颗粒和带电胶体系统中的巴西坚果效应。
(a)在粒子系统中,粒子可以在外部能量的输入下抵抗重力运动。
(b)带电胶体不需要外部驱动:带点粒子与周围溶剂分子和离子的碰撞而表现出布朗运动(插图)。对于此类系统中巴西坚果效应的发生有两种不同的解释。
(c)在低盐浓度,负离子在整个样品中建立局部电荷中的熵成本太高,这会导致破坏容器底部的局部电荷中性,而容器底部的整体颗粒密度最高。这种电荷积累自洽地产生宏观电场E,推动带电粒子抵抗重力。
(d)在具有双电层的带电离子的有效图片中(以紫色表示),在较小粒子多于大粒子的高度处,较大的高电荷粒子周围形成耗尽层。粒子加耗尽层(虚线圆圈)的有效密度低于由溶剂和低电荷小粒子组成的周围流体,从而产生向上的浮力