ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Массоперенос из "Введение в молекулярную электронику" массоперенос складывается из потоков диффузии /д, миграции 1м и конвекции /к. [c.17] Рассмотрим теперь развитие процесса диффузии во времени, количественное описание которого дается вторым законом Фика (В. 10). [c.20] Так как градиент йс1йх в соответствии с (В.24) уменьшается во времени, ток, определяемый диффузионным переносом, постепенно снижается (рис. В.4,б). Область вблизи поверхности электрода, в которой концентрация реагирующего вещества изменяется от Сз до Со, называют диффузионным слоем. Толщина диффузионного слоя бд показана на рис. В.4,а для профиля концентрации, соответствующего времени 100 с. Для случая стационарной диффузии, рассмотренного выше, длина капилляра I также может считаться толщиной диффузионного слоя. [c.21] Таким образом, при подключении постоянного потенциала к электроду, на котором идет электрохимическая реакция, лимитированная только диффузией, ток изменяется от максимального значения до нуля (при - оо). [c.21] Стационарный ток, значение которого выражается уравнением (В.26), характерен для многих приборов МЭ, основанных на диффузионных процессах. [c.22] Время т обычно называют переходным временем. Профиль концентрации для различных значений ( (от т/9 до т) представлен на рис. В.6,а. [c.23] Уравнение (В.32) называется уравнением Караоглано-ва. Зависимость потенциала от времени в соответствии с этим уравнением представлена на рис. В.6,б. Потенциал Рх/4 называют потенциалом четверть волны, так как при /=т/4 логарифмический член уравнения обращается в нуль. [c.23] Если раствор неподвижен, то обеднение раствора реагирующим веществом за счет диффузии распространяется на сравнительно большие расстояния от поверхности электрода (например, в загущенных электролитах или в пористых носителях электролита — матрицах). Однако, как правило, нельзя избежать самопроизвольных перемещений жидкости под действием флуктуаций температуры, плотности или перемешивания. За счет этих так называемых конвективных потоков происходит дополнительный перенос вещества к межфазной границе и на некотором расстоянии от электрода скорость переноса вещества за счет конвекции становится равной скорости его переноса диффузией, т. е. устанавливается стационарное состояние конвективной диффузии. [c.24] На рис. В.7 показан профиль скорости и концентрации по координате у для двух значений расстояния от точки набегания х х (бд и бгр — ближе к началу координат, б д и б гр — дальше). Из анализа соотношения (В.36) и рис. В.7 следует, что сравнительно небольшой скорости потока достаточно для выравнивания концентрации у поверхности электрода. [c.25] Действительно, коэффициент диффузии в водных растворах имеет значение около 10 см /с, у=10 2 см /с, поэтому бд/бгр= 0,1, т. е. диффузионный слой занимает лишь небольшую часть пограничного слоя Прандтля. [c.25] протекающий через электрод в условиях конвективной диффузии, количественно зависит от скорости потока жидкости. Это открывает возможности для измерения механических воздействий, преобразованных в движение жидкости, с помощью приборов МЭ. Преобра-зовагели механических сигналов, основанные на закономерностях диффузионного переноса, рассмотрены в гл. 6. [c.25] Вернуться к основной статье