Бабстонная структура воды и водных растворов электролитов

Н.Ф. Бункин^а, б, Ф.В. Бункин^а
^аИнститут общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, ул. Вавилова 38, Москва, 119991, Российская Федерация
^бМосковский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, 2-я Бауманская ул. 5/1, Москва, 105005, Российская Федерация

Развиты теоретические представления о существовании в чистой воде и водных растворах электролитов, находящихся в равновесии с внешней газовой средой, стабильных газовых пузырьков — бабстонов. Предложена теоретическая модель адсорбции ионов на поверхности воды, на её основе дано количественное описание возникающего двойного электрического слоя. Эти результаты позволили провести и термодинамическое описание бабстонной структуры в системе "вода—внешняя газовая среда". Показано, что возникновение такой структуры при определённых значениях температуры и концентрации растворённых примесных ионов является фазовым переходом первого рода. В рассматриваемой задаче установлена уникальная роль гелия как внешней газовой среды: в этом случае бабстонная структура не возникает ни при каких начальных концентрациях ионов, а растворимость самого гелия возрастает с увеличением температуры. Рассмотрен механизм образования экспериментально наблюдаемых бабстонных кластеров.
Примеч. редколлегии. В этом выпуске журнала мы решили поместить последнюю статью Ф.В. Бункина, написанную им (вместе со своим младшим сыном Н.Ф. Бункиным) незадолго до своей кончины. Статья фактически представляет собой обзор работ Фёдора Васильевича по термодинамике стабильных пузырьков газа в жидкости и новых идей по этой проблеме, явившихся результатом его многолетних раздумий. Этот материал может показаться не совсем обычным для УФН и даже дискуссионным. Но его публикация — это не только дань памяти выдающемуся учёному, но и предложение экспериментаторам по проверке содержащихся в статье теоретических предсказаний. Некролог Ф.В. Бункину опубликован в июльском номере УФН 186 (7) 799 (2016).

Текст pdf (859 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2016.05.037796

Ключевые слова: стабильные газовые пузырьки, термодинамически равновесные системы, адсорбция ионов на поверхности воды, двойной электрический слой, фазовый переход первого рода
PACS: 05.20.−y, 05.70.Np, 61.20.Qg (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2016.05.037796
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2016/9/c/
Web of Science

000391228000002
Scopus

2-s2.0-85006097298
ADS NASA

2016PhyU...59..846B
Цитата: Бункин Н Ф, Бункин Ф В "Бабстонная структура воды и водных растворов электролитов" УФН 186 933–952 (2016)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 3 марта 2016, одобрена в печать: 24 мая 2016

English citation: Bunkin N F, Bunkin F V “Bubston structure of water and electrolyte water solutions” Phys. Usp. 59 846–865 (2016); DOI: 10.3367/UFNe.2016.05.037796

Список литературы (24) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (46) Похожие статьи (4)

Bunkin N F, Bunkin F V Laser Phys. 3 63 (1993)
Alty T Proc. R. Soc. London A 112 235 (1926)
Акуличев В А Акуст. журн. 12 160 (1966)
Бункин Н Ф, Бункин Ф В ЖЭТФ 101 512 (1992); Bunkin N F, Bunkin F V JETP 74 271 (1992)
Бункин Н Ф, Бункин Ф В ЖЭТФ 123 828 (2003); Bunkin N F, Bunkin F V JETP 96 730 (2003)
Bunkin N F, Bunkin F V Phys. Wave Phenom. 21 81 (2013)
Ivanoff A Introduction à l'océanographie (Paris: Vuibert, 1972); Пер. на русск. яз., Иванов А Введение в океанографию (M.: Мир, 1978)
Eigen M, de Maeyer L Proc. R. Soc. London A 247 505 (1958)
Ландау Л Д, Лифшиц Е М Электродинамика сплошных сред (М.: Наука, 1982); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Electrodynamics of Continuous Media (Oxford: Pergamon Press, 1984)
Ландау Л Д, Лифшиц Е М Статистическая физика Т. 1 (М.: Наука, 1995); Пер. на англ. яз., Landau L D, Lifshitz E M Statistical Physics Vol. 1 (Oxford: Pegramon Press, 1980)
Левич В Г Введение в статистическую физику (М.: ГИТТЛ, 1954)
Bunkin N F et al. Langmuir 13 3024 (1997)
Bunkin N F et al. Colloids Surf. A 110 207 (1996)
Bunkin N F et al. Phys. Rev. E 60 1681 (1999)
Bunkin N F et al. J. Phys. Chem. B 114 7743 (2010)
Bunkin N F et al. J. Chem. Phys. 130 134308 (2009)
Bunkin N F et al. Proc. SPIE 7376 73761D (2010)
Bunkin N F et al. J. Biophoton. 4 150 (2011)
Bunkin N F et al. J. Chem. Phys. 137 054706 (2012)
Bunkin N F et al. J. Biol. Phys. 38 121 (2012)
Bunkin N F et al. Classification and Application of Fractals (Ed. W L Hagen) (New York: Nova Sci. Publ., 2011) p. 3
Bunkin N F, Shkirin A V, Kozlov V A J. Chem. Eng. Data 57 2823 (2012)
Bunkin N F et al. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer 123 23 (2013)
Bunkin N F et al. J. Phys. Chem. B 120 1291 (2016)