Математическая модель кристаллизации катодного осадка UO₂–ZrO₂ при одновременном протекании на электроде электрохимической и химической реакций

Представлена математическая модель электролитического синтеза кристаллического катодного осадка UO₂–ZrO₂ при одновременном и непрерывном протекании на электроде электрохимической и химической реакций. Диоксид урана образуется по электрохимической реакции восстановления ионов уранила \({\text{UO}}_{2}^{{2 + }}{\text{,}}\) цирконий попадает в осадок по химической реакции обмена. При использовании уравнений Фарадея и Фика получено выражение для расчета содержания диоксида циркония в системе UO₂–ZrO₂. Оно адекватно описывает процесс синтеза в расплаве NaCl–KCl–UO₂Cl₂–ZrCl₄. Установлено качественное совпадение геометрической формы зависимостей, и, в ряде случаев, количественное соответствие расчетных и экспериментальных значений концентрации диоксида циркония от условий процесса (концентрации ZrCl₄, плотности тока, длительности электролиза и температуры). Расхождение величин объяснено улетучиванием части ZrCl₄ из электролита при электролизе, что не учитывалось при выводе аналитического уравнения.