Термодинамические модели в теории ионных мицеллярных систем

Термодинамические модели в теории ионных мицеллярных систем

, ,

Санкт-Петербургский государственный университет, Россия, Санкт-Петербург, 198504 Петродворец, Ульяновская ул. 1. Эл. адрес: *****@***ru

Разработанный ранее подход к термодинамике молекулярных агрегатов в растворах неионных поверхностно-активных веществ (ПАВ), основанный на методах теории нуклеации, распространен на полидисперсные ионные мицеллярные системы [1-3]. Одновременно дано обобщение результатов на многокомпонентные системы и получено новое выражение для работы агрегации ионной мицеллы. Проанализированы три модели ионных агрегатов ПАВ: голый агрегат (не содержащий противоионов), полностью одетый агрегат (с максимальным числом противоионов) и одетый агрегат с произвольным числом противоионов. При рассмотрении ионного агрегата как сложного иона, дающего при диссоциации более простые ионы, введено понятие среднего коэффициента активности ионного агрегата. Исследованы характеристики реальных одетых ионных агрегатов. Выявлены ограничения в использовании модели одетого ионного агрегата. Охарактеризована роль электрохимических потенциалов в большом каноническом ансамбле ионных мицеллярных систем. Введено понятие относительных электрохимических потенциалов с учетом условия электронейтральности. Выведены фундаментальные уравнения и ключевые статистико-термодинамические соотношения для идеальных и реальных ионных мицеллярных систем с участием электрохимических потенциалов, в которых устраняются имеющиеся в литературе неточности. Получено дифференциальное уравнение для осмотического давления ионной агрегативной системы. Установлены соотношения, связывающие работу агрегации ионной мицеллы с химическими и электрохимическими потенциалами и числами агрегации. Прокомментированы отдельные вклады в работу агрегации для капельной модели ионной мицеллы.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 07-03-00245) и программы “Ведущие научные школы Российской Федерации” (грант № НШ-4241.2008.3).

ЛИТЕРАТУРА

[1] , , . Журн. физ. химии. 83 (2009) 290.

[2] , , . Коллоид. журн.71 (2009) (принята к печати).

[3] , , . Коллоид. журн.71 (2009) (принята к печати).