Стоксовский коэффициент трения сферических частиц в присутствии полимерного обедненного слоя
Е.Донат, А.Краби, М.Нирхл.
В.Н.Шилов, Н.И.Жарких, Б.Винсент
Стоксовский коэффициент трения был рассчитан для случая истощения полимера вблизи сферической поверхности частиц, чтобы обеспечить теоретическую основу для интерпретации данных по динамическому рассеянию света. В квази-плоском ньютоновском приближении было получено аналитическое решение для произвольных профилей вязкости. Численное интегрирование уравнения Навье-Стокса подтвердило широкий спектр применимости приближенных аналитических решений. Даны явные уравнения для экспоненциального и скачкообразного профиля вязкости.
Для сравнения эксперимента и теории, представлены данные по динамическому рассеянию света для липосом с разными радиусами в 110 кДа декстране. Были получены первые свидетельства релаксационного эффекта обедненного слоя. Эта релаксация обусловлена эффективного сокращения толщины обедненного слоя для мелких частиц. Предлагается линейная поправка на влияние релаксации.
Литература
1. G. J. Fleer, J. M. H. M. Scheutjens, M. A. Cohen Stuart, T. Cosgrove and B. Vincent, Polymers at Interfaces, Chapman and Hall, London, 1993.
2. R. I. Feigin and D. H. Napper, J. Colloid Interface Sci., 1980, 75, 525.
3. H. Müller-Mohnssen, D. Weiss and A. Tippe, J. Rheol., 1990, 34, 223.
4. H. Bäumler and E. Donath, Stud. Biophys., 1987, 120, 113.
5. F. K. Li-in-on, B. Vincent and F. A. Waite, J. Colloid Interface Sci., 1987, 116, 305.
6. S. Emmett and B. Vincent, Phase Transitions, 1990, 21, 197.
7. G. J. Fleer, J. M. H. M. Scheutjens and B. Vincent, in Polymer Adsorption and Dispersion Stability, ed. E. D. Goddard and B. Vincent, ACS Symp. Ser. 240, 245, American Chemical Society, Washington, DC, 1984.
8. D. E. Brooks and G. V. F. Seaman, J. Colloid Interface Sci., 1973, 43, 670.
9. H. Bäumler, E. Donath, L. Pratsch and D. Lerche, in Hemo-rheologie et Agregation Erythrocytaire, ed. J. F. Stoltz, M. Donner and A. L. Copley, Editions Medicales Internationales, Cachan Cedex, 1991, p. 24.
10. E. Donath, P. Kuzmin, A. Krabi and A. Voigt, Colloid Polym. Sci, 1993,271,930.
11. E. Donath, A. Krabi, G. Allan and B. Vincent, Langmuir, 1996, 12, 3425.
12. H. Bäumler, E. Donath, A. Krabi, W. Knippel, A. Budde and H. Kiesewetter, Biorheology, in the press.
13. N. Ostrowsky, Chem. Phys. Lipids, 1993, 64,45.
14. G. Happel and H. Brenner, Low Reynolds Numbers Hydrodynamics. Nijhoff, The Hague, 1983.
15. L. D. Landau and E. M. Lifschitz, Lehrbuch der Theoretischen Physik, Hydrodynamik, Akademie-Verlag, Berlin 1981, p. 77.
16. H. Nirschl, VDI Fortschrittberichte, 1994, 7, 248.
17. H. Nirschl, H. A. Dwyer and V. Denk, J. Fluid Mech., 1995, 283, 273.
18. H. Nirschl, H. A. Dwyer and V. Denk, A Chimera grid scheme for the calculation of particle flows, AIAA 94-0519,1994.
Поступила в редакцию 2.05.1996
Опубликована : J. Chem Soc. Faraday trans, 1997, vol. 93, № 1, p. 115 – 119.
Полный текст на английском языке.
1.15 Мб