作者PChemTA (物化助教)
看板NTUphy98
标题[物化] Relaxation Effect and Electrophoretic Effect
时间Wed Dec 1 22:15:37 2010
各位学弟妹大家好,
由於有几位同学都有问到这个问题,所以我就波版来说明一下,希望能帮助大家了解
(1)Relaxation Effect
Relaxation Effect的主角是ion,其实就是ionic atmosphere,在课本第276页
"ionic atmosphere"的内文里有提到,若一个带正电的离子,其周围带负电的离子
的机率会比带正电的离子高很多(p276),当带正电离子不动时,其ionic atmosphere
是对称的(p281)所以当一个带正电的离子被外加电场影响而往右移时(如281页图7.6),
ionic atmosphere会变得不对称。在带正电离子移动方向後方的负离子电子密度会比
带正电离子移动方向前方的负离子电子密度高(p276),若带正电的离子要往右移
其後方(左方)的负电离子(ionic atmosphere)要衰退,而在正电离子前方(右方)的负电离子
(ionic atmosphere)要建立起来,但这个过程需要时间,所以造成在带正电离子的左方
有过多的ionic atmosphere(带负电离子),而在带正电离子前方的ionic atmosphere
(带负电离子)会有所不足(p281),因此会拖住带正电离子往右移(因为後方的负电吸引力
比前方多)
(2)Electrophoretic Effect
Electrophoretic Effect的主角是solvent,但在图7.6里比较抽象,因为并没有画出
solvent,同学们可以自己用铅笔画上水分子,solvent就是很多的水分子,在课本第276页
的说明比较简单,只说是ions和solvent的吸引力,而在课本第281页的说明就比较详细些,
图7.6中央带正电的离子会吸引solvent(即水分子),而ionic atmosphere也会吸引水分子,
ionic atmosphere的组成以带负电离子较多,所以当中央的带正电离子受到电场而向右移时
周围的ionic atmosphere(带负电离子)是受到电场作用而向左移,被ionic atmosphere吸引
的solvent(水分子)也就一起向左移,所以就造成中央的带正电离子要"逆流地"向右,
upstream的中文意思是"向上游"或"逆流地",其中"逆流地"比较适合在这里的文意。
虽然在Electrophoretic Effect的主角是solvent,但其实也是因为受到ion的影响(不论是
中央带正电的离子或是ionic atmosphere的带负电离子),而中央带正电的离子只有一个
,周围带负电的离子(ionic atmosphere)有很多个,所以就造成了"逆流地"的情况,但这个
"逆流"主要是因为ionic atmosphere(带负电离子)所引起的,在第282页Electrophoretic
Force的公式里也有"kappa"这个和ionic atmosphere thickness有关的因子
总而言之,这两个效应都会拖住中央带正电离子往右移,一个是看ion (Relaxation
Effect),一个是看solvent,即水分子(Electrophoretic Effect),但其实solvent也是受ion
所影响,我想同学们在看完第276页和281页,把其中的文意作些交互串连,就能更明白其中
的意思了,希望以上的说明能对同学们有所帮助。
物化助教 哲嘉
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7F:推 DiShone:不懂为什麽不管正电或负电都会吸引水分子耶? 12/02 06:27
8F:推 love0207:应该是因为氧会带部分负电 氢会带部分正电 12/02 18:46
9F:→ love0207:而且因为两者的电负度差很多(多到会产生氢键) 所以其实 12/02 18:50
10F:→ love0207:部分负电跟部分正电都算很多 多到足以被吸引 12/02 18:50
11F:推 nimbleracoon:感谢助教!! 12/04 12:25