離子導電

離子導電

離子導電(ionic conduction)是指以正、負離子在電場中的定向運動構成的導電過程。電解質的溶液以及電解質在熔融狀態下都有離解的正、負離子從而具有離子導電性。

理論詮釋

離子導電離子導電

電解質溶液中以及熔融狀態下的電解質中都有能參與導電的正、負離子,具有離子導電性

。如硝酸銀溶於水中,離解為銀離子和硝酸根離子。沒有外電場時離子作無規則熱運動,沿任意方向不顯示電流;外加電場後離子除無規則熱運動外,正離子還順著電場方向、負離子還逆著電場方向分別發生“漂移”運動,形成巨觀電流。離子導電遵從歐姆定律,電流密度j與電場強度E成正比,j=σE,式中σ為電導率。離子導電是電解液導電的主要類型,重要性在化學和生物學領域。電解液的導電性是單純的離子導電性(見電解液導電)。電化學中電解液電導率的實驗測定,用於研究電解質溶液的物理化學性質,並用於化學分析。一些絕緣體如氯化鈉晶體、玻璃等,由於它們的離子在固體中的擴散,也具有微弱的離子導電性。溫度升高時熱擴散作用增強,離子電導率增大。電離氣體(例如日光燈中的汞蒸氣)中,離子參與導電,但在氣體中還有游離的自由電子也參與導電。由於電子質量遠小於離子,電場中漂移速度很大,因此在氣體中起主要作用的是電子導電(見氣體放電)。

典型實例

某些固態晶體在高溫時(例如達到一定溫度但尚未熔化的岩鹽),在外電場作用下也呈現離子導電性。

離子導電離子導電

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