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影響電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的因素有哪些?
影響電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性的因素有哪些?電解質(zhì)溶液是指溶質(zhì)溶解于溶劑后完全或部分解離為離子的溶液,溶質(zhì)即為電解質(zhì),具有導(dǎo)電性是電解質(zhì)溶液的特性,酸、堿、鹽溶液均為電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液是
電解質(zhì)溶液是指溶質(zhì)溶解于溶劑后完全或部分解離為離子的溶液,溶質(zhì)即為電解質(zhì),具有導(dǎo)電性是電解質(zhì)溶液的特性,酸、堿、鹽溶液均為電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液是靠電解質(zhì)離解出來的帶正電荷的陽離子和帶負(fù)電荷的陰離子,在外電場(chǎng)作用下定向地向?qū)?yīng)電極移動(dòng)并在其上放電而實(shí)現(xiàn)的。
影響導(dǎo)電性的主要因素有電離度、電導(dǎo)、離子淌度、離子遷移數(shù)、離子活度和離子強(qiáng)度。
1、電離度
達(dá)到電離平衡時(shí),已電離的電解質(zhì)分子數(shù)與其總分子數(shù)之比,以百分?jǐn)?shù)表示。電離度大,表示離解生成的離子多,導(dǎo)電能力強(qiáng)。在一定溫度下,電解質(zhì)的電離度隨其濃度的減小而增大。電離度、濃度和電離常數(shù)之間的定量關(guān)系由奧斯特華沖淡定律確定。實(shí)驗(yàn)表明,電離度很小的弱電解質(zhì),能很好地服從沖淡定律,強(qiáng)電解質(zhì)則基本上不服從沖淡定律,因?yàn)閺?qiáng)電解質(zhì)實(shí)際上是幾乎完全電離的。溶液中不存在電力平衡問題。由于強(qiáng)電解質(zhì)溶液中(除非無限稀釋溶液)中存在強(qiáng)烈的離子相互作用,強(qiáng)電解質(zhì)電離度并不反映其電離的真實(shí)情況。因而,稱強(qiáng)電解質(zhì)的電離度為表觀電離度。
2、電導(dǎo)
電阻的倒數(shù),與電工學(xué)上電導(dǎo)的一般含義一致。電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)有兩種表示方法比電導(dǎo)和當(dāng)量電導(dǎo)。比電導(dǎo)是指1平方厘米電極面積、電極距離1厘米的電解液的電導(dǎo)。當(dāng)兩點(diǎn)到是指相距1厘米的二平行電極間含有1克當(dāng)量電解質(zhì)的溶液的電導(dǎo)。
3、離子淌度
二電極間電位梯度為1V/cm時(shí)離子的移動(dòng)速度,又稱離子絕對(duì)移動(dòng)速度。離子淌度隨溶液濃度增大而減小,隨溫度升高而增大。電解質(zhì)的離子淌度越大,其當(dāng)量電導(dǎo)也越大。
4、離子遷移數(shù)
某種離子遷移所輸送的電量,占通過溶液總電量的分?jǐn)?shù),又稱離子輸電分?jǐn)?shù)。兩種淌度差別很大的離子,其遷移數(shù)相差也很大。工業(yè)電解中,可根據(jù)淌度大小,判斷該種離子傳導(dǎo)電量多少和電極附近濃度變化情況,作為控制電解條件的根據(jù)。
5、離子活度
修正后的離子濃度,又叫有效濃度,等于離子的實(shí)際濃度與活度系數(shù)的乘積?;疃认禂?shù)則等于活度與濃度之比。處理極稀溶液 之外,由于溶液中離子之間及與熔劑分子之間存在著復(fù)雜的相互作用,使得離子的濃度不等同于活度,即活度系數(shù)不等于1。引進(jìn)離子活度概念,即以離子活度代替離子濃度,就可以使只適用于理想溶液的一些熱力學(xué)公式也能用于實(shí)際溶液中。
6、離子強(qiáng)度
溶液中所有各種離子的濃度乘其價(jià)數(shù)平方之總和的一半。離子平均活度系數(shù)隨離子強(qiáng)度增大而減小,而且離子的價(jià)數(shù)越高,減小就越多。離子強(qiáng)度在一定程度上反映了離子間相互作用的強(qiáng)弱。