Диссертация (Статистическое описание многочастичных эффектов в классических ион-молекулярных системах), страница 8

Óñòàíîâëåíî, ÷òî íàëè÷èå â ðàñòâîðå ïîëÿðíûõ èëè ïîëÿðèçóåìûõ ìîëåêóë ïðèìåñè ïðèâîäèò ê ïåðåíîðìèðîâêå äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ðàñòâîðèòåëÿ, êîòîðàÿ ñòàíîâèòñÿ çàâèñÿùåé îò êîîðäèíàò ÷åðåç íàïðÿæåííîñòüýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ. Ìû ïðèìåíèëè ïîëó÷åííîå óðàâíåíèå ê îáîáùåíèþêëàññè÷åñêîé òåîðèè Ãóè-×åïìåíà [29] äâîéíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñëîÿ íàãðàíèöå ðàçäåëà ìåòàëë/æèäêèé ýëåêòðîëèò, èññëåäîâàâ âëèÿíèå ïîëÿðèçóåìîñòè è äèïîëüíîãî ìîìåíòà ÷àñòèö ïðèìåñè íà çàâèñèìîñòü äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè îò ïîòåíöèàëà ýëåêòðîäà.

Ìû ïîêàçàëè,÷òî óâåëè÷åíèå, êàê äèïîëüíîãî ìîìåíòà, òàê è ïîëÿðèçóåìîñòè ìîëåêóëïðèìåñè ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó óâåëè÷åíèþ äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè ïðè äîñòàòî÷íî áîëüøèõ ïîòåíöèàëàõ ýëåêòðîäà, õîòÿýôôåêò ïîëÿðèçóåìîñòè îêàçûâàåòñÿ ñèëüíåå. Ñëåäóåò åùå ðàç ïîä÷åðêíóòü, ÷òî íåñêîëüêî áîëåå ñëàáîå âëèÿíèå äèïîëüíîãî ìîìåíòà íà äèôôåðåíöèàëüíóþ ýëåêòðè÷åñêóþ åìêîñòü ïîäòâåðæäàåòñÿ íåäàâíèìè ýêñïåðèìåíòàëüíûìè èññëåäîâàíèÿìè [28]. Íàêîíåö, ìû óñòàíîâèëè, ÷òî óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè ïîëÿðèçóåìûõ ÷àñòèö ïðèìåñè ïðèâîäèò ê çàìåäëåíèþóáûâàíèÿ ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà ñ óâåëè÷åíèåì ðàññòîÿíèÿ îòýëåêòðîäà.Âî âòîðîé ÷àñòè íàñòîÿùåé ãëàâû ìû ñôîðìóëèðîâàëè ôîðìàëèçì, îñíîâàííûé íà ëîêàëüíîé òåîðèè êëàññè÷åñêîãî ôóíêöèîíàëà ïëîòíîñòè [43],ïîçâîëèâøèé ïîëó÷àòü óðàâíåíèÿ ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ äëÿ ðàñòâîðîâýëåêòðîëèòîâ ñ ïðèìåñüþ ïîëÿðèçóåìûõ ÷àñòèö äëÿ ïðîèçâîëüíîãî óðàâíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ îáúåìíîé ôàçû ðàñòâîðà.

 ðàìêàõ ñôîðìóëèðîâàííîãîôîðìàëèçìà ìû âûâåëè óðàâíåíèå ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ äëÿ ðàñòâîðà ýëåêòðîëèòà ñ ïðèìåñüþ ïîëÿðèçóåìûõ ìîëåêóë, ó÷èòûâàþùåå ýôôåêòèñêëþ÷åííîãî îáúåìà âñåõ êîìïîíåíò ðàñòâîðà â ðàìêàõ óðàâíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ðåøåòî÷íîãî ãàçà. Ïðèìåíÿÿ ïîëó÷åííîå óðàâíåíèå ê òåîðèè äâîéíîãîýëåêòðè÷åñêîãî ñëîÿ, ìû èññëåäîâàëè âëèÿíèå ïîëÿðèçóåìîñòè è èñêëþ÷åííîãî îáúåìà ìîëåêóë ïðèìåñè íà ïîâåäåíèå äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè.

