Equação Nernst–Planck

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A equação de Nernst–Planck é uma equação de conservação de massa usada para descrever o movimento de espécies químicas em um meio fluido. Descreve o fluxo de íons sob a influência conjunta de um gradiente de concentração iônica e de um campo elétrico . Ela estende a lei de Fick da difusão para o caso onde as partículas em difusão são também movidas em relação ao fluido por forças eletrostáticas.[1][2] Se as partículas em difusão são elas mesmas carregadas, influenciam o campo elétrico em movimento.

A equação de Nernst–Planck é dada por:

Onde t é tempo, D é a difusividade das espécies químicas, c é a concentração das espécies, e u é a velocidade do fluido, z é a valência das espécies iônicas, e é a carga elementar, é a constante de Boltzmann e T é a temperatura.

A força que em média uma partícula componente i seja submetida, é proporcional ao gradiente do campo elétrico Φ e do potencial químico μi:

O fluxo material específico, j do i-ésimo componente é encontrado por:

Aplicações[editar | editar código-fonte]

A equação de Nernst–Planck é aplicada na descrição da cinética de troca de íons em solos[3].

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências[editar | editar código-fonte]

  1. Kirby BJ. (2010). Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices: Chapter 11: Species and Charge Transport [S.l.: s.n.] 
  2. Probstein R (1994). Physicochemical Hydrodynamics [S.l.: s.n.] 
  3. SPARKS, D.L. Kinetics of soil chemical processes. California, Academic Press, 1989. 210p.