Ion size effect on colloidal forces within the primitive model
The effect of ion size on the mean force between a pair of isolated charged
 particles in an electrolyte solution is investigated using Monte Carlo simulations
 within the framework of the primitive model where both colloidal
 particles and small ions are represented by charg...
Saved in:
| Published in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Date: | 2005 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2005
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119601 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Ion size effect on colloidal forces within the primitive model / S. Ravindran, J. Wu // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 377–388. — Бібліогр.: 54 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862548086840098816 |
|---|---|
| author | Ravindran, S. Wu, J. |
| author_facet | Ravindran, S. Wu, J. |
| citation_txt | Ion size effect on colloidal forces within the primitive model / S. Ravindran, J. Wu // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 377–388. — Бібліогр.: 54 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | The effect of ion size on the mean force between a pair of isolated charged
particles in an electrolyte solution is investigated using Monte Carlo simulations
within the framework of the primitive model where both colloidal
particles and small ions are represented by charged hard spheres and the
solvent is treated as a dielectric continuum. It is found that the short-ranged
attraction between like-charged macroions diminishes as the diameter of
the intermediating divalent counterions and coions increases and the maximum
attractive force is approximately a linear function of the counterion diameter.
This size effect contradicts the prediction of the Asakura-Oosawa
theory suggesting that an increase in the excluded volume of small ions
would lead to a stronger depletion between colloidal particles. Interestingly,
the simulation results indicate that both the hard-sphere collision and
the electrostatic contributions to the mean force are insensitive to the size
disparity of colloidal particles with the same average diameter.
Вплив розмірів іонів на потенціал середньої сили між парою
ізольованих заряджених частинок досліджується за допомогою
Монте Карло симуляцій в рамках примітивної моделі, в якій як
колоїдні частинки, так і малі іони є представлені зарядженими
твердими сферами, а розчинник трактується як неперервне діелектричне середовище. Показано, що короткодіюче притягання між
однаково зарядженими макроіонами зменшується, якщо діаметр
двовалентних контраіонів та коіонів збільшується, а максимальна
сила притягання є приблизно лінійною функцією діаметру контраіонів. Такий вплив розмірів протирічить передбаченням теорії
Асакури-Оосави, які вказують на те, що збільшення виключеного
об’єму малих іонів веде до сильнішого притягання між колоїдними
частинками. Відмічено, що комп’ютерні результати показують, що як
твердосферні зіткнення, так і вклади електростатичних взаємодій
до потенціалу середньої сили є нечутливими до відмінностей у
розмірах колоїдних частинок, якщо середній розмір є однаковим.
|
| first_indexed | 2025-11-25T15:45:13Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119601 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-25T15:45:13Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ravindran, S. Wu, J. 2017-06-07T15:34:04Z 2017-06-07T15:34:04Z 2005 Ion size effect on colloidal forces within the primitive model / S. Ravindran, J. Wu // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 377–388. — Бібліогр.: 54 назв. — англ. 1607-324X PACS: 61.20.Ja, 82.70.Dd DOI:10.5488/CMP.8.2.377 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119601 The effect of ion size on the mean force between a pair of isolated charged
 particles in an electrolyte solution is investigated using Monte Carlo simulations
 within the framework of the primitive model where both colloidal
 particles and small ions are represented by charged hard spheres and the
 solvent is treated as a dielectric continuum. It is found that the short-ranged
 attraction between like-charged macroions diminishes as the diameter of
 the intermediating divalent counterions and coions increases and the maximum
 attractive force is approximately a linear function of the counterion diameter.
 This size effect contradicts the prediction of the Asakura-Oosawa
 theory suggesting that an increase in the excluded volume of small ions
 would lead to a stronger depletion between colloidal particles. Interestingly,
 the simulation results indicate that both the hard-sphere collision and
 the electrostatic contributions to the mean force are insensitive to the size
 disparity of colloidal particles with the same average diameter. Вплив розмірів іонів на потенціал середньої сили між парою
 ізольованих заряджених частинок досліджується за допомогою
 Монте Карло симуляцій в рамках примітивної моделі, в якій як
 колоїдні частинки, так і малі іони є представлені зарядженими
 твердими сферами, а розчинник трактується як неперервне діелектричне середовище. Показано, що короткодіюче притягання між
 однаково зарядженими макроіонами зменшується, якщо діаметр
 двовалентних контраіонів та коіонів збільшується, а максимальна
 сила притягання є приблизно лінійною функцією діаметру контраіонів. Такий вплив розмірів протирічить передбаченням теорії
 Асакури-Оосави, які вказують на те, що збільшення виключеного
 об’єму малих іонів веде до сильнішого притягання між колоїдними
 частинками. Відмічено, що комп’ютерні результати показують, що як
 твердосферні зіткнення, так і вклади електростатичних взаємодій
 до потенціалу середньої сили є нечутливими до відмінностей у
 розмірах колоїдних частинок, якщо середній розмір є однаковим. The financial support from the University of California Energy Institute and
 generous allocation of computing time from the National Energy Research Scientific
 Computing Center (NERSC) are gratefully acknowledged. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics Ion size effect on colloidal forces within the primitive model Вплив іонних розмірів на взаємодії між колоїдами в рамках примітивної моделі Article published earlier |
| spellingShingle | Ion size effect on colloidal forces within the primitive model Ravindran, S. Wu, J. |
| title | Ion size effect on colloidal forces within the primitive model |
| title_alt | Вплив іонних розмірів на взаємодії між колоїдами в рамках примітивної моделі |
| title_full | Ion size effect on colloidal forces within the primitive model |
| title_fullStr | Ion size effect on colloidal forces within the primitive model |
| title_full_unstemmed | Ion size effect on colloidal forces within the primitive model |
| title_short | Ion size effect on colloidal forces within the primitive model |
| title_sort | ion size effect on colloidal forces within the primitive model |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119601 |
| work_keys_str_mv | AT ravindrans ionsizeeffectoncolloidalforceswithintheprimitivemodel AT wuj ionsizeeffectoncolloidalforceswithintheprimitivemodel AT ravindrans vplivíonnihrozmírívnavzaêmodíímížkoloídamivramkahprimítivnoímodelí AT wuj vplivíonnihrozmírívnavzaêmodíímížkoloídamivramkahprimítivnoímodelí |