888TopicPost_Blog888
@Comment=all@
$View=all$
«Миграция представляет собой передвижение ионов (или других заряженных частиц) под действием градиента электрического поля dU/dx».

       Что происходит при включении тока в нашей системе «крона - позолоченные электроды – вода»?
На электродах в двойном электрическом слое (ДЭС) происходит скачок напряжения.
        Под действием электрополя ионы взаимодействуют с электродами и теряя свой заряд выходят из электролита, а их место занимают следующие ионы из диффузнного слоя.
        Поскольку толщина адсорбционного слоя  определяется размерами вступающих в реакцию ионов и не превышает  1 нанометра, то напряженность поля в адсорбционном слое измеряется миллионами вольт на сантиметр.
        В диффузном слое, толщина которого определена экспериментально и изменяется в зависимости от условий, и в среднем может быть принята равной 0,05 см,  напряженность поля не так огромна, и в этом слое уже велико влияние диффузии.

        Для того, чтобы было понятно воздействие поля на ионы в воде за пределами ДЭС, нужно кое-что вспомнить.

       Здесь (см. первый снимок) провода опущены в воду напрямую  от 9V блока питания. Начался электролиз. Рядом контрольный поддон.
       В 16:55 в оба поддона введены кристаллы перманганата калия. Мы наблюдаем процесс растворения марганцовки и распространения иона Mn2O по объему воды.
       В контрольном поддоне  электрополе  отсутствует. Но мы можем наблюдать, как в обоих поддонах  распространение иона происходит идентично. Более того, Mn2O заряжен отрицательно и под воздействием поля, если оно есть, должен был в первую очередь распространяться в сторону красного зажима. Именно под красным зажимом находится анод. Это видно уже по растворению медного провода и появлению синего  цвета в воде. Но этого не происходит. Почему?

        Тут действует комплекс причин. Они всем известны и я просто их напомню.
        1. Электролитом у нас является вода. Поэтому сила воздействия поля на заряд (напряженность) уменьшается в воде в 81 раз.
        2. Поле между нашими электродами неоднородное, поэтому при отдалении от электрода напряженность  изменяется по «параболе» и на расстоянии 2 см уменьшается уже в 4 раза.
3.Заряды движутся под воздействием поля, если поле обладает достаточной энергией для их перемещения. Для химиков миграция при электролизе, т.е. перемещение зарядов под действием поля, является, во-первых, вредной помехой, а, во-вторых, непроизводительной тратой энергии, которая уменьшает кпд процесса.  Для того, чтобы уменьшить и даже устранить миграцию, в раствор рабочего электролита добавляют инертный электролит.  При этом количество ионов в растворе увеличивается на столько, что поле перестает воздействовать на них  (мощи не хватает!). В нашем случае таким инертным электролитом стал перманганат. В растворе появились ионы калия и окисла марганца.
И мы видим, что в результате поле совершенно  не действует на ионы в объеме за пределами ДЭС.

        Таким образом, мы видим, что ионный ток, о котором все говорят, у нас пока не наблюдается.

         Кстати, подумайте, что происходит, когда мы один мокрый электрод зажимаем в руке, а другой через мокрую вату ставим на расстоянии 1,5 м от первого на точку на ноге, и в цепь включается межтканевая жидкость с огромным количеством самых различных катионов и анионов?

         Теперь осталось рассмотреть, как происходит диффузия ионов растворе.

Отредактировано Don (25.01.2016 00:55)