擴散電位

擴散電位，即擴散電勢，又稱液接電勢，指在兩個組成不同或濃度不同的電解質溶液互相接觸的界面間所產生的電位差。

基本介紹

• 中文名：擴散電位
• 外文名：diffusion potential
• 別名：擴散電勢、液體接界電勢
• 測定：搭建鹽橋
• 產生原因：擴散作用
• 學科：電化學

擴散電位的形成

下列兩種情況下可產生液體接界電勢，即形成擴散電位：

濃度相同的兩種電解質溶液。例如，NaCl溶液和HCl溶液相接觸，界面兩側濃度相同，可認為沒有擴散，但向HCl一側擴散，向NaCl一側擴散，由於的擴散速度比快，結果使NaCl一側帶正電，而HCl一側帶負電，液體接界處便產生了電勢差。

濃度不同的兩種電解質溶液。兩種不同濃度的NaOH溶液相接觸，，都要從濃的一側向稀的一側擴散，由於擴散速度比快，結果濃溶液一側因多而帶正電，稀溶液一側因多帶負電，液體接界處也產生了電勢差。液體接界處形成電勢差後，會使擴散較快的離子減速，而使擴散較慢的離子加速，最後達到一穩定狀態，使兩種離子等速通過界面，這時在界面上形成穩定不變的電勢差(見下圖)。

不同濃度的電解質溶液相接觸

擴散電勢的測定

擴散電勢既難於單獨測量，又不好準確計算，數值雖不大(一般在0.03V左右)，但離子擴散過程是不可逆過程。液接電勢的存在使測得的電動勢值失去熱力學的意義。因此，要設法將液接電勢減小到可以忽略不計的程度。最常用的方法是在兩個溶液之間插入一個“鹽橋”。一般可在兩溶液之間放置一個倒置的U形玻璃管，管內裝滿正、負離子運動速度相近的電解質飽和溶液(製成凍膠)，這樣的裝置就是鹽橋。符合鹽橋用的電解質有KCl，NH₄NO₃等。在鹽橋和兩溶液的接界處，因為，KCl的濃度遠大於溶液的濃度，界面上主要是和離子同時向溶液擴散，又因為和的運動速度相當接近，於是擴散電勢很小，可以忽略不計。