電解質溶液において、溶液中のイオンが移動する際 全電流に対する陽イオンと陰イオンの寄与の割合のことを イオンの輸率といいます。 （イオンの移動速度が異なるってことです！） こんな値に注目したきっかけは イオンの大きさの違いと言われています。 すなわち、高校の化学で学んだ電気分解を思い出すとよいのですが 電気分解において、陽極、陰極において酸化還元反応がおきます。 これにより、電子の流れが生まれて、電流が流れますが この電子は、現実的にはイオンによって運ばれていると捉えることができます。 具体例として、水の電気分解をあげます。 負極において、２H＋ ＋ ２e－ → H２ という還元反応がおきますが これは水素イオンという溶液中にいる電子の運び手に 電子が乗り込んだというイメージで捉えることができます。 同様に、陽極において 2O2－ → O2 ＋ 2e－ という酸化反応がおきますが これは溶液における、金属板への電子の送り手であるO2－が 電子を金属板へと送り込んだというイメージで捉えることができます。 このように、電子の流れをイオンが担っているとした時 それぞれのイオンには大小の違いがあるのだから それぞれのイオンが均等に電子の流れを担ってはいないだろうと いうことで考えたのが、輸率という概念です。 （イメージとしては、電子という荷物を、色んな体の人間が運んでいたら 運んでいる人間によって速度が違うだろうぐらいのイメージです。） すなわち、１Fの電流が流れた（１molのe－が流れた）時 その電流が流れるために 寄与した陽イオンの割合を陽イオンの輸率：t+ 寄与した陰イオンの割合を陰イオンの輸率：t－ と考えたのです。 この輸率という概念を実際に測定しようとすると 単なる電気分解の装置では 多少の陽イオンと陰イオンの寄与の違いにより 溶液中にイオン濃度の勾配ができたとしても すぐに拡散により均一な濃度になってしまいます。 そこで、イオンの移動する溶液部分を極端に細く かつくねくねと曲がったものにすれば 移動の影響を測定することができると考え M字型の試験管を用いて電気分解を行なって 陽極槽の塩濃度と陰極槽の塩濃度を測定することにより 初めて輸率を実際に測定したのがヒットルフです。 輸率は |
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