Сольватированные электроны в электролитах
Сегнетоактивные модели ионных каналов в биомембранах
Теория Дебая-Хюккеля, развитая применительно к классическим ионам, не может быть непосредственно использована для описания экранировки локализованного возбужденного электрона в растворе. Известные модели сольватированного электрона описывают только его взаимодействие с чистым растворителем, поэтому необходимо их обобщение на случай раствора с ненулевой ионной силой.
Термодинамическая теория сольватированного электрона в электролите, развитая в работах /1/, /2/, /3/, /4/, /5/, основана на выражении для функционала полной энергии Е
| (5.1) |  |
и термодинамическом тождестве
| (5.2) |  |
где m – масса электрона, f – потенциал, создаваемый ионами; r – плотность ионов. Минимизация свободной энергии F ведёт к нелинейным уравнениям, имеющим локализованные решения. Это приводит к представлению о новом типе автолокализованного состояния в электролите-иононе, когда электрон оказывается захваченным облаком окружающих его ионов (Рис.1а-1б).
Рис.1а. Ионон малого радиуса Рис.1б. Ионон большого радиуса
(Re – радиус ионона, Rd – дебаевский радиус)
Экранировка сольватированных электронов в электролитах приводит к экспериментально наблюдаемому эффекту – голубому сдвигу полосы поглощения сольватированного электрона с ростом концентрации ионов. Развитый в /1/, /2/, /3/, /5/ подход дает качественно правильную концентрационную зависимость сдвига полосы поглощения от концентрации в области малых концентраций ионов.