电解质溶液的非线性介电减量：一种有效介质方法
软凝聚态物质
2025-06-04 v1
摘要
假设。电解质溶液的介电常数决定了胶体与界面之间的静电相互作用，它非线性地依赖于盐度，并且也依赖于盐的类型。稀溶液中的线性减量是由于离子周围水化壳层中极化率的降低。然而，完整的水化体积无法解释实验溶解度，这表明水化体积应在高盐度下减小。水化壳层体积的减小被认为会削弱介电减量，因此应与非线性减量相关。模拟。根据异质介质介电常数的有效介质理论，我们推导出一个方程，将介电常数与水化阳离子和阴离子产生的介电空腔联系起来，并考虑了高盐度下部分脱水的影响。发现。对单价电解质实验的分析表明，高盐度下减弱的介电减量主要源于部分脱水。此外，发现部分脱水的起始体积分数具有特定盐依赖性，并与溶剂化自由能相关。我们的结果表明，虽然水化壳层极化率的降低决定了低盐度下的线性介电减量，但特定于离子的脱水趋势导致了高盐度下的非线性介电减量。
引用
@article{arxiv.2506.01990,
title = {Nonlinear Dielectric Decrement of Electrolyte Solutions: an Effective Medium Approach},
author = {Yasuya Nakayama},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.01990},
year = {2025}
}