電泳力

電泳力

在外加電場的作用下,中心離子同其溶劑分子一起向某一方向移動;而其離子氛則同溶劑化分子一起向相反方向移動。這一運動阻滯了離子在溶液中的運動,這種附加的阻力稱為電泳力(它和膠體微粒在電場中運動時所受到的阻力類似)。電泳力的影響也降低了離子運動的速率,因而也使當量電導降低。

基本介紹

  • 中文名:電泳力
  • 外文名:electrophoretic force
  • 領域:物理學
定義,昂薩格電導極限理論,鬆弛力,

定義

在非均勻電場中,中性粒子會受到一個與場強增加方向一致的靜電引力,這個力稱為電泳力,其形成機理如圖所示。在圖中,因為粒子上感應的負電荷處於較高的場強區域,其靜電引力將高於作用在具有等量正電荷上的靜電排斥力,其結果是,無論電場方向如何,中性粒子總是朝場強高的區域遷移。
電泳力的形成機理電泳力的形成機理

昂薩格電導極限理論

L.昂薩格(1927)將德拜-許克爾強電解質溶液理論(見德拜-許克爾理論)推廣到溶液中離子的導電過程,形成了德拜-許克爾-昂薩格電導理論。認為在電解質溶液中,任一離子(稱中心離子)都被帶電荷符號相反的離子氛所包圍,在平衡情況下,離子氛是對稱的,此時符號相反的電荷平均分配於中心離子的周圍。在無限稀的溶液中,離子與離子間的距離甚大,不發生庫侖作用,故可以忽略離子氛的影響,即認為離子的行為不受其他離子的影響。但是在一般情況下,離子氛的存在影響著中心離子的行為,使其在電場中運動的速率減低,根據此理論它是由鬆弛力電泳力兩個原因所引起的。

鬆弛力

取中心為正離子和外圍為負離子氛者為例。在外加電場的作用下,中心正離子向陰極移動,外圍離子氛的平衡狀態受到破壞。但因庫侖作用,離子間仍有恢復平衡重建新的離子氛的趨勢。依照進行的方向,在中心正離子的前面,必須建立新的負離子氛,同時中心離子後面的舊離子氛要拆散,無論建立或拆散一個離子氛都需要一定時間,這個時間稱為鬆弛時間。因為離子一直在前進,中心離子的前半邊新的離子氛未能完全建立,後半邊舊的離子氛未能完全拆散,這就形成了不對稱的離子氛,這種不對稱的離子氛對中心離子在電場中的運動產生了一種阻力,通常稱為鬆弛力。它使得離子的運動速率降低,因而使當量電導降低。

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