The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer
The structure of an electrolyte surrounding an isolated, cylindrical polyion
 – the cylindrical double layer – is studied using a density functional
 approach and the modified Poisson Boltzmann theory. The polyion is modelled
 as an infinitely long, rigid, and impenetrable ch...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Дата: | 2005 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2005
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119656 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer / C.N. Patra, L.B. Bhuiyan // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 425–446. — Бібліогр.: 70 назв. — англ. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862610443793596416 |
|---|---|
| author | Patra, C.N. Bhuiyan, L.B. |
| author_facet | Patra, C.N. Bhuiyan, L.B. |
| citation_txt | The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer / C.N. Patra, L.B. Bhuiyan // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 425–446. — Бібліогр.: 70 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Condensed Matter Physics |
| description | The structure of an electrolyte surrounding an isolated, cylindrical polyion
– the cylindrical double layer – is studied using a density functional
approach and the modified Poisson Boltzmann theory. The polyion is modelled
as an infinitely long, rigid, and impenetrable charged cylinder, while
the electrolyte consists of rigid ions moving in a dielectric continuum. The
results for the zeta potential, polyion-small ion distribution, and the mean
electrostatic potential are obtained for a wide range of physical conditions
including three different ionic diameters of 2, 3, and 4·10⁻¹⁰ m. The zeta
potentials show a maximum or a minimum with respect to the polyion surface
charge density for a divalent counterion. The polyion-ion distributions
and the mean electrostatic potential profiles show considerable variations
with the concentration of the electrolyte, the valency of the ions constituting
the electrolyte, and the ionic size. The theories are seen to be generally
consistent with each other overall, and are capable of predicting the charge
inversion phenomenon – a feature, which is completely absent in the classical
Poisson-Boltzmann theory. Moreover, the theories reproduce well some
Monte Carlo results (for ion distributions) from the literature.
Структура електроліту навколо ізольованого циліндричного полііона
– циліндричного подвійного шару – досліджується методом функціоналу густини та модифікованою теорією Пуассона-Больцмана.
Полііон моделюється як нескінченно довгий, жорсткий і непроникний
заряджений циліндр, тоді як електроліт складається з жорстких
іонів, які рухаються у неперервному діелектричному середовищі.
Результати для зеті-потенціалу, розподілу полііон-іон та середнього
електростатичного потенціалу отримані для широкого діапазону
фізичних умов, включаючи три різні діаметри: 2, 3 та 4·10⁻¹⁰ m.
У випадку дво-валентних контраіонів, зета-потенціали демонструють максимум або мінімум відносно густини поверхневого заряду полііона. Профілі розподілів полііон-іон та середнього електростатичного потенціалу демонструють суттєві зміни як функції концентрації електроліту, валентності іонів електроліту та іонних
розмірів. Обидва теоретичні підходи в загальному є узгоджені між
собою і обидва передбачають явище зарядової інверсії, яке є відсутнє в рамках звичайної теорії Пуассона-Больцмана. Більше того,
обидві теорії добре відтворюють окремі результати Монте Карло
(для іонних розподілів), які є відомі з літератури.