Ìû ïîêàçàëè, ÷òî ó÷åò èñêëþ÷åííîãî îáúåìà ìîëåêóëïðèìåñè ïðèâîäèò ê íîâûì ðåæèìàì ïîâåäåíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè ïî ñðàâíåíèþ ñ òåîðèåé áåç ó÷åòà èñêëþ÷åííîãî îáúåìà,ñôîðìóëèðîâàííîãî â ïåðâîé ÷àñòè ýòîé ãëàâû. Ìû óñòàíîâèëè äâà êà÷åñòâåííî ðàçëè÷íûõ ïîâåäåíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòèïðè óâåëè÷åíèè ïîëÿðèçóåìîñòè ìîëåêóë ïðèìåñè. À èìåííî, ïðè äîñòàòî÷íî ìàëûõ ïîëÿðèçóåìîñòÿõ ìîëåêóë ïðèìåñè ïðè ïîòåíöèàëàõ ýëåêòðî42äà, ìåíüøèõ íåêîòîðîãî ïðåäåëüíîãî çíà÷åíèÿ, óâåëè÷åíèå ïîëÿðèçóåìîñòèïðèâîäèò ê ìîíîòîííîìó ðîñòó äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè,êàê è â ðàìêàõ òåîðèè áåç ó÷åòà èñêëþ÷åííîãî îáúåìà.

Îäíàêî, åñëè ïîòåíöèàë ýëåêòðîäà ïðåâûøàåò îïðåäåëåííûé ïðåäåë, óâåëè÷åíèå ïîëÿðèçóåìîñòè, íàîáîðîò, ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ äèôôåðåíöèàëüíîé åìêîñòè, ÷òîÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì íàëè÷èÿ ñîáñòâåííîãî îáúåìà êàê ó ìîëåêóë ïðèìåñè,òàê è ó èîíîâ. Òåì íå ìåíåå, åñëè ïîëÿðèçóåìîñòü ïðåâûøàåò îïðåäåëåííîåçíà÷åíèå, ïðè åå äàëüíåéøåì óâåëè÷åíèè äèôôåðåíöèàëüíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ åìêîñòü ìîíîòîííî âîçðàñòàåò ïðè âñåõ çíà÷åíèÿõ ïîòåíöèàëà ýëåêòðîäà. Ìû óñòàíîâèëè, ÷òî ýòè äâà êà÷åñòâåííî ðàçëè÷íûõ ïîâåäåíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè ñâÿçàíû ñ äåñîðáöèåé è àäñîðáöèåéïîëÿðèçóåìûõ ìîëåêóë ïðèìåñè íà çàðÿæåííîì ýëåêòðîäå.

Êðîìå òîãî, ìûïîêàçàëè, ÷òî ìîæíî êîíòðîëèðîâàòü ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè êàê ôóíêöèè ïîòåíöèàëà ýëåêòðîäà èçìåíåíèåì êîíöåíòðàöèè ïðèìåñè ïîëÿðèçóåìûõ ìîëåêóë â îáúåìíîé ôàçå.Êàê è â òåîðèè áåç ó÷åòà èñêëþ÷åííîãî îáúåìà, â òåîðèè ñ èñêëþ÷åííûìîáúåìîì óâåëè÷åíèå ïîëÿðèçóåìîñòè ïðèâîäèò ê áîëåå äàëüíîäåéñòâóþùåìó ýëåêòðîñòàòè÷åñêîìó ïîëþ âáëèçè çàðÿæåííîãî ýëåêòðîäà. Îäíàêî,óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè ïðèìåñè ìîæåò ïðèâåñòè ê îòëè÷èþ â ïîâåäåíèè ïðîôèëÿ ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà îò òîãî, ÷òî ðåàëèçóåòñÿ âòåîðèè áåç èñêëþ÷åííîãî îáúåìà.

Êàê è â òåîðèè áåç ó÷åòà èñêëþ÷åííîãîîáúåìà, íåáîëüøàÿ äîáàâêà ñîðàñòâîðèòåëÿ â ðàñòâîð ýëåêòðîëèòà ïðèâîäèò ê çàìåäëåíèþ óáûâàíèÿ ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà. Îäíàêî, åñëè êîíöåíòðàöèÿ ñîðàñòâîðèòåëÿ áóäåò áîëüøå îïðåäåëåííîãî ïîðîãîâîãîçíà÷åíèÿ, åå óâåëè÷åíèå ïðèâåäåò ê óìåíüøåíèþ ëîêàëüíîãî ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà, íà÷èíàÿ ñ íåêîòîðîãî ðàññòîÿíèÿ îò ýëåêòðîäà. Ìûóñòàíîâèëè, ÷òî òàêîå ïîâåäåíèå ïðîôèëÿ ïîòåíöèàëà ñâÿçàíî ñ íàëè÷èåìêîíêóðåíöèè ñèëû ïðèòÿæåíèÿ ìîëåêóë ïðèìåñè ê ýëåêòðîäó, âûçâàííîéãðàäèåíòîì ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ, è ñèëû îòòàëêèâàíèÿ, äåéñòâóþùåé íàíèõ ñî ñòîðîíû èîíîâ çà ñ÷åò ýôôåêòà èñêëþ÷åííîãî îáúåìà.Íàêîíåö, ìû õîòåëè áû îáñóäèòü îãðàíè÷åíèÿ ñôîðìóëèðîâàííîé òåîðèè.

