FRACTIONATION OF IONS AT A SEPARATION OF A PART OF IONIC FUSION
Authors: ШАЧНЕВА Е.Ю. , ХЕНТОВ В.Я. 
Published: September 2024

В представленном материале описан процесс фракционирования ионов при отрыве части ионного расплава. В представленном исследовании отмечено, что явление отрыва части жидкости от поверхности водных растворов электролитов сопровождается фракционированием ионов. Описываемый в материале процесс наблюдается при разрыве на поверхности жидкости газового пузыря и выбросом из полости пузыря кумулятивной струи, дробящейся на капли. При этом состав кумулятивных капель всегда обогащен слабогидратированными ионами, имеющими тенденцию к вхождению в состав поверхностного слоя межфазной границы раствор электролита газ. Особый интерес в исследовании вызывает эффект разбаланса адсорбции анионов и катионов. Он рассмотрен на примере хлорида калия, как для водных растворов, так и для ионных расплавов вещества. Предполагается, что эффект фракционирования ионов определяется их подвижностью. Полученные результаты исследования подтверждают первоначальную идею исследования о том, что в кумулятивных каплях содержание анионов вещества превышало содержание катионов. Наблюдаемый процесс частичного подкисления капель при описываемых значения кислотности среды, равных рН 0,10,5, не мог полностью компенсировать недостаток в каплях катионов. Установлено, что жидкость кумулятивных капель обладает особыми свойствами. Она характеризовалась меньшим значением поверхностного натяжения, а, следовательно, процессом частичной дегидратации ионов по сравнению с объемной жидкостью. Наблюдаемое явление характеризовалось лучшим смачиванием поверхность твердого тела. Необходимо отметить, что кинетика описываемого процесса испарения кумулятивных капель и кинетика капель объемной жидкости существенно различались в полученных значениях.

The presented material describes the process of ion fractionation in the separation of part of the ionic melt. In the present study, it was noted that the phenomenon of separation of a part of a liquid from the surface of aqueous solutions of electrolytes is accompanied by ion fractionation. The process described in the material is observed when a gas bubble bursts on the liquid surface and a cumulative jet is discharged from the bubble cavity and is crushed into droplets. In this case, the composition of cumulative drops is always enriched with weakly hydrated ions, which tend to enter the composition of the surface layer of the interphase boundary electrolyte-gas solution. Of particular interest in the study is the effect of the imbalance of adsorption of anions and cations. It is considered on the example of potassium chloride, both for aqueous solutions and for ionic melts of a substance. It is assumed that the effect of ion fractionation is determined by their mobility. The results of the study confirm the initial idea of the study that in cumulative drops the content of anions of the substance exceeded the content of cations. The observed process of partial acidification of droplets with the described values of the acidity of the medium, equal to pH 0,10,5, could not fully compensate for the lack of cation drops. It is established that the liquid cumulative drops has special properties. It was characterized by a lower surface tension value, and, consequently, a process of partial dehydration of ions as compared with a bulk liquid. The observed phenomenon was characterized by the best wetting surface of the solid. It should be noted that the kinetics of the described process of evaporation of cumulative drops and the kinetics of drops of a bulk liquid differed significantly in the obtained values.