Électrodialyse : convection naturelle verticale au niveau des membranes échangeuses d’ions polarisées

Laboratoire de Chimie Macromoléculaire, Faculté des Sciences de Rouen et ISHN, 76-Mont-Saint-Aignan, France.

Résumé

Les résultats d’un article précédent (¹) concernant la détermination des concentrations aux interfaces d’une membrane échangeuse d’ions polarisée à l’aide des méthodes DICET et EQUI, sont interprétés dans le cadre des lois de la convection naturelle. Les couches de diffusion de chaque côté de la membrane semblent contrôlées comme pour les électrodes par une loi hydrodynamique de la forme :

[math]

De ce fait, il est possible de déterminer une densité de courant critique moyenne par extrapolation d’une relation reliant le gradient de concentration dans les films aux densités de courant, sans faire de mesure dans la zone de densité de courant sur-critique. D’autre part, un bon accord est obtenu entre différents calculs conduisant aux épaisseurs des couches de Nernst le long de la membrane.

Abstract

In a previous article (¹) the results concerning the determination of the interfacial concentration of the solution on polarized ion-exchange membranes by the DICET and EQUI methods have been reported ; they are interpreted here using the laws of natural convection. Just as for electrodes, the diffusion layers on both sides of the membrane are described by a hydrodynamic law of the form :

[math]

Thus an average critical current density can be obtained by extrapolation of subcritical current-film concentration gradient relations. The concentration dependance of the critical current can be studied without attaining overcritical currents. Finally the thicknesses of the Nernst layer calculated by different approaches are all three in good agreement with each ether.