Концентрационный профиль растворенного вещества

Прохождение постоянного тока через электрохимически активную (изменяющую числа переноса ионов п) диафрагму или мембрану, разделяющую два одинаковых раствора электролита, должно приводить к изменению его концентрации как внутри мембраны (в порах диафрагмы), так и в прилежащих слоях раствора. Исследование возникающих концентрационных профилей представляет несомненный интерес в связи с многочисленными приложениями электродиализ, электроосмотическое обезвоживание, электрохимическое закрепление грунтов, ионофорез лекарственных веществ, вызванная поляризация, аналитический метод определения чисел переноса ионов [1, 2]. [c.70]

Это уравнение является основным уравнением модели пограничного слоя [11-13]. Пограничный слой можно рассматривать как концентрированный раствор, проницаемый для молекул растворителя, причем проницаемость такого застойного слоя сильно зависит от концентрации и молекулярной массы растворенного компонента. Сопротивление пограничного слоя в случае высокомолекулярных растворенных компонентов (что отвечает ультрафильтрационным процессам) превышает сопротивление пограничного слоя, характерного для процессов мембранной обработки растворов низкомолекулярных веществ (т. е. обратного осмоса). Из-за наличия концентрационного профиля в пограничном слое проницаемость Р становится функцией расстояния от мембраны, т. е. координаты х внутри области между х = О и х = 6. [c.410]

Исследование профилей, возникающих внутри мембраны при различных соотношениях градиентов потенциала, концентрации и давления проведено в работах [3—6] и др. В этих работах, однако, не рассматривались концентрационные изменения в растворе, изученные электрохимиками при рассмотрении процессов разряда ионов на электроде, в частности в работах [7—10]. Отклонение потенциала электрода при прохождении тока от равновесного значения, называемое перенапряжением, обусловлено рядом причин и, в частности, концентрационной поляризацией, связанной с медленностью подвода реагирующих веществ к поверхности и с образованием в растворе диффузионного слоя с концентрацией, убывающей в направлении к электроду. [c.70]

Внешняя граница диффузионного слоя определится как точка пересечения касательных, проведенных к концентрационному профилю растворенного вещества в точке на границе раздела фаз и в глубине раствора (см. рис. 6.1). Таким образом, представление о наличии погранслоя, где вещество переносится только диффузией, в рамках более общей теории конвективной диффузии оказывается удобной идеализацией (криволинейный концентрационный профиль заменяется кусочно-линейным). Причем при этом нет необходимости накладывать ограничения на профиль скорости течения жидкости, чтобы согласовать формулу (6.1) с уравнением (6.2). [c.266]

В условиях концентрационного переохлаждения устойчивость присуща либо ячеистой, либо дендритной структуре. Если на гладкой границе расплав — кристалл при наличии зоны концентрационного переохлаждения возникает выпуклый выступ (фиг. 3.16), то вершины выступов О станут проявлять тенденцию к продвижению в расплаве до точек О, где температура равна температуре плавления. Линия АВ отвечает действительной температуре раствора, а линия СВ — температуре плавления сообразно диаграмме состояния. Иными словами, фазовая граница будет стремиться врастать в раствор, чтобы снять концентрационное переохлаждение (область ОБ — зона концентрационного переохлаждения). Но поскольку поверхность перестала быть плоской, диффузия вдоль боковых сторон способна подводить растворенное вещество, чтобы устранить концентрационное переохлаждение в областяхФорма поверхности кристалла на участках ОР самопроизвольно изменится таким образом, чтобы диффузия вдоль боковых сторон выступов обеспечивала снятие концентрационного переохлаждения. Состав вдоль ОЕ самопроизвольно придет в соответствие с диаграммой состояния для данного температурного профиля. Форма ячеек зависит от температурного градиента, диффузионного поля (различия концентраций и коэффициента диффузии) и значений свободной поверхностной энергии в различных направлениях по поверхности раздела расплав — кристалл. По Тиллеру [29] поверхность с увеличением температурного градиента часто приобретает характерные морфологические признаки, изображенные на фиг. 3.15,6. При очень высоких переохлаждениях у фронта кристаллизации ячеистый рост сменяется дендритным, или папоротникообразным, с длинными выступами в виде ветвей, пронизывающих расплав. Морозные узоры на оконных стеклах — прекрасный пример дендритов. [c.130]