Химия и технология урана. Тураев Н.С - 240 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

240
раствора в зерно. Ионный обмен будет складываться из этих процессов
взаимодиффузии, то есть его можно рассматривать как чисто
диффузионный процесс. Скорость обмена практически не зависит от
свойств коиона, так как он не участвует в обмене (из-за граничного
потенциала).
«Стехиометрический обмен» означает, что встречные диффузные
потоки ионов А и В равны по величине (в эквивалент
ах) в любой
момент времени и на любом участке ионита.
Если один из двух противоионов более подвижен, то его поток в
начальный момент должен быть большим, но благодаря этому
возникает кратковременный пространственный заряд, который
тормозит более быстрый ион и ускоряет более медленный. Таким
образом, происходит выравнивание скоростей движения более
подвижного и мен
ее подвижного ионов.
При помещении ионита в раствор зерно ионита покрывается
диффузионным слоем толщиной 10–100 микрон. Процесс ионного
обмена состоит из взаимодиффузии ионов А и В как в зерне ионита, так
и в диффузионной пленке
Если самой медленной стадией является процесс взаимодиффузии в
пленке, то считается, что процесс управляется пленочной или
внешн
едиффузионной кинетикой. Если же самой медленной стадией
является взаимодиффузия в зерне ионита, то процесс управляется
гелевой или внутридиффузионной кинетикой.
7.2.1.7.1. ВНЕШНЕДИФФУЗИОННАЯ (ПЛЕНОЧНАЯ) КИНЕТИКА
Рассмотрим изменение концентрационного профиля извлекаемого из
раствора иона в диффузионном слое и зерне ионита в течение процесса
(рис. 7.9). В начальный момент, когда зерно еще не содержи
т
извлекаемого иона (
0a
0
=
), в пленке наблюдается максимальный
градиент концентрации
δ
−
/)0C(
0
.
В дальнейшем емкость зерна возрастает, а с этим возрастает и
концентрация поглощаемого иона на границе зерна, равновесная с
данной степенью насыщения ионита (
1.пов
C,
2.пов
C и т.д.).
Следовательно, с течением времени градиент концентрации в пленке
будет уменьшаться.
При пленочной кинетике скорость процесса определяется
уравнением первого закона Фика:
),СC()CC(
DF
d
dQ
пов01пов0
−⋅β=−
δ
⋅
=
τ
(7.75),

Страницы