Введение
1 Литературный обзор 14
1.1 Структура и строение мембран 14
1.1.1 Структурирование в сухих ионитах и перестройка структуры при гидратации. Классический взгляд на структуру мембран 14
1.2 Перенос в растворе. Понятие пограничного диффузионного слоя. Концепция Нернста и концепция Левина 19
1.2 Л Понятие диффузионного слоя. Концепция Нернста и концепция Левина 19
1.2.2 Изменение диффузионного слоя при протекании тока 22
1.3 Явления переноса Б мембранных системах и их описание в рамках термодинамики неравновесных процессов 22
1.3 1 Уравнения переноса в интегральной форме 23
1.3.2 Уравнения Кедем -Качальского в дифференциальной форме 27
1.3.4 Уравнения Неряста-Планка 28
1.3.3 Основные характеристики, используемые для описания мембранных систем 29
1.3.3.1 Коэффициенты в уравнениях Кедем-Качальского 30
1.4 Структурно-кинетические модели мембран 32
1.4.1 Гетерофазные модели 32
1.4.1.1 Двухфазные модели с одной проводящей фазой 33
1.4.1.2 Двухфазные модели с двумя проводящими фазами 33
1.4.1.3 Микрогетерогенная модель 34
1.5 Моделирование электромембранных систем 39
1.6 Применение нестадионарных процессов переноса в электрохимии..41
1.6.1 Хронопотенциомстрия как метод исследования поведения мембран при электродиализе 42
1.6.2 Реверсивный ЭД 49
2 Нестационарная электродиффузия в системах гомогенными мембранами 53
2.1 Общая постановка задачи 53
2.2 Одномерная модель 58
2.2.1 Уравнения переноса 58
2.2.2 Типы электрохимических ячеек и граничных условий 58
2.3 Метод решения 60
2.4 Верификация модели 61
2.4.1 Верификация с помощью аналитического решения Санда 62
2.5 Хронопотенциометрия в непроточной ячейке 64
2.5.2 Анализ хронопотенциограмм. Зависимость толщины ДС от плотности тока 68
2.6 Взаимная диффузия через горюонтально расположенную мембрану 74
2.7 Хронопотенциометрия гомогенных мембран в проточной ячейке .81
3 Нестационарная электродиффузия в системах с гетерогенными мембранами 88
3.1 Постановка задачи 88
3.3 Метод решения 90
3.4 Верификация модели 92
3.4.1 Верификация с использованием одномерной модели нестационарной электродиффузии 92
3.4.2 Верификация с использованием экспериментальных данных по измерению скачка потенциала между двумя точками в растворе, выполненному с помощью капилляров Луггипа 93
3.4.2.1 Верификация с использованием экспериментальных данных по измерению скачка потенциала между двумя точками в растворе, выполненному с помощью капилляров Луггина. Система без мембраны 95
3.4,2.2 Верификация с использованием экспериментальных данных по измерению скачка потенциала между двумя точками в растворе, выполненному с помощью капилляров Лугтина. Система с мембраной 99
3,5 Хропопотенциометрия гетерогенных мембран 101
4 Ревсрсньгй элсктродиализ 105
4.1 Реверсный электродиализ вод гидрокарбонатного класса 105
4.2 Теоретическое описание электродиализа с реверсом тока 109
4.2.1 Постановка задачи 109
4.3 Теоретическое описание реверсного электродиализа вод гидро карбонатно го класса 111
Основные результаты и выводы 114
Список использованных источников 116
Приложения 127
