболее важное применение, следует, что скорость диффузии, а следовательно, и ток прямо пропорциональны градиенту концентрации. Если электродная реакция идет достаточно долго и с достаточно большой скоростью, концентрация реагирующего вещества вблизи электрода становится равной нулю, ток же будет пропорционален объемной концентрации реагента и не будет зависеть от потенциала. [c.13]

Было показано, что миграционный ток можно устранить добавлением невосстанавливающегося в этих условиях электролита в таком количестве, чтобы его ионы переносили практически весь ток. [c.240]

Рассмотрим закономерности переноса реагирующих ионов в непосредственной близости от рабочего электрода на примере анодного растворения металлов. Вследствие перехода в раствор катионов металла при достаточно большом положительном сдвиге потенциала концентрация ионов в приэлектродном слое превышает концентрацию в массе раствора, которая вследствие интенсивного перемешивания поддерживается постоянной. Возникающий градиент концентраций приводит к диффузионному току катионов через образующийся пограничный дис узионный слой, причем изменение концентрации по его толщине близко к линейному миграционный механизм переноса ионов в данном случае играет незначительную роль. Росту скорости диффузии благоприятствует увеличение скорости протока электролита, поскольку при этом уменьшается толщина диффузионного слоя 20 [c.20]

Согласно уравнению (X, 6а), гк = г<г+гт, где /да—миграционный ток, в данном случае равный /хЯк, ибо весь ток /е обусловлен переносом ионов электролита, участвующего в реакции (индифферентного электролита нет). В таком случае [c.468]

Во время восстановления ионы не только могут достигать поверхности электрода вследствие диффузии, но способны также передвигаться под влиянием электрического поля, создаваемого электродом. Поэтому предельный ток представляет сумму диффузионного и миграционного токов. Но только диффузионный ток пропорционален концентрации восстанавливающегося вещества. Чтобы предотвратить влияние миграционного тока, к анализируемому раствору прибавляют индифферентный электролит — фон (см. стр. 432). Ионы индифферентного электролита восстанавливаются значительно позже (при более отрицательном потенциале), чем ионы восстанавливающегося вещества, и количество их во много раз превосходит количество восстанавливающихся ионов. В прохождении тока через раствор участвуют все присутствующие в растворе ионы, независимо от того, принимают ли они участие в электродной реакции или нет. Если к раствору прибавлен большой избыток индифферентной соли, то практически ток переносится ионами индифферентного электролита, миграционный ток полностью исчезает и предельный ток становится равным диффузионному току. [c.421]

До изобретения трехэлектродного потенциостата фоновый электролит добавляли также, чтобы увеличить электропроводность раствора и свести к минимуму эффекты от омического падения напряжения. Это обстоятельство теперь в некоторых случаях не является существенным, но устранять миграционный ток все еще нужно, так что присутствие фонового электролита остается составной частью большинства полярографических экспериментов. В любом электролитическом эксперименте, как в полярографии, на рабочем электроде электрохи.мически активное вещество восстанавливается или окисляется, одновременно на электроде сравнения (или вспомогательном) также протекает соответствующая редокс-реакция. Наблюдаемый в итоге ток является результатом того, что ток проводится через раствор благодаря миграции ионов. Катионы движутся по направлению к катоду, а анионы — к аноду и тем обеспечивают протекание тока и если восстанавливающиеся или окисляющиеся частицы также заряжены, то перенос или движение этих ионов происходит не только путем диффузии или конвекции. Иначе говоря, процесс массопереноса электрохимически активных частиц будет дополнен миграцией, причем миграционный ток может быть положительным, равным нулю или отрицательным в зависимости от заряда электрохимически активных частиц. [c.294]

Миграционный ток, обусловленный переносом ионов под действием электростатических сил, устраняется добавлением индифферентного электролита. [c.183]

При общей плотности тока случае катодной поляризации, катионы обеспечат ток = к Пк, где — число переноса катионов. Ток, обусловленный электрическим переносом ионов, часто называется миграционным током (г ). [c.446]

Но во многих случаях анодная поляризация приводит к окислению металла электрода, причем его ионы, переходя в раствор, диффундируют от поверхности анода в глубь раствора. Плотность миграционного тока, обусловленного электрическим переносом катионов окисляемого металла [c.460]

Диффузионный ток зависит также от концентрации фонового электролита если концентрация последнего в 25 или 30 раз ниже концентрации восстанавливающегося вещества, величина диффузионного тока отличается от его нормальной величины, потому что в этих условиях восстанавливающиеся ионы переносят заметную долю тока и в результате кулонов-ских взаимодействий ионов с РКЭ возникает миграционный ток. Поэтому при понижении концентрации фонового электролита величина диффузионного тока слегка увеличивается для катионов (кулоновское притяжение), уменьшается для анионов (кулоновское отталкивание) и остается прежней для незаряженных восстанавливающихся частиц. В этой ситуации уравнение Ильковича не выполняется, поскольку диффузия уже не является единственным способом массопереноса восстанавливающихся частиц к электроду. [c.337]

Вольт-амперные исследования с использованием твердых электродов проводят обычно в растворах, содержащих определенное количество индифферентного электролита. Так же как в случае использования ртутного капельного электрода, присутствие электролита необходимо для увеличения электропроводности раствора и исключения миграционных токов. Благодаря введению электролита исследуемые ионы поступают в приэлектродный слой жидкости только в результате диффузии. Необходимо учитывать при этом, что ионная сила раствора влияет на скорость переноса ионов, а вязкость раствора влияет, во-первых, на коэффициенты диффузии ионов, а, во-вторых, на толщину диффузионного слоя [4]. [c.123]

