Kľúčový rozdiel medzi iónovou mobilitou a iónovou rýchlosťou je ten, že iónová mobilita definuje schopnosť iónov pohybovať sa prostredím, zatiaľ čo iónová rýchlosť definuje, ako rýchlo sa ióny pohybujú prostredím.
Vodivosť elektrolytu vzniká pohybom iónov cez elektrolytické médium. Nehýbu sa však usporiadaným spôsobom. Preto je rýchlosť tohto pohybu medzi jednotlivými iónmi iná. Pohyb iónov je spôsobený externe aplikovaným elektrostatickým poľom.
Čo je iónová mobilita?
Iónová pohyblivosť alebo elektrická pohyblivosť je schopnosť iónov pohybovať sa prostredím vplyvom elektrického poľa. Ióny sú nabité častice; teda majú buď záporný alebo kladný elektrický náboj. Preto môže elektrické pole ovplyvniť pohyb týchto iónov. Proces oddeľovania iónov podľa ich pohyblivosti v plynnej fáze nazývame „spektrometria pohyblivosti iónov“. Navyše, ak túto separáciu robíme v kvapalnej fáze, nazývame to „elektroforéza“.
Obrázok 1: Spektrometria iónovej mobility
Ďalej, matematicky môžeme definovať pohyblivosť iónov ako pomer rýchlosti driftu k veľkosti elektrického poľa. Je to takto:
μ=vd/E
μ je iónová pohyblivosť, zatiaľ čo Vd je driftová rýchlosť iónu a E je veľkosť aplikovaného elektrického poľa. Táto rovnica platí buď pre plynnú fázu, alebo pre kvapalnú fázu. Elektrické pole by však malo byť rovnomerné v celom médiu.
Čo je iónová rýchlosť?
Iónová rýchlosť je rýchlosť získaná pohybom iónu cez médium pod jednotkovým elektrickým poľom. Nazývame to rýchlosť driftu a je to priemerná hodnota. Tu musí byť elektrické pole rovnomerné a môže pôsobiť silou na pohybujúcu sa nabitú časticu. Okrem toho môžeme túto iónovú rýchlosť zadať takto:
Vd=μE
Vd je iónová rýchlosť a μ je iónová pohyblivosť, zatiaľ čo E je veľkosť vonkajšieho elektrického poľa. Jednotka merania pre túto rýchlosť je ms-1.
Aký je rozdiel medzi iónovou pohyblivosťou a iónovou rýchlosťou?
Iónová pohyblivosť a iónová rýchlosť sú veľmi príbuzné chemické pojmy. Kľúčový rozdiel medzi iónovou mobilitou a iónovou rýchlosťou je ten, že iónová mobilita definuje schopnosť iónov pohybovať sa médiom, zatiaľ čo iónová rýchlosť definuje, ako rýchlo sa ióny pohybujú médiom. Okrem toho, ďalší významný rozdiel medzi iónovou pohyblivosťou a iónovou rýchlosťou je ten, že jednotka merania iónovej pohyblivosti je m2 V−1 s −1, pričom jednotka merania iónovej rýchlosti je ms−1
Zhrnutie – Iónová mobilita vs iónová rýchlosť
Ióny sú nabité častice. Existujú dve hlavné formy ako katióny a anióny. Oba tieto ióny však môžu prispievať k vodivosti elektrolytu. Stručne povedané, iónová pohyblivosť a iónová rýchlosť sú dva chemické pojmy, ktoré opisujú pohyb týchto iónov cez médium. Kľúčový rozdiel medzi iónovou pohyblivosťou a iónovou rýchlosťou je ten, že iónová mobilita definuje schopnosť iónov pohybovať sa médiom, zatiaľ čo iónová rýchlosť definuje, ako rýchlo sa ióny pohybujú médiom.
