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happy365s

木虫 (小有名气)

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[交流] 求助：表面静电能计算

要计算当胶体与膜表面近距离接触的时候，两者之间的静电能。公式如下：

△GEL=0.5*ε0εk(ζ1^2+ζ2^2)*[1-coth(ky)+2ζ1ζ2*csch(ky)/(ζ1^2+ζ2^2)]
参数：
k: inverse Debye length; (k=0.3288 nm-1 for 0.01M NaCl solution)
ζ: zeta potential; (膜表面ζ1= -4 mV; 胶体表面ζ2= -48 mV)
ε0=8.854*10-12 CV-1m-1
ε=80 (20 ℃)
y：两者之间的距离。（一些文献说最近的距离被认为是0.158nm）

如果把上面的值代入公式中，在两个负电势的接触面上竟然算出静电能△GEL<0，即两者相吸引；又试过一正一负的表面，反而有时△GEL>0，相斥。很奇怪，按理不是应该同性相斥异性相吸吗？可是我就是死活弄不明白到底哪个地方出错了。

猜测如下：
1. k有问题吗？计算k时是否只需理会0.01MNaCl背景溶液，应该不需要考虑胶体电荷、浓度等对k的影响吧？
2. 难道是y有问题。能否指点一下该如何选用y值。
3. 我又算了一下上面公式中方括号内的那几项，最后由2ζ1ζ2/(ζ1^2+ζ2^2)-exp(-ky)决定正负。2ζ1ζ2/(ζ1^2+ζ2^2)-exp(-ky) 中左右两项都是小于1的，只有同电性且两个电势比较相近的时候，总公式中得到的值是正且比较大；如果两个电势值相差很大，即使是同号，也仍然会得到负值，即两者相互排斥？？？很奇怪哦。

我真的搞不懂，请大家指点。非常感谢。

[ Last edited by happy365s on 2009-4-22 at 13:59 ]

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