水溶液中の多原子イオンの回転動力学  連続体モデルから計算機シミュレーションにより支援されたモード結合理論へ【JST・京大機械翻訳】

Banerjee Puja; Bagchi Biman

文献

J-GLOBAL ID：201802238827847300 整理番号：18A1143384

水溶液中の多原子イオンの回転動力学連続体モデルから計算機シミュレーションにより支援されたモード結合理論へ【JST・京大機械翻訳】

Rotational dynamics of polyatomic ions in aqueous solutions: From continuum model to mode-coupling theory, aided by computer simulations

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資料名：
巻： 148 号： 22 ページ： 224504-224504-15 発行年： 2018年
JST資料番号： C0275A ISSN： 0021-9606 CODEN： JCPSA6 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

回転モードと分布表面電荷の存在により,水中の多原子イオンの動的挙動は単原子イオンのそれらとかなり異なる。しかし,それらの魅力的な動力学的性質は注目されていない。一連の良く知られた多原子イオン,すなわち,硫酸塩,硝酸塩,および酢酸塩イオンの理論的および計算的研究を行った。すべての3つのイオンは異なる回転拡散率を示し,硝酸イオンのそれは他の2つよりかなり大きかった。それらはすべてサイズ依存性の流体力学的法則を防御する。イオン周辺の局所構造の研究は,これらの違いの起源に対する価値ある洞察を提供する。広範な計算機シミュレーションにより,これらのイオンの回転拡散の詳細な研究を行い,Fatuzzo-Mason(FM)とNee-Zwanzig(NZ)により開発された誘電摩擦の理論的アプローチを用いて,続いてAlaviとWalデッキにより一般化した。FM-NZ理論の重要要素は,全回転摩擦,ζ_RotのStokesと誘電部分への分解である。本研究では,イオンが中性になると,拡散の性質が変化し,その値が非常に大きくなるという意味で,誘電摩擦の支配的な役割を示した。さらに,著者らの解析は,Stokesと誘電摩擦への全摩擦の分解が硫酸塩イオンに対して低下するが,硝酸塩と酢酸塩イオンに対して半定量的に有効であることを明らかにした。剛体球状イオンにおける並進と回転誘電摩擦の関係を論じた。極性媒体中の多原子イオンの回転摩擦の統一的な見解を提供できる自己無撞着モード結合理論(SC-MCT)形式を開発した。このSC-MCTは,破壊が微視的構造特性の変化に起因することを示した。モード結合理論は,これらのイオンの並進運動と回転運動の間の結合の役割を解明するのに役立つ。実際に,これらの2つの運動は自己一貫して互いに一貫して決定する。参照相互作用サイトに基づくMCTは,トルク-トルクと力-力時間相関関数の間の興味ある関係を示唆し,比例定数は多原子分子の幾何学と電荷分布により決定される。極性液体中のイオンの並進および回転摩擦計算の理論間のいくつかの平行性を指摘した。(翻訳著者抄録)【JST・京大機械翻訳】

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溶液論一般 , 液体の輸送現象一般 , 電解質水溶液 , 非水溶液

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水溶液中の多原子イオンの回転動力学 連続体モデルから計算機シミュレーションにより支援されたモード結合理論へ【JST・京大機械翻訳】

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