Was ist Elektro-Osmose?

In einem Phänomen, das als Elektro-Osmose bezeichnet wird, können Flüssigkeiten in einer Barriere durch winzige Räume bewegt werden, wenn eine elektrische Ladung vorliegt. Es tritt sowohl in natürlichen Substanzen wie Boden als auch in Mauerwerksprodukten wie Ziegel und Zement vor. Die Analyse der Elektro-Osmose-Physik wird durch Modellierung kleiner Röhrchen durchgeführt, die als Mikrokanäle bezeichnet werden. Die Wand eines Kanals in Boden oder Beton hat positiv aufgeladene Ionen. Die innere Oberfläche wird negativ geladen und erzeugt die elektrische Doppelschicht, die die Flüssigkeit bewegt. Flüssigkeiten bewegen sich typischerweise mit der gleichen Geschwindigkeit durch die Breite des Röhrchens oder des Raums, aber auf mikroskopischer Ebene findet sich eine sich langsamer bewegende Flüssigkeitsschicht, wo die positive Ladung ist. In der Biologie kann dies erklären, wie Flüssigkeit durch die kleinen Vesikel innerhalb von Pflanzen bewegt wird, die als Elektro-Osmose-Gefäß bekannt sindPflanzenbiologie. Aus dem Boden gezogene Wasser müssen durch die Stängel und Zweige von Bäumen und Pflanzen gezogen werden, damit Nährstoffe überall gelangen können.

Andere Prozesse treten zusammen mit dieser Art von Osmose auf, wie der Bewegung geladener Partikel in einer Flüssigkeit oder der Elektrophorese und der tatsächlichen Bewegung dieser Flüssigkeit im elektrischen Feld, das als Elektroendosmose bezeichnet wird. Die Eigenschaften dieser Prozesse können wissenschaftlich gemessen und modelliert werden. Dies hat es den Ingenieuren ermöglicht, Wege zu schaffen, um Elektro-Osmose als Vorteil zu verwenden, anstatt Häuser und Bauingenieurwesen zu belasten.

Menschen haben dies verwendet, um Wasser zu dekontaminieren und Barrieren zu erzeugen, die den Boden auf Hügeln stabiler machen. Die Bodeneigenschaften können auf natürliche Weise verändert werden, indem die elektrische Doppelschicht angepasst wird, die die Säure des Bodens beeinflussen kann. Die Änderung des Feuchtigkeitsgehalts aLSO ermöglicht effizientere Möglichkeiten, um das Volumen und die Einhaltung verschiedener Bodentypen zu ändern. Diese Änderungen können im Labor modelliert werden, sodass die Ingenieure in der realen Welt am besten die Elektro-Osmose-Physik verwenden können.

Es wurden verschiedene Möglichkeiten entwickelt, um Wasser aus Keller zu halten, und Elektro-Osmose ist eine effiziente Möglichkeit, Feuchtigkeit aus Wänden fernzuhalten. Wasser kann mit einem Elektro-Osmose-Feuchtigkeitsschutzsystem aus Wandhohlräumen herausgehalten werden, das über Titan-Anoden eine Elektrospannung hinzufügt, um zu verhindern, dass Flüssigkeiten im Boden an erster Stelle eintreten. Die Feuchtigkeit fließt dann harmlos in den Boden zurück.