Aplicación de la termodinámica de redes al modelado y simulación de procesos de transporte iónico a través de membranas

Abstract

El objetivo principal de este trabajo consiste en la simulacion de los procesos de transporte ionico en membranas ediante la tecnica de la termodinamica de redes. A partir de las ecuaciones diferenciales que gobiernan los procesos de difusion-migracion-conveccion, se proponen sus modelos en red especificos, tanto para el regimen estacionario como fuera del mismo, y se particularizan con la introduccion de las hipotesis de electroneutralidad y con la de campo constante. Se simulan los procesos de electrodifusion no estacionaria a traves de uniones liquidas y membranas porosas simples, determinando el comportamiento del sistema tanto a tiempos grandes como a tiempos pequeños. Posteriormente se aborda el estudio del transporte ionico en membranas cargadas, suponiendo equilibrio donnan en las interfases, con la propuesta de un modelo en red que tienen en cuenta las condiciones iniciales y limites mas frecuentes. Por ultimo, se estudia el transporte facilitado a traves de membranas liquidas, proponiendo modelos en red, tanto para el caso simplificado, en el que se supone la igualdad de movilidad del carrier y el complejo, como en el caso general de desigualdad de movilidades.