离子传输数

离子传输数，也称为转移数，是给定离子种类在电解质中携带的总电流的分数。

传输数的差异源于电迁移率的差异。例如，在氯化钠水溶液中，带正电荷的钠离子（阳离子）携带的电流不到一半，带负电荷的氯离子（阴离子）携带一半以上的电流，因为氯离子能够移动得更快，即氯离子比钠离子具有更高的迁移率。溶液中所有离子的传输数总和始终等于1。

传输数的概念和测量由JohannWilhelmHittorf在1853年引入。液接电位可以由溶液中具有不同离子传输数的离子产生。

有两种确定运输数的实验技术。该希托夫方法是基于电极附近的离子浓度的变化的测量。在移动边界的方法涉及测量两种溶液之间的边界的位移的速度因电流。

该方法由英国物理学家奥利弗·洛奇(OliverLodge)于1886年和威廉·塞西尔·丹皮尔(WilliamCecilDampier)于1893年开发。它取决于在电场影响下两个相邻电解质之间边界的运动。如果使用有色溶液并且界面保持相当清晰，则可以测量移动边界的速度并用于确定离子迁移数。、

指示电解质的阳离子移动速度不应快于要确定迁移数的阳离子，并且它应与主要电解质具有相同的阴离子。此外，主要电解质（例如，HCl）保持轻质，使其漂浮在指示电解质上。CdCl2效果xxx，因为Cd2+的移动性比H+小，而Cl-对CdCl2和主要电解质HCl都是通用的。

例如，可以通过镉阳极和Ag-AgCl阴极之间的电解确定盐酸(HCl(aq))的传输数。阳极反应为Cd→Cd2++2e-从而在实验过程中在阳极附近形成氯化镉(CdCl2)溶液并向阴极移动。的酸-碱指示剂，如溴酚蓝加入到使可见光酸性HCl溶液和近中性的CdCl之间的边界2溶液。边界趋于保持尖锐，因为xxx的溶液HCl的电导率高于指示剂溶液CdCl2，因此承载相同电流的电场较低。如果流动性更强的H+离子扩散到CdCl2溶液中，它会被更高的电场迅速加速回到边界；如果流动性较低的Cd2+离子扩散到HCl溶液中，它将在较低的电场中减速并返回到CdCl2溶液中。此外，该装置的阳极位于阴极下方，以便在底部形成密度更高的CdCl2溶液。