多孔球膠體粒子懸浮系統之擴散泳現象

Abstract

本論文探討懸浮系統電解質溶液中，多孔膠體粒子之擴散泳現象。我們採用Brinkman多孔物質模型及Kuwabara單位晶格模型來描述此系統，並以假性光譜法進行數值模擬。由於多孔粒子具有可供流體穿透的特性，比傳統硬球模型更適合用來描述此類膠體。 研究結果發現，隨著密集度的增加，多孔膠體粒子的擴散泳動度有愈來愈大的趨勢。密集度愈大的系統其外圍離子將受擠壓而有較密的離子分佈，施加濃度場後會產生較大之驅動力，擴散泳動度因此較大。同時，我們發現固定電荷密度大及摩擦係數小之多孔球粒子，其所受極化效應的影響愈顯著，泳動度也將劇烈改變。另一方面，我們亦探討電解質溶液中陰陽離子擴散速度不相等的情形。當陰陽離子擴散速度不相等時，在高濃度區域與低濃度區域之間會產生一誘發電場，此誘發電場將在帶電粒子周圍產生一電滲透流，給予粒子加速或是減速的效果。