Ποιος είναι ο ορισμός του αριθμού μεταφοράς στην ηλεκτροχημεία;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Λύση ηλεκτρολύτη: Μια λύση που περιέχει ιόντα που μπορούν να διεξάγουν ηλεκτρική ενέργεια.
* Ιονικό ρεύμα: Η ροή των φορτισμένων ιόντων μέσω της λύσης όταν εφαρμόζεται μια διαφορά δυναμικού.
* Αριθμός μεταφοράς (t
Μαθηματικά:
`` `
t
`` `
Σημασία:
* Κατανόηση της κινητικότητας ιόντων: Οι αριθμοί μεταφορών παρέχουν πληροφορίες σχετικά με τη σχετική κινητικότητα διαφορετικών ιόντων στον ηλεκτρολύτη. Οι υψηλότεροι αριθμοί μεταφορών υποδεικνύουν μεγαλύτερη συμβολή στο ρεύμα από αυτό το ιόν.
* Πρόβλεψη της συμπεριφοράς ηλεκτρολύτη: Είναι σημαντικά για την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των ηλεκτροχημικών κυττάρων, όπως η δυναμική διαφορά και η ροή ρεύματος.
* Ανάλυση αντιδράσεων ηλεκτροδίων: Οι αριθμοί μεταφορών συμβάλλουν στην ανάλυση των μηχανισμών των αντιδράσεων των ηλεκτροδίων, καθορίζοντας τις σχετικές συνεισφορές διαφορετικών ιόντων στη συνολική διαδικασία.
Παράγοντες που επηρεάζουν τους αριθμούς μεταφοράς:
* Συγκέντρωση ιόντων: Όσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση ενός συγκεκριμένου ιόντος, τόσο υψηλότερος είναι ο αριθμός μεταφοράς του.
* Μέγεθος ιόντων και χρέωση: Τα μικρότερα και πιο φορτισμένα ιόντα έχουν γενικά υψηλότερους αριθμούς μεταφορών λόγω της μεγαλύτερης κινητικότητας.
* ιξώδες διαλύτη: Οι χαμηλότεροι διαλύτες ιξώδους γενικά οδηγούν σε υψηλότερους αριθμούς μεταφοράς.
* Θερμοκρασία: Η αύξηση της θερμοκρασίας συχνά αυξάνει την κινητικότητα των ιόντων και συνεπώς τους αριθμούς μεταφοράς.
Μέτρηση:
Οι αριθμοί μεταφοράς μετριούνται συνήθως πειραματικά χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η μέθοδος hittorf ή Μέθοδος μετακίνησης ορίων .
Παράδειγμα:
Σε ένα διάλυμα που περιέχει χλωριούχο νάτριο (NaCl), ο αριθμός μεταφοράς ιόντων νατρίου (Na+) μπορεί να είναι 0,4, δηλαδή το 40% του συνολικού ρεύματος μεταφέρεται με ιόντα νατρίου, ενώ το υπόλοιπο 60% μεταφέρεται από ιόντα χλωριούχου (Cl-).
