Estudio de la corriente limite en membranas de intercambio ionico

Abstract

ESTA MEMORIA ESTUDIA LOS FENOMENOS DE POLARIZACION EN MEMBRANAS INTERCAMBIADORAS DE IONES BAJO UNA PERSPECTIVA FUNDAMENTALMENTE TEORICA, AUNQUE TAMBIEN SE HA HECHO USO DE TECNICAS EXPERIMENTALES Y DE SIMULACION DIGITAL. DESDE EL PUNTO DE VISTA TEORICO, SE HAN RECOPILADO Y CRITICADO LAS IDEAS EXISTENTES EN LA BIBLIOGRAFIA SOBRE EL TEMA, AL TIEMPO QUE SE HAN APORTADO NUEVAS POSIBILIDADES. DESDE EL PUNTO DE VISTA EXPERIMENTAL, SE HA HECHO USO DE UNA TECNICA ELECTROQUIMICA POCO EMPLEADA PERO DE GRANDES POSIBILIDADES EN ESTE CAMPO: LA CELDA DE DIFUSION ROTATORIA. Y EN CUANTO AL ESTUDIO DE SIMULACION, SE HAN DESARROLLADO ALGORITMOS QUE PERMITEN LA RESOLUCION DE LAS ECUACIONES DE LA ELECTRODIFUSION EN LAS SITUACIONES DE INTERES PARA ESTE TRABAJO. CON RESPECTO A LOS POSIBLES MECANISMOS DE TRANSPORTE IONICO POR ENCIMA DE LA CORRIENTE LIMITE, LA EVIDENCIA EXPERIMENTAL OBTENIDA, LOS DIVERSOS ESTUDIOS TEORICOS REALIZADOS Y LOS DATOS ENCONTRADOS EN LA BIBLIOGRAFIA PERMITEN OBTENER LAS SIGUIENTES CONCLUSIONES. EN MEMBRANAS INTERCAMBIADORAS DE ANIONES, EL PRINCIPAL MECANISMO DE TRANSPORTE ES LA DISOCIACION DEL AGUA, FAVORECIDA POR LOS CAMPOS ELECTRICOS PRESENTES EN LAS INTERFASES MEMBRANA-DISOLUCION Y CATALIZADA POR LOS GRUPOS FIJOS DE LA MEMBRANA. EN MEMBRANAS INTERCAMBIADORAS DE CATIONES, TAL DISOCIACION APENAS SE PRODUCE Y OTRO TIPO DE MECANISMO APARECE, SIENDO DE NATURALEZA CONVECTIVA, APARENTEMENTE. EL ESTUDIO DE LA RELACION DE ESTE MECANISMO ADICIONAL CON LA RUPTURA DE LAS HIPOTESIS BASICAS DE LA TEORIA CLASICA PARECE INDICAR QUE NO ESTA ASOCIADO A PERDIDAS DE SELECTIVIDAD DE LA MEMBRANA, NI A DESVIACIONES RESPECTO DE LA HIPOTESIS DE EQUILIBRIO LOCAL EN LAS INTERFASES. LA POSIBILIDAD DE QUE EL MECANISMO SEA DE TIPO ELECTROCONVECTIVO ES MUY INTERESANTE, PERO REQUIERE DE UN MAYOR DESARROLLO. EN CUALQUIER CASO, TAL MECANISMO HA DE ESTAR RELACIONADO CON UNA INESTABILIDAD DEL SISTEMA QUE DE LUGAR A UN TRANSPORTE ADICIONAL POR MOVIMIENTOS CON