Theory of freezing point depression in charged porous media

冰点降低 电解质 离子 成核 多孔介质 冰点 盐(化学) 熔点下降 材料科学 饱和(图论) 冰晶 多孔性 熔点 化学物理 热力学 化学 物理 物理化学 复合材料 光学 组合数学 有机化学 数学 电极
作者
Tianci Zhou,Mohammad Mirzadeh,Roland J.-M. Pellenq,Dimitrios Fraggedakis,Martin Z. Bazant
出处
期刊:Physical review 卷期号:104 (4) 被引量:3
标识
DOI:10.1103/physreve.104.045102
摘要

Freezing in charged porous media can induce significant pressure and cause damage to tissues and functional materials. We formulate a thermodynamically consistent theory to model freezing phenomena inside charged heterogeneous porous space. Two regimes are distinguished: free ions in open pore space lead to negligible effects of freezing point depression and pressure. On the other hand, if nanofluidic salt trapping happens, subsequent ice formation is suppressed due to the high concentration of ions in the electrolyte. In this case our theory predicts that freezing starts at a significantly lower temperature compared to pure water. In one dimension, as the temperature goes even lower, ice continuously grows until the salt concentration reaches saturation, all ions precipitate to form salt crystals, and freezing completes. Enormous pressure can be generated if initial salt concentration is high before salt entrapment. We show modifications to the classical nucleation theory due to the trapped salt ions. Interestingly, although the freezing process is enormously changed by trapped salts, our analysis shows that the Gibbs-Thompson equation on confined melting point shift is not affected by the presence of the electrolyte.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
张楠完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
10秒前
chenkj完成签到,获得积分10
12秒前
1250241652完成签到,获得积分10
12秒前
EricSai完成签到,获得积分10
12秒前
ikun完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Arthur完成签到 ,获得积分10
15秒前
丽丽完成签到 ,获得积分10
17秒前
哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
17秒前
wyn完成签到,获得积分10
19秒前
339564965完成签到,获得积分10
21秒前
Catherine完成签到,获得积分10
21秒前
Helios完成签到,获得积分10
22秒前
ccc完成签到,获得积分10
22秒前
风信子完成签到,获得积分10
23秒前
只想顺利毕业的科研狗完成签到,获得积分10
24秒前
风中的老九完成签到,获得积分10
24秒前
xueshidaheng完成签到,获得积分10
25秒前
Brief完成签到,获得积分10
26秒前
nanostu完成签到,获得积分10
27秒前
鹏举瞰冷雨完成签到,获得积分10
27秒前
Jason完成签到 ,获得积分10
28秒前
皇帝的床帘完成签到,获得积分10
32秒前
00完成签到 ,获得积分10
33秒前
啥时候能早睡完成签到 ,获得积分10
37秒前
小不完成签到 ,获得积分10
41秒前
46秒前
迷人尔蓝关注了科研通微信公众号
48秒前
48秒前
缥缈映安发布了新的文献求助10
51秒前
terryok完成签到,获得积分10
56秒前
旅顺口老李完成签到 ,获得积分10
56秒前
糊涂的青烟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
lizef完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Zhiyang Lu完成签到,获得积分10
1分钟前
1111chen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3139656
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790535
关于积分的说明 7795568
捐赠科研通 2446980
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301543
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626264
版权声明 601176