Статьи автора

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНВЕКТИВНЫХ ТЕЧЕНИЙ ЧЕРЕЗ ИОНОСЕЛЕКТИВНУЮ ОБЛАСТЬ НА ТОКОВЫЕ РЕЖИМЫ В БИНАРНЫХ РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Номер выпуска 4 от 21.04.2025

В работе представлены результаты численного моделирования ячейки с ионоселективной областью в одномерной постановке. Математическая модель учитывает неидеальную селективность ионообменной области и наличие конвективного течения раствора электролита через нее. Было обнаружено, что течение может влиять на степень селективности ионообменной области, причем электрический ток через систему может как увеличиваться, так и уменьшаться в зависимости от того, какой токовый режим реализуется: допредельный или предельный. Понимание обнаруженного эффекта будет полезно в практических приложениях, таких как системы предварительного концентрирования аналита в микролабораториях для химического анализа биологических жидкостей или электробаромембранные системы разделения.

29 0

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОКОНВЕКЦИИ ПРИ ОДНОРОДНОМ ТЕЧЕНИИ РАСТВОРА ЭЛЕКТРОЛИТА ЧЕРЕЗ ИОНОСЕЛЕКТИВНУЮ ОБЛАСТЬ

Номер выпуска 4 от 29.04.2025

В работе представлены результаты теоретического исследования возникновения и развития электроконвекции около ионоселективной области при наличии однородного течения раствора электролита через эту область. Анализ линейной устойчивости стационарного решения позволил оценить зависимость критической разности электрических потенциалов, при которой возникает электрокинетическая неустойчивость, от интенсивности внешнего течения. Двумерное численное моделирование показало специфику нелинейных режимов электроконвекции. Исследование продемонстрировало, что наличие внешнего потока стабилизирует систему: электроконвекция начинается при больших значениях разности потенциалов, а ее режимы при увеличении разности потенциалов сменяются быстрее. Понимание обнаруженных эффектов полезно в практических приложениях, таких как разработка систем предварительного концентрирования анализа в микролабораториях для химического анализа биологических жидкостей.

30 0

ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ПРОВОДЯЩЕЙ И НЕПРОВОДЯЩЕЙ МИКРОЧАСТИЦЫ В ПОЛЯРНОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ В СИЛЬНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Номер выпуска 4 от 24.03.2025

Работа посвящена исследованию электрофореза проводящей и непроводящей частиц в растворе полярного электролита под действием сильного электрического поля. Представлены результаты численного моделирования для обоих видов частиц: распределение концентраций катионов и анионов, плотности заряда, суммарной концентрации и потоков ионов около поверхности частицы. Показано, что около диэлектрической поверхности при достаточно большом поверхностном заряде формируется область расширенного пространственного заряда. Возникновение этой области обусловлено высокой поверхностной проводимостью в двойном электрическом слое и интенсивными касательными потоками ионов. Обнаружены качественные различия в механизме формирования области расширенного пространственного заряда для ионоселективной и диэлектрической частицы. Полученные результаты способствуют пониманию нелинейных электрокинетических процессов и могут быть полезны при проектировании микрофлюидных систем и коллоидных технологий.

29 0