化學(xué)

封面介紹：The cover image presents that polarization of adsorbed cation in diffuse layer strongly decreases the electric field around colloidal particles. On page 2272，GAO et al. demonstrate that the polarization of adsorbed cation dominates the specific ion effects in humic- montmorillonite aggregation，and the effective charge number arising from cationic polarization can be employed to quantitatively characterize the effects.

利用基于Gouy-Chapman模型的離子有效電荷定量表征離子特異性效應(yīng)

高曉丹，李航，田銳，等

離子特異性效應(yīng)在固-液界面反應(yīng)中是普遍存在的.近期研究指出，在較低電解質(zhì)濃度的某些體系中，離子特異性效應(yīng)可能并非來(lái)源于色散力、經(jīng)典誘導(dǎo)力、離子半徑或水合半徑的大小等，而是界面附近強(qiáng)電場(chǎng)中的離子極化作用.這種作用可使界面附近的吸附態(tài)反號(hào)離子被強(qiáng)烈極化（高達(dá)經(jīng)典極化的104倍）.強(qiáng)烈極化的結(jié)果將導(dǎo)致離子在界面附近受到的庫(kù)侖力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)離子電荷所能產(chǎn)生的庫(kù)侖力，這體現(xiàn)在離子的有效電荷將遠(yuǎn)大于離子的實(shí)際電荷.因此膠體體系中基于這種強(qiáng)極化的離子有效電荷可以用來(lái)定量表征離子特異性效應(yīng)的強(qiáng)度.本研究在蒙脫石-胡敏酸混合懸液凝聚過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了Na+、K+、Ca2+、Cu2+四種離子的離子特異性效應(yīng)，提出了基于激光散射技術(shù)測(cè)定離子有效電荷的方法，并成功獲得了被強(qiáng)烈極化后的離子有效電荷數(shù)值.實(shí)驗(yàn)測(cè)得的Na+、K+、Ca2+、Cu2+四種離子的有效電荷值分別為：ZNa（effective）=1.46，ZK（effective）=1.86，ZCa（effective）=3.92，ZCu（effective）=6.48.該結(jié)果表明：（1）離子在強(qiáng)電場(chǎng)中的極化將大大提高離子的有效電荷，從而極大地增強(qiáng)離子所受的庫(kù)侖作用力；（2）離子的電子層數(shù)越多，離子極化越強(qiáng)烈，離子的有效電荷增加越多.

Hofmeister效應(yīng)；動(dòng)態(tài)光散射；凝聚動(dòng)力學(xué)；有效電荷系數(shù)；電場(chǎng)；非經(jīng)典極化效應(yīng)

來(lái)源出版物：物理化學(xué)學(xué)報(bào)，2014，30（12）: 2272-2282聯(lián)系郵箱：李航，lihangswu@163.com