С появлением более сложных аналитических методов постоянно пересматриваются существующие научные модели. Недавно исследователи из Кембриджского университета (Великобритания) и Института исследований полимеров Макса Планка (Германия) выяснили, что электрически заряженные частицы, или ионы, расположены не на самой поверхности соленой воды, как ранее считалось, а в подповерхностном слое.
Это открытие потребует коррекции существующих учебных моделей, утверждает пресс-релиз Кембриджского университета. Согласно опубликованному исследованию в журнале Nature Chemistry.
"Наша работа показывает, что распределение ионов на поверхности растворов простых электролитов отличается от предыдущих представлений, и обогащенный ионами подповерхностный слой определяет организацию интерфейса", — подчеркивает химик-теоретик Яир Литман.
Для своего открытия команда использовала усовершенствованный метод лазерного излучения, известный как генерация суммарной частоты колебаний (VSFG), который с высокой точностью измеряет молекулярные вибрации в мельчайших масштабах.
Совместно с моделями на основе нейронных сетей этот улучшенный метод позволил ученым определить заряд ионов на поверхности — положительный (катион) или отрицательный (анион).
Помимо выявления подповерхностного слоя ионов, новое исследование также показало, что эти ионы могут быть ориентированы вверх и вниз, а не только в одном направлении.
"На вершине находится несколько слоев чистой воды, затем слой, насыщенный ионами, и, наконец, основной раствор соли", — поясняет Литман.
В общем, эксперимент раскрывает, что происходит на границах большинства растворов жидких электролитов. Понимание этих слоев и их расположения может стать основой для создания различных моделей, включая те, которые необходимы для прогнозирования изменений в атмосфере из-за климатических изменений, и для разработки технологий, объединяющих твердые и жидкие вещества, таких как батареи.