40 
Глава 2
ется в основном через поровую воду. Скорость диффузии в этом случае ниже,
чем в чистой воде, потому что пористость осадка меньше 1, т.е. часть площа:
ди пэперечного сечения составляют твгрдые частицы, препятствующие диффу-
зии, а пути, по которым должно диффундировать вещество, не прямолинейные.
Эти факторы можно учесть, если использовать коэффициент эффективной диф-
фузии В’. Бернер [ 20] приводит соотношение
р’= В®_,
62
‘Где В — коэффициент диффузии в растворе, ф — пористость, @ — коэффици-
ент извилистости, равный отношению фактической протяженности синусооб-
разного пути диффузии к расстоянию по прямой от его начала до конца.
Пример 6. Концентрация Мк?* в поровой воде морского осадка умень-
шается линейно от 1300 млн—! 
на его поверхности до 1100 млн”! 
на глу-
бине 
1 
м. Принимая, что скорость седиментации равна нулю и что
единственным процессом переноса в системе является диффузия, опреде-
лить приток М&?* в осадок. Примем пористость осадка равной 0,7, коэффи-
циент извилистости равным 1,3 и коэффициент диффузии Мк** в воде —
5х 10 -6 см?/с.
Коэффициент эффективной диффузии
”
р
р” 
= =®-=2,07 х 1075
е?
Градиент концентрации равен 200 млн7!/ м, или 8,23 х 107% моль/ л. м, или
8,23 х 10-8 моль/ см? . см.
дС
дх
—1,70 . 10-!3 моль/см?* . с = —5,38 . 107° моль/см? . год =
—0,18 мг/ см? . год.
Таким образом, приток Мв” в осадок равен 0,13 мг/ см? › Год.
Решение задач, аналогичных приведенной выше, требует более сложных
расчетов, поскольку такие ионы, как Мв?*, не могут диффундировать само-
стоятельно. Для сохранения баланса зарядов необходимо, чтобы какой-либо
анион диффундировал в том же направлении или другой катион — в противопо-
ложном направлении. При малых концентрациях вешеств в растворе этим пе-
рекрестным эффектом можно пренебречь, однако для ионов с максимальными
концентрациями он может играть важную роль [ 14, 205, 284]. Еще одна слож-
ность состоит в том, что в природных системах диффуэия ионов в осадке сог-
ровождается адсорбцией или реакциями ионного обмена между осадком и раст-
вором. Общим эффектом таких реакций является снижение скорости миграции
ионов по сравнению с расчетными данными, основанными только на процессе
диффузии (гл. 4 и 14).
у = В° 
= — 2,07 . 10-5 х 8,23 . 1078 моль/ см? . © =
Й
{