Êàê õîðîøî èçâåñòíî, ìîäåëü ðåøåòî÷íîãî ãàçà äîâîëüíî ñèëüíî ïåðåîöåíèâàåò âåëè÷èíó äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè ïî ñðàâíåíèþ ñî çíà÷åíèÿìè, íàáëþäàåìûìè â ðåàëüíûõ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñèñòåìàõ [35, 37]. Ïîýòîìó, ìîäåëü ðåøåòî÷íîãî ãàçà íå ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ êîëè÷åñòâåííîãî îïèñàíèÿ òåðìîäèíàìèêè äâîéíîãî ýëåêòðè÷åñêîãîñëîÿ äëÿ ðåàëüíûõ ñèñòåì.

Âòîðîå îãðàíè÷åíèå ñâÿçàíî ñ òåì ôàêòîì, ÷òîíàñòîÿùàÿ òåîðèÿ ïîëíîñòüþ íå ó÷èòûâàåò íåëîêàëüíûå ýôôåêòû óïàêîâêè ÷àñòèö ðàñòâîðà, êîòîðûå íà÷èíàþò èãðàòü ðîëü äëÿ ÷àñòèö â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè ê ýëåêòðîäó [38, 19]. Îäíàêî, ìû ïîëàãàåì, ÷òî ó÷åòýòèõ ýôôåêòîâ íå èçìåíèò êà÷åñòâåííî îïèñàííûå âûøå ýôôåêòû, êîòîðûå43â áîëüøåé ñòåïåíè îïðåäåëÿþòñÿ ýôôåêòàìè äàëüíîäåéñòâóþùèõ ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé ìåæäó ÷àñòèöàìè ðàñòâîðà [30, 31], òîãäà êàêíåëîêàëüíûå ýôôåêòû óïàêîâêè äîëæíû èãðàòü ðîëü íà ìàñøòàáàõ, ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ õàðàêòåðíûõ äèàìåòðîâ ÷àñòèö. Ê ñîæàëåíèþ, îäíàêî,ñôîðìóëèðîâàííûé ôîðìàëèçì íå ïîçâîëÿåò äàòü àïðèîðíóþ îöåíêó ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ.

Íàêîíåö, òðåòüå îãðàíè÷åíèå, ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî ìûðàññìàòðèâàåì ðàñòâîðèòåëü â êà÷åñòâå ñïëîøíîé äèýëåêòðè÷åñêîé ñðåäû ñ ïîñòîÿííîé äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòüþ. Äðóãèìè ñëîâàìè, ìûïîëàãàåì ÷òî äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðîíèöàåìîñòü ðàñòâîðèòåëÿ âáëèçè ýëåêòðîäà òàêàÿ æå êàê è âäàëè îò íåãî. Îäíàêî, êàê õîðîøî èçâåñòíî, òàêîå ïðåäïîëîæåíèå íå ìîæåò áûòü îáîñíîâàííûì ïðè áîëüøèõ íàïðÿæåííîñòÿõ ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ âáëèçè ýëåêòðîäà [2]. Äåéñòâèòåëüíî, ïðèëîæåíèå äîñòàòî÷íî ñèëüíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó óìåíüøåíèþ äèýëåêòðè÷åñêîé ïðîíèöàåìîñòè ïîëÿðíîãî ðàñòâîðèòåëÿ[39, 40, 41, 42] èç-çà ýôôåêòà äèýëåêòðè÷åñêîãî íàñûùåíèÿ.

