Перенос ионов в трехслойных ионообменных мембранных системах при интенсивных токовых режимах — страница 11

  • Просмотров 382
  • Скачиваний 13
  • Размер файла 136
    Кб

не влияет на распределение напряженности электрического поля в диффузионном слое (I) и в мембране (за исключением тонкой области на границе раздела фаз) и необходимо лишь для расчета распределения напряженности электрического поля в плотной части ДЭС со стороны диффузионного слоя (I) и в фазе мембраны . Как показывают оценки, полученные в главе 4, толщина этой области ~ 20…100 Ả, поэтому можно считать, что на величину падения

потенциала в мембранной системе выбор параметра также не влияет. Рис. 3. Вольт-амперные характеристики ионообменных мембран в растворах электролитов. Кривые, обобщенные по литературным данным: 1а – классический случай вольт-амперной кривой в мембранной системе, в которой диссоциация молекул воды отсутствует и не учитывается пространственный заряд; 1б – теоретический случай вольт-амперной кривой в мембранной системе, в

которой диссоциация молекул воды отсутствует, но учитывается пространственный заряд (U*); 2 – случай вольт-амперной характеристики с низкой скоростью диссоциации воды (U+); 3 – случай вольт-амперной характеристики со средней скоростью диссоциации воды (U0); 4 – случай вольт-амперной характеристики с высокой скоростью диссоциации воды (U-). Здесь и на других рисунках ромбиками обозначены экспериментальные данные Н.Д. Письменской. 3

Рис. 4. Зависимости экспериментальных чисел переноса ионов Na+ от плотности протекающего тока, обобщенные по литературным данным: 1 (T+) – случай мембран с ионогенными группами с низкой каталитической активностью; 2 (T0) – случай мембран с каталитически активными ионогенными группами; 3 (T-) – случай мембран с каталитически высокоактивными ионогенными группами. 3. Задается начальная толщина диффузионного слоя (I) . 4. С помощью

итерационной процедуры находятся величины , , распределения напряженности электрического поля и концентраций в диффузионных слоях и в мембране. 5. По полученному распределению напряженности электрического поля находится падение потенциала во всей системе . 6. Значения и сравниваются, и если условие малости относительной погрешности несовпадения экспериментальных и расчетных данных заданной точности не достигает, то по

методу Ньютона находится новое значение , после чего осуществляется переход к пункту 4. В противном случае осуществляется выход из процедуры. В диссертационной работе проведены расчеты для девяти случаев комбинации кривых T+, T0, T- (рис. 4), отражающих зависимость эффективных чисел переноса от плотности тока, с вольт-амперными кривыми U-, U0, U+, представленными на рис. 3. Найдена зависимость толщины диффузионного слоя от плотности