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文档简介

1,8.2离子的电迁移率和迁移数,离子的电迁移现象,离子的电迁移率和迁移数,2,设想在两个惰性电极之间有想象的平面AA和BB，将溶液分为阳极部、中部及阴极部三个部分。假定未通电前，各部均含有正、负离子各5mol，分别用+、-号代替。,设离子都是一价的，当通入4mol电子的电量时，阳极上有4mol负离子氧化，阴极上有4mol正离子还原。,两电极间正、负离子要共同承担4mol电子电量的运输任务。,现在离子都是一价的，则离子运输电荷的数量只取决于离子迁移的速度。,3,1设正、负离子迁移的速率相等，r+=r-，则导电任务各分担2mol，在假想的AA，BB平面上各有2mol正、负离子逆向通过。,当通电结束，阴、阳两极部溶液浓度相同，但比原溶液各少了2mol,而中部溶液浓度不变。,4,阳极部,中部,阴极部,阳极,阴极,始态,终态,5,2设正离子迁移速率是负离子的三倍，r+=3r-，则正离子导3mol电量，负离子导1mol电量。在假想的AA,BB平面上有3mol正离子和1mol负离子逆向通过。,通电结束，阳极部正、负离子各少了3mol，阴极部只各少了1mol，而中部溶液浓度仍保持不变。,6,阳极部,中部,阴极部,阳极,阴极,始态,终态,7,离子电迁移的规律：,1.向阴、阳两极迁移的正、负离子物质的量总和恰好等于通入溶液的总电量。,如果正、负离子荷电量不等，如果电极本身也发生反应，情况就要复杂一些。,8,离子的电迁移率和迁移数,离子在电场中运动的速率用公式表示为：,电迁移率的数值与离子本性、电位梯度、溶剂性质、温度等因素有关，可以用界面移动法测量。,为电位梯度,离子的电迁移率又称为离子淌度(ionicmobility)，相当于单位电位梯度时离子迁移的速率,称为正、负离子的电迁移率,单位。,9,离子迁移数的定义,把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数（transferencenumber）用符号tB表示。,tB是量纲一的量，单位为1，数值上总小于1。,由于正、负离子迁移的速率不同，所带的电荷不等，因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。,其定义式为：,离子的电迁移动画,10,迁移数在数值上还可表示为：,负离子应有类似的表示式。如果溶液中只有一种电解质，则：,如果溶液中有多种电解质，共有i种离子，则：,11,设相距为l、面积为A的两个平行惰性电极，左方接外电源负极，右方接正极，外加电压为E。在电极间充以电解质MxNy的溶液，它的浓度为c(molm-3),解离度为。,离子的电迁移,12,设正离子迁移速率为r+，单位时间向阴极方向通过任意截面SS的物质的量为(cxAr+)mol，所迁移的电量
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