Перенос ионов в мембранах - Заболоцкий В.И.
Перенос ионов в мембранах
Автор: Заболоцкий В.И.Другие авторы: Никоненко В.В.
Издательство: М.: Наука
Год издания: 1996
Страницы: 392
ISBN 5-02-001677-2
Читать: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180
Скачать:
В. И. ЗАБОЛОЦКИМ В. В. НИКОНЕНКО
перенос
ионов
в мембранах
МЕМБРАННАЯ
ЭЛЕКТРО-
ХИМИЯ
"НАУКА"
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ
КУБАНСКИЙ
им. А.Н. ФРУМКИНА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
В.И. ЗАБОЛОЦКИЙ В.В. НИКОНЕНКО
ПЕРЕНОС ИОНОВ В МЕМБРАНАХ
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОХИМИИ
МОСКВА "НАУКА" 1996
Книга издана при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных
исследований согласно проекту М 95-03-10692
Ответственный редактор член-корреспондент РАН В.Е. КАЗАРМНОВ
Рецензенты: доктор химических,наук Е.П. АГЕЕВ доктор химических наук Ю.М.
ВОЛЬФКОВИЧ
Заболоцкий В.И., Никоненко В.В.
3 12 Перенос ионов в мембранах. - М.: Наука, 1996. - 392 с.: илл. ISBN 5-
02-001677-2
В книге авторы изложили результаты собственных фундаментальных
исследований, проанализировали сложившиеся в литературе представления о
структуре ионообменных мембран, явлениях транспорта ионов в них и роли
прилегающих к поверхности мембраны диффузионных слоев. С учетом
структурной неоднородности мембран выведены уравнения переноса, в
качестве исходных положений авторы использовали принципы неравновесной
термодинамики и подходы моделирования переноса и на микроскопическом
уровне. Особое внимание уделено уравнению Нернста-Планка, лежащему в
основе современных описаний процессов переноса в мембранных системах.
Рассмотрены особенности переноса ионов через границы раздела
мембрана/раствор и через внутренние границы раздела фаз в мембране.
Для электрохимиков, специалистов в области ионообменных мембран и
электромембранных технологий, а также для студентов.
" 1708000000-085 .....
.........................................................
-042(02)-96- 102*96'1 полугодие ББК 24.57
ISBN 5-02-001677-2 (c) В.И. Заболоцкий, В.В. Никоненко, 1996
(c) Е.Б. Иваненко, художественное оформление, 1996 (c) Российская академия
наук, 1996
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ..............................................................
... 6
ГЛАВА 1. СТРУКТУРА ИОНООБМЕННЫХ МЕМБРАН. СОСТОЯНИЕ
ИОНОВ И ВОДЫ.......................................................... 8
1.1. Структурная организация ионообменных
мембран........................... 8
1.1.1. Структурирование в сухих
ионитах..................................... 8
1.1.2. Структурирование в гидратированных
ионитах.......................... 13
1.2. Состояние
ионов....................................................... 20
1.2.1. Соотношения
Доннана................................................. 20
1.2.2. Три состояния
иона.................................................. 21
1.2.3. Стадии гидратации фиксированных
групп............................... 24
1.2.4. Ионы в двойном слое. Модель плоской
поры............................ 27
1.2.5. Модель цилиндрической
поры.......................................... 33
1.3. Состояние воды и распределение пор по
радиусам........................ 38
1.4. Необменная сорбция
электролита........................................ 49
1.4.1. Доннановское равновесие двух
фаз.................................... 49
1.4.2. Проверка соотношения Доннана. Экспериментальные
результаты.......... 52
1.4.3. Модель неравномерного непрерывного распределения функциональных
групп....................................................................
.. 55
1.4.4. Модели с дискретным распределением функциональных
групп............. 59
ГЛАВА 2. ТЕРМОДИНАМИКА НЕРАВНОВЕСНЫХ
ПРОЦЕССОВ............................. 68
2.1. Уравнения переноса в интегральной
форме............................... 68
2.1.1. Диссипативная функция и феноменологические уравнения
.............. 69
2.1.2. Выбор сил и потоков. Уравнения Кедем-Качальского. Т-
форма........... 73
2.1.3. Практические транспортные
коэффициенты.............................. 76
2.2. Уравнения переноса ТНП в дифференциальной
форме...................... 79
2.2.1. Основные предположения и
ограничения................................ 79
2.2.2. Системы
отсчета..................................................... 82
2.2.3. Уравнения Кедем-Качальского в дифференциальной
форме................ 86
2.3. Фрикционная
модель.................................................... 90
2.4. Уравнения Стефана-
Максвелла........................................... 94
2.5. Уравнения переноса статистической механики (уравнения
Мейсона)........ 95
2.6. Уравнения
Шлегля...................................................... 97
2.7. Уравнение Нернста-
Планка............................................. 100
2.8. Электробародиффузия бинарного электролита. Обобщение уравнений
Нернста-
Планка............................................................ 102
2.9. Соотношение Нернста-Эйнштейна и конвективная составляющая
подвижности ...........................................................
107
2.10. Экспериментальное определение феноменологических коэффициентов
переноса
..................................................................... 116
