액체 접합 전위

액체 접합 전위(, LJP)는 농도가 다른 두 전해질 용액이 서로 접촉할 때 발생한다. 더 농축된 용액은 상대적으로 덜 농축된 용액으로 확산하려는 경향이 있다. 각 이온의 확산 속도는 전기장에서의 속도, 즉 이온 이동도에 대략 비례한다. 만약 음이온이 양이온보다 더 빠르게 확산한다면, 음이온은 희석 용액으로 먼저 확산되어 희석 용액은 음으로 대전되고 농축 용액은 양으로 대전된다. 이로 인해 두 용액의 접합부에서 양전하와 음전하의 전기 이중층이 형성된다. 따라서 접합점에서 이온 이동으로 인해 전위차가 발생한다. 이 전위를 액체 접합 전위 또는 확산 전위라고 하며, 이는 비평형 전위이다. 전위의 크기는 이온 이동의 상대적 속도에 따라 달라진다.

 계산 
액체 접합 전위는 직접 측정할 수 없고 계산해야 한다. 이동이 있는 농담전지의 기전력(EMF)에는 액체 접합 전위가 포함된다.

이동이 없는 농담전지의 EMF는 다음과 같다.

여기서 과 는 두 용액 내 HCl의 활동도이며, 은 보편 기체 상수, 는 온도, 는 패러데이 상수이다.

이동이 있는 농담전지의 EMF(이온 수송수 포함)는 다음과 같다.

여기서 와 은 각각 오른쪽 및 왼쪽 전극의 HCl 용액 활동도이며, 은 Cl−의 수송수이다.

액체 접합 전위는 이온 이동이 있는 경우와 없는 경우의 두 농담전지 EMF의 차이이다.

 제거 
액체 접합 전위는 화학 전지의 기전력의 정확한 측정을 방해하므로, 정확한 측정을 위해서는 그 영향을 가능한 한 최소화해야 한다. 액체 접합 전위를 제거하는 가장 일반적인 방법은 접합부를 구성하는 두 용액 사이에 포화 염화 칼륨(KCl) 및 질산 암모늄(NH4NO3) 용액과 리튬아세테이트(CH3COOLi)로 구성된 염다리를 놓는 것이다. 이러한 다리를 사용하면 다리 내 이온이 접합부에 과량으로 존재하며, 거의 모든 전류를 경계면을 가로질러 운반한다. KCl/NH4NO3의 효율은 이 염들에서 음이온과 양이온의 이온 수송수가 같다는 사실과 관련이 있다.

 같이 보기 
 농담전지
 이온 수송수
 ITIES
 전기화학 동역학

 각주 
 Advanced Physical Chemistry by Gurtu & Snehi
 Principles of Physical Chemistry by Puri, Sharma, Pathania

 외부 링크 
 J. Phys. Chem. Elimination of the junction potențial with glass electrode
 Open source Liquid Junction Potential calculator
 Junction Potential Explanation Video

분류:이온
분류:전기화학
분류:물리화학
분류:확산