Electrophoretic motion of a charged particle in a charged cavity

بررسی نظری الکتروفورز یک کروم کلوئیدی دی الکتریک واقع در موقعیت دلخواه در داخل حفره کروی شارژ پر شده با سیال یونی ارائه شده است. میدان الکتریکی اعمال شده عمود بر خط از طریق مراکز ذره و حفره است و دو لایه الکتریکی مجاور سطوح جامد بسیار نازک تر از شعاع ذره و هر شکاف بین سطوح است. به طور کلی راه حل های معادلات لاپلاس و استوکس که بر اساس پتانسیل الکتریکی و زمینه های سرعت سیال حاکم است، به وسیله قرار دادن راه حل های اساسی آنها در دو سیستم مختصات کروی در مورد دو مرکز، و شرایط مرزی توسط حلقه چندتایی روش. نتایج برای سرعت انتقال و زاویه ای ذرات محدود برای موارد مختلف به دست آمده است. هنگامی که ذره در مرکز حفره واقع شده است، این نتایج در توافق عالی با راه حل تحلیلی موجود موجود است. اثرات دیواره حفره بر حرکت الکتروکینتیک ذرات جالب، پیچیده و قابل توجه است. به طور کلی، تحرک انتقال / چرخش الکتروفورز از ذره کاهش می یابد با افزایش نسبت شعاع ذرات به حفره و فاصله نسبی بین ذرات و حفره های مرکز (جهت چرخش مخالف با یک ذره استقرار مربوطه )، اما برخی از استثنا وجود دارد. جریانهای الکترو مغناطیسی ناشی از حفره مستقیم و مجاور می تواند انتقال الکتروفورز و چرخش ذرات را تقویت یا تضعیف کرده و حتی جهت آن را معکوس کند، بسته به نسبت پتانسیل زتا پوسیدگی به ذرات و پارامترهای هندسی. اثر دیواره حفره بر انتقال الکتروکینتیک یک ذره عمود بر خط اتصال مراکز آنها کمی ضعیف تر از موازی با این خط است.