Электролиз

ТОК В ЖИДКОСТЯХ И ГАЗАХ

Лекция 17

Дополнительная

Основная

1. Грабовский Р.И. Курс физики / Р. И. Грабовский.– СПб.; Издательство «Лань», 2002.-608 с.

2. Пронин В.П. Краткий курс физики / В.П. Пронин. –Саратов: ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2007 г. – 200 с.

3. Трофимова Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: «Высшая школа». 2003 г. – 350с.

1 .Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. Учебное пособие/ С.-Петербург: Издательство «Лань», 2009г. 500экз.

2 .Рогачев Н.М. Курс физики. Учебное пособие// С.-Петербург: Издательство «Лань», 2010г.- 448с. 1000 экз.

3 .Трофимова Т.И. Физика в таблицах.. М.: «Высшая школа». 2008г

Электрический ток в жидкостях возникает в результате встречного движения под действием электрического поля разноименно заряженных частиц – ионов. Такая проводимость называется ионной (в отличие от металлов, имеющих электронную проводимость).

Определим плотность тока в жидкости. Так как перенос зарядов осуществляется ионами обоих знаков, то

,

q₊ и q_-; n₊ и n_-; υ₊ и υ_- - заряды, концентрация и скорость соответствующих ионов.

Раствор в целом электрически нейтрален, поэтому . Обозначим валентность иона через z. Тогда , где е – заряд электрона

имеем .

Ион движется под действием электрического поля .

Противодействует движению сила трения (вязкость) ,

где r – радиус иона с сольватной оболочкой, η - вязкость жидкости.

В случае установившегося движения

отсюда , (145)

где - подвижность ионов.

Подвижность ионов возрастает с повышением температуры, так как вязкость жидкости с повышением температуры уменьшается

Следовательно

. (146)

Это выражение - закон Ома в дифференциальной форме,

Здесь - удельная проводимость жидкости.

Соответственно удельное сопротивление можно определить

.

Электрический ток в жидкостях составляет основу таких важных применений как электрофорез, электроосмос, электролиз.

Электрофорез – перемещение в растворе под действием электрического поля частиц (макромолекул).

Электроосмос – перемещение в пористом теле жидкости.

Электрофорез используется для отделения взвесей, выделения эмульсий из взвесей, очистки фруктовых соков. Электроосмос применяется для сушки волокнистых и пористых веществ - древесины, сена и т.д.

Электролиз частный случай электрофореза.

Дата добавления: 2014-01-04