Elektroosmotické čerpání elektrolytů ve střídavém elektrickém poli

Published on 6.10.2009 by

Termín přednášky: 6.10.2009 v 15:00
Místo konání: Zasedací místnost děkanátu FEL (EU219)
Přednášející: Doc. Ing. Dalimil Šnita, CSc. a Ing. Jiří Hrdlička (Ústav chemického inženýrství, VŠCHT Praha)

Anotace

Elektroosmóza v stejnosměrném elektrickém poli je proudění kapalného elektrolytu podél rozhraní dielektrikum-elektrolyt způsobené elektrostatickou silou. Hustota této síly je dána součinem intenzity elektrického pole a hustoty náboje. Nenulová hustota náboje v těsné blízkosti rozhraní je způsobena většinou chemicky vázaným nábojem na povrchu dielektrika (vzniká elektrická dvojvrstva). Stejnosměrné pole rovnoběžné s povrchem dielektrika je vloženo zvnějšku. To způsobuje praktické problémy (např. elektrochemické reakce na pracovních elektrodách).
Elektroosmóza v střídavém elektrickém poli je proudění kapalného elektrolytu podél rozhraní kov-elektrolyt způsobené elektrostatickou silou. Nenulová hustota náboje je způsobena polarizací elektrolytu v těsné blízkosti povrchu elektrod (vzniká elektrická dvojvrstva s periodickou změnou znaménka hustoty náboje). Tato polarizace je způsobena zejména složkou elektrického pole kolmou k rozhraní (orientace pole se rovněž periodicky mění). Složka pole rovnoběžná s rozhraním pak způsobuje tečnou sílu a elektroosmotické proudění. Jestliže je např. v nějaký okamžik hustota náboje v blízkosti rozhraní vesměs kladná a pole směřuje doprava, výsledná síla působí doprava. O půl periody později je pak hustota náboje v blízkosti rozhraní vesměs záporná, ale protože pole směřuje doleva, výsledná síla působí opět doprava.
Přednáška se bude zabývat analýzou kvalitativního i kvantitativního chování takových systémů pomocí matematického modelování. Z hlediska numerického řešení modelových rovnic bude také diskutován problém konstrukce prostorových sítí v případech, kdy pro popis systému jsou důležitá dvě prostorová měřítka, jejichž charakteristické délky jsou řádově rozdílné (např. 10 nm – Debyeova délka, 100 μm vzdálenost mezi elektrodami).

Fotografie z přednášky:

 
 Share on Facebook Share on Twitter Share on Reddit Share on LinkedIn