THERMODYNAMIQUE Processus irréversibles linéaires
Phénomènes électrocinétiques
Supposons maintenant que la membrane poreuse de l'exemple précédent sépare deux phases ioniques présentant une différence de pression Δp, et une différence de potentiel ΔΦ à l'exclusion de toute autre. Le raisonnement à suivre est identique, mais on écrira cette fois-ci :
où J est le courant électrique (flux) du mélange et i la densité de courant, avec toujours L12 = L21.En l'absence de toute différence de pression, on a :
qui définit l'électro-osmose.De même, en l'absence de d.d.p. :
est le courant d'écoulement.D'autre part, à courant nul, on obtient :
ou potentiel d'écoulement.Alors qu'à flux de volume nul :
est la pression électro-osmotique.L'application de la relation de Onsager conduit aux relations de Saxen :
Ces relations sont, en général, le fruit de calculs cinétiques appliqués à un modèle particulier de membrane. On notera ici l'élégance de la méthode thermodynamique qui conduit au même résultat, sans s'astreindre en aucune façon à l'emploi d'un modèle cinétique.
Il existe encore bien d'autres situations de couplage qui méritent l'intérêt, ne serait-ce que les effets de diffusion mutuelle dans les mélanges à multiples constituants. Nous arrêterons cependant là l'énumération des effets couplés.
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Écrit par
- Jacques CHANU : professeur à l'université de Paris-VII, chaire de thermodynamique
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