電滲英文解釋翻譯、電滲的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 electric osmosis; electron-osmosis; electroosmosis
【醫】 electro-endosmosis; electro-osmosis
相關詞條:
1.electricosmosis 2.electricosmosis 3.electro-osmosis 4.electroendosmosis 5.electroendosmose
分詞翻譯:
電的英語翻譯:
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
滲的英語翻譯:
ooze; seep
專業解析
電滲 (Electroosmosis) 的漢英詞典釋義與詳解
一、核心定義與現象描述
電滲 (diàn shèn),英文對應術語為Electroosmosis (或 Electroendosmosis),是一種在電場作用下,液體相對于靜止帶電表面(如毛細管壁或多孔介質)發生定向移動的電動現象。具體表現為:當施加一個外部電場時,液體(通常是電解質溶液)會沿着毛細管通道或穿過多孔材料,朝某一特定電極方向流動。這種現象與固液界面存在的雙電層結構密切相關。
二、作用機制與關鍵原理
電滲現象的本質源于固液界面形成的雙電層 (Electric Double Layer):
- 表面電荷: 當固體表面(如玻璃毛細管、土壤顆粒、生物膜)與電解質溶液接觸時,表面通常會因離子吸附或基團解離而帶電(正或負)。
- 反離子富集: 帶電表面會吸引溶液中帶相反電荷的離子(反離子),在界面附近形成緊密吸附的斯特恩層 (Stern Layer) 和擴散分布的擴散層 (Diffuse Layer),共同構成雙電層。
- 電場驅動: 施加外電場時,擴散層中的淨電荷(即過剩的反離子)會受到電場力作用。由于這部分離子是可移動的,它們會帶動其周圍的溶劑化分子(水分子)一起沿着與固體表面平行的方向運動,從而形成宏觀的液體流動。液體的流動方向取決于固體表面的電荷性質:液體總是向帶有與其界面擴散層淨電荷相反符號的電極方向移動。例如,若固體表面帶負電(如玻璃毛細管),其擴散層淨電荷為正,則液體向陰極(負極)移動。
三、主要特性與影響因素
- 驅動源: 依賴外部施加的直流電場(電壓)。
- 流動方向: 由固體表面電荷的極性決定,流向帶相反電荷的電極。
- 流速: 電滲流速與施加的電場強度(電壓梯度)成正比,并受界面zeta電位(表征雙電層電勢的重要參數)、溶液粘度、介電常數等因素影響。公式可近似表示為:
$$
v_{eo} = -frac{epsilon zeta E}{eta}
$$
其中:
- $v_{eo}$ 是電滲流速,
- $epsilon$ 是液體的介電常數,
- $zeta$ 是 Zeta 電位,
- $E$ 是電場強度,
- $eta$ 是液體的粘度。
- 介質依賴性: 在毛細管中流動均勻,在多孔介質中則複雜,取決于孔隙結構和表面電荷分布。
四、重要應用領域
電滲原理在多個科學與工程領域具有重要應用價值:
- 岩土工程與地基處理: 利用電滲排水加固軟粘土基礎,降低地下水位,提高土體強度和穩定性。這是電滲最著名的工程應用之一。
- 微流控與芯片實驗室 (Lab-on-a-Chip): 在微米/納米尺度的通道中,電滲流是驅動和控制流體(如緩沖液、樣品、試劑)流動的關鍵機制之一,用于生物分析、藥物輸送等。
- 電泳分離技術: 在毛細管電泳 (Capillary Electrophoresis, CE) 中,電滲流常作為推動樣品和緩沖液通過毛細管的“泵”,影響分離效率和速度。可通過塗層或添加劑調節電滲流大小和方向。
- 膜科學與過濾: 研究帶電膜材料在電場下的傳質行為,用于水處理、脫鹽等。
- 生物物理與細胞研究: 研究細胞膜、生物大分子表面的電荷性質及其與周圍介質的相互作用。
權威參考資料來源:
- IUPAC (國際純粹與應用化學聯合會) 術語定義: 提供電滲現象的标準科學定義和背景。Gold Book - Electroosmosis (需确認鍊接有效性,IUPAC Gold Book 是權威化學術語來源)。
- 經典教材《電化學方法:原理與應用》(Bard & Faulkner): 詳細闡述包括電滲在内的電動現象的理論基礎。Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications. 2nd ed.; Wiley, 2001.
- 岩土工程标準/指南 (如 ASTM): 涉及電滲加固軟土地基的工程實踐标準和方法。ASTM International Standards (需查詢具體标準號如 D2435 相關或專門的電滲排水标準)。
- 微流控技術綜述文獻/專著: 深入讨論電滲流在微納尺度流體操控中的作用。例如:Kirby, B. J. Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices. Cambridge University Press, 2010.
網絡擴展解釋
電滲是電動現象的一種,指在電場作用下,液體(通常是水)相對于與其接觸的固定固體相發生定向移動的現象。以下是詳細解釋:
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基本原理
當多孔介質(如濾紙、凝膠等)吸附溶液中的正負離子後,其表面會帶電,導緻接觸的液體因電荷不平衡而帶相反電荷。在電場中,這些帶電液體向電極方向移動,形成電滲流。例如,在電泳實驗中,濾紙吸附氫氧根離子帶負電,液體帶正電并向負極移動,此時顆粒的實際移動速度是自身電泳速度與電滲攜帶速度的疊加。
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關鍵參數與公式
電滲速度與固液界面的ζ電勢(Zeta電勢)成正比,公式可表示為:
$$
v_{eo} = frac{varepsilon zeta E}{eta}
$$
其中,$varepsilon$為介電常數,$zeta$為Zeta電勢,$E$為電場強度,$eta$為液體黏度。
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應用領域
- 工業脫水:通過電場驅動水分遷移,常用于土壤脫水或材料幹燥。
- 電泳技術:在生物化學中,電滲流可輔助帶電分子(如DNA、蛋白質)的分離,同時需控制電滲防止漆膜起泡(如電泳塗裝工藝)。
- 材料表征:通過測量電滲速度推算ζ電勢,適用于多孔介質材料分析。
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與電滲析的區别
電滲析是一種分離技術,利用半透膜選擇性透過離子,在電場中實現離子遷移,常用于水處理;而電滲是液體整體移動現象,不依賴半透膜。
提示:若需進一步了解電滲的數學推導或具體實驗方法,可參考電化學或膠體化學相關教材。
分類
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