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Corriente de vibración iónica

La corriente de vibración iónica ( IVI ) y el potencial de vibración iónica 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 . Fue predicho por Peter Debye en 1933. [1]

Cuando una onda sonora longitudinal viaja a través de un disolvente, los gradientes de presión asociados empujan las partículas del fluido hacia adelante y hacia atrás, y es fácil en la práctica crear 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 en 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 la de cualquier molécula de disolvente que esté tan estrechamente unida a la molécula que siga el movimiento de la molécula), su volumen efectivo (relacionado con la fuerza de flotación ) y el arrastre viscoso (fricción) entre la molécula y el fluido circundante.

La 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 sonora, y esa discrepancia crea un potencial eléctrico alterno entre varios puntos de una onda sonora .

Este efecto se utilizó ampliamente en las décadas de 1950 y 1960 para caracterizar la solvatación iónica . Estos trabajos se asocian principalmente con los nombres de Zana y Yaeger, quienes publicaron una revisión de sus estudios en 1982. [2]

Este efecto se puede estudiar con dispositivos modernos que emplean electroacústica para estudiar el potencial zeta, como se describe en el libro. [3]

Véase también

Referencias

  1. ^ Debye, P. (1933). "Un método para la determinación de la masa de iones de electrolitos". J. Chem. Phys . 1 (1): 13. Bibcode :1933JChPh...1...13D. doi :10.1063/1.1749213.
  2. ^ Zana, R.; Yeager, E. (1982). "Potenciales de vibración ultrasónica". Aspectos modernos de la electroquímica . Vol. 14. pág. 1. doi :10.1007/978-1-4615-7458-3_1. ISBN 978-1-4615-7460-6. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  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