- Код статьи
- 10.31857/S0023291223600220-1
- DOI
- 10.31857/S0023291223600220
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 85 / Номер выпуска 3
- Страницы
- 350-354
- Аннотация
- При анализе характеристик двойного электрического слоя объемных нанопузырей в воде найдены условия существования их слоя Штерна. Учтено, что поверхность пузыря окружена тонким слоем “связанной” воды, поверх которой размещены противоионы слоя Штерна. Устойчивость этого слоя зависит от двух факторов: минимизации энергии Гиббса противоионов в диффузном слое и энергии их теплового движения, способной вырвать противоион из слоя Штерна и вернуть его в область диффузного слоя. Определен заряд нанопузырей, соответствующий как минимальной энергии Гиббса противоионов, так и термической стабильности слоя Штерна. Определена зависимость критического радиуса устойчивого слоя Штерна от концентрации растворенных солей.
- Ключевые слова
- Дата публикации
- 01.05.2023
- Год выхода
- 2023
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 28
Библиография
- 1. Chaplin M. Water Structure and Science, Web site: www1.lsbu.ac.uk/water/water_ structure_science.html (2018).
- 2. Nazary S., Hassanzadeh A., He Y., Khoshdast H., Kowalczuk P.B. Recent developments in generation, detection and application of nanobubbles in flotation // Minerals. 2022. V. 12. № 4. P. 462. https://doi.org/10.3390/min12040462
- 3. Nirmalkar N., Pacek A.W., Barigou M. On the existence and stability of bulk nanobubbles // Langmuir. 2018. V. 34. № 7. P. 10964–10973. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.8b01163
- 4. Singh S.B., Shukla N., Cho C.H., Kim B.S., Park M.H., Kim K. Effect and application of micro- and nanobubbles in water purification // Toxicology and Environmental Health Sciences. 2021. V. 13. P. 9–16. https://doi.org/10.1007/s13530-021-00081-x
- 5. Гамаюнов Н.И. Воздействие постоянного магнитного поля на движущиеся растворы и суспензии // Коллоидный журнал. 1994. Т. 56. № 2. С. 290–298.
- 6. Kelsall G.H., Tang S., Yurdakult S., Smith A.L. Electrophoretic behaviour of bubbles in aqueous electrolytes // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1996. V. 92. № 20. P. 3887–3893.
- 7. Meegoda J.N., Hewage S.A., Batagoda J.H. Stability of nanobubbles // Environmental Engineering Science. 2018. V. 35. № 11. P. 1216–1227. https://doi.org/10.1089/ees.2018.0203
- 8. Koshoridze S.I., Levin Yu.K. Comment on “Can bulk nanobubbles be stabilized by electrostatic interaction?” by S. Wang, L. Zhou and Y. Gao // Physical Chemistry Chemical Physics. 2022. V. 24. P. 10622–10625.
- 9. Chan D.Y.C., Mitchell D.J. The free energy of an electrical double layer // J. Colloid Interface Sci. 1983. V. 95. № 1. P. 193–197. https://doi.org/10.1016/0021-9797 (83)90087-5
- 10. Бункин Н.Ф., Бункин Ф.В. Бабстонная структура воды и водных растворов электролитов // Успехи физических наук. 2016. Т. 186. № 9. С. 933−952. https://doi.org/10.3367/UFNr.2016.05.037796
- 11. Hewage S.A., Kewalramani J., Meegoda J.N. Stability of nanobubbles in different salts solutions // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2021. V. 609. P. 125669. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2020.125669
- 12. Meegoda J.N., Hewage S.A., Batagoda J.H. Application of the diffused double layer theory to nanobubbles // Langmuir 2019.V 35. № 37. P. 12100−12112. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.9b01443
- 13. Lopez-Garsia J.J., Moya A. A., Horno J., Delgado A. Lez-Caballero F.G. A network model of the electrical double layer around a colloid particle // J. Colloid Interface Sci. 1996. V. 183. P. 124–130. https://doi.org/10.1006/jcis.1996.0525
- 14. Ma X., Li M., Pfeiffer P. Ion adsorption stabilizes bulk nanobubbles // J. Colloid Interface Sci. 2022. V. 606. P. 1380–1394. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.08.101
- 15. Wang H., Varghese J., Pilon L. Simulation of electric double layer capacitors with mesoporous electrodes: Effects of morphology and electrolyte permittivity // Electrochim. Acta. 2011. V. 56. P. 6189–6197. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2011.03.140
- 16. Kyzas G.Z. From bubbles to nanobubbles // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 10. P. 2592. https://doi.org/10.3390/nano11102592
- 17. Leroy P. A double layer model of the gas bubble/water interface // J. Colloid Interface Sci. 2012. V. 388. № 1. P. 243–256. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2012.07.029
- 18. Brown M.A., Goel A., Abbas Z. Effect of electrolyte concentration on the Stern layer thickness at a charged interface // Angew. Chem. Int. Ed. 2016. V. 55. P. 3790–3794. https://doi.org/10.1002/anie.201512025
- 19. Fumagalli L., Esfandiar A., Fabregas R., et al. Anomalously low dielectric constant of confined water // Science. 2018. V. 360. № 6395. P. 1339–1342. https://doi.org/10.1126/science.aat41
- 20. Velasco-Velez J.-J. The structure of interfacial water on gold electrodes studied by X-ray absorption spectroscopy // Science. 2014. V. 346. № 6211. P. 831–834. https://doi.org/10.1126/science.1259
- 21. Левин Ю.К. Условия стабильности слоя Штерна объемных нанопузырей в воде // Изв. вузов. Физика. 2022. Т. 65. № 12. С. 55–59.
- 22. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия: Учеб. для хим. спец. вузов / под ред. Стромберга А.Г. 4-е изд., испр. М.: Высшая школа, 2001.
- 23. John A. Dean. Lange’s Handbook of Chemistry Tennessee, Knoxville Fifteenth Edition, McGraw-hill, Inc. 1999.
- 24. Lipus L.C., Krope J., Crepinsek L. Dispersion destabilization in magnetic water treatment // J. Colloid Interface Sci. 2001. V. 236. № 1. P. 60–66. https://doi.org/10.1006/jcis.2000.7392