|
| first_indexed | 2025-11-28T21:56:21Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-119656 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1607-324X |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-28T21:56:21Z |
| publishDate | 2005 |
| publisher | Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Patra, C.N. Bhuiyan, L.B. 2017-06-07T19:01:06Z 2017-06-07T19:01:06Z 2005 The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer / C.N. Patra, L.B. Bhuiyan // Condensed Matter Physics. — 2005. — Т. 8, № 2(42). — С. 425–446. — Бібліогр.: 70 назв. — англ. 1607-324X PACS: 82.70.Dd; 64.10.+h DOI:10.5488/CMP.8.2.425 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119656 The structure of an electrolyte surrounding an isolated, cylindrical polyion
 – the cylindrical double layer – is studied using a density functional
 approach and the modified Poisson Boltzmann theory. The polyion is modelled
 as an infinitely long, rigid, and impenetrable charged cylinder, while
 the electrolyte consists of rigid ions moving in a dielectric continuum. The
 results for the zeta potential, polyion-small ion distribution, and the mean
 electrostatic potential are obtained for a wide range of physical conditions
 including three different ionic diameters of 2, 3, and 4·10⁻¹⁰ m. The zeta
 potentials show a maximum or a minimum with respect to the polyion surface
 charge density for a divalent counterion. The polyion-ion distributions
 and the mean electrostatic potential profiles show considerable variations
 with the concentration of the electrolyte, the valency of the ions constituting
 the electrolyte, and the ionic size. The theories are seen to be generally
 consistent with each other overall, and are capable of predicting the charge
 inversion phenomenon – a feature, which is completely absent in the classical
 Poisson-Boltzmann theory. Moreover, the theories reproduce well some
 Monte Carlo results (for ion distributions) from the literature. Структура електроліту навколо ізольованого циліндричного полііона
 – циліндричного подвійного шару – досліджується методом функціоналу густини та модифікованою теорією Пуассона-Больцмана.
 Полііон моделюється як нескінченно довгий, жорсткий і непроникний
 заряджений циліндр, тоді як електроліт складається з жорстких
 іонів, які рухаються у неперервному діелектричному середовищі.
 Результати для зеті-потенціалу, розподілу полііон-іон та середнього
 електростатичного потенціалу отримані для широкого діапазону
 фізичних умов, включаючи три різні діаметри: 2, 3 та 4·10⁻¹⁰ m.
 У випадку дво-валентних контраіонів, зета-потенціали демонструють максимум або мінімум відносно густини поверхневого заряду полііона. Профілі розподілів полііон-іон та середнього електростатичного потенціалу демонструють суттєві зміни як функції концентрації електроліту, валентності іонів електроліту та іонних
 розмірів. Обидва теоретичні підходи в загальному є узгоджені між
 собою і обидва передбачають явище зарядової інверсії, яке є відсутнє в рамках звичайної теорії Пуассона-Больцмана. Більше того,
 обидві теорії добре відтворюють окремі результати Монте Карло
 (для іонних розподілів), які є відомі з літератури. We are very grateful to Professor C.W. Outhwaite for critically going through
 the manuscript, his comments and suggestions, which have helped greatly in improving
 the paper. Support of a National Foundation Grant 0137273 is gratefully
 acknowledged. C.N.P. acknowledges Prof. A. Yethiraj for guiding him through
 the initial stage of the work on DFT of CDL. C.N.P thanks Dr. S.K. Ghosh and
 Dr. T. Mukherjee for their interest and encouragement. L.B.B. acknowledges an
 institutional grant through FIPI, University of Puerto Rico. en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer Вплив розміру іона на полііон-іон розподіли в циліндричному подвійному шарі Article published earlier |
| spellingShingle | The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer Patra, C.N. Bhuiyan, L.B. |
| title | The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer |
| title_alt | Вплив розміру іона на полііон-іон розподіли в циліндричному подвійному шарі |
| title_full | The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer |
| title_fullStr | The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer |
| title_full_unstemmed | The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer |
| title_short | The effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer |
| title_sort | effect of ionic size on polyion-small ion distributions in a cylindrical double layer |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/119656 |
| work_keys_str_mv | AT patracn theeffectofionicsizeonpolyionsmalliondistributionsinacylindricaldoublelayer AT bhuiyanlb theeffectofionicsizeonpolyionsmalliondistributionsinacylindricaldoublelayer AT patracn vplivrozmíruíonanapolííoníonrozpodílivcilíndričnomupodvíinomušarí AT bhuiyanlb vplivrozmíruíonanapolííoníonrozpodílivcilíndričnomupodvíinomušarí AT patracn effectofionicsizeonpolyionsmalliondistributionsinacylindricaldoublelayer AT bhuiyanlb effectofionicsizeonpolyionsmalliondistributionsinacylindricaldoublelayer |