Модель концентрационной поляризации

Идеализированная модель концентрационной поляризации основана на теории пограничного слоя, образующегося при обтекании плоской пластины. Предполагается, что в набегающем потоке профиль скорости и концентрации однородны. Результатом анализа является независимость изменения распределения скорости и концентрации растворенного вещества вдоль потока. Профили этих двух распределений показаны на рис. 5.17, где толщина пограничного слоя по скорости обозначена через 6 , а толщина концентрационного пограничного слоя — через 8 . При общепринятых условиях прилипания на стенке скорость увеличивается от нуля на по- [c.196]

Расчет концентрационной поляризации проводят, исходя из различных моделей процесса массопереноса растворенного вещест- [c.341]

Расчет концентрационной поляризации КП проводят исходя из различных моделей процесса массопереноса растворенного вещества через мембрану [4]. Распределение концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны схематично показано на рис. 15.1.3.1. [c.381]

Расчет концентрационной поляризации проводят исходя из различных моделей процесса массопереноса растворенного вещества через мембрану [50—71]. При использовании модели с распределением концентрации растворенного вещества у поверхности мембраны, показанным на рис. 3-1, предполагают [50—52], что растворенное вещество переносится в пограничном слое молекулярной диффузией и конвекцией. В этом случае [c.59]

Другие косвенные методы определения концентрационной поляризации основаны на использовании различных моделей переноса вещества через мембрану. Например, в работе [83] использована модель, по которой поток растворенного вещества через мембрану описывается зависимостью [c.68]

Интересная информация о протекании электрохимических процессов может быть получена из переменнотоковых измерений. Мы остановимся лишь на одной общей особенности поведения электрохимических систем в цепях переменного тока. Это поведение в отсутствии концентрационной поляризации обычно представляют в виде модели из параллельных соединений сопротивления Н и емкости С. Под Н понимают так называемое сопротивление реакции, под С — емкость двойного слоя. Сопротивление элемента Н постоянному току равно отношению —т]/г, сопротивление переменному току — производной —йг 1(И (дифференциальное сопротивление ячейки). [c.13]

Рис. 2. Вольт-амперные характеристики одного элемента модели, моделирующие а — химическую поляризацию б — концентрационную поляризацию в — смешанную поляризацию. Точки на кривых — расчетные значения, подсчитанные соответственно по уравнениям (1), (2) и (3).

Авторы старались выдержать следующую логику изложения материала основные уравнения переноса выводились с позиций термодинамического (глава 2) и микроскопического (глава 3) подходов с учетом структуры ионообменного материала (глава 1). Затем на основе содержания глав 1-3 были проанализированы структурно-кинетические модели мембран (глава 4), при этом кратко перечислены свойства мембран и явления переноса и закономерности, которые могут быть описаны в рамках той или иной модели. Наконец, в главе 5 рассмотрены основные транспортные свойства мембран (электропроводность, диффузионная проницаемость, селективность переноса противоионов, перенос воды), причем экспериментальные закономерности проанализированы в рамках той или иной структурно-кинетической модели. Глава 6 посвящена учету влияния концентрационной поляризации мембран на их транспортные характеристики. [c.7]

Если процесс в пористом электроде протекает по закону концентрационной или смешанной поляризации, лампы в модели должны быть настроены на соответствующие вольт-амперные характеристики по уравнению (2) или уравнению (3). [c.24]

Джексон и Бломгрен предположили, что поляризация обусловлена замедлением диффузии хлорид-ионов к аноду, которым приходится диффундировать через пористый слой Li l, а не только через объем раствора. Для проверки этой модели поляризации анода было найдено решение диффузионного уравнения для нестационарного состояния, а подстановка в полученное уравнение экспериментальных данных привела в конечном счете к определению коэффициента диффузии ионов С1 в слое хлорида лития. Расчет показал, что D имеет порядок величины 10 см сек, т. е. промежуточное между Л в растворе ( 10 см /сек) и в непористом твердом теле см /сек и меньше). Рассмотренная модель поляризации литиевого анода подтверждается следующим наблюдением при проведении аналогичного опыта с большим объемом электролита концентрационная поляризация такого типа не обнаруживается, поскольку весь образующийся хлористый литий растворяется. Если опыт осуществлять с электролитом, который насыщен по Li l, но перемешивается, то и в этом случае концентрационная поляризация не наблюдается. По окончании перемешивания электролита на дне ячейки виден Li l. Отсюда следует, что продукт держится на аноде непрочно. [c.86]

