Диэлектрофорез

И, конечно, залогом успешного перемещения клеток в результате диэлектрофореза является, как об этом свидетельствует само название явления, заметная разница в диэлектрической проницаемости микроорганизмов и среды. [c.204]

Исследования электрических свойств углеводородных жидкостей, проведенные в последние годы, свидетельствуют о наличии в ряде случаев значительных объемных зарядов. На рис. 7 показано распределение напряженности электрического поля в углеводородном топливе ТС-1. Образование объемного заряда искажает электрическое поле, т. е. в конденсаторе с плоскопараллельными электродами существует значительная неоднородность электрического поля. Повышение напряженности электрического поля у электродов может быть причиной двойного диэлектрофореза и межэлектродного растяжения структурного каркаса. [c.115]

Рис. 2.3.25. Схема электрического классификатора, использующего диэлектрофорез

Несмотря на многообразие видов электростатических классификаторов, в основу их работы положено одно общее свойство зарядов противоположного знака - притягивать друг друга. Электростатическая классификация, при которой заряд передается частицам, называется электрофорезом. Разделение при электрофорезе основано на разной электропроводности частиц или различии их трибоэлектрических свойств в исходном материале. Если частица в целом остается нейтральной, но поляризуется, т.е. приобретает дипольный момент, то в неоднородном электрическом поле она втягивается в область возрастания напряженности электрического поля. Это явление называется диэлектрофорезом. Разделение частиц в этом случае основано на разнице приобретаемых частицами дипольных моментов (поляризуемости), которые зависят от диэлектрических свойств и структуры материала, а также от формы частиц. Основные принципы электростатической классификации и их технологической реализации показаны в табл. 2.3.3. [c.176]

В работе Поля и Швара [9] при исследовании диэлектрофореза было отмечено наличие тока в системе. Это привело к выводу о наличии ионного заряда на частицах, что подтверждалось эффектом поляризации центрального электрода за счет осевших на пего частиц. С увеличением размера частиц ток в системе возрастал, а величины оса кдения и напряжения сброса уменьшались. [c.116]

При диэлектрофорезе (см. табл. 2.3.3) частицы в целом остаются нейтральными, но поляризуются и движутся в неоднородном электростатическом поле. Обычно такая классификация проводится в жидкости. Движение частиц не зависит от направления поля, вследствие чего для его создания возможно использование переменного тока. Эффект взаимодействия частиц с полем пропорционален их объему и гораздо сильнее проявляется при разделении относительно крупных частиц. Диэлектрофорез как способ классификации требует сильно расходящегося электростатического поля относительно высокой напряженности. В средах с невысокой диэлектрической проницаемостью (2...7) это обычно Ю В/м, но при высокой проницаемости (например, 80, как у воды) возможно снижение напряженности до 500 В/м. При использовании электрофореза требуемая напряженность значительно меньше. Кроме того, применение диэлектрофореза требует заметной разницы в диэлектрических проницаемостях частиц и среды, в которой проводится разделение (не менее 1). [c.178]

В электростатическом классификаторе, использующем диэлектрофорез, на поверхности вращающегося барабана параллельно его оси расположены проволочные электроды I (рис. 2.3.25). Ниже барабана в жидкости расположен экранный электрод 2. Электроды подключены к высоковольтному источнику переменного тока. Частицы с большей диэлектрической проницаемостью с большей силой [c.178]

В результате описанных выше работ были выявлены следующие характерные особенности диэлектрофореза [c.116]

Итак, основные направления 1 использовании диэлектрофореза в технологическом и в исследовательском плане — это разделение частиц различной природы по диэлектрической проницаемости, проводимости и размерам [8, 21]. Необходимо отметить, что с 1.ма по себе возмо кность разделения частиц минералов и полимеров с помощью диэлектрофореза там, где невозможно осуществить это д])угими методами, представляет значительный практический интерес [22]. [c.117]

По теории диэлектрофореза известны работы Поля [5, 10, 23, 24], Као [25], Мак-Эвена [2]. [c.117]

Большинство исследователей интересовались движением частиц в неоднородном ноле как методом разделения или обогащения суспензий, используя в качестве основной характеристики явления количество частиц, осевших на электроде за единицу времени. Эта характеристика отражает две стадии процесса транспорт частиц к электроду и при электродные процессы, приводящие в сильных полях к отталкиванию частиц от электрода. Количественная теория второй стадии отсутствует, поэтому для получения количественной информации о свойствах частиц эта характеристика непригодна. Для изучения с помощью диэлектрофореза свойств частиц суспензии наиболее подходящим является наблюдение за движением отдельной частицы, как это делалось в работе [29]. [c.118]

