بررسی توزیع یون ها در حضور دیواه ی باردار

رسول ابراهیم نیا ملک دهی

چکیده

در این پژوهش، ما به بررسی توزیع یون‏ها و پتانسیل الکتریکی پیرامونِ سطح یک کلوئید باردار می‏پردازیم . کلوئیدها ذراتی در مقیاس زیرِ میکرو در محیط مایع هستند، که ابعادشان از مولکول‏های مایع به اندازه‏ی کافی بزرگتر است، ‏بطوریکه می‏توان سیال اطراف آنها را پیوسته فرض کرد. بخشی از انواع کلوئیدها در محیط آبی باردار می‏شوند¬ . کلوئیدهای باردار یون‏های با بارِ مخالف را جذب و یون‏های هم‏نام را دفع می‏کنند و لایه‏ای تحت عنوان لایه‏ی پخشی (diffusive layer) پیرامون خود تشکیل می‏دهند. این لایه نقش اساسی در پدیده‏هایی مانند الکتروفورز و ...ایفا می‏نماید. در مدل‏های نظری متعارف، توزیع بار الکتریکی در روی سطح این کلوئیدهای باردار یکنواخت فرض می‏شود؛ و از ساختار گسسته‏ی بار روی سطح آنها صرف‏نظر می‏گردد. این تقریب توان مدل‏های موجود برای پیش‏بینی صحیح پدیده‏های مختلف را به طور جدی کاهش می‏دهد. ما در این پژوهش سعی می‏کنیم اثر توزیع گسسته ‏ی یون‏ها روی سطح کلوئید‏ها را در نظر بگیریم و تصویر دقیق‏تری از پتانسیل الکتریکی و توزیع یون‏هایِ مخالف پیرامون کلوئید بدست آوریم. بدین منظور یک سلول واحد (primitive cell) را، که در مرکز آن یک عامل باردار قرار دارد، روی سطح کلوئید در نظر می‏گیریم؛ سپس معادلات حاکم برپتانسیل الکتریکی با استفاده از زبان c++ یعنی بدون تقریب و به شکل عددی حل می‏نماییم. به¬ نظر می‏رسد این روش تصویر دقیق‏تری از ساختار لایه‏ی پخشی و تجمع یون‏ها در پیرامون عامل باردار بدست بدهد.

اساتید راهنما و مشاور

نادر رسولی