Ñ ýòèì îáñòîÿòåëüñòâîì ñâÿçàíî òî, ÷òî ñôîðìóëèðîâàííàÿ â ýòîì3 ðàçäåëå òåîðèÿ äàåòî÷åíü áîëüøèå çíà÷åíèÿ ïîëÿðèçóåìîñòåé γc ' 200 A (γ̃c ' 0.1) äëÿ êîòîðûõ îáñóæäàåìûå ýôôåêòû ñòàíîâÿòñÿ ñóùåñâåííûìè. Ìû ïîëàãàåì, ÷òîó÷åò äèýëåêòðè÷åñêîãî íàñûùåíèÿ âáëèçè çàðÿæåííîãî ýëåêòðîäàäîëæåí3ïðèâåñòè ê ïîíèæåíèþ õàðàêòåðíûõ ïîëÿðèçóåìîñòåé (γc ' 10 A ), ïðè êîòîðûõ ðåàëèçóþòñÿ îïèñàííûå âûøå ýôôåêòû. Ñëåäóåò òàêæå îòìåòèòü,÷òî ïðåäñòàâëåííàÿ çäåñü òåîðèÿ èìååò ñìûñë òîëüêî â ñëó÷àå, åñëè (1)ýëåêòðîííàÿ ïîëÿðèçóåìîñòü ìîëåêóë ïðèìåñè ìíîãî áîëüøå ïîëÿðèçóåìîñòè ìîëåêóë îñíîâíîãî ðàñòâîðèòåëÿ è (2), êîãäà êîíöåíòðàöèÿ îñíîâíîãî ðàñòâîðèòåëÿ ìíîãî áîëüøå êîíöåíòðàöèè ìîëåêóë ïðèìåñè.

Òîëüêîïðè âûïîëíåíèè ýòèõ óñëîâèé îñíîâíîé ðàñòâîðèòåëü ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ñïëîøíóþ äèýëåêòðè÷åñêóþ ñðåäó. Ñëåäóåò, îäíàêî, îòìåòèòü, ÷òîâ ðàìêàõ ñôîðìóëèðîâàííîãî ôîðìàëèçìà ìîæíî ëåãêî ïîñòðîèòü ìîäåëüñ ÿâíûì ó÷åòîì ìîëåêóëÿðíîé ñòðóêòóðû êàê îñíîâíîãî ðàñòâîðèòåëÿ, òàêè ñîðàñòâîðèòåëÿ.Òåì íå ìåíåå, íåñìîòðÿ íà ïåðå÷èñëåííûå îãðàíè÷åíèÿ, ìû íàäååìñÿ,÷òî ñôîðìóëèðîâàííàÿ òåîðèÿ ìîæåò áûòü ïîëåçíà äëÿ êà÷åñòâåííîãî îïèñàíèÿ òåðìîäèíàìèêè äâîéíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñëîÿ íà ãðàíèöå ðàçäåëàìåòàëë/ðàñòâîð ýëåêòðîëèòà â ïðèñóòñòâèè ñèëüíî ïîëÿðèçóåìûõ ìîëåêóë ïðèìåñè. Îòìåòèì, ÷òî íåäàâíî ïîõîæèå íà ïðåäñêàçàííûå çäåñü ýôôåêòû áûëè îáíàðóæåíû ýêñïåðèìåíòàëüíî â ñèñòåìå ”èîííàÿ æèäêîñòü àöåòîíèòðèë” íà ïëàòèíîâîì ýëåêòðîäå è îïèñàíû â ðàáîòå [44].

Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî äîáàâëåíèå àöåòîíèòðèëà â èîííóþ æèäêîñòü ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëüíîìó óâåëè÷åíèþ äèôôåðåíöèàëüíîé ýëåêòðè÷åñêîé åìêîñòè ïðè äîñòàòî÷íî âûñîêèõ ïîòåíöèàëàõ ýëåêòðîäà. Îäíàêî, ñëåäóåò ñïðàâåäëèâî îòìåòèòü, ÷òî ìîëåêóëû àöåòîíèòðèëà ÿâëÿþòñÿ ñèëüíî ïîëÿðíûìè, òàê ÷òî44ïîëÿðèçóåìîñòü â òàêîé ñèñòåìå â îñíîâíîì îïðåäåëÿåòñÿ îðèåíòàöèîííûììåõàíèçìîì. Ïîýòîìó, ñòðîãî ãîâîðÿ, ýôôåêòû ýëåêòðîííîé ïîëÿðèçóåìîñòè ìîëåêóë ïðèìåñè íà ïîâåäåíèå ÄÝÅ, ïðåäñêàçàííûå íàìè, æäóò ñâîåãîýêñïåðèìåíòàëüíîãî ïîäòâåðæäåíèÿ.

