Преобразование уравнений
1)Уравнение Нернста-Планка.
, | (4.7) |
, | (4.8) |
Подставляем в выражение с :
то есть:
, | (4.9) |
где коэффициент диффузии электролита, число переноса ионов сорта 1. Физический смысл: доля электрического заряда, который переносят ионы, при условии, что и скорость течения равны 0. , при , .
Если и тогда , т.е. - это диффузия ионов 1 и 2 в одном направлении и с одинаковой скоростью.
- диффузионный потенциал.
Если то в (4.9)
, т.е. ,
Число переноса показывает долю электричества, которая переносится ионами 1 при условии, что .
1. Уравнение Нернста-Планка и уравнение материального баланса.
уравнение материального баланса.
(4.10) | |
(4.11) | |
(4.12) |
Подставляем в (4.10) и дифференцируем:
, т.е.:
2. Оценка производных:
Так как по меньшей мере на 2 порядка меньше чем , то на 4 порядка больше чем , этим слагаемым мы пренебрегаем.
, | (4.13) |
Это дифференциальное уравнение в частных производных – основное уравнение модели.
3. Граничные условия.
где эффективное число переноса, которое показывает долю электричества, переносимую ионами 1 через мембрану в условиях, когда перенос осуществляется диффузией и миграцией.
, | (4.14) |
Из (4.14) и (4.11) получаем:
При
, | (4.15) |
A, K – анионо- и катионообменная мембрана, считаем известными.
Второе граничное условие:
Значение скачков потенциала можно найти путем интегрирования уравнения (4.8) , представленные граничными условиями (4.5):
, | (4.16) |
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 661;