Corriente de vibración iónica - Ion vibration current

La corriente de vibración de iones ( IVI ) y el potencial de vibración de iones asociado es una señal eléctrica que surge cuando una onda acústica se propaga a través de un fluido homogéneo .

Históricamente, el IVI fue el primer fenómeno electroacústico conocido . Peter Debye lo predijo en 1933.

Cuando una onda de sonido longitudinal viaja a través de un solvente, los gradientes de presión asociados empujan las partículas de fluido hacia adelante y hacia atrás, y en la práctica es fácil crear tales aceleraciones que miden miles o millones de g . Si una molécula de soluto es más densa o menos densa que el líquido circundante, entonces en este entorno acelerado, la molécula se moverá en relación con el líquido circundante. Este movimiento relativo es esencialmente el mismo fenómeno que ocurre en una centrífuga , o más simplemente, es esencialmente el mismo fenómeno que ocurre cuando los objetos de baja densidad flotan hacia la parte superior de un vaso de agua y las partículas de alta densidad se hunden hasta el fondo. (ver el principio de equivalencia , que establece que la gravedad es como cualquier otra aceleración). La cantidad de movimiento relativo depende del equilibrio entre la masa efectiva de la molécula (que incluye tanto la masa de la molécula en sí como cualquier molécula de disolvente que esté tan unida a la molécula que siga el movimiento de la molécula), su volumen efectivo ( relacionada con la fuerza de flotación ) y el arrastre viscoso (fricción) entre la molécula y el fluido circundante.

IVI se refiere al caso en el que las partículas en cuestión son aniones y cationes . En general, tendrán diferentes cantidades de movimiento en relación con el fluido durante las oscilaciones de la onda de sonido, y esa discrepancia crea un potencial eléctrico alterno entre varios puntos de una onda de sonido .

Este efecto se utilizó ampliamente en las décadas de 1950 y 1960 para caracterizar la solvatación de iones . Estos trabajos están asociados principalmente con los nombres de Zana y Yaeger, quienes publicaron una revisión de sus estudios en 1982.

Este efecto se puede estudiar con dispositivos modernos que emplean la electroacústica para estudiar el potencial zeta, como se describe en el libro.

Ver también

Referencias

  1. ^ Debye, P. (1933). "Un método para la determinación de la masa de iones de electrolitos". J. Chem. Phys . 1 : 13. bibcode : 1933JChPh ... 1 ... 13D . doi : 10.1063 / 1.1749213 .
  2. ^ Zana, R. y Yeager, E. (1982). Potenciales de vibración ultrasónica . Modificación. Aspectos de la electroquímica . 14 . pag. 1. doi : 10.1007 / 978-1-4615-7458-3_1 . ISBN 978-1-4615-7460-6.Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
  3. ^ Dukhin, AS y Goetz, PJ Caracterización de líquidos, nanopartículas y micropartículas y cuerpos porosos mediante ultrasonido , Elsevier, 2017 ISBN  978-0-444-63908-0