Original title:
Softwarové aplikace pokročilých modelů elektromigrace
Translated title:
Application of advanced models of electromigration by means of computer software
Authors:
Malý, Michal ; Dubský, Pavel (advisor) ; Petr, Jan (referee) ; Thormann, Wolfgang (referee) Document type: Doctoral theses
Year:
2020
Language:
eng Abstract:
[eng][cze] Motion of ions under the influence of electric field has been a subject of scientific interest for many decades. Capillary electrophoresis in particular benefited greatly from this research and mathematical models of electromigration applicable to capillary electrophoresis have been developed. As the sophistication of the models grew, so did the computational demands to evaluate them. In order to fully exploit the possibilities of advanced mathematical models a computer implementation capable of solving non-trivial problems at sufficient speed is necessary. This dissertation thesis explores applications of computer implementations of mathematical models re- lated to electromigration in two different areas. The main focus of this thesis is on the topic of linear theory of electromigration. We discuss the extension of the linear theory of electromigration beyond of just acid-base equilibria and computer implementation of this extented theory which is specialized to include complex-forming equilibria in order to be able to deal with affinity capillary electrophoresis prob- lems. Some technical aspects of the computer implementation are also discussed. This is followed upon by investigating certain selected affinity capillary electrophoresis systems. The purpose of this investi- gation is to re-derive...Pohyb iontů v elektrickém poli je předmětem vědeckého výzkumu po mnoho desetiletí. Přínos tohoto výzkumu byl zvlášť významný pro kapilární elektroforézu, pro kterou byly vyvinuty matematické modely elektromigrace. S rostoucí sofistikovaností modelů rostla i náročnost výpočtů nutných k jejich vyřešení. Aby bylo možné plně využít možnosti pokročilých matematických modelů, je zapotřebí příslušná počí- tačová implementace schopná vyřešit netriviální problémy dostatečně rychle. Tato disertační práce se zabývá aplikací počítačových implementací matematických modelů vztahujících se k elektromigraci ve dvou oblastech. Hlavním tématem této práce je lineární teorie elektromigrace. Je diskutována rozšířená teorie elektromigrace uvažující více rovnováh než pouze rovnováhy acidobaz- ické a počítačová implementace této teorie, která je specializována pro rovnováhy komplexační, aby bylo možné řešit problémy afinitní kapilární elektroforézy. Jsou zmíněny i některé technické aspekty počítačové implementace. Dále jsou rozebrány vybrané systémy afinitní kapilární elektroforézy. Cílem tohoto rozboru bylo odvodit již dříve známé zákony platné v systémech afinitní kapilární elektroforézy pomocí rozšířené lineární teorie elektromigrace a objasnit tak jevy, které byly dříve nepozorované či ne- dostatečně vysvětlené....
Keywords:
affinity capillary electrophoresis; AnglerFish; capillary zone electrophoresis; complex-forming equilibria; Debye-Hückel; ionic effects; nonlinear theory of electromigration; Onsager-Fuoss; PeakMaster 6; software development; afinitní kapilární elektroforéza; AnglerFish; Debye- Hückel; iontové efektym; kapilární zónová elektroforéza; komplexační rovnováhy; nelineární teorie elektromigrace; Onsager-Fuoss; PeakMaster 6; vývoj softwaru
Institution: Charles University Faculties (theses)
(web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository. Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/118791