Подвижность ионов в водных растворах
Подвижность ионов c в электрохимии называют произведение числа Фарадея на так называемую абсолютную скорость v ионов в растворах, которая выражается в см2/β·сек и соответствует подвижности ионов в газах. Таким образом, можно написать:
где υa и и υk обозначают подвижности соответственно анионов и катионов; va и и vk — их абсолютные скорости; F — число Фарадея.
Из этих формул находим, что подвижность ионов в растворах выражается в см2/ом·г-экв. В таблице даны значения подвижности некоторых ионов в водных растворах при 18° С для очень слабых концентраций с, величина которых в грамм-эквивалентах на 1 л указывается.
| с | Подвижность ионов (см2/ом·г-экв) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| К | Na | Li | Cs | Ag | Cl | I | Br | |
| 0,0001 | 64,1 | 43,2 | 33,2 | 67,4 | 53,7 | 64,9 | 65,6 | 67,0 |
| 0,0002 | 64,0 | 43,0 | 33,0 | 67,2 | 53,4 | 64,8 | 65,5 | 66,8 |
| 0,0005 | 63,7 | 42,8 | 32,8 | 66,9 | 53,1 | 64,4 | 65,3 | 66,5 |
| 0,001 | 63,3 | 42,4 | 32,5 | 66,6 | 52,8 | 64,0 | 64,9 | 66,1 |
| 0,002 | 62,8 | 42,0 | 32,1 | 66,0 | 52,2 | 63,5 | 64,4 | 65,5 |
| 0,005 | 61,8 | 41,3 | 31,5 | 64,9 | 51,3 | 62,5 | 63,5 | 64,4 |
| 0,01 | 60,7 | 40,5 | 30,8 | 63,7 | 50,2 | 61,5 | 62,7 | 63,7 |
| 0,02 | 59,5 | 39,5 | 30,0 | 62,0 | 49,0 | 60,2 | 61,6 | 62,4 |
| 0,05 | 57,2 | 37,9 | 28,8 | 60,0 | 46,0 | 57,9 | 60,1 | 60,6 |
| 0,1 | 55,1 | 36,4 | 27,5 | 58,0 | 44,0 | 55,8 | 58,8 | 59,1 |
Подвижность ионов в газах
При движении ионов в газах под действием постоянного электрического поля среднее значение u их скорости в направлении силовых линий поля оказывается пропорциональным его напряженности Е, т. е. можно написать:
u = KЕ
Коэффициент пропорциональности К, равный u/Е, носит название подвижности ионов в газе, причем принято и выражать в см/сек, а Е — в в/см. Таким образом, К выражается в см2/в·сек, т. е. соответствует той величине, которая в электрохимии называется абсолютной скоростью движения ионов в электролитах (таблица выше).
В справочной таблице даны скорости движения u газовых ионов, положительных и отрицательных, для некоторых газов, измеренные в см/сек. Напряженность поля предполагается равной 1 в/см, давление газа соответствует нормальному, температура 18 — 20° С. Приведено также приближенное значение молекулярного веса газов М.
| Газ | М | K+ | K- |
|---|---|---|---|
| Азот | 28 | 1,27 | 1,84 |
| Аммиак | 17 | 0,74 | 0,80 |
| Бензол | 78 | 0,18 | 0,21 |
| Водород | 2 | 6,70 | 7,95 |
| Воздух | 29 | 1,38 | 1,87 |
| Гелий | 4 | 5,09 | 6,31 |
| Закись азота | 44 | 0,82 | 0,90 |
| Кислород | 32 | 1,32 | 1,83 |
| Окись углерода | 28 | 1.1 | 1.4 |
| Углекислота | 44 | 0,84 | 1,05 |
_______________
Источник информации: КРАТКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК/ Том 1, — М.: 1960.
