本文主要是研究流體流過離子交換膜時之離子透過交換膜之速率。當離子傳送時, 其傳送過程可分為film diffusion,membrane diffusion及film diffusion三步驟 ,本文是對三步驟之阻力均加以考慮。 本文提出一數學模式,考慮液膜內離子之濃度為線性分佈,而交換膜內之擴散速率 方程式由Fick's第二定律描述之,導出理論方程式,以預測交換分數F與無因次時 間T(=De.t/l)動力參數(=l.kf/DeK),(=l.kf /DeK),W(=Alk/V),W(=Alk/V)之關係。由理論 方程式得到: ξ,ρ愈大,即液膜之質傳係數對交換膜之擴散係數之比值愈大時,交換之阻力大 部份在交換膜內,此時交換速率愈快。 W,W愈大,即交換膜之有效交換體積對溶液之體積之比值愈大時,交換速率 愈快。 當ξ→∞,ρ→∞時兩邊液膜之阻力可忽略,即交換過程全部由交換膜所控制,此 時交換膜之擴散係數De,及Partition Coefficient K 可由實驗決定之。 此外可由導得之理論式預測兩邊溶液濃度不等時之交換分數F與T之關係,並由實 驗結果獲知本文所提出之模式可適用於稀薄之電解質溶液,及交換膜兩端之K值相 等,且左右兩邊溶液之滲透壓可忽略時之離子交換。
|