Диэлектрические потери. Часть энергии электрического поля, проходящая через электроизоляционный материал, теряется в нем, превращаясь в тепловую. Это так называемые диэлектрические потери (ДП). В поле переменного тока в тепловую энергию переходит также энергия, затрачиваемая на реализацию релаксационной поляризации различных видов — ионной, электронной, атомной и др. В гетерофазном диэлектрике наблюдаются потери, связанные с затратой энергии на перенос зарядов к внутренним границам между разными фазами (см. рис. 3.35,в). Это миграционные диэлектрические потери. [c.96]

Первое 113 них определяет распределение концентраций, второе позволяет находить пространственное раснределение электрического поля, если распределение концентраций известно. Уравнение (За) представляет собой уравнение с частными производными, известное под названием уравнения диффузии. В большинстве случаев электролиз производится в присутствии избытка постороннего или индифферентного электролита. Последний увеличивает проводимость раствора, в результате чего миграционная часть тока оказывается малой по сравнению с диффузионной. При этом перенос ионов, как п неренос нейтральных частиц, описывается обычным уравнением диффузии [c.650]

Иллюстрацией последнего могут служить данные табл. 5, где сопоставляются интегральные энтальпии ионной миграции и их температурные составляющие для электролитов H3SO3H и СНз(С8Н,7)з- NSO3 H3 в к-алифатических спиртах. Обращает внимание, что величины ЛЯ тегр > О как для соли, так и для кислоты. Это противоречит данным по механизму электропроводности в данных растворах в то время как в растворе кислоты перенос тока осуществляется тоннельным эффектом (прототропный, эстафетный механизмы), в растворах соли механизм переноса тока — естественно, ионно-миграционный. Это различие в механизмах переноса тока очень хорошо отражается величинами ДЯ Хо.г в то время как для растворов кислоты этот процесс экзотермичен, в растворах соли он в соответствии с физической картиной переноса эндотермичен. Величины ЛЯ я,интегр. неоправданно велики и по абсолютной величине, так как значительно превышают энергию теплового движения молекул растворителя. [c.37]

Анализ изотерм доля переноса тока i—состав позволяет также получить весьма определенные сведения о механизме переноса тока через раствор. В жидких системах практически встречаются только два основных механизма переноса тока миграционный (или ионный) и эстафетный Последний часто называют прототропным, что верно лишь в тех случаях, когда перенос тока осуществляется передачей протона по цепи Н-связей. Однако возможен эстафетный механизм переноса тока и с участием иных ионов. Так, например, в растворах хлоридов сурьмы перенос тока осуществляется по хлоротропно-му механизму, т. е. передачей по цепи связей 8Ь—С1 иона хлора. [c.404]

В переносе тока участвуют все присутствующие в в растворе ионы независимо от того, принимают ли они участие в электродной реакции. Доля тока, которая переносится одним видом ионов, зависит от относительной концентрации этих ионов в растворе и в некоторой степени от его валентности и числа переноса. Поэтому при больщом избытке посторонней индифферентной соли (фона) в растворе с относительно небольшой концентрацией восстанавливающихся или окисляющихся ионов перенос тока будет осуществляться избытком индифферентных ионов, т. е. число переноса ионов, непосредственно участвующих в ионных равновесиях, практически равно нулю. В этом случае миграционная составляющая диффузионного тока исчезает и предельный ток становится исключительно диффузионным. [c.200]

На основании полученных результатов можно сделать вывод, что скорость миграционного переноса одного и того же количества аминокислоты (в данном случае лизина) из электродиализуемого раствора определяется содержанием минеральных примесей в исходном растворе. Выход по току лизина с увеличением концентрации минеральных примесей в исходном растворе уменьшается, соответственно увеличивается выход по току ионов аммония до содержания примесей NH4 I 20 г/л. С увеличением концентрации примесей выход по току для ионов NH4 снижается. [c.119]

Здесь 1д, ф и мигр — диффузионная и миграционная плотность тока, А/см п — степень окисленности разряжающегося иона Р — число Фарадея, Кл О — коэффициент диффузии разряжающегося иона, см /с бэф — эффективная толщина диффузионного слоя, см Со — концентрация разряжающегося нона в объеме раствора, моль/см /,—число переноса разряжающегося нона 3 отсутствие других солей в растворе Ху и электрические пронодн. остн соответственно раствора соли разряжающегося нона и исследуемого электролита. [c.133]

Таким образом, ответ на вопрос о степени участия тех или иных ионов в переносе заряда зависит от исходной точки зрения. Одни авторы решают этот вопрос, исходя из полного потока. Другие предпочитают игнорировать конвективный поток, считая, что он не дает вклада в ток. Третьи берут за основу миграционные потоки и числа переноса (см. такж е [15]). [c.407]

Миграционный ток зависит от числа переноса Т восстанавливающейся или окисляющейся частицы чем больше число переноса, тем большую долк> тока переносит ион. В частности [c.294]

Ток зависит от скорости переноса вещества к электроду и от кинетики реакции на электроде. Для быстрых и обратимых реакцш электролитический ток определяется диффузионным, миграционным и конвекционным процессами переноса вещества. Для нeэJ[eктpoлитoв или ионов, содержащихся в растворах фоновых электролитов, определяющим является процесс диффузии. [c.295]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология