Numero di trasporto
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Il numero di trasporto, simboleggiato dalla lettera minuscola t, indica la frazione di corrente elettrica trasportata da un catione o un anione, derivati dalla dissociazione ionica di un elettrolita, rispetto alla corrente trasportata da tutti gli ioni presenti nell'elettrolita.[1]
Matematicamente questo equivale alla seguente formula, riferita all'elettrolita generico :[2]
dove:
- è la concentrazione, misurata in ;
- è la conduttività ionica, misurata nel SI in , in cui:
- è il numero di carica, ossia la carica elettrica divisa per la carica elementare;
- è la costante di Faraday, ;
- è la mobilità elettrica, misurata nel SI in .
Dalla definizione si nota come il numero di trasporto assuma sempre valore compreso tra zero e uno mentre la somma dei numeri di trasporto di ogni elettrolita presente in soluzione dà come risultato 1: .
Dalla definizione data, consegue che la conduttività ionica equivalente limite, simboleggiata con , di un elettrolita binario è legata sia al numero di trasporto a diluizione infinita del catione, , sia al numero di trasporto a diluizione infinita dell'anione, . Matematicamente, la relazione è espressa nella forma:[3]
dove e sono rispettivamente le mobilità ioniche relative al catione e all'anione.
A diluizione infinita , per cui, sommando membro a membro le due precedenti equazioni, si ha
Conoscendo i valori di conduttività ionica equivalente limite è possibile calcolare, determinando sperimentalmente il numero di trasporto, la mobilità ionica del catione o dell'anione. Ciò risulta utile, in ambito elettrochimico, quando occorre conoscere questi valori per potere applicare la legge dell'indipendente mobilità degli ioni.
Il concetto di "numero di trasporto" venne introdotto nel 1853 da Johann Wilhelm Hittorf.