Електроосмоза
Електроосмоза представља кретање течности које се дешава под утицајем напона на порозном материјалу, капиларима, мембрани, микроканалу или другом проводнику течности. Електроосмотички ток је најзначајнији у малим каналима. Електроосмоза представља важну компоненту у техникама хемијског раздвајања, као што је капиларна електрофореза. Електроосмотички ток се може одиграти у природној нефилтрираној води као и у пуферима.[1][2]
Електроосмоза је први пут примјећена 1809. године када је показано да вода може да протиче кроз утикач од глине након што се на њу прикључи електрични напон. Глина се састоји од густо пакованих честица пијеска и других минерала и вода протиче кроз уски простор између честица исто као што би протицала кроз уску цијев. Било која комбинација електролита и чврстог тијела које је изолатор може дати електроосмтски ток, иако је за воду и силикате ефекат посебно велик. Чак и тада је брзина протока само неколико милиметара у секунди.
Електроосмотски ток је узрокован Кулоновом силом која је индукована електричним пољем које дјелује на покретна наелектрисања у раствору. Хемијска равнотежа између чврсте површине и раствора електролита углавном доводи до тога да се изнад површине ствара наелектрисање, тј. слој покретних јона који се такође назива и двоструки слој или Дебијев слој. Када се на течност доведе електрично поље тада долази до кретања наелектрисаних честица из двоструког слоја због резултујуће Кулонове силе. Проток који се јавља се назива електроосмотички ток.
Примјена уреди
Електроосмотички ток се често употребљава у микрофлуидним уређајима,[1][2] анализи тла,[3] и хемијског анализи[4]. У овим случајевима системи садрже високо наелектрисане површине, нпр. оксиди. Један примјер је капиларна електрофореза[2][4] у којој се електрично поље користи како би се раздвојиле различите супстанце на основу њихове различите електрофоретске покретљивости, тако што се електрично поље доведе на уски капилар који је обично направљен од силицијум диоксида. При томе електроосмоза утиче на вријеме елуције анализиране смјеше.
Електроосмоза се користи у васкуларној биологији биљака као алтернативно објашњење кретања покретних течности кроз флоем. Ћелије флоема учествују у цикличном повлачењу јона (K+) кроз сито цијеви.[5]
Одржавање електричног поља на електродама доводи до тога да се на њима одвија електролиза, на примјер електролиза воде при чему се ствара водоник-пероксид, хидронијум јони, као кисеоник и водоник у облику гаса. Водоник пероксид и промјене pH вриједности могу утицати на ћелије и биомолекуле као што су протеини, док мјехурићи гаса могу да закрче микрофлуидне канале. Ови проблеми могу бити избјегнути тако што се користе алтернативни материјали за електроде као што су коњуговани полимери, на којима се могу одвијати Фарадејеве реакције и тако се редукује електролиза.
Референце уреди
- ^ а б Бруус, Х. (2007). Тхеоретицал Мицрофлуидицс. ИСБН 978-0-19-923509-4.
- ^ а б в Кирбy, Б.Ј. (2010). Мицро- анд Наносцале Флуид Мецханицс: Транспорт ин Мицрофлуидиц Девицес: Цхаптер 6: Елецтроосмосис. Цамбридге Университy Пресс. Архивирано из оригинала 24. 11. 2020. г. Приступљено 16. 05. 2011.
- ^ Wисе, D.L. анд Трантоло, D.Ј. (ур.). Ремедиатион оф Хазардоус Wасте Цонтаминатед Соилс.
- ^ а б Скоог. Принциплес оф Инструментал Аналyсис. ИСБН 978-0-495-12570-9.
- ^ Clegg, C.J., Mackean, D. G. (2006) "Advanced Biology – principles & applications" Hodder Stoughton Publhishers, pp. 340–343
Literatura уреди
- Wise, D.L. and Trantolo, D.J. (ур.). Remediation of Hazardous Waste Contaminated Soils.
- Skoog. Principles of Instrumental Analysis. ISBN 978-0-495-12570-9.
- Kirby, B.J. (2010). Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices: Chapter 6: Electroosmosis. Cambridge University Press. Архивирано из оригинала 24. 11. 2020. г. Приступљено 16. 05. 2011.
- Bruus, H. (2007). Theoretical Microfluidics. ISBN 978-0-19-923509-4.