Остання редакція: 2015-06-25
Тези доповіді
На сьогоднішній день у галузі магнітоелетрохімії відкрито низку експериментальних ефектів [1–2], перебіг яких супроводжується формуванням та ростом нано- та/або мікрочастинок кластерного типу. Це дає підстави вважати, що електрокінетичні ефекти, пов’язані із впливом магнітних полів на магнітоелектрохімічні процеси, будуть мати місце під час протікання останніх у неоднорідних магнітних полях.
На основі термодинамічного підходу, що ґрунтується на основних рівняннях термодинаміки нерівноважних систем та співвідношеннях Онзагера для масового потоку заряджених нано- та мікромасштабних ефективно пара- та/або діамагнітних кластерних продуктів електрохімічних перетворень (магніонів) під дію градієнтної магнітної сили в електроліті, розраховано електричний потенціал поблизу поверхні електроду, який створюється у процесах травлення, осадження та корозії металів (без пропускання зовнішнього електричного струму крізь електроліт) внаслідок дії сил неоднорідного магнітостатичного поля на магніони і складається із потенціалу Нернста неоднорідного розподілу концентрації магніонів і магнітофоретичного потенціалу (МФП). Виявлено умови, за яких внесок МФП до повного електричного потенціалу суттєвим або нехтовно малим.
Магнітофоретичні ефекти знаходять своє застосування, зокрема, у мікробіології та біомедицині: при фільтрації та сепарації розчинів та сумішей, що містять магнітні частинки, біосепарації клітин [3], доставці ліків, міченні та маніпулюванні біоматеріалів [4]. Результати теоретичного моделювання даної роботи в залежності від фізичних характеристик магніонів та прові́дного середовища можуть бути використані при створенні функціональних матеріалів методами магнітоелектролізу та для моделювання впливу біогенних магнітних наночастинок [5, 6] на транспортні процеси та біохімічні реакції в клітинах живих організмів [5].
Посилання
1. Tang Y.C., Davenport A.J. Journal of the Electrochemical Society. – 2007. – Vol. 154. – P. 362–370.
2. Ilchenko M.Yu, Gorobets O.Yu, Bondar I.A., Gaponov A.M. J. Magn. Magn. Mater. – 2010. – Vol. 322. – P. 2075–2080.
Gebert A. Electrochemistry Communications. – 2011. – Vol. 13. – P. 946–950.
3. Furlani E.P. J. Phys. D: Appl. Phys. – 2007. – Vol. 40. – P. 1313–1319.
4. Gijs M.A.M. Microfluidics and Nanofluidics. – 2004. – Vol. 1. – P. 22–29.
5. Gorobets O.Yu., Gorobets S.V., Gorobets Yu.I. Dekker Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, Third Edition. CRC Press: New York. – 2014. – P. 300–308.
6. Blakemore R. P. Science. – 1975. – Vol. 190. – P. 377–379.