Числа переноса ионов Гитторфа

Определенные по методу Гитторфа числа переноса не являются истинными, так как этот метод не учитывает сольватации ионов. Определенные по методу Гитторфа числа переноса называются кажущимися числами переноса. [c.448]

Каждый -й вид ионов переносит определенное количество электричества <7/. Для оценки доли участия данного вида ионов в переносе электричества Гитторфом введено понятие о числах переноса ионов. Число переноса ионов г-го вида — отношение количества электричества 9 г, перенесенного данным видом ионов, к общему количеству электричества <7, перенесенному всеми видами ионов, находящихся в растворе [c.456]

Уравнение (IV.38) лежит в основе метода Гитторфа, в котором числа переноса определяют по изменению концентрации раствора в приэлектродном отсеке. Это уравнение является приближенным, так как не учитывает перенос растворителя (воды) через пористую мембрану, разделяющую отсеки / и II. Более того, изменение количества растворителя в отсеке I в процессе электролиза зависит от конструкции измерительной ячейки, поскольку оио обусловлено не только переносом растворителя в сольватных оболочках ионов, но и другими причинами нарушением гидростатического равновесия из-за обогащения или обеднения отсека / продуктами электролиза, процессом электроосмоса и др. Вследствие этого уравне- [c.70]

Определенные с помощью формулы (4.15.25) числа переноса называют кажущимися (или числами переноса по Гитторфу) возможны и другие оценки вкладов отдельных ионов в электропроводность [5]. Поверхностная плотность потока электромиграции (4.15.21) легко может быть выражена через tк, и х [c.272]

С помощью метода Гитторфа можно определить числа переноса ионов с точностью 0,1%. Преимущество этого метода — возможность использования концентрированных растворов. В разбавленных растворах (<10 точность падает из-за трудностей измерения незначительных изменений концентрации. [c.174]

Таким образом, по изменению содержания электролита в катодном и анодном отделениях при электролизе можно определить числа переноса ионов. Этот способ определения чисел переноса называется способом Гитторфа. [c.266]

N — число Авогадро общее число реагирующих частиц. п — число переноса ионов по Гитторфу. [c.5]

Числа переноса ионов определяют обычно либо методом Гитторфа по изменению концентрации того или иного электролита в анодной и катодной областях измерительной ячейки такого же типа как и на рис. 4.1, либо методом подвижной границы [70]. Используя для потока электромиграции определение (4.15.11), легко показать, что [c.272]

Экспериментально числа переноса ионов могут быть определены следующими методами классическим методом Гитторфа, методом движущейся границы, по э. д. с. гальванических элементов с переносом и без переноса (см. ч. II). [c.185]

Методом Гитторфа определяют кажущиеся числа переноса, так как ионы Си + и 50 в действительности гидратированы и переносят с собой воду, что не было учтено в приведенных выше расчетах. [c.129]

Экспериментально числа переноса определяются по изменению концентраций ионов у электродов (метод Гитторфа). [c.446]

Числа переноса. Теория Гитторфа открывает удобный путь к измерению относительных скоростей движения обоих ионов. Как видно из сравнения верхнего и нижнего рядов на рис. 114, в результате движения ионов произойдет уменьшение концентрации их как в прилегающем к катоду, так и в прилегающем к аноду слоях. Концентрация в среднем слое не изменится. [c.283]

Для расчета 7о и Уо измеряют методом Гитторфа или методом подвижной границы числа переноса ионов, а также измеряют компенсационным методом электропроводность раствора при различных концентрациях. Строят зависимость эквивалентной электропроводности от квадратного корня из концентрации и, экстраполируя ее к нулевой концентрации, определяют Лоо. Затем подставляют значения и чисел переноса в выражения для расчета подвижностей ионов. [c.34]

Числа переноса, отвечающие методу Гитторфа, фактически являются эффективными (или кажущимися) числами переноса, поскольку движение ионов сопровождается перемещением молекул растворителя, входящих в сольватную оболочку, а эго отражается на изменении кон- [c.64]

