Моделирование внутридиффузионного процесса для тернарного обмена равновалентных противоионов при их одинаковых подвижностяхстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 2 мая 2018 г.
Аннотация:Предложенная авторами ранее (для бинарного обмена) модель кинетического процесса распространена на трехкомпонентные селективные системы: варианты обменов трех равновалентных противоионов - (В + E)/RA (“сорбция”) или A/(RB + RE) (“регенерация”). Основной постулат этой модели представлен положением, что в течение процесса ионного обмена внутри зерна селективного ионита, противоионы i неподвижны в связанном состоянии (Ri) и диффундируют в свободном. Модель основана на уравнениях баланса масс для каждого иона, включая коион (Y), где потоки ионов описаны соотношением Нернста-Планка. На основе компьютерного моделирования проведен теоретический анализ и рассмотрено влияние (при равных диффузионных коэффициентах) трех противоионов (D_A=D_B=D_E), констант ассоциации (K_RA, K_RB и K_EA) на движение образующихся в зерне ионита концентрационных волн диффундирующих компонентов (В, Е, A, Y) и на скорость внутридиффузнойного селективного кинетического процесса в зерне. Результаты влияния основных факторов на движение концентрационных волн в кинетическом процессе представлены в псевдо-трехмерном пространстве {концентрация, радиус, время}. Показано возникновение нестандартного эффекта - максимума на кинетической кривой (сорбция - временная десорбция), который возникает только для обмена - “сорбции” и единственно для одного из двух входящих противоионов В, Е, а именно того, который занимает более низкое положение в ряду селективности. На начальном этапе при этом для концентрационных волн происходит вытеснение к центру зерна концентрационной фронтальной волны менее селективного входящего противоиона волной более селективного противоиона.