При отсутствии природных ПАВ (ТУ-2) в неполярных средах наблюдалось одновременное невихреобразное перемещение частиц как к катоду, так и к аноду. Такое явление было названо двойным электрофорезом (его не следует путать с диэлектрофорезом, т. е. движением поляризованных незаряженных частиц в неоднородном поле). Для частиц полярной среды этой же природы характерна межэлектродная циркуляция, сопровождаемая агрегацией. Двойной электрофорез и межэлектродная циркуляция связаны с поляризацией материала твердой фазы и свойственны нейтральным частицам или частицам, находящимся в иэоэлектрическом состоянии с мозаичным распределением участков с различными знаками заряда [11]. По-видимому, природа материала дисперсной фазы (различная длина и разветвленность углеводородной цепи) в данном случае не влияют на поведение дисперсий в электрическом поле. [c.29]

Необязательность наличия заряда частиц дисперсной фазы при отделении их от дисперсионной среды характерна не только для явления диэлектрофореза, но и для электромагнитофореза, обусловленного градиентом статического давления, вызванного отличием электропроводности частиц от электропроводности дисперсионной среды. [c.55]

Кроме того, существует физический фактор — импульсы электрического тока, который также заставляет протопласты сливаться. Обработка электрическими импульсами, как и обработка ПЭГ, приводит к обратимому повреждению мембран. Применение переменного тока вызывает диэлектрофорез, и прототшасты, находящиеся между электродами, выстраиваются в ряд, примыкая друг к другу своими полярными поверхностями. Импульс постоянного [c.189]

Если поверхность дисперсной фазы несет заряд одного знака (в данном случае отрицательный), то при наложении электрического поля в разбавленных системах наблюдается анофорез — осаждение частиц на аноде (рис. 5, а). В концентрированных системах наблюдается электросинерезис — сжатие структурного каркаса у одного из электродов и выделение дисперсионной среды у другого (рис. 5, <Э). Снижение заряда до изоэлектрической точки приводит систему в состояние, показанное на рис. 5, б. Незаряженная дисперсная фаза, возможно, за счет неоднородности поля осаждается на обоих электродах, т. е. возникает двойной диэлектрофорез. В концентрированных системах может наблюдаться растяжение структурного каркаса и повышение концентрации дисперсной фазы в приэлектродном пространстве (рис. 5, е). [c.114]

Диэлектрофорез изучается с 1951 г. применительно к частицам, находящимся в непроводящих жидкостях типа углеводородов. Исследования ди-полофореза в проводящих жидкостях, например, водных растворах, связаны со значительными трудностями из-за невозможности создания в таких средах электрического поля достаточно большой напряженности. [c.203]

Поль, по-видимому, первым попытался использовать диэлектрофорез применительно к микробиологическим объектам. Применив высокочастотное электрическое поле (2,55 МГц), умеренный вольтаж (десятки вольт) и среду с незначительным содержанием ионов (глубокообессоленную воду), Поль наблюдал отделение живых клеток дрожжей от мертвых. При этом он воспользовался тем обстоятельством, что, как показал Шван [467], поляризуемость воды и клеток микроорганизмов в значительной степени различается. Диэлектрическая постоянная воды и очень разбавленных водных растворов равна 80, а живых клеток— 10 —10 удельная электропроводность колеблется соответственно в пределах 3 X 10 — 2 ом см для воды и Ю 2— 10 ом- см для микроорганизмов. Поль сконструировал ячейку (рис. 44) из оргстекла, которую можно было помещать под микроскоп и таким образом наблюдать за поведением клеток микроорганизмов в неоднородном электрическом поле. Неоднородность поля достигалась тем, что один электрод представлял собой тщательно заостренную иглу толщиной 0,66 мм, а другой — пластину, размещенную на удалении 1 мм от конца иглы. В отсутствие электрического поля клетки дрожжей были [c.203]

Основными факторами, обеспечивающими разделение живых и мертвых клеток дрожжей с вомощью диэлектрофореза, по мнению авторов [446], являются [c.204]

А.И.Мирошников и Г.З.Финаков исследовали воздействие слабого неоднородного электрического поля радиочастотного диапазона на выживаемость микроорганизмов методом диэлектрофореза [5]. [c.20]

В отличие от эффекта, обусловленного взаимодействием заряженного тела с однородным электрическим полем (электрофорезом), движение в неоднородном электрическом поле не обязательно связано с теми или иными электрическими свойствами раздела фаз и заряжеиностью частицы. Движение частиц дисперсной фазы в неоднородном электрическом поле получило название диэлектрофореза. Действие диэлектрической силы объясняется следующим образом [5, 8]. Под действием электрического поля частицы дисперсной фазы поляризуются и приобретают ди-польное строение, располагаясь своей полярной осью вдоль силовых линий электрического поля. [c.178]

