Переноса числа и перенос воды

Раствор нитрата серебра, содержащий 0,18475 г AgNOj на 25 г 1ЮДЫ, подвергали электролизу с серебряным анодом. После электролиза анодное пространство содержало 0,2361 г нитрата серебра на.. 13 г воды. За данный промежуток времени на электроде выделилось 0,0780 г серебра. Определите числа переноса Ag и NO3. [c.288]

Предельная эквивалентная электропроводность пи-крата калия при 25° С 103,97 Ом- -см -г-экв , подвижность иона калия 73,58 Ом -см -г-экв [65]. Вычислите подвижность пикрат-иона и его число переноса при бесконечном разбавлении. Электропроводность иодата калия (КЮз) была измерена при 25° С [66]. Данные приведены ниже в таблице с — концентрация иодата калия (г-экв-л ) Л — эквивалентная электропроводность раствора с поправкой на воду. Определите Ло — предельную эквивалентную электропроводность КЮз. [c.111]

В водных растворах числа переноса различных ионов близки друг другу. Исключение — ионы гидроксония и гидроксила, обладающие повышенными числами переноса. Это объясняется тем, что кроме переноса электричества путем непосредственного движения этих ионов значительно большую роль играет механизм электрической проводимости, называемый эстафетным. При этом происходит перескок протона от иона гидроксония Н3О+ к определенным образом ориентированной соседней молекуле воды. В результате она превращается в ион НзО ". Затем протон передается дальше, к следующим молекулам воды. Такие перескоки происходят значительно быстрее, чем простое движение иона гидроксония, что обеспечивает высокую подвижность и увеличение числа переноса иона гидроксония. Аналогично объясняется [c.219]

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]

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]

Число переноса /г равно кажущемуся числу эквивалентов электролита, а (О—истинному числу эквивалентов, перенесенных из анодного (или катодного) пространства. Разность этих двух величин определяется числом эквивалентов электролита, которое было бы растворено в Б молях воды, [c.168]

НИЙ при этих условиях числа переноса ионов водорода. Изменение числа переноса ионов водорода при добавлении неэлектролита в водные растворы соляной кислоты показано на рис. 4.35 и 4.36 [23—26, 59а]. При низкой концентрации неэлектролита число переноса ионов водорода несколько увеличивается. Возможно, увеличение числа переноса в этих условиях связано с упрочнением структуры жидкости, обусловленным, очевидно, заполнением структурных полостей воды молекулами спирта. Согласно экспериментам, упорядочивающие эффекты затрудняют проводимость ионами водорода в меньшей мере, чем проводимость ионами, мигрирующими только гидродинамически. Это станет ясным, если учесть, что в процессе прототропной проводимости ионы Н3О+ с относительно большой массой не смещаются, а только про- [c.449]

Диоксан в низкой концентрации также увеличивает число переноса ионов водорода в воде, однако последующее монотонное снижение его показывает, что электричество по механизму прототропной проводимости через молекулы диоксана не переносится. По данным исследований Эрдеи-Груза и На-ги-Чако [59а], число переноса ионов водорода в растворах соляной кислоты изменяется с концентрацией диоксана так, как показано на рис. 4.35 и 4.36. Повышение числа переноса при добавлении небольших количеств диоксана можно объяснить упорядочивающим влиянием этого неэлектролита. При концентрации диоксана более 5 мол. % число переноса ионов водорода снижается плавно до содержания диоксана 52 мол. %, а затем — резко, и в растворах с 60 мол. % диоксана число переноса меньше 0,5. В этом растворе доля прототропной проводимости при 25 °С пренебрежимо мала. На этом основании можно заключить, что диоксан не способен к переносу протонов по прототропному механизму. [c.452]

