膠體粒子在不含鹽類的介質中之靜電交互作用

研究生: 游琇伃. 研究生(外文):, Hsiu-Yu Yu. 論文名稱: 膠體粒子在不含鹽類的介質中之靜電交互作用. 論文名稱(外文):, Electrostatic Interactions between Colloidal ... 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (165.22.106.144)您好！臺灣時間：2022/10/1313:08 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:游琇伃研究生(外文):Hsiu-YuYu論文名稱:膠體粒子在不含鹽類的介質中之靜電交互作用論文名稱(外文):ElectrostaticInteractionsbetweenColloidalParticlesinaSalt-freeMedium指導教授:徐治平指導教授(外文):Jyh-PingHsu學位類別:碩士校院名稱:國立臺灣大學系所名稱:化學工程學研究所學門:工程學門學類:化學工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2006畢業學年度:94語文別:中文論文頁數:84中文關鍵詞:膠體、不含鹽類的介質、靜電交互作用、電位分布、臨界凝聚濃度外文關鍵詞:colloid、salt-free、electrostaticinteraction、potential、criticalcoagulationconcentration、Schulze-Hardy、Poisson-Boltzmann相關次數: 被引用:0點閱:372評分:下載:0書目收藏:0 本論文中推導出了在不含鹽類的介質中，平面、圓柱、與圓球狀單顆膠體表面的空間電位分布近似解析解；根據單一面的結果，兩膠體表面間的空間電位分布也由類比的方式而導出。

結果顯示曲率效應在粒徑超過100倍的粒子電雙層厚度時可以忽略，而當需要考慮曲率效應時，曲面系統的電位分布結果可由平面系統的結果乘上一曲率校正函數而來。

由已推導出的粒子間電位分布可進一步求得粒子間每單位面積之靜電作用力，也就是滲透壓；而在同樣的參數之下，滲透壓的大小依序為平面系統>圓柱系統>圓球系統。

最後，吾人求出了球型膠體分散系統在不含鹽類的介質中之臨界凝聚濃度。

其中，傳統的Schulze-Hardy通則於此分散相中與反離子之臨界凝聚濃度偏差大小可由一校正因子來修正，而此校正因子同時為系統中反離子價數、粒子表面電位、以及凝聚發生時粒子間中點電位的函數。

吾人發現此校正因子大致上會隨著表面電位與反離子濃度的增加而變大，但是當表面電位夠高時，校正因子會趨近於定值—0.8390。

Approximateanalyticalexpressionsfortheelectricalpotentialofplanar,cylindrical,andsphericalsurfacesarederivedforthecasewhenthedispersionmediumcontainscounterionsonly.Basedontheresultsforsinglesurfaces,thosefortwoidenticalsurfacescanbederived.Thecurvatureeffectofasurfaceontheelectricalpotentialdistributioncanbeneglectedwhentheorderofitsradiusexceedsabout102ofthethicknessofthecorrespondingdoublelayer.Ifthiseffectneedsbeconsidered,itcanbetakenintoaccountbymultiplyingacorrectionfunctiontotheelectricalpotentialofaplanarsurface.Theelectricalpotentialatthecenterbetweentwosurfacesderivedisreadilyapplicabletotheevaluationoftheelectrostaticforceperunitareabetweentwosurfaces,ortheosmoticpressure.Forthesamesetofparameters,themagnitudeoftheosmoticpressureforvarioustypesofsurfacesfollowstheorderplanarsurface>cylindricalsurfaces>sphericalsurfaces.Furthermore,theplanarresultsobtainedareusedtoevaluatethecriticalcoagulationconcentrationofasphericaldispersion.Acorrectionfactor,whichisafunctionofthevalenceofcounterions,thesurfacepotentialofaparticle,andthepotentialonthemid-planebetweentwoparticlesattheonsetofcoagulation,isderivedtomodifytheclassicSchulze-Hardyruleforthedependenceofthecriticalcoagulationconcentrationonthevalenceofcounterions.Thecorrectionfactorisfoundtoincreasewiththeincreaseinthevalenceofcounterionsand/orwiththeincreaseinthesurfacepotential.However,itapproachesaconstantvalueof0.8390ifthesurfacepotentialissufficientlyhigh. 中文摘要………………………………………………………………………………I英文摘要……………………………………………………………………………...II目錄…………………………………………………………………………………III表目錄………………………………………………………………………………...V圖目錄………………………………………………………………………………VII第一章緒論…………………………………………………………………………1第二章文獻回顧…………………………………………………………………....32-1電雙層理論……………………………………………………………….....32-1.1波松方程式…………………………………………………………..32-1.2波茲曼分布…………………………………………………………..42-1.3波松—波茲曼方程式………………………………………………..52-1.4Debye-Hückel理論……………………………………………….....62-1.5單一電雙層的Gouy-Chapman理論……………………………......72-2兩膠體粒子間的交互作用……………………………………………….....82-2.1凡得瓦爾作用能……………………………………………………..92-2.2靜電斥力作用能……………………………………………………102-2.3大型膠體粒子間的Derjaguin近似………………………………102-2.4臨界凝聚濃度………………………………………………………112-3不含鹽類的膠體分散系統………………………………………………12第三章理論分析…………………………………………………………………..153-1單顆膠體粒子周圍之空間電位分布……………………………………153-2兩顆相同膠體粒子間的空間電位分布…………………………………193-3兩顆相同膠體粒子間之作用力…………………………………………...243-4球型膠體粒子的臨界凝聚濃度…………………………………………24第四章結果與討論………………………………………………………………274-1粒徑大小對空間電位分布的影響………………………………………274-2單顆膠體粒子周圍的空間電位分布……………………………………274-3兩顆膠體之間的空間電位分布…………………………………………...284-4靜電排斥作用……………………………………………………………...294-5各參數對臨界凝聚的影響………………………………………………30第五章結論………………………………………………………………………..33符號說明……………………………………………………………………………35參考文獻……………………………………………………………………………39附錄APBE於曲面座標下解析解之誤差比………………………………………70附錄B數值方法之比較…………………………………………………………73B-1數值方法之Formulation…………………………………………………73B-2數值方法結果分析………………………………………………………..79B-2.1有限差分法中網格點對精確度的影響…………………………....79B-2.2正交配位法中N對曲線分布的影響……………………………...80B-2.3綜合比較……………………………………………………….......81B-2.4收斂比較…………………………………………………………...82B-2.5計算時間與誤差比較……………………………………………...83 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