Unified molecular picture of the surfaces of watery acid, base, and salt solutions

De moleculaire structuur van de interfaciale gebieden van waterige elektrolyten is slecht begrepen, ondanks het cruciale belang ervan in vele biologische, technologische en atmosferische processen. Een langdurige controverse gaat over het standaardbeeld van een ionenvrije oppervlaktelaag en het sterk ionenspecifieke gedrag dat in veel gevallen significante neigingen van eenvoudige anorganische ionen voor de interface aangeeft. Hier presenteren we een uniforme en consistente weergave van de structuur van de lucht/oplossing-interface van waterige elektrolyten die monovalente anorganische ionen bevatten. Moleculaire dynamica berekeningen tonen aan dat in zoutoplossingen en basen de positief geladen ionen, zoals alkalikationen, worden afgestoten van het raakvlak, terwijl de anionen, zoals haliden of hydroxide, een variërende oppervlakte neiging vertonen, voornamelijk gecorreleerd met de Ion polariseerbaarheid en grootte. Het gedrag van zuren is verschillend vanwege een significante neiging van hydroniumkation voor de lucht/oplossing interface. Daarom vertonen zowel kationen als anionen verhoogde concentraties aan het oppervlak en verminderen deze zuren (in tegenstelling tot basen en zouten) de oppervlaktespanning van water. De resultaten van de simulaties worden ondersteund door oppervlakte selectieve niet-lineaire trillingsspectroscopie, die onder andere laat zien dat de hydronium kationen aanwezig zijn op de lucht/oplossing interface. De ionenspecifieke neigingen voor de lucht / oplossing interface hebben belangrijke implicaties voor een hele reeks heterogene fysische en chemische processen, waaronder atmosferische chemie van aërosolen, corrosieprocessen en zeepbellen coalescentie.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.