В растворах глицерина, содержащих небольшие количества воды, число переноса ионов гидроксила выше не только числа переноса ионов гидроксила в чистых водных растворах, но также числа переноса онов водорода, измеренного в чистых водных растворах. Эти факты показывают, что влияние гликоля и глицерина на число переноса ионов гидроксила в водных растворах КОН зависит от концентрации неэлектролита. В низкой концентрации гликоль и глицерин снижают долю прототропного механизма в переносе электричества. В растворах с большим содержанием этих неэлектролитов доля прототропной проводимости быстро возрастает, что в этих условиях означает перенос протонов не через молекулы воды, а через молекулы глицерина. Механизм прототропной проводимости через гликоль почти так же эффективен, как через воду, но через глицерин он намного эффективнее. [c.455]

Заменим в (5.9) коэффициент электроосмотической проницаемости Р на выражение Р, где - мольный объем, а - число переноса воды [c.209]

Результирующее число переноса воды равно сумме [c.257]

Несмотря на ряд серьезных упрощений, формула (5.82) позволяет сделать несколько интересных качественных выводов, к которым невозможно прийти с точки зрения теорий Шмида и Бреслау и Миллера, а также капиллярных моделей. Действительно из (5.82) следует, что Гц, является промежуточной величиной между динамическим числом гидратации противоионов в гелевой фазе (или числом переноса воды в этой [c.258]

Пусть в исходном электролите A/j моль воды содержали N2 моль соли. Из анодного пространства в катодное при переносе 1 фарадея переходит число молей воды т+и — х-Щ = у, что уменьшает концентрацию растворенной соли. Считая у малой величиной по сравнению с числом молей воды в катодном пространстве, обнаруживаем, что увеличение массы воды в катодном пространстве приводит к кажущемуся уменьшению числа [c.448]

В расчете на If электричества из анолита в католит мигрирует t эквивалентов Na+, где t — число переноса ионов натрия, а из католита в анолит мигрирует (1 — ) эквивалентов 0Н--ионов, для нейтрализации которых в анолит вводится эквивалентное количество НС1. В католит постоянно подается вода для получения щелочи требуемой концентрации. [c.169]

Возвращаясь к электродиализу, нетрудно видеть, что изменение концентраций электролитов в средней камере электроДиализатора может происходить только в том случае, если по сечению электродиализатора изменяются числа переноса электролита. Такое изменение чисел переноса, как указывает И. И. Жуков, может произойти как в результате изменения чисел переноса в порах диафрагмы по сравнению со свободным раствором, так и вследствие изменения состава электролита в отдельных камерах. Последнее явление наблюдается в работающем электродиализаторе, где в анодной камере образуется кислота и в катодной — щелочь. При этом в средней камере может происходить уменьшение концентрации электролита, даже если применялись диафрагмы, не изменяющие чисел переноса (так называемые электрохимически неактивные диафрагмы с порами достаточно большого размера), так как по мере накопления кислоты и щелочи в электродных камерах взамен уходящих ионов электролита в среднюю камеру начнут поступать ионы № и ОН, образующие воду. [c.257]

Если концентрация электролита очень мала, то заметная часть электричества переносится ионами, образующимися при диссоциации воды и следов примесей, например углекислоты. Для раствора 1 — 1 валентного электролита АР с концентрацией Са, находящегося в трубке с поперечным сечением 5, истинное число переноса [c.369]

Переходим к рассмотрению вопроса о влиянии природы жидкой фазы на электрокинетический потенциал и числа переноса ионов в капиллярных системах. Следует отметить, что имеющийся по этому вопросу материал в литературе относится преимущественно к воде и водным растворам, и очень мало исследований, посвященных исследованию неводных систем. В работах с водными растворами исследовалось влияние состава и концентрации растворов различных электролитов на величину -потенциала и числа переноса ионов через мембраны. Вопрос [c.156]

Введем понятие истинной подвижности в отличие от обычно определяемой подвижности и, которую принято называть кажуш,ейся подвижностью. Соответственно введем истинные ш и кажуш,иеся h числа переноса. Установим соотношение между ними. При прохождении одного фарадея электричества анионы переносят в сторону анода (1 — молей воды, [c.139]

