Droplet Electrophoresis with Internal Free Ions: Effect of Permittivity Changes in the Electric Double Layer
Notice bibliographique
Résumé
Droplet electrophoresis (EP) is of interest in biological systems, microfluidics, and separation techniques. We investigate EP of an oil droplet that contains free ions and is stabilized in an electrolyte solution through an amphoteric surfactant. The presence of mobile ions within the droplet leads to the creation of a distinct nonzero space charge density inside the droplet and consequently, formation of an inner EDL inside the droplet in addition to the traditionally considered outside EDL. While we assume the permittivity inside the inner EDL to remain constant, we consider both the case of constant and variable permittivity in the outer EDL. Our findings demonstrate a change in the droplet direction of motion in the electric field when transitioning from acidic to alkaline pH, regardless of permittivity and ionic strength in both oil and electrolyte. We further find a significant reduction in the magnitude of droplet velocity in the case of a variable permittivity due to reduction of the local space charge density within the EDL surrounding the droplet. When decreasing the viscosity ratio of the oil to the electrolyte, in all cases we find a reduction in droplet velocity. This decline is attributed mostly to the formation and strength of a vortex around the droplet. We finally demonstrate that with constant permittivity in the outer EDL, the variation in κa outer has a more significant effect on the droplet’s EP velocity than altering κa inner . However, in cases where the body forces inside of the droplet dominate, minor changes in the outer electrolyte concentration have no influence on the droplet motion, which is relevant for biological colloids that can contain significant free internal charges. Our results are important for the manipulation of biological colloids, water and waste treatment such as lubricant removal from processing streams.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 ».