jednolity obraz cząsteczkowy powierzchni wodnych roztworów kwasu, zasady i soli

struktura molekularna międzyfazowych regionów wodnych elektrolitów jest słabo poznana, pomimo jej kluczowego znaczenia w wielu procesach biologicznych, technologicznych i atmosferycznych. Długotrwała kontrowersja dotyczy standardowego obrazu warstwy powierzchniowej wolnej od jonów i silnie specyficznego zachowania jonów, wskazującego w wielu przypadkach na znaczne skłonności prostych jonów nieorganicznych do interfejsu. W tym miejscu przedstawiamy jednolity i spójny obraz struktury interfejsu powietrze-roztwór wodnych elektrolitów zawierających monowalentne jony nieorganiczne. Obliczenia dynamiki molekularnej pokazują, że w roztworach soli i Zasadach dodatnio naładowane jony, takie jak kationy alkaliczne, są odpychane z interfejsu, podczas gdy aniony, takie jak halogenki lub wodorotlenek, wykazują różną skłonność powierzchniową, skorelowaną głównie z polaryzowalnością i rozmiarem jonów. Zachowanie kwasów jest INNE ze względu na znaczną skłonność kationów hydroniowych do połączenia powietrze-roztwór. Dlatego zarówno kationy, jak i aniony wykazują zwiększone stężenie na powierzchni, a w konsekwencji kwasy te (w przeciwieństwie do Zasad i soli) zmniejszają napięcie powierzchniowe wody. Wyniki symulacji są wspierane przez powierzchniową selektywną nieliniową spektroskopię wibracyjną, która ujawnia między innymi, że kationy hydroniowe są obecne na styku powietrze/roztwór. Specyficzne właściwości jonów dla interfejsu powietrze / roztwór mają istotne implikacje dla całego zakresu heterogenicznych procesów fizycznych i chemicznych, w tym chemii atmosferycznej aerozoli, procesów korozji i koalescencji pęcherzyków.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.