При переходе от воды к другим растворителям изменяются электропроводность, подвижность ионов и, в меньшей степени, число переноса. Основными свойствами растворителя, обусловливающими характер изменения электропроводности, являются его вязкость н диэлектрическая проницаемость. Повышение вязкости снижает элсктропронодиость. Количественное выражение этого эффекта было сформулировано Вальденом и Писаржевским в виде правила Вальдсиа — Писаржевского [c.111]

В капилл1 рных моделях [180-186] рассматривается только одна пора только одного размера и не учитывается реальное распределение пор по радиусам. Очевидно, однако, что число переноса воды, находящейся в тонкой поре, будет существенно отличаться от соответствующей величины для воды в широкой поре. Н.П. Гнусин, O.A. Демина и Н.П. Березина [47, 187, 188] предприняли попытку учета микрогетерогенной структуры мембраны при описании электроосмотического переноса воды. Рассматривая мембрану ак двухфазную систему, они предположили, что в гелевой фазе вся вода переносится только противоионами, причем один противоион переносит 1г+ (случай катионообменника) молекул воды, И+-динампческое число гидратации противоионов в гелевой фазе. В межгелевых промежутках находится раствор, идентичный с внешним раствором электролита предполагается, что в соответствие со своими динамическими числами гидратации один катион переносит h+ молекул воды, а один анион - h молекул воды. Приняв далее, что обе фазы в электрическом отношении расположены параллельно, причем доля тока, текущего по гелевой фазе, равна а доля тока, текущего по межгелевым промежуткам, равна (l-f), авторы [47, 188] получили формулу [c.258]

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]

Осмотическая проницаемость мембраны зависит от степени ее набухания в растворе электролита и меняется с изменением кон центрации и природы электролита, в который мембрана погружается, Метод приготовления мембраны также влияет на ее осмотическую проницаемость. Однако в общем, если мембрана обладает хорошей ионной селективностью в широком интервале концентраций, она будет проявлять низкую осмотическую проницаемость и осмос не будет оказывать серьезного влияния на ее эксплуатацию при концентрации рассола ниже 2N. Было найдено, что если мембраны обладают достаточно низкой проницаемостью для электролита, числа переноса воды, или w моль/фарадей), для различных типов катионитовых и анионитовых мембран соответственно очень близки к первичному числу гидратации, например для Na" vif =8, для С1 ш =4. Так, для пары мембран, работающих в растворе Na l, общее число переноса w—w +w 12. С изменением концентрации были найдены небольшие отклонения от этой величины [М51]. [c.22]

В разделе об электропроводности уже упоминалось, что прохождение тока через мембрану обычно приводит к переносу воды. Часть этого переноса относится к гидратной воде, поскольку числа гидратации и переноса катионов и анионов обычно несколько отличаются между собой [см. уравнение (2.72)]. В современных синтетических высокоселёктивных ионитовых мембранах перенос воды по этой причине может быть значительным. Однако существует другая возможная причина переноса воды, а именно результирующий момент, приложенный к свободным молекулам воды мигрирующими гидратированными ионами (электроосмос). Обычно-термином электроосмос обозначают общее количество перенесенной воды вне зависимости от механизма переноса [D11, стр. 202]. Однако, как показали Деспик и Хиллс [D11, стр. 204], следует отличать воду, перенесенную по электроосмотическому механизму,, от воды, перенесенной вследствие миграции с ионами, даже если нет возможности отличить их экспериментально. Например, [c.104]

Результаты даны в последней колонке табл. 7.9, в которой ш представляет число переноса воды, выраженное в молях на фарадей прошедшего электричества. В то время как самая низкая величина хр, найденная при использовании новых мембран в процессе злектродиализа хлористого натрия, обычно равна примерно 12, [c.275]

Здесь il измеряют непосредственно при прохождении тока / и скаж) определяют из результатов измерения мембранного потенциала М — молекулярная масса растворителя т — моляльность раствора — число переноса воды (число моль воды, переносимых при прохождении 1 фарадея электричества). [c.99]