Êðîìå ýòîãî, ñ íàøåé òî÷êè çðåíèÿ,òåîðèÿ, ïðåäñòàâëåííàÿ çäåñü, ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà êàê òåîðåòè÷åñêàÿîñíîâà äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ñîëþáèëèçàöèè àðîìàòè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé (íàïðèìåð, áåíçîëà) â âîäíûõ ðàñòâîðàõ ìèöåëëàìè, ôîðìèðóåìûìè èîíàìèàìôèôèëüíûõ èìèäàçîëèåâûõ èîííûõ æèäêîñòåé (ñì., íàïðèìåð, [45]).45Ãëàâà 2Òåîðèÿ äâîéíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî ñëîÿâ èîííûõ æèäêîñòÿõ ñ ïðèìåñüþïîëÿðíîãî ðàñòâîðèòåëÿ: ýôôåêòûêîðîòêîäåéñòâóþùèõ ñïåöèôè÷åñêèõâçàèìîäåéñòâèé2.1Ââåäåíèå ïðåäûäóùåé ãëàâå ïðè ïîñòðîåíèè òåîðèè ÄÝÑ ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òîðàñòâîð ýëåêòðîëèòà ñàì ïî ñåáå ÿâëÿåòñÿ ðàçáàâëåííûì, ò.å. êàæäûé èîíîêðóæåí äîñòàòî÷íî áîëüøèì êîëè÷åñòâîì ìîëåêóë ïîëÿðíîãî ðàñòâîðèòåëÿ. Îäíàêî, äëÿ ñîâðåìåííûõ ýëåêòðîõèìè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé ïðåäñòàâëÿåò áîëüøîé èíòåðåñ äðóãîé ïðåäåëüíûé ñëó÷àé æèäêèõ ýëåêòðîëèòîâ èîííûõ æèäêîñòåé (ÈÆ), ñîäåðæàùèõ ìàëîå êîëè÷åñòâî ìîëåêóë ïîëÿðíîãî ðàñòâîðèòåëÿ.

Âàæíîñòü ýòîé çàäà÷è îïðåäåëÿåòñÿ ïðåæäå âñåãî òåì,÷òî ÈÆ, êîòîðûå â èõ ÷èñòîì âèäå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé æèäêèå ýëåêòðîëèòû áåç ðàñòâîðèòåëÿ, ÿâëÿþòñÿ óíèâåðñàëüíûìè àáñîðáåíòàìè ìîëåêóëëþáûõ ñîåäèíåíèé [47, 48]. Äîáàâêà ìàëîãî êîëè÷åñòâà ïîëÿðíîãî îðãàíè÷åñêîãî ðàñòâîðèòåëÿ â ÈÆ ÿâëÿåòñÿ ñòàíäàðòíîé ïðîöåäóðîé, ïðèâîäÿùåé ê óâåëè÷åíèþ ïîäâèæíîñòè èîíîâ, óâåëè÷èâàÿ ýëåêòðè÷åñêóþ ïðîâîäèìîñòü [47, 48]. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ÈÆ ñàìè ïî ñåáå ìîãóò ëåãêî ñîðáèðîâàòü ïîñòîðîííèå ìîëåêóëû èç àòìîñôåðû, ïðåæäå âñåãî, ìîëåêóëû âîäûèç âëàæíîãî âîçäóõà [47].

Äëÿ èíæåíåðîâ-õèìèêîâ ýôôåêò ïîãëîùåíèÿ âîäû èç àòìîñôåðû ÿâëÿåòñÿ êðàéíå íåæåëàòåëüíûì, ïîñêîëüêó ïðèâîäèò êíåêîíòðîëèðóåìûì ôèçèêî-õèìè÷åñêèì ñâîéñòâàì ÈÆ, ñâÿçàííûì ñ êîëåáàíèÿìè âëàæíîñòè âîçäóõà.Íàèáîëåå îñòðî ýòîò âîïðîñ ñòîèò äëÿ ýëåêòðîõèìèêîâ. Äåéñòâèòåëüíî,46îäíî èç ïðåèìóùåñòâ ÈÆ ñâÿçàíî ñ øèðîêèì ýëåêòðîõèìè÷åñêèì îêíîì(èíòåðâàë çíà÷åíèé ïîòåíöèàëà ýëåêòðîäà, ïðè êîòîðûõ ìîëåêóëû ðàñòâîðà ñòàáèëüíû) [49]. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ÈÆ, çàêëþ÷åííàÿ ìåæäó äâóìÿýëåêòðîäàìè, íå ó÷àñòâóåò â ýëåêòðîõèìè÷åñêèõ ðåàêöèÿõ, åñëè îíà èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå èíåðòíîãî ýëåêòðîëèòà äëÿ çàïóñêà ýëåêòðîêàòàëèòè÷åñêèõ ðåàêöèé ðàñòâîðåííûõ â íåì ìîëåêóë. Îäíàêî, åñëè â êà÷åñòâåïðèìåñè èìåþòñÿ ìîëåêóëû âîäû, îíè ìîãóò âñòóïèòü â ïîñòîðîííèå ðåàêöèè ýëåêòðîëèçà, êîòîðûå áóäóò çàòðóäíÿòü èçó÷åíèå îñíîâíûõ ýëåêòðîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîòåêàþùèõ íà ýëåêòðîäàõ.

