yhtenäinen molekyylikuva vesipitoisten happo -, emäs-ja suolaliuosten pinnoista

vesipitoisten elektrolyyttien interfasiaalisten alueiden molekyylirakenne on huonosti ymmärretty, vaikka sillä on ratkaiseva merkitys monissa biologisissa, teknologisissa ja ilmakehän prosesseissa. Pitkäaikainen kiista koskee standardikuvaa ionivapaasta pintakerroksesta ja voimakkaasti ionikohtaista käyttäytymistä, joka osoittaa monissa tapauksissa merkittäviä ominaisuuksia yksinkertaisille epäorgaanisille ioneille rajapinnalle. Tässä esitämme yhtenäisen ja johdonmukaisen näkemyksen vesi-elektrolyyttien, jotka sisältävät monovalentteja epäorgaanisia ioneja, ilman ja liuoksen rajapinnan rakenteesta. Molekyylidynamiikkalaskelmat osoittavat, että suolaliuoksissa ja emäksissä positiivisesti varautuneet ionit, kuten alkalikationit, hylkivät rajapintaa, kun taas anioneilla, kuten halideilla tai hydroksidilla, on vaihteleva pinnan taipumus, joka korreloi pääasiassa ionien polarisoituvuuden ja koon kanssa. Happojen käyttäytyminen on erilainen johtuen hydroniumkationien merkittävästä taipumuksesta ilma-liuos-rajapintaan. Tämän vuoksi sekä kationeilla että anioneilla on kohonneita pitoisuuksia pinnalla ja näin ollen nämä hapot (toisin kuin emäkset ja suolat) vähentävät veden pintajännitystä. Simulaatioiden tuloksia tukee pintaselektiivinen epälineaarinen vibraatiospektroskopia, joka paljastaa muun muassa, että hydroniumkationit ovat läsnä ilman ja liuoksen rajapinnassa. Ilman ja liuoksen rajapinnan ionispesifisillä ominaisuuksilla on merkittäviä vaikutuksia moniin heterogeenisiin fysikaalisiin ja kemiallisiin prosesseihin, mukaan lukien aerosolien ilmakehän kemia, korroosioprosessit ja kuplien koalitio.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.