مدل‌سازي اثر جدايش يوني در الكتروفورز ذرات نرم

دكتري

دراين پژوهش به بررسي اثر جدايش يوني بر الكتروفورز ذرات نرم (ذرات كروي صلبي كه با لايه‌اي از پلي‌الكتروليت پوشيده شده‌اند) پرداخته شده است. جدايش يوني كه عبارت است از تمايل يون‌هاي متحرك سيال الكتروليتي به باقي ماندن در محيط با ضريب گذردهي بالاتر (الكتروليت)، معمولا زماني رخ مي‌دهد كه لايه نرم بسيار فشرده بوده و يا اينكه از مولكول‌هايي با ضريب گذردهي پايين تشكيل شده باشد. اين پژوهش به سه فاز تقسيم شده است. در فاز نخست به بررسي اثر جدايش يوني بر الكترواستاتيك ذرات نرم و آرايش يون‌هاي متحرك الكتروليت پرداخته شده است. در فاز دوم، تاثير پذيري الكتروفورز ذرات نرم از جدايش، در محيط نامحدود مطالعه شده، و در فاز سوم، به بررسي الكتروفورز مويينه ذرات نرم و اثر جدايش يوني بر آن پرداخته شده است. به طور خلاصه، مشاهده شد كه جدايش يوني به افزايش پتانسيل الكتريكي در ناحيه لايه نرم انجاميده و منجر به كاهش غلظت يون‌هاي متحرك در ناحيه مذكور مي‌گردد. نتايج به دست آمده نشان داد كه تاثيرپذيري الكترواستاتيك ذرات نرم ضعيف (pH-regulated soft particles) از جدايش يوني 2 برابر شديدتر است، چراكه در چنين شرايطي علاوه بر آرايش يون‌هاي متحرك، بار لايه نرم هم تابع جدايش يوني مي‌باشد. چنين نتيجه‌گيري شد كه هم پويايي الكتروفورزي در محيط نامحدود و هم پويايي الكتروفورز مويينه در اثر وقوع جدايش يوني افزايش مي‌يابد (در موضوعات مورد بررسي، تا حدود 1/5 برابر) در حالي كه شدت افزايش پويايي در اثر جدايش در شعاع¬هاي بي بعد تك رقمي بيشتر است. اين امر را مي‌توان چنين توجيه كرد كه با وقوع جدايش يوني، يون‌هاي ناهمنام بار ذره كمتر در داخل لايه نرم حاضر شده و اثر پوشش الكتريكيِ بار ذره نرم كاهش مي‌يابد و نيروي بيشتري در اثر ميدان الكتريكي خارجي به ذره وارد مي‌شود. در نهايت، با توجه به نتايج به دست آمده، اين تحقيق پيشنهاد مي‌كند كه به خصوص در شرايطي كه لايه نرم متراكم است (كسر حجمي آن بيش از 0/2 است) ، اثرات جدايش يوني وارد محاسبات الكتروفورز شود.

193928

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر آرمان صادقي

مهندسي شيمي

دكتر سيد نظام الدين اشرفي زاده