Molekularne pochodzenie lepkości luzem w ciekłej wodzie-Chemia Fizyczna Fizyka chemiczna (RSC Publishing)

xmlns=”http://www.rsc.org/schema/rscart38gwałtowne wahania równowagi cząsteczek wody są ściśle związane z reakcją reologiczną; ruchy molekularne resetują lokalną strukturę i naprężenia postrzegane jako zmiany przepływu i objętości. W przypadku wody lub cieczy wiążących Wodór ogólnie związek jest nietrywialny ze względu na silne interakcje kierunkowe komplikujące modele teoretyczne i wymagające jasnej obserwacji skali czasu i nautre związanych z nimi ruchów równowagi. Ostatnie prace pokazały zbieżność skal czasowych dla krótkich ruchów sub-pikosekundowych i domniemanych skal czasowych dla reakcji lepkości ścinania w ciekłej wodzie. Tutaj metody rozpraszania neutronów i światła są używane do eksperymentalnego zilustrowania skali czasowej lepkości luzem i zapewnienia opisu związanej z tym relaksacji molekularnej. Rozpraszanie brillouina zostało użyte do ustalenia skali czasowej lepkości luzem; i zapożyczając podejście Maxwella, stosunek lepkości luzem, ζ, do modułu luzem, K, daje czas relaksacji, tB, który pojawia się na porządku 1-2 ps w zakresie temperatur 280 K do 303 K. Nieelastyczne rozpraszanie neutronów jest następnie używane do opisu ruchów wody i ciężkiej wody w skali molekularnej, zapewniając zarówno spójne, jak i niespójne dane rozpraszania. Rotacyjny (alternatywnie opisany jako zlokalizowany) ruch protonów wody w skali czasowej 1-2 ps jest widoczny w niespójnych widmach rozpraszania wody, podczas gdy spójne widmo z D2O w skali długości pierwszego ostrego piku dyfrakcyjnego, opisujące mikroskopijne fluktuacje gęstości wody, potwierdza rozluźnienie struktury wody w porównywalnej skali czasowej 1-2 ps. Zbieżność tych trzech skal czasowych zapewnia mechanistyczny opis reakcji lepkości na masie, z lokalnym resetowaniem struktury z powodu ruchów obrotowych / zlokalizowanych w porządku 1-2 ps, około trzy razy wolniej niż relaksacje związane z lepkością ścinającą. W ten sposób pokazujemy, że odpowiedź lepka na ścinanie jest najbardziej związana ze zmianami w łączności sieci wodnej, podczas gdy odpowiedź lepka na ścinanie jest związana z lokalnymi wahaniami gęstości.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.