Для протекания электродиализа весьма существенно изменение чисел переноса ионов в капиллярах полупроницаемой перегородки по сравнению с теми же числами, характерными для самого раствора. Явления изменения чисел переноса в капиллярах мембран обнаружены Гитторфом еще в 1902 г. и затем под- [c.256]

Числа переноса Гитторфа и из-за сольватации ионов (ФХ 8.1.2) отличаются от истинных чисел переноса t+ и < [c.480]

Тот факт, что многие мембраны при прохождении через них электрического тока обладают свойством изменять числа пере- носа ионов по сравнению со свободным раствором, был известен уже давно. Гитторф в своих классических работах (1902 г.) по определению числа переноса в растворах различных электролитов обнаружил, что некоторые мембраны (в особенности из животных тканей) изменяли числа переноса. В дальнейшем боль- [c.145]

Поместим плоскости, через которые будем подсчитывать потоки ионов, в тонкие мембраны солевых мостов (время / = О — начало электролиза 4 , одинаковы во всех пространствах). Напомним, что в системе отсчета Гитторфа количество растворителя справа и слева от плоскости отсчета потока остается неизменным в процессе электролиза. Так как в течение электролиза концентрации электролитов в окрестности тонких мембран остаются неизменными, то числа переноса каждого вида ионов на этих границах не есть функция времени, и [c.469]

Из установленных Фарадеем законов электролиза вытекало, что электричество, подобно веществу, обусловлено существованием, движением и взаимодействием мельчайших частиц (см. гл. 5). Фарадей вел речь об ионах, которые можно рассматривать как частицы, переносящие элекфичество через раствор. Однако в течение следующего полустолетия ни он и никто другой не занимался серьезно изучением природы таких ионов, хотя работы в этом направлении вообще-то велись. В 1853 г. немецкий физик Иоганн Вильгельм Гитторф (1824—1914) установил, что одни ионы перемещаются быстрее других. Это наблюдение привело к появлению понятия число переноса — характеристики, зависящей от скорости, с которой отдельные ноны переносят электрический ток. Однако даже после того, как химики научились рассчитывать эту скорость, вопрос о природе ионов оставался открытым. [c.118]

Числа переноса, найденные по методу подвижной границы, строго говоря, не равны числам переноса тех же ионов, установленных методом Гитторфа. Это различие вызвано изменением объема V из-за электродных реакций. [c.132]

Опыт показывает, что подвижности, а следовательно, скорости и числа переноса Н+, и ОН - ИО НОВ аномально велики (табл. 6). Эта аномалия не была объяснена Гитторфом и не может быть приписана малому радиусу Н+ и ОН--ионов, так как [c.39]

Введем новую величину — число переноса h ионов сорта I,. пользуясь характеристической системой Гитторфа, следующим образом [c.447]

Рассматривая непосредственно измеренные по Гитторфу числа переноса, следует учесть, что ионы обычно гидратированы (разд. 5.2) и мигрируют с определенным количеством молекул воды (это количество воды определить точно нельзя). Следовательно, полное количество воды в растворе нельзя рассматривать в качестве системы сравнения, не подверженной действию электрического тока, поскольку связанные с ионами молекулы воды в гидратных оболочках также движутся под влиянием градиента электрического потенциала. Только воду вне гидратных оболочек можно рассматривать, как неподвижную среду, и только отнесенные к ней истинные числа переноса отразят реальные условия. Если числа гидратации катиона и аниона обозначить через Не и На (т. е. принять, что 1 моль каждого вида ионов переносит это количество воды), а истинные числа переноса катиона и аниона— через /с и /а соответственно, то в растворах бинарного-электролита F кулонами электричества в направлении положительного тока будет перенесено 1 молей воды [c.311]

В свете теории электролитической диссоциации стали понятными некоторые стороны химического поведения электролитов в растворах. Так, она объяснила числа переноса И. В. Гитторфа (1824—1914) и закон Ф. Кольрауша (1840—1910) о постоянной подвижности ионов. Но вскоре после появления теории электролитической диссоциации обнаружились и некоторые ее серьезные недостатки. С. Аррениус рассматривал раствор, подобно смеси газов, в которой молекулы распределены беспорядочно и находятся в тепловом движении. Между тем в растворах электролитов ионы распределяются в известной степени упорядоченно благодаря взаимному притяжению, особенно в растворах сильных электролитов. Лишь в XX столетии были созданы теории сильных электролитов, учитывающие электростатическое взаимодействие между ионами. [c.169]

