Thermophoresis

Het fenomeen van thermophoresis, ook wel thermodiffusion of Ludwig-Soret effect bestaat bij de migratie van deeltjes, ondergedompeld in een vloeistof, veroorzaakt door een temperatuurgradiënt.

Het verschijnsel, terwijl ze enige tijd bekend, lijkt aspecten nog niet volledig begrepen zijn, en ontbreekt een theoretisch behandeling.

Wet Soret

De thermophoresis werd waargenomen voor het eerst Carl Ludwig in 1856 en vervolgens bestudeerd door Charles Soret in 1897. Het verschijnsel wordt ook wel thermodiffusion, naar analogie van diffusie, maar dat het te wijten aan een temperatuurgradiënt, in plaats van in een concentratiegradiënt.

De thermodiffusie plaatsvindt in vloeibare of gasvormige omgeving, zij het in verschillende modi. Recente analyses blijkt in vloeistoffen verslavingen, vaak verrassend, aangezien parameters zoals zoutgehalte, oppervlakte, concentratie en moleculair gewicht. De gelijkenissen met de elektroforese stellen de invloed van oppervlaktekrachten en de noodzaak van een hydrodynamische behandeling.

De toepassing van kleine krachten en zich hetzij door elektrische velden die temperatuurgradiënten, kan worden beschreven door lineaire relaties, zelfs voor complexe oplossingen, kunnen de stroomdichtheid massa superpositie van de bijdrage beschrijven vanwege de uitstrooien, uitgedrukt door de wet Fick, dan thermische diffusie:

waarbij c de concentratie, dm de massa diffusie en dT de thermische diffusie. Zelfs dimensioneel is niet goed een diffusiecoëfficiënt, maar is de mobiliteit termoforetica, aangezien de snelheid van een deeltje eenvoudig:

Open Kwesties

Het verschijnsel wordt bestudeerd als zij belangrijke invloeden in de convectieve bewegingen binnenkant van de mengsels. Ook de tijdschaal van de verspreiding van massa groter dan die van thermodiffusion. Om deze reden is de invloed drastisch thermophoresis alle convectie processen: stollen van metaallegeringen, in vulkanische lava, de convectie in de aardmantel en kristalgroei.

Een gedetailleerde beschrijving van de microscopische fenomeen is nog niet voorgesteld. Voor gasmengsels de kinetische theorie enig houvast, maar niet doeltreffend kan worden toegepast op vloeistoffen. Verder is de complexiteit van het systeem nog steeds niet mogelijk maken een studie met statistische modellen, ook met numerieke simulaties.

De meeste studies hebben zich gericht in een poging de experimentele bewijzen valideren, met name zware species displacement naar de koude kant. Bovendien zijn veel experimenten tonen aan dat uitsluitend afhankelijk is van lokale en microscopische hoeveelheden van de betrokken regio.

Thermophoresis in de bouw

In de bouw is het bekend dat bij aanwezigheid van koudebruggen in winterse omstandigheden, op het binnenoppervlak van de vloer of de wanden en metselwerk, het kan leiden tot niet-homogeniteit van de temperatuur van het materiaal. Dit verschijnsel ontstaat omdat de hogere thermische dispersie van onderdelen van gewapend beton, met betrekking tot deze aangrenzende, van baksteen of soortgelijke materialen.

De non-uniformiteit van de oppervlaktetemperatuur vanwege de thermophoresis gevolg van de accumulatie van stof in de koudere gebieden en bepaalt lijntjes aan plafonds of wanden.

Het verschijnsel kan worden gekwantificeerd door de factor van heterogeniteit van de temperatuur van het binnenoppervlak s:

waarbij de oppervlaktetemperatuur van de koudebrug, terwijl de temperatuur van het resterende gebied. Om het optreden van krassen te vermijden, moet de factor s niet meer dan 1,5 - 2.

Vooruitzichten

De totale begrip van het fenomeen vraagt ​​om nieuwe experimenten en theoretische bijdragen. De nieuwe onderzoekstechnieken, die u toelaten om de beweging van individuele deeltjes in kaart zijn zeker de beste. Als nu, voor instrumentale grenzen, is het moeilijk om de beweging van een enkel deeltje met een hoge numerieke apertuur optiek op te lossen, is het redelijk te denken over hoe dit probleem in de toekomst kan worden overwonnen; want er is een grote interesse in de volgende analyse technieken uit verschillende disciplines. Ook kennis over de invloed van oppervlakteactieve stoffen en polyelektrolyten worden verlengd.

(0)
(0)
Commentaren - 0
Geen reacties

Voeg een Commentaar

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tekens over: 3000
captcha