Comparative FTIR spectroscopy of HX adsorbed on solid water: Ragout-jet water clusters vs ice nanocrystal arrays

0028488 - ÚFCH JH 2006 RIV US eng J - Článek v odborném periodiku
Devlin, J. P. - Fárník, Michal - Suhm, M. A. - Buch, V.
Comparative FTIR spectroscopy of HX adsorbed on solid water: Ragout-jet water clusters vs ice nanocrystal arrays.
[Srovnání FTIR spektroskopie molekul HX adsorbovaných na pevných částečkách vody: klastry vody vytvořené metodou ragout-jet versus pole nanokrystalů ledu.]
Journal of Physical Chemistry A. Roč. 109, č. 6 (2005), s. 955-958. ISSN 1089-5639. E-ISSN 1520-5215
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z40400503
Klíčová slova: hydrogen chloride * HCl * surfaces * dissociation
Kód oboru RIV: CF - Fyzikální chemie a teoretická chemie
Impakt faktor: 2.898, rok: 2005

In addition to revealing the stretch-mode bands of the smallest mixed clusters of HCl and HBr (HX) with water, the ragout-jet FTIR spectra of dense mixed water-acid supersonic jets include bands that result from the interaction of HX with larger water clusters. It is argued here that low jet temperatures prevent the water-cluster-bound HX molecules from becoming sufficiently solvated to induce ionic dissociation. The molecular nature of the HX can be deduced directly from the observed influence of changing from HCl to HBr and from replacing H2O with D2O. Furthermore, the band positions of HX are roughly coincidental with bands assigned to molecular HCl and HBr adsorbed on ice nanocrystal surfaces at temperatures below 100 K. It is also interesting that the HX band positions and widths approximate those of HX bound to the surface of amorphous ice films at <60 K.

Ragout-jet FTIR spektra plynných směsí voda-kyselina rozpínajících se z nadzvukové trysky zahrnují kromě pásů vibračních modů nejmenších smíšených klastrů HCl a HBr (HX) s molekulami vody i pásy, které vznikají interakcí HX s velkými vodními klastry. Zde je ukázáno, že nízké teploty klastrů vzniklých v trysce zabraňují solvataci HX molekul vázaných na klastry, která by vedla k jejich následné iontové disociaci. Molekulový character HX odpovídá pozorovanému vlivu záměny HCl za HBr a H2O za D2O. Navích pozice vibračních pásů HX přibližně odpovídají molekulovým pásům HCl a HBr adsorbovaným na povrchu nanokrystalků ledu při teplotách nižších než 100 K. Zajímavé zjistění je rovněž, že pozice a šířky HX pásů se přibližují pozicím a šířkám pásů molekul HX vázaných na filmech amorfního ledu při teplotách <60 K.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0003272