Нернст предложил для определения истинных чисел переноса измерять величину одним из описанных выше методов, а затем повторить измерение, добавив к исследуемому раствору какой-либо индифферентный раствор неэлектролита, например сахар. Предполагалось, что концентрация сахара в приэлектродных слоях будет неодинаковой вследствие изменения содержания воды. Подобные расчеты основывались только на представлениях о связывании ионами молекул воды вследствие перманентной гидратации. Однако в настоящее время имеется достаточно ооноваиий полагать, что 1лидратацию иоиов в растворе нельзя объяснить простым связыванием ионами того или иного числа молекул воды раствора. Этот результат весьма сложного действия ионов на трансляционное движение ближайших молекул воды. Размеры ионов в общем случае отличаются от размеров молекул растворителя, поэтому трансляционное движение молекул воды вблизи ионов происходит с другой частотой, чем в чистой воде. В таком случае средняя плотность расположения молекул воды вокруг ионов становится отличной от плотности расположения молекул воды в воде. Как предполагают, им внно по этой Причине ряд ионов . апособен уменьшить подвижность ближайших к ним молекул растворителя, в то время как около других ионов молекулы воды становятся более подвижными, чем в чистой воде. Описанное явление получило название отрицательной гидратации . Из катионов щелочных металлов отрицательная гидратация свойственна К+, НЬ+ и Сз+. [c.38]

В разделе о влиянии протекаемости через диафрагму на степень использования тока было указано, что последняя зависит от числа переноса иона, причем там было рассмотрено только изменение числа переноса от изменения скорости движения иона в результате протекающей навстречу ему жидкости. Свойство диафрагм влиять в растворах с малой концентрацией электролита на числа переноса ионов, благодаря наличию на диафрагме электрокинетического потенциала, имеет существенное влияние на выход по току при электролизе разбавленных растворов. Наиболее подробно этот воп юс исследован на примере электрохимической очистки воды Г ригоровым, Марковичем, Жуковым и Никольским 160], Жуковым и Юрженко [51, 161], Юрженко [162] и Стендером, Воейковым, Сираком, Евстюхиным и др. [43]. Результаты этих работ при- ведены ниже. [c.127]

Бреслау и Миллер [173] развили гидродинамическую модель электроосмоса, рассматривая движение гидратированого иона в поре с плоскими или цилиндрическими стенками. Они предположили, что вода при движении ионов увлекается двумя механизмами. Часть воды перемещается вместе с противоионом в составе его гидратной оболочки. Это количество воды зависит от эффективного гидратированного (г/) и кристаллографического (г ) радиусов иона, так что соответствующее этому механизму значение числа переноса воды равно [c.256]

Ранее указывалось, что скорость процесса уменьшения концентрации электролита в средней камере электродиализатора может быть сильно увеличена по сравнению со скоростью при электрохимически неактивных мембранах применением двух мембран одного знака заряда, но имеющих разницу в числах переноса ионов. Применяя две керамические диафрагмы различного радиуса пор, можно было значительно увеличить эффективность процесса электролиза, поставив более тонкопористую диафрагму на катодную сторону и более грубопористую диафрагму на анодную, учитывая их отрицательный знак заряда. Это положение послужило основой при конструировании нашего аппарата для умягчения воды путем электродиализа. [c.183]

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]