Ïîäîáíûå ïðîöåññûáóäóò èìåòü ìåñòî â ñóïåðêîíäåíñàòîðàõ [50]; åñëè ìû íå ãîâîðèì î ãèáðèäíûõ êîíäåíñàòîðàõ, à êîíäåíñàòîðàõ, îñíîâàííûõ íà ÄÝÑ, òî íàëè÷èåïîñòîðîííèõ ýëåêòðîõèìè÷åñêèõ ðåàêöèé ñ ó÷àñòèåì âîäû ÿâëÿåòñÿ êðàéíåíåæåëàòåëüíûì, ïîñêîëüêó ýòî áóäåò ïðèâîäèòü ê ðàçðÿäêå êîíäåíñàòîðàïðè çíà÷åíèÿõ íàïðÿæåíèÿ, âûçûâàþùèõ ýëåêòðîëèç âîäû [51].Äëÿ òîãî, ÷òîáû èçáàâèòüñÿ îò âîäû â ÈÆ, õèìèêè ïðîâîäÿò ñâîè èññëåäîâàíèÿ â ñâåðõ÷èñòûõ óñëîâèÿõ: â óëüòðàñóõîé àòìîñôåðå è ñ ñèëüíî ãèäðîôîáíûìè èîííûìè æèäêîñòÿìè. Îäíàêî, íà ïðàêòèêå ìû, êàê ïðàâèëî,èìååì äåëî ñ ðàçíîîáðàçíûìè ÈÆ. Áîëåå òîãî, èõ áîëüøîå ðàçíîîáðàçèå,ñàìî ïî ñåáå, ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç ãëàâíûõ ïðåèìóùåñòâ òàêîé áûñòðî ðàçâèâàþùåéñÿ îáëàñòè õèìèè, êàê õèìèÿ ÈÆ [37].

Ñ äðóãîé ñòîðîíû, áûëîáû æåëàòåëüíûì èìåòü ýëåêòðîïðèáîðû, ñîäåðæàùèå ÈÆ (àêêóìóëÿòîðû,êîíäåíñàòîðû è ò.ä.), íàäåæíî ôóíêöèîíèðóþùèå ïðè íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ, äàæå ïðè äîñòàòî÷íî âûñîêîé âëàæíîñòè âîçäóõà. Òàêèì îáðàçîì,èññëåäîâàòåëè, îðèåíòèðîâàííûå íà ïðàêòè÷åñêîå èñïîëüçîâàíèå ÈÆ, õîòåëè áû çíàòü â ïåðâóþ î÷åðåäü êàê ìîëåêóëû âîäû, ñîðáèðîâàííûå ÈÆ,áóäóò ðàñïðåäåëåíû âáëèçè çàðÿæåííîãî ýëåêòðîäà. Òàêèì îáðàçîì, âîçíèêàþò äâà ôóíäàìåíòàëüíûõ âîïðîñà:ˆ Áóäóò ëè ìîëåêóëû âîäû, íàõîäÿùèåñÿ â îáúåìå ÈÆ, àäñîðáèðîâàòüñÿ íà ïîâåðõíîñòü çàðÿæåííîãî ýëåêòðîäà?ˆ Êàê àäñîðáöèÿ (ýëåêòðîñîðáöèÿ) âîäû èç îáúåìà èîííîé æèäêîñòèíà ýëåêòðîä áóäåò çàâèñåòü îò ïîòåíöèàëà ýëåêòðîäà?Ïåðâîå ñèñòåìàòè÷åñêîå èññëåäîâàíèå ýòèõ âîïðîñîâ áûëî ïðîâåäåíîâ ðàáîòå [57].