79. Бинарный электролит

Уравнение (78-1) выражает движущие силы через скорости компонентов или потоки компонентов Для использования уравнения материального баланса (69-3) необходимо преобразовать систему уравнений (78-1) так, чтобы выразить потоки компонентов через движущие силы. Поскольку эти уравнения, являются линейными алгебраическими, такое преобразование принципиально просто, хотя и несколько громоздко. Соответствующая общая процедура изложена в разд. 83.

Для раствора бинарного электролита, состоящего из анионов, катионов и растворителя, из уравнения (78-1) следует два независимых уравнения

Вводя плотность тока из уравнения (69-2), эти уравнения можно преобразовать к виду

где и Здесь средний молярный коэффициент активности электролита [уравнение (14-20)]. Коэффициент диффузии электролита, основанный на термодинамической движущей силе, равен

Числа переноса (по отношению к неподвижному растворителю) равны

Использованной в уравнениях (79-3) и (79-4) движущей силой диффузии является градиент химического потенциала электролита в растворе. Этот химический потенциал легко измерим, и для коэффициентов активности отдельных ионов не нужна никакая точка отсчета. Коэффициент диффузии соли, который обычно измеряется, основан на градиенте концентрации и связан с соотношением [11]

где средний моляльный коэффициент активности и моляльность (число молей электролита на килограмм растворителя). Градиент химического потенциала можно выразить через градиент концентрации:

Подстановка уравнений (79-3) и (79-8) в уравнение материального баланса (69-3) дает выражение

которое весьма сходно с уравнением (72-13). Здесь второй член отличается от прежнего, поскольку мы не предполагали условия