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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1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5 mol，分别用 +、- 号代替。设离子都是一价的，当通入 4 mol 电子的电量 时，阳极上有 4 mol 负离子氧化，阴极上有 4 mol正离子还原。 两电极间正、负离子要共同承担4 mol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。21设正、负离子迁移的速率相等，r+=r-，则导电任务各分 担2 mol，在假想的AA，BB平面上各有2 mol正、负离子逆
2、 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 2 mol而中部溶液浓度不变。3AABB阳极部中部阴极部阳极阴极始态终态42设正离子迁移速率是负离子的三倍，r+=3r-，则正离子 导3 mol电量，负离子导1 mol电量。在假想的AA,BB平面上 有3 mol正离子和1 mol负离子逆向通过。通电结束，阳极部正、负离子各少了3 mol，阴极部只 各少了1 mol，而中部溶液浓度仍保持不变。 5AABB阳极部中部阴极部阳极阴极始态终态6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
3、 应，情况就要复杂一些。7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(ionic mobility)，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 。 8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（transference number）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9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： 10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(mol m-3),解离度为。离子的电迁移l11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，所迁移的电量为 (cxAr+) z+F，因为是单位时间，所以：同理12因为溶液是电中性的，所以（，电场梯度相同） 作业：413
