Mean-field approaches to the ionic solutions
İyonik çözeltilere ortalama alan yaklaşımları
- Tez No: 126664
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NAZMİ POSTACIOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
İYONİK ÇÖZELTİLERE ORTALAMA ALAN YAKLAŞIMLARI ÖZET Bu tez çalışmasının amacı elektrolitlerin yüksek konsantrasyonlardaki davranışlarını açıklayacak dinamik ve termodinamik denklemleri ortalama alan yaklaşımıyla mümkün olduğu kadar açık bir şekilde belirlemektir. Tabi- iki, tam bir istatistik fizik bakışıyla, ortalama alan yaklaşımının bazı eksik leri olacağı açıktır. Bununla beraber, temel istatistik mekanik yaklaşımında, virial açılımının Coulomb etkileşmesinin çok güçlü ve uzun erişimli olmasından dolayı ıraksaması, büyük bir güçlüğe neden olmaktadır. Bu yüzden bu prob lemi analitik olarak çözmek için ortalama alan yaklaşımı mümkün olan tek yol olarak gözükmektedir. Ortalama alan teorilerinde önemli olan şey, korelasyon fonksiyonlarının ortalama alan kavranılan olan ortalama kuvvetlerin yarattığı potansiyel ve iyonik atmosfer yardımıyla formüle edilmeleridir. Ortalama alan anlamında, korelasyon fonksiyonuyla ortalama kuvvetlerin yarattığı potansiyel arasında tam bir ilişki olmasından dolayı, ortalama kuvvetlerin yarattığı potansiyelin yaklaşık olarak belirlenmesi, korelasyon fonksiyonun belirlenmesine neden olmaktadır. Böylece, elektrolitlerin özellikleri istatistik mekaniğin korelasyon fonksiyonu formalizmiyle çözümlenebilir bale dönüşmektedir. En ünlü elektrolit çözelti ortalama alan teorisi, ortalama kuvvetlerin ne den olduğu potansiyeli q^j olarak kabul eden Debye-Hückel teorisi olarak bilinir. Burada, ç, test iyonunun nokta yüküdür ve tyj de j türü bir iyon ıxetrafındaki zaman üzerinden ortalama potansiyeldir. DH teorisi q^j yi bir den küçük olduğunu kabul eder. Bu durum ortalama potansiyelin çözümünü mümkün kılmakla beraber aynı zamanda süperpozisyon ilkesini de sağlar. Bu kabul düşük konsantrasyonlarda oldukça doğrudur. Fakat, yüksek kon santrasyonlarda geçersizdir. Bu durum iyon büyüklüğünü sıfırdan farklı kabul eden genişletilmiş DH teorisi için de geçerlidir. Bu yüzden iyon büyüklü ğünün teoride yer alması teoriyle deneylerin uyumunu iyileştirmesine rağmen yalnızca bir ayarlama parametresi olarak görülür. Buna ek olarak iyon büyüklüğü Onsager releksasyon alanının çözümünü nokta yük durumundan daha zor hale getirdiğinden elektrolitlerin dinamik özeliklerini incelemek de daha fazla zorluklara neden olmaktadır. Bu yüzden, bu tezde, her birinin kendi özgün özellikleri olan üç farklı ortalama alan yaklaşımı göz önüne alınmıştır. Bölüm iki ve üçde, fiziksel vurgulama DH teorisine benzemektedir fakat korelasyon fonksiyonları bilin meyen iki parametreyle lineer forma indirgenmiştir. Bunlardan bir tanesi elektrik yük nötralliğinde bulunmuştur, ikinci parametre bölüm ikide Still- inger'in ikinci moment koşulundan ve bölüm üçde deneyle karşılaştırılarak bulunmuştur. Eşdeğer iletkenlikten bulunan parametreler teorinin içsel tu- tarlıhğını sağlamak için termodinamik özellikler de aynen kullanılmıştır. Buna ek olarak relaksasyon alanı her bölümde farklı yaklaşımlar altında çözülmüştür. Daha önemlisi, bölüm üç ve dörtde, iyon büyüklüğü parametresi kristalo- grafik iyonik yarıçapların toplamına eşit olduğu varsayılmıştır. Bölüm dörtde özgün bir ortalama alan teorisi iki bilinmeyen parametresi olan iyonik atmosfer üzerinde yapılan güçlü bir kabulle önerilmiştir. Kore lasyon fonksiyonları bu iyonik atmosferden W{j = - Wji, i ^ j yaklaşımıyla belirlenmiştir. Dinamik ve termodinamik özelikler bölüm üçdekine benzer bir yöntemle hesaplanmıştır.
Özet (Çeviri)
MEAN-FIELD APPROACHES TO IONIC SOLUTIONS SUMMARY The main objective of this thesis is to obtain analytically dynamic and thermodynamic equations of electrolyte solutions to explain experimental data of electrolytes over a large concentration range as rigorously as pos sible in mean-field manner. Of course, from a complete statistical physics perspective, the mean field approaches may have some shortcoming from outset. However, in the rigorous statistical mechanical treatment, there is a big obstacle to treat the ionic solutions due to the very strong and very long Coulomb interaction between ions since the virial coefficient expansions encounter special convergence difficulties in this case. That is why, the only available picture to treat the problem analytically seems to be the mean-field type approaches. In mean field type theories, the main concern is to express the radial correlation functions of the system with mean field ideas, namely the poten tial of mean force and counter charge density profile (or ionic atmosphere). Since there is an exact relation between the radial correlation functions and potential of mean forces in mean-field sense, making assumptions on the po tential of mean forces leads to obtain the correlation functions of the system. VIThus, the properties of electrolytes can be treated in the correlation function formalism of statistical mechanics. The most famous approximate mean field theory of electrolyte solution known as the Debye-Hückel theory which assumes the potential of mean force is equal to
Benzer Tezler
- Silisyumun yönlü aşındırılması ve mikroalgılayıcılar
Anisotropic etching of silicon and microsensors
F.ALİ ALDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1991
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. DURAN LEBLEBİCİ
- Electrostatic correlation effects in inhomogeneous electrolytes
Başlık çevirisi yok
PEZHMAN EBRAHIMZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ŞAHİN BÜYÜKDAĞLI
- Investigating structural and surface properties of serum proteins critical for protein adsorption on solid surfaces
Katı yüzeylerdeki protein adsorpsiyonu için serum proteinlerinin yapı ve yüzey özelliklerinin incelenmesi
ELAY EMÜL SEYMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞE ÖZGE KÜRKÇÜOĞLU LEVİTAS
- Kent içi yollarda hız kesici platform ve tümsek profillerinin sürüş konforu üzerindeki etkilerinin arazi testleri, nümerik ve analitik modeller vasıtasıyla belirlenmesi
Determination of the effect of speed hump and bump profiles on urban roads in terms of ride comfort via field tests, numerical model and analytical model
ERTUĞRUL BİLGİN
Doktora
Türkçe
2018
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH HİLMİ LAV
- Une etude sur le concept de negation dans le cadre de la critique Hegelinne de l'ironie romantique
Hegel'in romantik ironi eleştirisi çerçevesinde olumsuzlama kavramı üzerine bir inceleme
SEMA ÖZTEKİN
Yüksek Lisans
Fransızca
2024
FelsefeGalatasaray ÜniversitesiFelsefe Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ UMUT ÖKSÜZAN