Ionisen liikkuvuuden ja ionisen nopeuden välinen ero

avainero ionisen liikkuvuuden ja ionisen nopeuden välillä on se ioninen liikkuvuus määrittelee ionien kyvyn liikkua väliaineen läpi, kun taas ionin nopeus määrittelee kuinka nopeasti ionit liikkuvat väliaineen läpi.

Elektrolyytin johtavuus johtuu ionien liikkeistä elektrolyyttisen väliaineen läpi. Ne eivät kuitenkaan liiku hyvin järjestetyllä tavalla. Siksi tämän liikkeen nopeus on erilainen ionista toiseen. Ionien liikkuminen johtuu ulkoisesti sovelletusta sähköstaattisesta kentästä.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on ioninen liikkuvuus
3. Mikä on ioninen nopeus
4. Vertailu rinnakkain - ioninen liikkuvuus vs. ioninen nopeus taulukkomuodossa
5. Yhteenveto

Mikä on ioninen liikkuvuus?

Ioninen liikkuvuus tai sähköinen liikkuvuus on ionien kyky liikkua väliaineen läpi sähkökentän vaikutuksesta. Ionit ovat varautuneita hiukkasia; siten heillä on joko negatiivinen tai positiivinen sähkövaraus. Siksi sähkökenttä voi vaikuttaa näiden ionien liikkeeseen. Nimetämme ionien erotusprosessin niiden liikkuvuuden mukaan kaasufaasissa ”ionin liikkuvuusspektrometriaksi”. Lisäksi, jos teemme tämän erotuksen nestefaasissa, kutsumme sitä ”elektroforeesiksi”.

Kuva 1: Ionin liikkuvuuden spektrometria

Lisäksi matemaattisesti voimme määritellä ionisen liikkuvuuden driftinopeuden ja sähkökentän suuruuden suhteena. Se on seuraava:

μ = v_d/ E

μ on ioninen liikkuvuus samalla kun V_d on ionin ajelehtimisnopeus ja E on sovelletun sähkökentän suuruus. Tämä yhtälö pätee joko kaasufaasiin tai nestefaasiin. Sähkökentän tulisi kuitenkin olla tasainen koko väliaineella.

Mikä on ioninen nopeus?

Ioninopeus on nopeus, joka saadaan ionin liikkuessa väliaineen läpi yksikön sähkökentän alla. Me nimeämme sen ajonopeus, ja se on keskiarvo. Tässä sähkökentän on oltava tasainen ja se voi kohdistaa voiman liikkuvalle varautuneelle hiukkaselle. Lisäksi voimme antaa tämän ionisen nopeuden seuraavasti:

V_d = μE

V_d on ioninen nopeus ja μ on ioninen liikkuvuus, kun taas E on ulkoisen sähkökentän suuruus. Tämän nopeuden mittayksikkö on ms^-1.

Mikä on ero ionisen liikkuvuuden ja ionisen nopeuden välillä??

Ioninen liikkuvuus ja ioninen nopeus ovat läheisesti toisiinsa liittyviä kemiallisia käsitteitä. Avainero ionisen liikkuvuuden ja ionisen nopeuden välillä on, että ioninen liikkuvuus määrittelee ionien kyvyn liikkua väliaineen läpi, kun taas ionin nopeus määrittelee kuinka nopeasti ionit liikkuvat väliaineen läpi. Lisäksi toinen merkittävä ero ionisen liikkuvuuden ja ionisen nopeuden välillä on, että ionisen liikkuvuuden mittayksikkö on m² V^-1 s^-1 samalla kun ionisen nopeuden mittayksikkö on ms^-1.

Yhteenveto - ioninen liikkuvuus vs. ioninen nopeus

Ionit ovat varautuneita hiukkasia. Kationeina ja anioneina on kaksi päämuotoa. Molemmat nämä ionit voivat kuitenkin vaikuttaa elektrolyytin johtavuuteen. Lyhyesti sanottuna, ioninen liikkuvuus ja ioninen nopeus ovat kaksi kemiallista käsitettä, jotka kuvaavat näiden ionien liikkumista väliaineen läpi. Ionisen liikkuvuuden ja ionisen nopeuden välinen tärkein ero on, että ioninen liikkuvuus määrittelee ionien kyvyn liikkua väliaineen läpi, kun taas ioninen nopeus määrittelee kuinka nopeasti ionit liikkuvat väliaineen läpi.

Viite:

1. ”Ioninen liikkuvuus ja elektroforeesi.” Kemia LibreTexts, Kansallinen tiedesäätiö, 26. marraskuuta 2018, saatavana täältä.
2. Libretexts. "8.9D: Ioninen muuttoliike." Kemia LibreTexts, Kansallinen tiedesäätiö, 26. marraskuuta 2018, saatavana täältä.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Ionin liikkuvuuden spektrometriakaavio”, kirjoittanut Jeff Dahl - Oma työ (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta