第二种情况:正离子的速度是负离子的三倍,v=3v,4F电 量中正离子传导了3F,负离子传导了1F,因此 在AA和BB平面上都有3mol正离子和1mol负离 子逆向通过。 阳极区 A 中间区 B 阴极区 通电完成后,阴极 围⊕⊕田 用⊕⊕⊕ 用⊕⊕⊕ 区减少了1mol电解 999.09 0009 00e00 ⊕⊕西 用 ⊕⊕田 ⊕ 质,阳极区减少了 eeeee eoeee ⊕⊕ 用©8 ⊕⊕⊕⊕ 3mol电解质。 eeee eeeee A B 以上的讨论可以看出,阳极区减少的电解质的物质的量与 正离子迁移的电量数值上相等,即
⊕⊕⊕⊕ ⊕ ⊖⊖⊖⊖⊖ ⊕⊕⊕⊕ ⊕ ⊖⊖⊖⊖⊖ ⊕⊕⊕⊕ ⊕ ⊖⊖⊖⊖⊖ ⊕⊕⊕ ⊕⊕ ⊖ ⊕⊕⊕ ⊕⊕ ⊖⊖⊖⊖⊖ ⊕ ⊖⊖⊖⊖⊖ ⊕⊕ ⊖⊖ ⊕⊕⊕⊕ ⊕ ⊖⊖⊖⊖⊖ ⊕⊕⊕⊕ ⊖⊖⊖⊖ + - 阳极区 中间区 阴极区 第二种情况:正离子的速度是负离子的三倍, v+= 3v-, 4F电 量中正离子传导了3F,负离子传导了1F,因此 在AA和BB平面上都有3mol正离子和1mol负离 子逆向通过。 A A B B 通电完成后,阴极 区减少了1mol电解 质,阳极区减少了 3mol电解质。 以上的讨论可以看出,阳极区减少的电解质的物质的量与 正离子迁移的电量数值上相等,即
正离子运动速率v+阳光极区减少的物质的量_正离子传导的电量Q+ 负离子运动速率v 阴极区减少的物质的量 负离子传导的电量Q 由离子迁移数的定义可得 t Q.+Q. ),+U (6-1-11) L= O,+O.v.+v (2)离子的电迁移率 离子在电场的作用下定向移动,其运动速率除了与离子的 本性、介质的性质、温度等因素有关外,还与电位梯度dE1 有关,当其它因素一定时,离子的运动速率与电位梯度成正比, 即
− + = = − + Q Q v v 负离子传导的电量 正离子传导的电量 阴极区减少的物质的量 阳光极区减少的物质的 量 负离子运动速率 正离子运动速率 + − + + − + + + = + = υ υ υ Q Q Q t (2)离子的电迁移率 离子在电场的作用下定向移动,其运动速率除了与离子的 本性、介质的性质、温度等因素有关外,还与电位梯度dE /d l 有关, 当其它因素一定时,离子的运动速率与电位梯度成正比, 即 + − − + − − − + = + = υ υ υ Q Q Q t 由离子迁移数的定义可得 (6 - 1 - 11)
v,=U, 和 v=U dE (6-1-12) dl 式中U和U_称为电迁移率,又称为离子的淌度。因此计算 离子迁移数时可以用离子的电迁移率代替离子的运动速率,即 U U t,U,+0 L= U.+U (6-1-13) 书中表6-1-4列出了25℃时在无限稀释水溶液中一些离子的电 迁移率U°和U_°。从表中数据可知,H+和OH的电迁移率最 大,这与无限稀释摩尔电导率是一致的。 (3)离子迁移数的测定 测定离子迁移数有三种方法,希托夫(Hittorf)法、界面移 动法和电动势法。这里只介绍希托夫和解界面移动法
dl dE υ+ =U+ dl dE 和 υ− =U− (6 - 1 - 12) 式中U+和U-称为电迁移率,又称为离子的淌度。因此计算 离子迁移数时可以用离子的电迁移率代替离子的运动速率,即 + − + + + = U U U t + − − − + = U U U t (6 - 1 - 13) 书中表6-1-4列出了25℃时在无限稀释水溶液中一些离子的电 迁移率U+∞和U-∞。 从表中数据可知,H+和OH-的电迁移率最 大,这与无限稀释摩尔电导率是一致的。 (3)离子迁移数的测定 测定离子迁移数有三种方法,希托夫(Hittorf)法、界面移 动法和电动势法。这里只介绍希托夫和解界面移动法
a.希托夫法 誓电池 可变电阻 希托夫法测定离子迁移数装 电钥人 置如图所示,其原理是测定通电 电流计 电量计 前后阳极区、阴极区电解质溶液 浓度的变化,以确定正、负离子 阴 传导的电量,并计算其迁移数。 管 以阳极区为例说明: ①阳极惰性 ⊕ n初 n迁 n电 图6一6希托夫法测定迁移数装置 对阳离子:n迁n初n未即t=n妊/n电 对阴离子:n宋=n初n电+n迁即迁=n电+n未n初 t-=n迁/n电
图6-6 希托夫法测定迁移数装置 a.希托夫法 希托夫法测定离子迁移数装 置如图所示, ⊕ + ⊖ ⊖ n初 n电 n迁 对阳离子: n迁= n初- n末 即 t+ = n迁 / n电 对阴离子: n末= n初- n电 +n迁 即 n迁 = n电 + n末- n初 t - = n迁 / n电 其原理是测定通电 前后阳极区、阴极区电解质溶液 浓度的变化,以确定正、负离子 传导的电量,并计算其迁移数。 以阳极区为例说明: ①阳极惰性
②阳极溶解 ⊕ 初 n迁 n电 对阳离子:n未=n初n廷+n电即n迁=n电十n初-n未 t,=n迁n电 对阴离子:n迁=n未n物即t-=迁/n电 希托夫法测定离子迁移时,溶剂不迁移
+ ⊕ ⊖ n初 n电 n迁 对阳离子: n末= n初- n迁 + n电 即 n迁 = n电 + n初 - n末 t+ = n迁 / n电 对阴离子: n迁 = n末 - n初 即 t - = n迁 / n电 ②阳极溶解 ⊕ 希托夫法测定离子迁移时,溶剂不迁移