Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe beïnvloedt stroming de krachten van geladen oppervlakken/deeltjes en oppervlakteactieve stoffen in vloeistoffen?

Stroomeffecten op krachten tussen geladen oppervlakken/deeltjes in vloeistoffen:

- Elektrohydrodynamische (EHD) effecten: Wanneer geladen oppervlakken of deeltjes in een vloeistof bewegen, creëren ze een elektrisch veld dat een stroom ionen in de vloeistof induceert. Deze ionenstroom kan extra krachten op de geladen oppervlakken of deeltjes genereren, bekend als elektrohydrodynamische (EHD) krachten. Deze krachten kunnen aantrekkelijk of afstotend zijn, afhankelijk van de richting van het elektrische veld en de lading van de oppervlakken of deeltjes.

- Door schuifkracht geïnduceerde migratie: Wanneer een vloeistof langs een geladen oppervlak of deeltje stroomt, kan deze de oppervlaktelading met zich meeslepen. Dit fenomeen staat bekend als door schuifkracht geïnduceerde migratie. Het kan leiden tot ophoping van lading op bepaalde plaatsen, wat aanleiding kan geven tot extra krachten op de geladen oppervlakken of deeltjes.

- Visco-elastische effecten: In visco-elastische vloeistoffen kan de vloeistofstroom elastische spanningen veroorzaken die de krachten tussen geladen oppervlakken of deeltjes kunnen beïnvloeden. Deze visco-elastische effecten kunnen bijzonder belangrijk zijn in geconcentreerde suspensies of oplossingen van polymeren.

Stroomeffecten op oppervlakteactieve stoffen in vloeistoffen:

- Marangoni-effecten: Oppervlakteactieve stoffen zijn moleculen die zowel hydrofiele (waterminnende) als hydrofobe (waterhatende) gebieden hebben. Wanneer oppervlakteactieve stoffen in een vloeistof worden opgelost, hebben ze de neiging zich op te hopen op grensvlakken tussen de vloeistof en lucht of een andere niet-mengbare vloeistof. Deze ophoping van oppervlakteactieve stoffen kan leiden tot gradiënten in de oppervlaktespanning, die krachten kunnen genereren die bekend staan ​​als Marangoni-krachten. Deze krachten kunnen stromingen in de vloeistof aandrijven en het gedrag van de oppervlakteactieve stoffen zelf beïnvloeden.

- Door schuifkracht geïnduceerde micellisatie: Wanneer een oppervlakteactieve oplossing wordt onderworpen aan afschuifstroming, kunnen de afschuifkrachten ervoor zorgen dat de oppervlakteactieve stoffen zich tot micellen aggregeren. Dit proces staat bekend als door schuifkracht geïnduceerde micellisatie. De vorming van micellen kan de eigenschappen van de oppervlakteactieve oplossing veranderen, zoals de viscositeit en oppervlaktespanning.

- Visco-elastische effecten: In visco-elastische vloeistoffen kan de vloeistofstroom elastische spanningen veroorzaken die het gedrag van oppervlakteactieve stoffen kunnen beïnvloeden. Deze visco-elastische effecten kunnen bijzonder belangrijk zijn in geconcentreerde oplossingen van oppervlakteactieve stoffen of in de aanwezigheid van polymeren.