ес теоретичного опису електродіалізу на даному рівні пов'язаний в основному із застосуванням рівняння Пуассона замість умови електронейтральності, спільно з рівнянням Нернста-Планка. Отримувані таким чином моделі описують утворення макроскопічного просторового заряду в дифузійному шарі поблизу кордону мембрана / розчин. Це дозволяє переосмислити традиційне розуміння граничного струму як максимально досягнутої теоретичного струму. Справді, просторовий заряд може служити причиною появи різного роду мікроконвектівних течій, що полегшують доставку іонів солі до поверхні мембрани і частково руйнують дифузійний шар. Зауважимо, що опис такого роду течій вимагає переходу на третій просторовий рівень моделювання (перенесення в двовимірному мембранном каналі), і при цьому необхідно вводити в розгляд рівняння Нав'є-Стокса. Роботи даного напрямку відкривають перспективу інтенсифікації електродіалізу, особливо в області розбавлених розчинів при використанні інтенсивних струмових режимів, спеціально підібраних мембран і наповнювачів [15].
Перенесення струму через мембрани в позамежному режимі супроводжується не тільки виникненням просторового заряду, а й генерацією Н + і ОН-іонів на кордонах мембрана / розчин. Це явище має ту ж природу, що і генерація Н + і ОН-іонів в біполярних мембранах. Згідно з моделями, перенесення Н + (ОН-) іонів через мембрану відбувається внаслідок того, що ці іони, що з'являються завдяки оборотної дисоціації води, виносяться потужним електричним полем за межі тонкої реакційної зони, локалізованої на міжфазної кордоні. В обсязі мембрани або розчину відбувається лише часткова рекомбінація, що накопичуються продукти дисоціації води відводяться дифузією, електроміграціі і, в разі розчину, конвекцією. Природа мембрани відіграє важливу роль, оскільки багато мембрани, особливо аніонообмінні (наприклад МА - 40), містять групи, каталізують реакцію дисоціації води. Чим вище каталітична активність функціональних груп, тим більше потік Н + і ОН-іонів, що формуються в реакційній зоні, при інших рівних умовах. Метод імпедансу дозволяє визначити експериментальні значення констант дисоціації і рекомбінації для ряду функціональних груп, присутніх у біполярних мембранах, причому знайдені значення виявилися близькими до розрахованим теоретично. Проведені роботи Шельдешова Н.В., Ганичі В.В., Заболоцького В.І. можуть служити теоретичним обгрунтуванням для підбору каталітичних добавок в ході синтезу, що прискорюють генерацію Н + і ОН-іонів в біполярних мембранах. Помічено, що інтенсивна дисоціація води починається, коли щільність струму досягає або стає досить близька до своєї межі, тобто в умовах, коли починає формуватися просторовий заряд. Є лише невелике число робіт, що піднімають проблему взаємодії просторового заряду і генерації Н + (ОН-) іонів. Вирішення цієї проблеми дуже важливо для розуміння механізму перенесення іонів солі при інтенсивних струмових режимах. Нині досить зрозумілим представляється явище екзальтації струму противоионов солі, що полягає в тому, що електричне поле продуктів дисоціації води впливає на іони солі, в результаті чого потік противоионов солі лінійно росте разом з потоком генерованих Н + (ОН-) іонів через відповідну мембрану. Питання про те, наскільки сильно вплив Н + (ОН-) іонів на просторовий заряд і електроконвекцію, і яке взаємне просторове розташування реакційної зони та просторового заряду і ін, залишаються відкритими. Відповіді на ці питання пов'язані з подолання...
