Можно вызвать:
1) изменением концентрации (активности) вещества в одной части раствора по отношению к другой. Если количество перескоков данной частицы в направлении уменьшения ее концентрации будет больше, чем в другом направлении, то возникает поток диффузии.
Диффузия – перемещение молекул (ионов) под действием градиенты химического потенциала (градиента концентрации)
2) Наложением электрического поля, которое вызовет направленное движение ионов – миграция.
Поток вещества
Электрический ток в электролите можно выразить как потом переносимого вещества.
Поток – произведение концентрации частиц на их скорость.
Скорость диффузии и оператор градиента
линейная зависимость скорости потока диффузии от градиента химического потенциала
l – средняя длина перескока частицы, ΔG – энергия активации перескоков
Поток диффузии
Движущей силой диффузии является градиент химического потенциала
Вывод уравнения Фика
Для одномерной диффузии:
Di – коэффициент диффузии
Первый закон Фика
– для одномерной диффузии
относится к стационарной диффузии (когда градиент концентрации не изменяется во времени)
– трехмерная диффузия
Поток диффузии пропорционален градиенту концентрации
[Di] = м2/с или см2/ с
Миграция
Перемещение ионов под действием градиента электрического поля.
Направление движения катиона совпадает с направлением поля, а анион движется в обратном направлении
Электрическая подвижность ионов (абсолютная скорость движения иона) – скорость при напряжении электрического поля 1 В/м
Химический и электрохимический потенциалы
Химический потенциал i-того компонента – парциальная молярная энергия Гиббса или частная производная энергии Гиббса по числу молей данного вещества (p и T = const)
В случае заряженных частиц:
Второе слагаемое представляет собой работу по преодолению разности потенциалов при перемещении заряженной частицы.
Вывод уравнение Нернста-Эйнштейна
Если ионы не перемещаются то:
уравнение Нернста-Эйнштейна
При бесконечном разбавлении:
Диффузионный потенциал
Возникает на границе между разными растворами электролитов
Причина – различный коэффициент диффузии (или электрическая подвижность) ионов
Пусть D_ > D+
1) Анионы будут перемещаться быстрее
2) Произойдет пространственное разделение зарядов (+ и –)
3) Возникает электрическое поле, которое будет ускорят движение катионов и замедлять движении анионов
4) через некоторое время скорость движения катиона и аниона станут равными – возникает общий поток электролита (электролит диффундирует как одно целое)
Между областями с разными концентрациями устанавливается стационарная разность потенциалов – диффузионный потенциал
Общий поток катионов: 
Общий поток анионов: 
В стационарных условиях: v+ = v– = v ( общая скорость перемещения катионов и анионов)
