Uphill diffusion associated with a flux of extrinsic vacancies

Abstract

A phenomenological scheme and a corresponding kinetic model are developed to demonstrate the interactions between cation and extrinsic vacancy fluxes in ionic solutions. The solution examined consists of two monovalent species and one divalent species (with matching extrinsic vacancies) on the cation sublattice. It is demonstrated that the monovalent cations always tend to flow up the vzlcancy (or divalent cation) gradient and, in the event that a monovalent species is initially uniformly distributed, to subsequently flow up its own gradient. The magnitude of the tin-mixing process is comparable to that obtained through thermodynz~mic interactions in metallic solutions.On developpe un schema phenomenologique et un modele cinetique correspondant, pour expliquer les interactions entre les flux de cations et de lacunes extrinskques dans les solutions ioniqties. La solution consideree comporte deux especes monovalentes et une espece bivalente (avec les vacances extrinseques correspondantes) sur le sous-reseau des cations. On demontre que les cations monovalents tendent toujours h remonter le gradient des lacunes (ou des cations bivz~lents) et, lorsqu'il arrive qu'une espttce monovalente est distributee initialement d'une faqon uniforme, i i remonter ensuite son propre gradient. L'importance du processus de non-melange est comparable a celle qu'on obtient en considerant les interactions thermodynamiques dans des solutions metalliaues.