О нелинейности электрокинетических явлений. Обзор

Автор: А. Н. Жуков, В. Е. Курочкин, Б. П. Шарфарец

Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie

Статья в выпуске: 1 т.30, 2020 года.

Бесплатный доступ

В результате проведенного обзора работ по нелинейным электрокинетическим явлениям сделаны следующие выводы. Использование электрокинетических эффектов при значительных величинах напряженности внешнего электрического поля может значительно поднять электроосмотическую и электрофоретическую скорости, которые меняются с ростом напряженности стороннего электрического поля: линейно для линейных моделей электрокинетики, кубично при умеренных величинах напряженности поля и квадратично при больших напряженностях электрического поля. Учет этих обстоятельств позволит получать повышенные электрофоретические и электроосмотические скорости жидкости и существенно увеличивать соответствующую подвижность.

Еще

Электрокинетические эффекты, линейные модели электрокинетики, подвижность, э electrokinetic effects, linear models of electrokinetics, mobility, electroosmosis, electrophoresis лектроосмос, электрофорез,

Короткий адрес: https://sciup.org/142221536

IDR: 142221536 | DOI: 10.18358/np-30-1-i1721

Фрагмент статьи О нелинейности электрокинетических явлений. Обзор

ВЫВОДЫ

В результате проведенного короткого обзора можно сделать следующие выводы. Использование электрокинетических эффектов при значительных величинах напряженности внешнего электрического поля может значительно поднять электроосмотическую и электрофоретическую скорости, которые меняются с ростом напряженности стороннего электрического поля согласно зависимостям: U E  для линейных

электрокинетических явлений; 3 U E  для умеренных значений величин E, но таких, что электрокинетические явления уже перестают быть линейными; 2 U E  — для больших значений величины E . Учет этих обстоятельств позволяет получать повышенные электрофоретические и электроосмотические скорости жидкости и существенно увеличивать соответствующие подвижности.

Список литературы О нелинейности электрокинетических явлений. Обзор

Шарфарец Б.П. Реализация приемной антенны на механизме электрокинетического явления "потенциал течения" // Научное приборостроение. 2019. Т. 29, № 2. С. 103–108. URL: http://iairas.ru/mag/2019/abst2.php#abst13
Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Изд-во АН СССР, 1952. 538 с.
Духин С.С., Дерягин Б.В. Электрофорез. М.: Наука, 1976. 332 с.
Ньюмен Дж. Электрохимические системы. М.: Мир, 1977. 464 с.
Bruus H. Theoretical Microfluidics. Oxford University Press, 2008. 346 p.
Остроумов Г.А. Взаимодействие электрических и гидродинамических полей: физические основы электрогидродинамики. М.: Наука, 1979. 320 с.
Electrohydrodynamics / Edited by Antonio Castellanos. Wien: Springer-Verlag, 1998. 362 p.
Мелчер Дж., Тейлор Дж. Электрогидродинамика: обзор роли межфазных касательных напряжений // Механика: Сб. переводов. 1971. № 5. С. 66–99.
Болога М.Н., Гросу Ф.П., Кожухарь И.А. Электроконвекция и теплообмен. Кишинев: Штиинца, 1977. 320 с.
Шарфарец Б.П. Применение системы уравнений электрогидродинамики для математического моделирования нового способа электроакустического преобразования // Научное приборостроение. 2018. Т. 28, № 4. С. 127–134. URL: http://iairas.ru/mag/2018/abst4.php#abst21
Шарфарец Б.П. Система уравнений электрогидродинамики применительно к электроосмотическим процессам // Научное приборостроение. 2019. Т. 29, № 1. С. 135–142. URL: http://iairas.ru/mag/2019/abst1.php#abst20
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 736 с.
Squires T.M., Bazant M.Z. Induced-charge electroosmosis // J. Fluid Mech. 2004. Vol. 509. P. 217–252. DOI: 10.1017/S0022112004009309
Squires T.M., Bazant M.Z. Breaking symmetries in induced-charge electro-osmosis and electrophoresis // J. Fluid Mech. 2006. Vol. 560. P. 65–101. DOI: 10.1017/S0022112006000371
Bazant M.Z., Kilic M.S., Storey B.D., Ajdari A. Towards an understanding of induced-charge electrokinetics at large appliedvoltages in concentrated solutions // Advances in Colloid and Interface Science. Elsevier, 2009. Vol. 152. P. 48–88. DOI: 10.1016/j.cis.2009.10.001
Barany S. Electrophoresis in strong electric fields // Advances in Colloid and Interface Science. Elsevier, 2009. Vol. 147-148. P. 36–43. DOI: 10.1016/j.cis.2008.10.006
Mishchuk N.A. Concentration polarization of interface and non-linear electrokinetic phenomena // Advances in Colloid and Interface Science. Elsevier, 2010. Vol. 160. P. 16–39. DOI: 10.1016/j.cis.2010.07.001
Hunter R.J. Recent developments in the electroacoustic characterization of colloidal suspensions and emulsions. Review // Colloids and Surfaces. A: Physicochemical and Engineering Aspects. 1998. Vol. 141, is. 1. P. 37–66. DOI: 10.1016/S0927-7757(98)00202-7
O’Brien R.W. Electro-acoustic effects in a dilute suspension of spherical particles // J. Fluid Mech. 1988. Vol. 190. P. 71–86. DOI: 10.1017/S0022112088001211
Мурцовкин В.А. Нелинейные течения вблизи поляризованных дисперсных частиц // Коллоидный журн. 1996. Т. 58, № 3. С. 358–367.

Еще

Статья научная