プロトン伝導膜と電気伝導膜はどう違うのですか?

A 回答 (2件)

電気伝導膜というのは基本的には「電気」を流す膜だというだけです。

場合によっては「電子」伝導膜を指す場合もありますが,
広義には全てのイオン伝導膜を含みます。

ということで,電気伝導膜は「プロトン伝導膜」を含む為,
「燃料電池に電気伝導膜は利用されています」。

「電子伝導膜」を指した場合は燃料電池には利用されません。
これは燃料電池の基本原理に関わる問題です。
つまり,燃料電池は「化学ポテンシャル」から「電気ポテンシャル」を取り出す装置だということです。

イオンは化学ポテンシャルと電気ポテンシャルの双方の影響を受けます。イオン伝導膜の両面で電気化学ポテンシャルの違いがああるとき,イオンは移動します。電気化学ポテンシャルは電気ポテンシャルと化学ポテンシャルの和ですから,化学ポテンシャルの膜の表裏の差と電気ポテンシャルの裏表の差が一致っしたとき,イオンの流れがとまります。
逆に言うと,化学ポテンシャルに表裏の差があるとき,電気ポテンシャルでその差をうめる方向にイオンの流れが発生するわけです。

この関係はキャリアーがどのイオンであるかは問いません。
また,高分子膜であろうと,固体酸化物であろうとアルカリ溶液であろうと同じです。

何故「電子伝導膜」が利用されないかはもうお分かりだとおもいますが,「電子伝導膜」のキャリアーは「電子」」です。
電子は電気ポテンシャルのみの影響を受けます。
ということで,「電子伝導膜」の表裏に電気ポテンシャルの差があるとき,電子が流れ,電気ポテンシャルの差を消してしまうのです。これでは「電池」にならないわけです。

「燃料電池」ということで経験者に昇格しときます。(^^;
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
わかりました。
授業に役立てたいと思います。

お礼日時:2003/07/12 17:36

プロトン伝導膜はキャリアーがプロトン(H+)です。



電気伝導膜は電気を電気を伝導する膜です。
キャリアーは未確定です。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

この分野に詳しそうなので、突っ込んで質問させてください。

燃料電池に使われているのは、プロトン伝導性膜だと思うんですけど、電気伝導膜は燃料電池には使われないですよね?

お礼日時:2003/07/12 00:06

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Qイオン伝導性について

イオン伝導性について調べているのですが、掲載されているのが難しく、理解に困っています。
『イオン伝導性』のことを教えてください

Aベストアンサー

イオンは電気を帯びている(つまり帯電している)物質のことで、例えば食塩(塩化ナトリウム)を水に溶かすと
 NaCl → Na+ + Cl-
と水和してそれぞれ
Na+ナトリウムイオン(+の電気を帯びている)
Cl-塩化物イオン (-の電気を帯びている)
と呼びます。

伝導性は「伝え導く性質」です。

つまりイオンが伝わる性質ってことです。
電池がわかりやすい例だと思います。
参考URL載せました。
溶液の中ではイオンは自由に動き回れます。
またイオンは電気を帯びているので、イオンが動くことによって、電気が銅線を伝わるのと同じように、電気が溶液中で流れるわけです(語弊があるかもしれませんが)

イオン伝導性と電気伝導性の違いは、電子自身が動き回る電気伝導性に対して、電気を帯びている(電子を持っている)イオンが溶液中を動き回るということです。

電気伝導度は金属や半導体を扱うときに使いますが、イオン伝導度は金属でない有機物(DNAや高分子ポリマーなど)で使われることが多いと思います。
固体でも「イオン伝導性」という言葉が使われておりますが、これも基本の原理は上に書いたのと変わらないです。

 

参考URL:http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/denchi1.html

イオンは電気を帯びている(つまり帯電している)物質のことで、例えば食塩(塩化ナトリウム)を水に溶かすと
 NaCl → Na+ + Cl-
と水和してそれぞれ
Na+ナトリウムイオン(+の電気を帯びている)
Cl-塩化物イオン (-の電気を帯びている)
と呼びます。

伝導性は「伝え導く性質」です。

つまりイオンが伝わる性質ってことです。
電池がわかりやすい例だと思います。
参考URL載せました。
溶液の中ではイオンは自由に動き回れます。
またイオンは電気を帯びているので、イオンが動くこ...続きを読む


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