物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2007年
5期
688-694
,共7页
袁勇智%熊海灵%李航%朱华玲%蒋先军
袁勇智%熊海靈%李航%硃華玲%蔣先軍
원용지%웅해령%리항%주화령%장선군
胶体颗粒%凝聚%计算机模拟%分形
膠體顆粒%凝聚%計算機模擬%分形
효체과립%응취%계산궤모의%분형
运用李航等提出的新方法,克服了DLVO理论中无法理论计算不同电解质浓度下颗粒的表面电位这一困难,从而可以直接计算出不同电解质浓度下胶体颗粒间的位能.同时,还运用胶体颗粒动能的玻耳兹曼分布原理和蒙特卡罗方法来模拟胶体的运动,并采用非弹性碰撞理论解决了碰撞后凝聚的有效概率问题.在改进DDA模型的基础上,成功地建立了以往的模拟中未能建立的重力场中电解质浓度与碰撞凝聚概率间的联系,结果发现,(1)重力场作用下的凝聚体分形维数随电解质浓度变化的曲线完全不同于无重力条件下的曲线.无重力作用下,凝聚结构体分形维数随电解质浓度的变化比较缓慢,曲线呈"L"形;而重力作用下的分形维数则呈明显的"S"形曲线.(2)在重力条件下,慢凝聚包括两个区域,对电解质浓度不敏感区域和敏感区域.在敏感区域存在一个电解质浓度的拐点.(3)无重力条件下,不同大小的胶体颗粒在快凝聚时的分形维数都是在1.86±0.01.当电解质浓度降低,凝聚速率变慢,分形维数增加,最大达到2.01±0.02,但不会形成重力条件下的分形维数接近3的结构体.
運用李航等提齣的新方法,剋服瞭DLVO理論中無法理論計算不同電解質濃度下顆粒的錶麵電位這一睏難,從而可以直接計算齣不同電解質濃度下膠體顆粒間的位能.同時,還運用膠體顆粒動能的玻耳玆曼分佈原理和矇特卡囉方法來模擬膠體的運動,併採用非彈性踫撞理論解決瞭踫撞後凝聚的有效概率問題.在改進DDA模型的基礎上,成功地建立瞭以往的模擬中未能建立的重力場中電解質濃度與踫撞凝聚概率間的聯繫,結果髮現,(1)重力場作用下的凝聚體分形維數隨電解質濃度變化的麯線完全不同于無重力條件下的麯線.無重力作用下,凝聚結構體分形維數隨電解質濃度的變化比較緩慢,麯線呈"L"形;而重力作用下的分形維數則呈明顯的"S"形麯線.(2)在重力條件下,慢凝聚包括兩箇區域,對電解質濃度不敏感區域和敏感區域.在敏感區域存在一箇電解質濃度的枴點.(3)無重力條件下,不同大小的膠體顆粒在快凝聚時的分形維數都是在1.86±0.01.噹電解質濃度降低,凝聚速率變慢,分形維數增加,最大達到2.01±0.02,但不會形成重力條件下的分形維數接近3的結構體.
운용리항등제출적신방법,극복료DLVO이론중무법이론계산불동전해질농도하과립적표면전위저일곤난,종이가이직접계산출불동전해질농도하효체과립간적위능.동시,환운용효체과립동능적파이자만분포원리화몽특잡라방법래모의효체적운동,병채용비탄성팽당이론해결료팽당후응취적유효개솔문제.재개진DDA모형적기출상,성공지건립료이왕적모의중미능건립적중력장중전해질농도여팽당응취개솔간적련계,결과발현,(1)중력장작용하적응취체분형유수수전해질농도변화적곡선완전불동우무중력조건하적곡선.무중력작용하,응취결구체분형유수수전해질농도적변화비교완만,곡선정"L"형;이중력작용하적분형유수칙정명현적"S"형곡선.(2)재중력조건하,만응취포괄량개구역,대전해질농도불민감구역화민감구역.재민감구역존재일개전해질농도적괴점.(3)무중력조건하,불동대소적효체과립재쾌응취시적분형유수도시재1.86±0.01.당전해질농도강저,응취속솔변만,분형유수증가,최대체도2.01±0.02,단불회형성중력조건하적분형유수접근3적결구체.
