酸、塩基、塩水溶液の表面の統一された分子像

電解質水溶液の界面領域の分子構造は、多くの生物学的、技術的、大気中のプロセスにおいて非常に重要であるにもかかわらず、あまり理解されていない。 イオンフリー表面層の標準像と界面に対する単純な無機イオンの多くの場合の有意な傾向を示す強いイオン特異的挙動との間に長期的な論争がある。 ここでは、一価の無機イオンを含む水性電解質の空気/溶液界面の構造の統一された一貫したビューを提示します。 分子動力学計算から,塩溶液と塩基ではアルカリ陽イオンのような正に帯電したイオンは界面から反発し,ハロゲン化物や水酸化物のような陰イオンは主にイオン分極性とサイズと相関した表面性向を示すことが分かった。 酸の挙動は、空気/溶液界面に対するハイドロニウムカチオンの有意な傾向のために異なっている。 したがって、陽イオンと陰イオンの両方が表面で強化された濃度を示し、その結果、これらの酸(塩基および塩とは異なり)は水の表面張力を低下させる。 シミュレーションの結果は表面選択的非線形振動分光法によって支持され,ハイドロニウムカチオンが空気/溶液界面に存在することを明らかにした。 空気/溶液界面に対するイオン特異的傾向は,エアロゾルの大気化学,腐食プロセス,気泡合体を含む不均一な物理的および化学的プロセスの全範囲に重要な影響を及ぼす。

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