电渗英文解释翻译、电渗的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 electric osmosis; electron-osmosis; electroosmosis
【医】 electro-endosmosis; electro-osmosis
相关词条:
1.electricosmosis 2.electricosmosis 3.electro-osmosis 4.electroendosmosis 5.electroendosmose
分词翻译:
电的英语翻译:
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
渗的英语翻译:
ooze; seep
专业解析
电渗 (Electroosmosis) 的汉英词典释义与详解
一、核心定义与现象描述
电渗 (diàn shèn),英文对应术语为Electroosmosis (或 Electroendosmosis),是一种在电场作用下,液体相对于静止带电表面(如毛细管壁或多孔介质)发生定向移动的电动现象。具体表现为:当施加一个外部电场时,液体(通常是电解质溶液)会沿着毛细管通道或穿过多孔材料,朝某一特定电极方向流动。这种现象与固液界面存在的双电层结构密切相关。
二、作用机制与关键原理
电渗现象的本质源于固液界面形成的双电层 (Electric Double Layer):
- 表面电荷: 当固体表面(如玻璃毛细管、土壤颗粒、生物膜)与电解质溶液接触时,表面通常会因离子吸附或基团解离而带电(正或负)。
- 反离子富集: 带电表面会吸引溶液中带相反电荷的离子(反离子),在界面附近形成紧密吸附的斯特恩层 (Stern Layer) 和扩散分布的扩散层 (Diffuse Layer),共同构成双电层。
- 电场驱动: 施加外电场时,扩散层中的净电荷(即过剩的反离子)会受到电场力作用。由于这部分离子是可移动的,它们会带动其周围的溶剂化分子(水分子)一起沿着与固体表面平行的方向运动,从而形成宏观的液体流动。液体的流动方向取决于固体表面的电荷性质:液体总是向带有与其界面扩散层净电荷相反符号的电极方向移动。例如,若固体表面带负电(如玻璃毛细管),其扩散层净电荷为正,则液体向阴极(负极)移动。
三、主要特性与影响因素
- 驱动源: 依赖外部施加的直流电场(电压)。
- 流动方向: 由固体表面电荷的极性决定,流向带相反电荷的电极。
- 流速: 电渗流速与施加的电场强度(电压梯度)成正比,并受界面zeta电位(表征双电层电势的重要参数)、溶液粘度、介电常数等因素影响。公式可近似表示为:
$$
v_{eo} = -frac{epsilon zeta E}{eta}
$$
其中:
- $v_{eo}$ 是电渗流速,
- $epsilon$ 是液体的介电常数,
- $zeta$ 是 Zeta 电位,
- $E$ 是电场强度,
- $eta$ 是液体的粘度。
- 介质依赖性: 在毛细管中流动均匀,在多孔介质中则复杂,取决于孔隙结构和表面电荷分布。
四、重要应用领域
电渗原理在多个科学与工程领域具有重要应用价值:
- 岩土工程与地基处理: 利用电渗排水加固软粘土基础,降低地下水位,提高土体强度和稳定性。这是电渗最著名的工程应用之一。
- 微流控与芯片实验室 (Lab-on-a-Chip): 在微米/纳米尺度的通道中,电渗流是驱动和控制流体(如缓冲液、样品、试剂)流动的关键机制之一,用于生物分析、药物输送等。
- 电泳分离技术: 在毛细管电泳 (Capillary Electrophoresis, CE) 中,电渗流常作为推动样品和缓冲液通过毛细管的“泵”,影响分离效率和速度。可通过涂层或添加剂调节电渗流大小和方向。
- 膜科学与过滤: 研究带电膜材料在电场下的传质行为,用于水处理、脱盐等。
- 生物物理与细胞研究: 研究细胞膜、生物大分子表面的电荷性质及其与周围介质的相互作用。
权威参考资料来源:
- IUPAC (国际纯粹与应用化学联合会) 术语定义: 提供电渗现象的标准科学定义和背景。Gold Book - Electroosmosis (需确认链接有效性,IUPAC Gold Book 是权威化学术语来源)。
- 经典教材《电化学方法:原理与应用》(Bard & Faulkner): 详细阐述包括电渗在内的电动现象的理论基础。Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. 2nd ed.; Wiley, 2001.
- 岩土工程标准/指南 (如 ASTM): 涉及电渗加固软土地基的工程实践标准和方法。ASTM International Standards (需查询具体标准号如 D2435 相关或专门的电渗排水标准)。
- 微流控技术综述文献/专著: 深入讨论电渗流在微纳尺度流体操控中的作用。例如:Kirby, B. J. Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices. Cambridge University Press, 2010.
网络扩展解释
电渗是电动现象的一种,指在电场作用下,液体(通常是水)相对于与其接触的固定固体相发生定向移动的现象。以下是详细解释:
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基本原理
当多孔介质(如滤纸、凝胶等)吸附溶液中的正负离子后,其表面会带电,导致接触的液体因电荷不平衡而带相反电荷。在电场中,这些带电液体向电极方向移动,形成电渗流。例如,在电泳实验中,滤纸吸附氢氧根离子带负电,液体带正电并向负极移动,此时颗粒的实际移动速度是自身电泳速度与电渗携带速度的叠加。
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关键参数与公式
电渗速度与固液界面的ζ电势(Zeta电势)成正比,公式可表示为:
$$
v_{eo} = frac{varepsilon zeta E}{eta}
$$
其中,$varepsilon$为介电常数,$zeta$为Zeta电势,$E$为电场强度,$eta$为液体黏度。
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应用领域
- 工业脱水:通过电场驱动水分迁移,常用于土壤脱水或材料干燥。
- 电泳技术:在生物化学中,电渗流可辅助带电分子(如DNA、蛋白质)的分离,同时需控制电渗防止漆膜起泡(如电泳涂装工艺)。
- 材料表征:通过测量电渗速度推算ζ电势,适用于多孔介质材料分析。
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与电渗析的区别
电渗析是一种分离技术,利用半透膜选择性透过离子,在电场中实现离子迁移,常用于水处理;而电渗是液体整体移动现象,不依赖半透膜。
提示:若需进一步了解电渗的数学推导或具体实验方法,可参考电化学或胶体化学相关教材。
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