Jonvibrationsström

Jonvibrationsströmmen ( IVI ) och den tillhörande jonvibrationspotentialen är en elektrisk signal som uppstår när en akustisk våg fortplantar sig genom en homogen vätska .

Historiskt sett var IVI det första kända elektroakustiska fenomenet . Det förutspåddes av Peter Debye 1933.

När en longitudinell ljudvåg färdas genom ett lösningsmedel trycker de tillhörande tryckgradienterna vätskepartiklarna fram och tillbaka, och det är i praktiken lätt att skapa sådana accelerationer som mäter tusentals eller miljoner gs . Om en löst ämnesmolekyl är tätare eller mindre tät än den omgivande vätskan, kommer molekylen i denna accelererande miljö att röra sig i förhållande till den omgivande vätskan. Denna relativa rörelse är i huvudsak samma fenomen som inträffar i en centrifug , eller enklare, det är i huvudsak samma fenomen som uppstår när objekt med låg densitet flyter till toppen av ett glas vatten och partiklar med hög densitet sjunker till botten. (se ekvivalensprincipen , som säger att gravitationen är precis som vilken annan acceleration som helst). Mängden relativ rörelse beror på balansen mellan molekylens effektiva massa (som inkluderar både massan av själva molekylen och eventuella lösningsmedelsmolekyler som är så hårt bundna till molekylen att de följer med molekylens rörelse), dess effektiva volym ( relaterad till flytkraft ), och det viskösa motståndet (friktionen) mellan molekylen och den omgivande vätskan.

IVI avser fallet där partiklarna i fråga är anjoner och katjoner . I allmänhet kommer de att ha olika rörelsemängder i förhållande till vätskan under ljudvågsoscillationerna, och den diskrepansen skapar en alternerande elektrisk potential mellan olika punkter i en ljudvåg .

Denna effekt användes i stor utsträckning på 1950- och 1960-talen för att karakterisera jonsolvatisering . Dessa verk är mestadels förknippade med namnen på Zana och Yaeger, som publicerade en recension av sina studier 1982.

Denna effekt kan studeras med moderna enheter som använder elektroakustik för att studera zetapotential, som beskrivs i boken.

Se även

Gränssnitt och kolloidvetenskap

^ Debye, P. (1933). "En metod för bestämning av massan av elektrolytjoner". J. Chem. Phys . 1 (1): 13. Bibcode : 1933JChPh...1...13D . doi : 10.1063/1.1749213 .
^ Zana, R. och Yeager, E. (1982). "Ultraljudsvibrationspotentialer". Moderna aspekter av elektrokemi . Mod. Aspekter av elektrokemi . Vol. 14. sid. 1. doi : 10.1007/978-1-4615-7458-3_1 . ISBN 978-1-4615-7460-6 . {{ citera bok }} : CS1 underhåll: använder författarens parameter ( länk )
^ Dukhin, AS och Goetz, PJ Karakterisering av vätskor, nano- och mikropartiklar och porösa kroppar med hjälp av ultraljud , Elsevier, 2017 ISBN 978-0-444-63908-0

[1] Debye, P. (1933). "En metod för bestämning av massan av elektrolytjoner". J. Chem. Phys . 1 (1): 13. Bibcode : 1933JChPh...1...13D . doi : 10.1063/1.1749213 .

[2] Zana, R. och Yeager, E. (1982). "Ultraljudsvibrationspotentialer". Moderna aspekter av elektrokemi . Mod. Aspekter av elektrokemi . Vol. 14. sid. 1. doi : 10.1007/978-1-4615-7458-3_1 . ISBN 978-1-4615-7460-6 . {{ citera bok }} : CS1 underhåll: använder författarens parameter ( länk )

[dukhin2002-3] Dukhin, AS och Goetz, PJ Karakterisering av vätskor, nano- och mikropartiklar och porösa kroppar med hjälp av ultraljud , Elsevier, 2017 ISBN 978-0-444-63908-0