Опровергнута общепризнанная модель поведения молекул воды

• 16.01.2024
• 90 просмотров

Изображение: Yair Lipman / phys.org

Ученые Кембриджского университета и Института исследования полимеров Общества имени Макса Планка в Германии обнаружили, что молекулы воды на поверхности солевого раствора организованы иначе, чем считалось ранее. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Chemistry.

Специалисты изучили, как ионы в растворах, называемых электролитами, влияют на распределение молекул воды на границе, контактирующей с воздухом. Для этого они применили модифицированный метод генерации суммарной частоты колебаний (VSFG). Оказалось, что как катионы (положительно заряженные ионы), так и анионы (отрицательно заряженные ионы), расположенные в приповерхностном слое, способствует разделению границы раздела на два различных слоя.

Ранее считалось, что ионы располагаются на поверхности раствора, создавая электрические поля, которые определяют структуру воды на границе раздела. Однако ученые опровергли общепризнанную модель поведения воды, описанную в учебниках, выяснив, что на самом верху находится слой чистой воды, под которым находится обогащенный ионами слой, а затем идет объемный раствор соли.

Результаты исследования имеют важное значение для изучения различных реакций, которые происходят на границе раздела между атмосферой и океаном, например то, как протекает поглощение углекислого газа морской водой или как испаряется вода. Кроме того, это может привести к созданию более совершенных устройств и технологий, например, батарей и накопителей энергии.