Очевидно, что для водных дисперсных систем, характеризующихся высокой диэлектрической проницаемостью (ег 80), эффект диэлектрофореза будет проявляться лищь в том случае, когда диэлектрическая проницаемость частиц будет больще диэлектрической проницаемости воды, т. е. е2>б1. В противном случае сила будет действовать в обратном направлении, т. е. в сторону области объема с минимальной неоднородностью электрического поля. [c.178]

Несмотря на большие потенциальные возможности, применение диэлектрофореза все еще ограничено в большинстве случаев лабораторными и пилотными установками. В промышленности такие классификаторы нашли применение в качестве фильтров для диэлектрических жидкостей и для удаления примесей из пищевых полуфабрикатов. В качестве среды для диэлектрической классификации исполь-35ТОТ нитробензин, керосин, ксилен, этанол и пропанол. При классификации в воздухе в большей степени влияют форма, плотность и дипольный момент частиц. Поэтому потенциальное использование этих классификаторов связано с разделением волокнистых материалов и частиц по их коэффициенту плоскостности . [c.179]

Для количественного описания диэлектрофореза в качестве основной характеристики Поль с сотр. [6,8—10,14] используют величину осаждения суспензированного вещества в процентах к исходному количеству за данный промежуток времени. Поль обнаружил, что с ростом напряжения между электродами осашдепие растет, по при некотором критическом напряжении (напряжении сброса) частицы отслаиваются от электрода и двигаются от пего. (Ниспадающая часть в характеристике зависимости осаждения от приложенного напряжения отражает, по-видимому, нриэлектродные процессы, которые мы не рассматриваем). Было обнаружено, что осаждение не изменяется в зависимости от того, постоянное или переменное напряжение приложено к ячейке величина напряжения сброса обратно пронорциона.тьна диаметру нейтрального электрода, размеру частиц и пропорциональна диаметру ячейки. [c.116]

Поскольку диэлектрофоретическая подвижность зависит от неоднородности поля в месте расположения частиц, скорость частиц оказывается функцией пространственных координат, что осложняет экспериментальное изучение диэлектрофореза. Поэтому Полем и Плиматом [14] была сконструирована ячейка для непрерывной сепарации суспензий в жидких диэлектриках, в которых скорость движепия частиц практически не зависит от расстояния между частицей и электродом. Как показал эксперимент, зависимость осаждения от приложенного напряжения имеет в такой ячейке острый максимум. В дальнейшем Полем [5] был предложен упрощенный расчет профиля электродов, при которых скорость движения частиц не зависит от [c.116]

Зависимость диэлектрофореза частиц от их поляризуемости позволила Полю, Хавку и Крэйну [15, 16] обнаружить различие в движении лкивых и мертвых клеток. В связи с этим нужно отметить, что диэлектрофорез можно применять не только для распределения живых и мертвых клеток, по и для определения их собственных характеристик, как-то диэлектрической проницаемости и проводимости. Применению диэлектрофореза к биологическим объектам посвящена работа Швана [171. [c.116]

Билсом [18] было проведено исследование диэлектрофореза разбавленных водных растворов полиметакриловой кислоты в сепараторной ячейке цилиндрической формы. Возрастание осаждения обнаружено при уменьшении концентрации полимера. Это приписывается возрастанию молекулярной поляризуемости, вызванному удлинением полииона в предельно разбавленном растворе. Автором получены решения соответствующих уравнений движения системы, описывающие осаждение системы (нри постоянной температуре), распределение скоростей и концентраций. [c.116]

Ковал и Бута [19] предложили использовать диэлектрофорез для борьбы с пузырьковой закупоркой в ракетных двигателях в условиях невесомости и для управления колебаниями на поверхности и идкостн на различных стадиях полета. Ими был проведен теоретический анализ, показавший, что соответственное программирование изменений напряженности поля позволяет обеспечить желаемые амплитудно-частотные характеристики колебаний поверхности. Опыты по диэлектрофорезу описыва-тотся также в работе [20]. [c.117]

Смотреть страницы где упоминается термин Диэлектрофорез: [c.188] [c.323] [c.17] [c.160] [c.153] [c.115] [c.183] [c.202] [c.73] [c.73] [c.322] [c.223] [c.223] [c.223] [c.153] [c.97] [c.98] [c.169] [c.177] [c.178] [c.115] [c.116] [c.117]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология