Составители:
Рубрика:
18
где e - элементарный заряд; ,zz
+−
– заряд катиона и аниона;
,
cc
+−
– концен-
трации катионов и анионов;
,
uu
+−
абсолютные подвижности ионов.
Согласно (2.41) число переноса катионов
qezcu
t
qezcuezcu
++++
+
+++ −−−
==
+
. (2.44)
С учетом электронейтральности раствора электролита
()
zc zc
++ −−
= данное
выражение принимает вид
.
u
t
uu
+
+
+−
=
+
(2.45)
Число переноса анионов
.
u
t
uu
−
−
+−
=
+
(2.46)
В водном растворе электролита, как уже отмечалось, происходит гидрата-
ция ионов (в общем случае – сольватация). Размеры образовавшихся частиц оп-
ределяются размерами ионов и степенью их гидратации. Ионы при наложении
электрического поля мигрируют вместе с гидратными оболочками, т.е. движе-
ние гидратированного иона может быть уподоблено движению микроскопиче-
ского шарика в вязкой среде. Данный факт позволяет оценить абсолютную под-
вижность ионов
i
-го вида формулой Стокса:
,
6
i
i
F
u
rπη
=
(2.47)
где F – сила, действующая на ион; η – коэффициент вязкости среды;
i
r
– эф-
фективный радиус частицы.
Из уравнения (2.47) следует, что ионы с высокой степенью гидратации об-
ладают меньшей абсолютной подвижностью, чем слабо гидратированные ионы.
Таким образом, при оценке абсолютной подвижности ионов следует принимать
во внимание не только собственные размеры ионов (чем крупнее заряженная
частица, тем меньше ее абсолютная подвижность), но и их способность к гид-
ратации. Например, размеры щелочных ионов увеличиваются в ряду
Li Na K Rb Cs
rr rr r
+++++
<<<<,
в то время как способность к гидратации уменьшается в этой же последова-
тельности (ион Li
+
гидратирован сильнее остальных ионов). В результате абсо-
лютные подвижности при переходе от Li
+
к Cs
+
возрастают:
Li Na K Rb Cs
uu uu u
+++++
<<<<.
Из уравнений (2.45), (2.46) видно, что число переноса данного вида иона за-
висит от абсолютной подвижности обоих видов ионов, т.е. оно различно для
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- …
- следующая ›
- последняя »