И менее точен, но зато значительно проще, чем метод Тизелиуса. На полоску фильтровальной бумаги, увлажненной буферным раствором, наносят в форме поперечной черточки или пятна исследуемый биоколлоидный раствор. Полоску помещают в горизонтальном положении в закрытое пространство, а концы ее погружают в буферный раствор, где находятся электроды. После подключения источника электродвижущей силы электрическое поле вызывает движение компонентов, находящихся в черточке или пятне, вдоль полоски. Скорость перемещения компонентов зависит от их электрофоретической подвижности. Через некоторое время электрофорез прекращают, бумагу высушивают и погружают в раствор красителя, который на биоколлоиде адсорбируется сильнее, чем на бумаге. По полученному изображению видно положение компонентов в конце электрофореза, и можно судить об их числе и электрофоретической подвижности. Из сказанного выше видно, что бумага играет роль пористой среды, препятствующей растеканию компонентов и их конвективному перемешиванию со средой, в которой протекает электрофорез . В последнее время вместо бумаги используют гелеобразные среды (агар-агар, желатин), которые дают более резко очерченные зоны. Электрофорез на бумаге (и в других средах) сопровождается побочными явлениями, такими, например, как перенос вещества, вызываемый миграцией испаряющегося буфера (Машбёф, Ребейрот и др., 1953 г.). Кроме того, было установлено (Шелудко, Константинов, Цветанов, 1959 г.), что, например, в желатине не только сама электрофоретическая подвижность некоторых красителей меньше, чем в воде или водных растворах, но и соотношение между подвижностями компонентов в этом случае совсем иное. Эти особенности метода еще не до конца изучены. Поскольку рассматриваемый метод имеет важное практическое значение, различные проблемы создаваемой в настоящее время теории электрофореза в пористых и гелеобразных средах п разнообразные методы его использования являются предметом многих научных трудов. Некоторое представление о них читатель может получить из монографии [6 1. [c.158]

Как видно из схемы, корпус прибора (5)—железная труба диаметром 10 см и длиной 1 л — заканчивается снизу днищем с фланцем на болтах. Подлежащая умягчению вода подается из бака ) (с приспособлением для поддержания постоянного уровня (2) и проходит через днище в среднюю камеру (3) между катодной (5) и анодной (6) диафрагмами. Сыр я вода, таким образом, идет снизу вверх и по достижении верхнего конца сливной трубки (4) стекает через выходное отверстие (10). Промывка анодной (5) и катодной камер (//) осуществляется через ответвления трубы из запасного бака, краны (12) и (13) и выходные отверстия катодной (14) и анодной (15) амер. В качестве анода (7) применялся пруток из нержавеющей стали (состава 66% Ре 33% Сг следы Мп), оказавшийся весьма устойчивым при длительной работе аппарата. Анодной диафрагмой служила керамическая труба из шамотной глины, которая была электрохимически неактивна, а в качестве катодной диафрагмы использовалась керамическая труба утельного обжига (800°), число переноса иона хлора через которую было равным 0,34. Таким образом, разница чисел переноса между этими диафрагмами была равна 0,16. [c.186]

Аномальный механизм перемещения ионов гидроксония и гидроксила подтверждают их кинетические числа гидратации (Б. П. Константинов, В. П. Трошин). Эти числа в разбавленных растворах кислот и щелочей (d моль/л) существенно меньше единицы, т. е. ионы водорода и гидроксила практически не переносят воду при своем движении, что является непосредственным следствием эстафетного механизма электропроводности несмотря на то, что статические методы указывают на значительную гидратацию этих ионов. В более концентрированных растворах кислот доля протонов, перемещающихся аномальным путем, уменьшается и возрастает перенос тока непосредственно ионами Н3О+. Доля аномального механизма переноса ионов ОН- увеличивается в растворах с более гидратированными катионами, например в растворах LiOH по сравнению с растворами КОН. По-видимому, при высоких концентрациях щелочи перескоки протонов происходят преимущественно через молекулы воды, входящие в гидратную оболочку катионов щелочных металлов. [c.76]

Число переноса h равно кажуш,емуся числу эквивалентов электролита, а ш — истинному числу эквивалентов, перенесенных из анодного (или катодного) пространства. Разность этих двух величин определяется числом эквивалентов электролита, которое было бы растворено в Б молях воды, т. е. Б (NJNp) (где N- vi — мольная доля соответственно электролита и растворителя). Следовательно [c.139]