Классическим методом исследования сольватации является изучение переноса ионов. Числа переноса ионов, определяемые на основе модифицированного Уошборном метода Гитторфа по изменению ионных концентраций в приэлектродных пространствах в процессе электролиза, будут истинными числами переноса, если концентрационные изменения связаны только с перемещением ионов. Однако ионы в своем движении уносят некоторое количе--ство связанных с ними молекул растворителя. Это обстоятельство также будет причиной изменения концентрации в приэлектродных областях. [c.185]

Ионная проводимость имеет большой температурный коэффициент, и числа переноса также зависят от температуры. Обш ее правило таково, что ион с более высокой проводимостью имеет более низкий температурный коэффициент таким образом, при повышении температуры и становятся почти равными. Точные значения чисел переноса можно получить методом Гитторфа (см.) или методом движущейся границы (см.). [c.218]

Следовательно, в согласии с уравнением (210), для определения чисел переноса ионов по методу Гитторфа необходимо знать общее количество фарадеев прошедшего электричества и число грамм-эквивалентов перенесенного вещества. [c.101]

Простой метод Гитторфа. Применяемая ячейка схематически показана на рис. 5.2, где М—испытуемая мембрана, С — кулометр. Баланс масс с учетом электродных реакций и переноса ионов через мембрану показывает, что после прохождения через такую систему одного фарадея электричества катодное отделение обогащается по Na l на т эквивалентов (т . — число переноса иона Na через мембрану). Баланс масс соблюдается, если через мембрану переносятся исключительно ионы натрия или хлора и если электроды действуют совершенно обратимо. Для удовлетворения первого из [c.190]

Прохождение электрического тока сквозь растворы электролитов. Скорость, подвижность и электропроводность ионов. Зависимость скорости ионов от среды, температуры, напряжения, природы самого иона. Влияние гидратации (сольватации) на скорость ионов. Подвижности ионов (необходимо знать порядок величин). Законы Гитторфа. Числа переноса. Изменение концентрации у электродов и закон Фарадея. Практическое значение знания чисел переноса. Эквивалентная электропровэдность при данном и бесконечном разведении. Закон независимого движения ионов. Вычисление электропроводностей ионов л+ и X- из подвижностей ионоз, из чисел переноса и эквивалентной электропроводности при бесконечном разбавлении. Методы определения чисел переноса. Кулонометры. Схема соединения приборов при определении чисел переноса. [c.83]

Хиллс, Китченер и Овенден [17] определяли числа переноса ионов методом Гитторфа (т. е. по изменению концентрации [c.70]

Использование в качестве системы отсчета растворителя в целом позволяет учесть сольватационный перенос растворителя с ионами, не вводя при этом никаких В более ранних работах для оценки переноса растворителя при движении ионов в раствор вводили какое-либо нейтральное вещество (например, сахар), молекулы которого, как предполагалось, не входили в состав сольватных оболочек ионов, а потому, не должны были перемещаться. В этих условиях по изменению концентрации нейтрального вещества в приэлектродном пространстве (в методе Гитторфа) можно было рассчитать количество растворителя, которое было перенесено ионами, и оценить так называемые истинные числа переноса. Этот способ оценки истинных чисел переноса был предложен В. Уошборном. Недостаток метода Уошборна [c.73]

Следовательно, согласно уравнению (4,28), для определения чисел переноса иона по методу Гитторфа необходимо знят , гбн(ее количество протекающего электричества и число эквивале11тов перенесенного вещества, [c.108]

