Le nombre de transport d'un ion, désigné par "T", représente la fraction du courant total transporté par cet ion pendant l'électrolyse. Ces nombres sont cruciaux pour comprendre le mouvement des ions dans une solution électrolytique et sont déterminés en utilisant diverses méthodes, dont deux sont:
1. Méthode de HitTorf:
Cette méthode consiste à analyser les changements de concentration d'électrolyte autour des électrodes après électrolyse. Voici une ventilation étape par étape:
a) Configuration expérimentale:
* Une cellule électrolytique avec deux compartiments séparés par un diaphragme poreux est utilisée.
* Les électrodes sont immergées dans la solution d'électrolyte, et un courant direct passe par la cellule pendant une durée spécifique.
* La solution d'électrolyte dans les deux compartiments est analysée avant et après l'électrolyse pour déterminer les changements de concentration.
b) Principe:
* Le nombre de transport d'un ion est déterminé en analysant le changement de concentration de l'électrolyte autour des électrodes.
* Le changement de concentration reflète la migration des ions pendant l'électrolyse.
* Le rapport de la variation de concentration de l'ion autour d'une électrode à la variation totale de concentration donne le nombre de transport de cet ion.
c) Calculs:
* Le numéro de transport du cation, T +, est calculé comme:
t + =(changement de concentration de cation dans le compartiment anode) / (changement total de la concentration d'électrolyte)
* De même, le numéro de transport de l'anion, t-, est calculé comme suit:
t- =(changement de concentration de l'anion dans le compartiment cathode) / (changement total de la concentration d'électrolyte)
* Notez que t + + t- =1, reflétant le courant total transporté par les deux ions.
2. Méthode des limites mobiles:
Cette méthode consiste à observer le mouvement d'une frontière entre deux solutions pendant l'électrolyse. La frontière est généralement établie entre une solution colorée contenant l'ion d'intérêt et une solution incolore contenant un ion différent.
a) Configuration expérimentale:
* Un tube vertical avec un matériau non conducteur (par exemple, en verre) est rempli de deux solutions:la solution d'intérêt contenant un ion coloré en bas et une solution incolore contenant un ion différent en haut.
* Les électrodes sont placées dans chaque solution et un courant direct passe par le tube.
* La frontière entre les deux solutions se déplace à mesure que l'électrolyse se déroule et son mouvement est observé et mesuré.
b) Principe:
* Le mouvement de la frontière reflète la migration de l'ion coloré.
* Le taux de mouvement de la frontière est proportionnel au nombre de transport de l'ion coloré.
* Le numéro de transport est calculé en utilisant la distance déplacée par la limite et le courant a passé.
c) Calculs:
* Le numéro de transport de l'ion coloré est calculé comme:
t =(distance déplacée par frontière * Faraday constante) / (courant * temps * Concentration de l'ion coloré)
Avantages et inconvénients:
| Méthode | Avantages | Inconvénients |
| --- | --- | --- |
| Méthode de HitTorf | Configuration simple, relativement peu coûteuse | Long et difficile à analyser les changements de concentration avec précision |
| Méthode des limites mobiles | Détermination plus précise des numéros de transport | Nécessite une configuration spéciale, limitée à certains électrolytes |
Les deux méthodes présentent leurs avantages et leurs inconvénients, et le choix de la méthode dépend de l'étude électrolytique spécifique et de la précision souhaitée.
