hrvatski

Međupovršinski sloj vode uz površinu metalnih oksida i inertnih materijala

Međupovršinski sloj vode nastaje kao posljedica električkog nabijanja površine, distribucije potencijal odredbenih iona i protuiona te reorijentacije molekula vode uz površinu čvrstih čestica. Mehanizam nastajanja međupovršinskog sloja opisuje se fizikalnim modelima koji pretpostavljaju nastajanje slojeva definiranih površinskim potencijalom i gustoćom naboja [1]. Metalni oksidi posjeduju amfoterne površinske skupine koje se električki nabijaju u dodiru s vodenom otopinom elektrolita. Iznos i predznak površinskog naboja ovisi o pH vrijednosti vodene otopine. pH vrijednost pri kojoj je ukupna gustoća površinskog naboja nula naziva se točkom nul- naboja (pHpzc). Kod većine jednostavnih metalnih oksida pHpzc se nalazi u intervalu pH vrijednosti 6 – 10 [2]. Iz temperaturne ovisnosti pHpzc određeni su termodinamički parametri procesa nabijanja površinskih skupina metalnih oksida. Zaključeno je da je reakcija protoniranja površinskih skupina metalnih oksida egzoterman proces [3]. Cilj ovog istraživanja bio je odrediti termodinamiku procesa nabijanja međupovršinskog sloja vode na površini različitih inertnih materijala (politetrafluoretilena (PTFE), dijamanta i grafita). Inertne površine za razliku od metalnih oksida ne posjeduju površinske skupine koje kemijski reagiraju s vodenom otopinom elektrolita nego do nabijanja međupovršinskog sloja dolazi zbog akumulacije hidronijevih i hidroksidnih iona uz površinu čestice [4]. Istraživanje je provedeno korištenjem potenciometrijskih masenih titracija kako bi se odredio pHpzc pri različitim temperaturama. Iz izračunatih termodinamičkih parametara nađeno je da se akumulacija hidronijevih iona uz inertne površine odvija endotermnim putem. U sklopu istraživanja također su provedene računalne simulacije molekulske dinamike vodene otopine elektrolita uz površinu SiO2 i dijamanta. Uspoređen je međupovršinski sloj vode uz površinu metalnih oksida i inertnih materijala na mikroskopskoj razini.

Međupovršina, Metalni oksidi, Inertni materijali, Termodinamika

nije evidentirano