Mathematical theory of electrochemical demineralization in flowing systems

A mathematical analysis of demineralization occurring in a model electrochemical cell resembling practical cells containing porous cation- and anion-responsive electrodes has been carried out. The end result is an equation describing effluent-concentration/time curves in terms of three physically significant system parameters, employed in data analysis as fitting parameters. Good agreement between theory and experiment has been obtained for a wide variety of data. The theory has been applied to the determination of faradaic efficiency, a quantity that resists accurate direct measurement in practical cells. Analyse mathématique de la déminéralisation produite dans un modéle de cellule électrochimique analogue aux cellules pratiques contenant des électrodes poreuses aux cations et caractéristiques d'anions. Le résultat final consiste en une équation décrivant les courbes dégagement gazeux-concentration selon trois paramètres physiquement significatifs du système, employés en tant que paramètres convenables à l'analyse des données. Pour une large variété de dónnées, un accord a été ainsi obtenu entre la théorie et l'expérience. La théorie a alors été appliquée à la détermination du rendement faradique, grandeur rebelle à toute mesure directe précise dans les cellules pratiques. Anhand eines Modells einer elektrochemischen Zelle, ähnlich den technischen, auf Anionen bzw. Kationen ansprechende, poröse Elektroden enthaltenden Zellen, wurde eine mathematische Analyse des Entsalzungsvorganges durchgeführt. Es resultiert eine Gleichung, welche die Konznetration des Zellausflusses als Funktion der Zeit in Abhängigkeit von drei physikalisch signifikanten Systemparametern wiedergibt. Die Uebereinstimmung zwischen Theorie und Experment ist für ein weites Gebiet von experimentellen Daten gut. Die erhaltenen theoretischen Ergebnisse wurden dazu verwendet, die Faraday-Ausbeute zu bestimmen, eine Grösse, welche direkter Messung in technischen Zellen nicht zugänglich ist.