离子迁移数的测定.ppt

离子迁移数的测定
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一、实验目的
1、掌握界面移动法测定离子迁移数的原理和方法
2、掌握LQY离子迁移数测定装置的使用
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二、实验原理
当电流通过含有电解质的电解池时，经过导线的电流是由电子传递，而溶液中的电流则由离子传递。如溶液中无带电离子，该电路就无法导通电流。
已知溶液中的电流是借助阴、阳离子的移动而通过溶液。由于离子本身的大小、溶液对离子移动时的阻碍及溶液中其余离子的作用力等诸多因素，使阴、阳离子各自的移动速率不同，从而各自所携带的电荷量也不相同。由某种离子迁移的电荷量与通过溶液的总电荷量（Q）之比称为该离子的迁移数。而
上式中q+和q- 分别是阴、阳离子各自迁移的电荷量。阴、阳离子的迁移数分别为
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二、实验原理
显然
当电解质溶液中含有数种不同的阴、阳离子时，t-和t+ 分别为所有阴、阳离子迁移数的总和。
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(a)
(b)
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二、实验原理
H+和OH-表现出很高的淌度。这是由于在通常的溶剂中的离子移动
之外附加了跳跃机理。来自水合质子的氢离子可以跳跃到临近的水分
子，这是一个与水合氢离子在溶液中运动有相同效果的过程。有人认
为在水溶液中单个的溶剂质子化的传导实际通过一种质子传递机理，
即Grotthuss机理，而并不是质子本身从溶液的一端迁向另一端。因
为质子可以在水分子间转移，所以质子从一个水分子传给另一个水分
子，电流就很快沿着氢键传导，而分子的排列形式从（a）到（b）。
以（b）排列方式的分子必须翻转，回复到（a）的排列状态才能接受
（或释放）质子，故电导率的大小取决于水分子的翻转速度。
（a）
（b）
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二、实验原理
利用界面移动法测迁移数的实验,可分为两类: 一类是使用两种指示离子，造成两个界面：另一类是只用一种指示离子，有一个界面，近年来这种方法已经代替了第一类方法。所使用的两种电解质必须具有同一种离子。其原理如下：
实验在如图所示的迁移管中进行。设Mz+为欲测的阳离子， 为指示阳离子。为了保持界面清晰，防止由于重力而产生搅动作用，应将密度大的溶液放在下面。当有电流通过溶液时，阳离子向阴极迁移，原来的界面aa’上移，经过一定时间到达bb’。设V为aa’和bb’间的体积， 为Mz+的迁移数。
迁移管中的电位梯度
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