Galvenā atšķirība starp jonu kustīgumu un jonu ātrumu ir tā, ka jonu kustība nosaka jonu spēju pārvietoties pa vidi, turpretim jonu ātrums nosaka, cik ātri joni pārvietojas vidē.
Elektrolīta vadītspēja rodas no jonu kustības caur elektrolītisko vidi. Tomēr viņi nepārvietojas labi sakārtotā veidā. Tāpēc šīs kustības ātrums atšķiras no viena jona uz otru. Jonu kustība ir saistīta ar ārēju elektrostatisko lauku.
Kas ir jonu mobilitāte?
Jonu mobilitāte jeb elektriskā mobilitāte ir jonu spēja pārvietoties pa vidi elektriskā lauka ietekmē. Joni ir lādētas daļiņas; tādējādi tiem ir vai nu negatīvs, vai pozitīvs elektriskais lādiņš. Tāpēc elektriskais lauks var ietekmēt šo jonu kustību. Mēs nosaucam jonu atdalīšanas procesu pēc to mobilitātes gāzes fāzē kā "jonu mobilitātes spektrometriju". Turklāt, ja mēs veicam šo atdalīšanu šķidrā fāzē, mēs to saucam par "elektroforēzi".
1. attēls: jonu mobilitātes spektrometrija
Turklāt matemātiskā izteiksmē jonu mobilitāti varam definēt kā novirzes ātruma attiecību pret elektriskā lauka lielumu. Tas ir šāds:
μ=vd/E
μ ir jonu kustīgums, savukārt Vd ir jonu novirzes ātrums un E ir pielietotā elektriskā lauka lielums. Šis vienādojums ir derīgs gan gāzes, gan šķidruma fāzei. Tomēr elektriskajam laukam jābūt vienmērīgam visā vidē.
Kas ir jonu ātrums?
Jonu ātrums ir ātrums, ko iegūst, jonam pārvietojoties pa vidi zem vienības elektriskā lauka. Mēs to saucam par dreifēšanas ātrumu, un tā ir vidējā vērtība. Šeit elektriskajam laukam ir jābūt vienmērīgam, un tas var iedarboties uz kustīgo lādēto daļiņu. Turklāt mēs varam dot šo jonu ātrumu šādi:
Vd=μE
Vd ir jonu ātrums, un μ ir jonu kustīgums, savukārt E ir ārējā elektriskā lauka lielums. Šī ātruma mērvienība ir ms-1.
Kāda ir atšķirība starp jonu mobilitāti un jonu ātrumu?
Jonu kustīgums un jonu ātrums ir ļoti saistīti ķīmiski jēdzieni. Galvenā atšķirība starp jonu mobilitāti un jonu ātrumu ir tāda, ka jonu mobilitāte nosaka jonu spēju pārvietoties pa vidi, turpretim jonu ātrums nosaka, cik ātri joni pārvietojas pa vidi. Turklāt vēl viena būtiska atšķirība starp jonu kustīgumu un jonu ātrumu ir tā, ka jonu mobilitātes mērvienība ir m2 V−1 s −1, kamēr jonu ātruma mērvienība ir ms−1
Kopsavilkums - jonu mobilitāte pret jonu ātrumu
Joni ir lādētas daļiņas. Ir divas galvenās formas kā katjoni un anjoni. Tomēr abi šie joni var veicināt elektrolīta vadītspēju. Īsāk sakot, jonu mobilitāte un jonu ātrums ir divi ķīmiski jēdzieni, kas apraksta šo jonu kustību caur vidi. Galvenā atšķirība starp jonu mobilitāti un jonu ātrumu ir tāda, ka jonu mobilitāte nosaka jonu spēju pārvietoties pa vidi, turpretim jonu ātrums nosaka, cik ātri joni pārvietojas pa vidi.