Приведенная модель в целом является значительным вкладом в развитие представлений о концентрационной поляризации и предельном потоке при ультрафильтрации, но она не лишена недостатков. Так, из опубликованных в литературе данных известно, что концентрация геля Сд не постоянна по всему гелю .зависит от концентрации раствора и скорости поперечного течения [4]. Кроме того, концентрация гелеобразования Сд для одного и того же компонента, по данным разных авторов, варьирует в широких пределах [5]. Модель предполагает постоянство константы к, тогда как известно, что коэффициенты диффузии макромолекул часто оказываются концентрационно зависимыми. И, наконец, заметим, что способность к гелеобразованию сильно зависит от природы высокомолекулярного компонента, например, белки относятся к веществам, легко образующим слой геля на поверхности мембраны, тогда как декстраны не образуют его даже при очень высоких концентрациях. [c.404]

Явления концентрационной поляризации приводят к увеличению концентрации растворенного компонента у поверхности мембраны. В том случае, если этот компонент полностью задержив21ется мембраной, в условиях стационарности конвективный поток молекул данного компонента к поверхности мембраны будет равен противоположному по направлению диффузионному потоку в объем раствора, подающегося на мембрану. Следовательно, при 100% задержании молекул растворенного вещества их скорость в пограничном слое будет равна нулю. Уравнение УП-8 можно вывести из баланса масс, как это было показано в разд. УП-2. Из-за повышенной концентрации пограничный слой будет оказывать гидродинамическое сопротивление проникновению молекул растворителя через мембрану. В этих условиях и в отсутствие гелеобразования поток растворителя может быть представлен моделью сопротивления, состоящей из последовательности двух сопротивлений — сопротивления пограничного слоя Кы и сопротивления мембраны Ят- Схема этой модели дана на рис. УП-13. [c.410]

Термодинамика цепей, комбинированная с теорией графов, появилась как метод, облегчающий моделирование сложных мембранных процессов [110-120]. Достигается это благодаря достаточно формализованной процедуре построения модели, позволяющей учесть концентрационную зависимость коэффициентов проводимости мембраны, влияние концентрационной поляризации, возможное наличие нескольких слоев в структуре мембраны и другие особенности мембранных систем. Моделирование системы облегчается благодаря использованию графического представления и математического аппарата, разработанных в теории электрических цепей. В частности, для решения получаемых математических задач используется программный пакет SPI E [118, 120]. [c.128]

В ранних работах описание концентрационной поляризации ионообменных мембран, по аналогии с кинетикой электродных процессов, ограничивалось выписыванием уравнений переноса Нернста-Планка в обессоливаемом диффузионном слое, принятии условия равновесия на границе с мембраной и использовании упрощенных уравнений переноса в мембране (однослойная или двуслойная модель) [71-76]. Имеется сравнительно небольшое число работ, развивающих трехслойную смешаннодиффузионную модель (система диффузионный слой I /мембрана/ диффузионный слой [c.272]

Примером простейшей электрохимической системы с распределенными параметрами может служить тонкая трубка, содержащая раствор электролита, на стенках которой идет электрохимическая реакция, а поляризация задается на одном конце. Эта модель, которая поддается описанию в рамках одномерного приближения, позволяет изучить активационно-омический и концентрационный режимы как в двухфазной, так и в трехфазной системах. Полученные результаты легко обобщаются на случай жидкостных пористых электродов, структурные особенности которых учитываются с помощью эффективных коэффициентов переноса (гл. 6). Анализ простейших трехфазных систем позволяет развить теорию газовых пористых электродов (гл. 9), а также дать количественную трактовку экспериментам с иолупогруженными электродами (гл. 8). [c.214]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология