低极性溶剂中的离子缔合：理论、模拟与实验的比较
软凝聚态物质
2011-09-23 v1 材料科学
化学物理
摘要
本文采用计算机模拟和准化学离子对理论，研究了极低浓度和低温条件下电解质溶液中离子的缔合行为。具体考察了受限原初模型（带电硬球）的情形。借助专门的模拟技术，即使在对应于介电常数介于 5 至 10 的溶剂中简单盐的纳摩尔级溶液条件下（这正是近期带电胶体悬浮液实验中所采用的体系），也能高效采样团簇与自由离子的排列和分布。通过多种团簇判据和理论近似，在理论与模拟之间实现了直接对比。结果表明，常规的基于距离的团簇判据可能给出错误的结果。本文提出了一套可靠的理论和模拟估计量用于表征缔合度。随后，将离子对理论与低极性溶剂中盐溶液的实验结果进行了比较，二者吻合极佳，并据此对在处理此类溶液中胶体—胶体相互作用时将涉及的屏蔽长度进行了若干计算。所得结果与现有实验数据完全一致。
引用
@article{arxiv.1109.4767,
title = {Ion association in low-polarity solvents: comparisons between theory, simulation, and experiment},
author = {Chantal Valeriani and Philip J. Camp and Jos W. Zwanikken and René van Roij and Marjolein Dijkstra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.4767},
year = {2011}
}