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電気泳動, 電気浸透流】導電率の違いによる速度差
マイクロスケールでの流動構造について研究をしています. 幅800μm深さ50μm程のガラスチャネルを利用し,電気浸透流にて溶液を駆動しています. このチャネルにて,イオン強度が等しく,導電率の違う二種の色素溶液(250と350[μS/cm])が左右から入っており(実際には拡散が進みますが境界を以下の図で " | " で表してます),左に+右に-電極を刺し,100Vの電圧を印加すると,溶液全体は左に流れました(電気浸透流による).しかしここで,添付した画像のように溶液境界では色素粒子が凝集した(局部的に濃度が上がった)様子が観測されました(明るい程に濃度が大きいです). --------------------------------------------- - 250 | 350 + --------------------------------------------- おそらく,右側の溶液(350μS)の方が速度が早く,左側の方が遅い為,左の溶液が追いつかれる形になり境界に色素粒子が集まったものと考えられるのですが,その原因が分かりません。 電気浸透流速度は誘電率、電界、壁面ゼータ電位に比例するのですが,導電率の違いはこれら物理量に影響しますか?(するのであれば関係式で教えて頂けると助かります) もし,電気浸透流への影響でないとすると電気泳動速度が導電率差の影響を受けているということになりそうです.しかし泳動速度は,電界に比例,粒子径に反比例ということなので,やはり導電率との関係がすぐには見えてきません. 界面動電現象については一通り学習したつもりです.もし以上のことお分かりになる方いらっしゃいましたら,千恵をおわけください.
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- c80s3xxx
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チャネル中で途中で伝導度が変化するなら,かかっている電場は一様ではありません.伝導度の高い領域と低い領域では電位勾配が違います.どのような電位配分になるかは,両領域の長さと,もちろん伝導度に依存します. そのせいかどうかはわかりませんけど.