Electrophoretic properties of highly charged colloids: A hybrid molecular dynamics∕lattice Boltzmann simulation study
Notice bibliographique
Résumé
Using computer simulations, the electrophoretic motion of a positively charged colloid (macroion) in an electrolyte solution is studied in the framework of the primitive model. In this model, the electrolyte is considered as a system of negatively and positively charged microions (counterions and coions, respectively) that are immersed into a structureless medium. Hydrodynamic interactions are fully taken into account by applying a hybrid simulation scheme, where the charged ions (i.e., macroion and electrolyte), propagated via molecular dynamics, are coupled to a lattice Boltzmann (LB) fluid. In a recent electrophoretic experiment by Martin-Molina et al. [J. Phys. Chem. B 106, 6881 (2002)], it was shown that, for multivalent salt ions, the mobility mu initially increases with charge density sigma, reaches a maximum, and then decreases with further increase of sigma. The aim of the present work is to elucidate the behavior of mu at high values of sigma. Even for the case of monovalent microions, a decrease of mu with sigma is found. A dynamic Stern layer is defined that includes all the counterions that move with the macroion while subjected to an external electrical field. The number of counterions in the Stern layer, q(0), is a crucial parameter for the behavior of mu at high values of sigma. In this case, the mobility mu depends primarily on the ratio q(0)/Q (with Q the valency of the macroion). The previous contention that the increase in the distortion of the electric double layer (EDL) with increasing sigma leads to the lowering of mu does not hold for high sigma. In fact, it is shown that the deformation of the EDL decreases with the increase of sigma. The role of hydrodynamic interactions is inferred from direct comparisons to Langevin simulations where the coupling to the LB fluid is switched off. Moreover, systems with divalent counterions are considered. In this case, at high values of sigma the phenomenon of charge inversion is found.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».