Измеряемые в методе Гитторфа концентрации и вычисляемые по ним изменения количества вещества в катодном и анодном пространствах определяются на самом деле не только количеством катионов и анионов, поступивщих в эти пространства и покинувших их, но, как получалось в рассмотренных выше случаях, и количеством растворителя, перенесенного этими ионами в виде сольватных оболочек. Оболочки ионов разных знаков неодинаковы по величине. Пусть средние числа молекул воды, входящих в сольватные оболочки ионов Н и С1, равны соответственно п и т. Тогда в разобранной выше схеме электролиза раствора H I при прохождении 1 фарадея электричества в катодном пространстве масса растворителя увеличится на T+/I — х-ш моль, а в анодном пространстве уменьшится на ту же величину. Здесь т+ и т- — уже истинные числа переноса. Существование рассмотренного эффекта можно легко установить, прибавив к электролиту недиссоциирующее на ионы вещество, например сахар или мочевину. После электролиза концентрация прибавленного неэлектролита (вычисленная по отношению к воде) окажется по-разному изменившейся у электродов, причем у одного из иих она увеличится, а у другого уменьшится. Учитывая изменения концентрации прибавленного неэлектролита при определении чисел переноса, можно ввести поправку на перенос воды из анодного пространства в катодное в виде сольватных оболочек и найти истинные числа переноса т+ и Т-. [c.448]

Метод Гитторфа основан на измерении изменения концентраций ионов в катодном и анодном пространствах электролизера, вызванного прохождением через него постоянного тока. Пусть электролизер заполнен раствором AgNOa, а электродами служат две серебряные пластинки. При прохождении одного фарадея электричества на катоде из раствора катодного отделения выделится один моль металлического серебра, а в анодном отделении один моль Ag+ перейдет в раствор. В растворе ток переносится ионами в соответствии с их числами переноса. Поэтому t+ фарадея перенесут ионы Ag+, а — ионы N03. [c.188]

Числа переноса, рассчитанные по формуле (IV.42) в методе движущейся границы, строго говоря, не равны числам переноса тех же ионов, но определенных методом Гитторфа или по разности потенциалов на концах электрохимической цепи, содержащей границу двух растворов Это различие обусловлено некоторым изменением объема V, регистри руемого в методе движущейся границы, из-за электродных реакций Так, например, в рассмотренном примере при пропускании электри ческого тока происходит не только движение катионов, но также пе ремещение анионов и электродный процесс превращения металличе ского серебра в хлорид серебра Ag+ h—ё Л С1. В результате возникает дополнительное изменение объема, равное [c.64]

В этой цепи через пористую перегородку соприкасаются два раствора соляной кислоты (рис. 12). При прохождении через цепь Р электричества 1 г-атом водорода у правого электрода перейдет в раствор, образуя 1 г-ион водорода. У левого электрода разрядится такое же количество ионов водорода и выделится 1 г-атом водорода. При протекании тока через границу раздела двух растворов часть грамм-иона водорода 1+ пройдет справа налево, а грамм-ионов хлора перейдет слева направо. Здесь + и / — числа переноса соответственно ионов водорода и хлора совместно с гидратп-рованной водой (числа переноса Гитторфа) [c.26]

Метод Гитторфа измерения чисел переноса, модифицированный Бухбеком [33] и Уошборном [34], в течение длительного времени считали наиболее важным методом определения относительных чисел гидратации ионов. Основной особенностью этого метода является измерение чисел переноса в растворах электролита, содержащих растворенный неэлектролит (например, сахар) в первоначально равномерной концентрации. Экспериментальные наблюдения показали, что при электролизе концентрация неэлектролита около электродов изменяется. Неэлектролит, растворенный в жидкости, нейтрален по отношению к действию электрического поля и переносу ионов. Поэтому представление о гидратации ионов можно получить из данных изменения концентрации неэлектролита, вызванного электролизом. А именно, если ионы гидратированы, то они под влиянием электрического поля переносят воду по направлению миграции, изменяя тем самым концентрацию неэлектролита. Так, катионы, мигрирующие к катоду, переносят за собой в катодное пространство воду, тогда как анионы, покидающие катодное пространство, уносят с собой определенное количество воды, зависящее от числа гидратации и числа переноса. Общее изменение количества воды в катодном пространстве можно определить по изменению концентрации неэлектролита. По [c.551]