
【化】 ion transport number; transference number of ion
離子遷移數(Ion Transport Number)是電化學領域的關鍵參數,指在電解質溶液中特定離子所遷移的電流占總電流的比例。其數學表達式為: $$ t_i = frac{z_i u_i c_i}{sum z_j u_j c_j} $$ 其中$t_i$為離子遷移數,$z$表示電荷數,$u$為離子遷移率,$c$為濃度。該參數直接反映不同離子對導電過程的貢獻差異。
在應用層面,離子遷移數的測算對锂離子電池電解液設計和燃料電池質子交換膜選型具有指導意義。例如,锂離子電池中Li⁺的高遷移數可降低濃差極化,提升充放電效率。工業标準《GB/T 34872-2017 锂離子電池電解液導電率測試方法》中明确要求測定相關離子的遷移特性。
該參數的實驗測定主要采用Hittorf法和電動勢法。中國化工學會《電化學測量技術手冊》指出,溫度、溶劑極性和離子締合度是影響遷移數的主要因素。北京大學《物理化學實驗教程》中詳細描述了移動界面法的操作規範及誤差控制要點。
離子遷移數是電化學中的重要概念,用于描述特定離子在導電過程中所承擔電荷傳輸的比例。以下是綜合多個來源的詳細解釋:
離子遷移數(Transport Number)指某一離子運載的電荷量與通過電解質溶液總電荷量的比值。例如在锂離子電池中,锂離子的遷移數反映了其在總離子傳輸中的貢獻比例。該參數適用于無濃度梯度的均勻電解質體系,且正負離子遷移數之和恒為1。
根據不同表述方式,遷移數主要有以下兩種數學表達形式:
電荷量形式
$$ t+ = frac{Q+}{Q+ + Q-} quad , quad t- = frac{Q-}{Q+ + Q-} $$
其中$Q+$和$Q-$分别表示正、負離子遷移的電荷量,總和為總電荷量$Q$。
遷移速率形式
$$ t+ = frac{v+}{v+ + v-} quad , quad t- = frac{v-}{v+ + v-} $$
這裡$v+$和$v-$分别代表正、負離子的電遷移速率。
主要受以下條件制約:
需要特别說明的是,在含離子聚集體的體系(如某些聚合物電解質)中,傳統遷移數定義需修正,因為離子對雖然減少自由電荷數,但仍可參與導電。實際測量中常采用霍氏法(Hittorf法)或電動勢法。
安全界限率波導窗不過存儲部件帶式給料機單晶矽大修道院的多倍長運算峰值磁通密度弗洛朗斯氏試劑光學接合劑骨料花形頭的加工性能坎珀爾氏韌帶兩邊屬列席代表領土不割讓協定羅阿絲蟲.眼絲蟲萘基玫瑰苯胺尼邁耶氏丸噴發偏狹染色質的散射長度十二孔座視神經脈絡膜炎數值乘法通信業務清閑透明雙糖醛酸