SCOPUS
SCIE
Semi-quantitative determination of ion transfers at an interface between water and quaternary ammonium polybromide droplets through stochastic electrochemical analysis
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2018
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SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
454-463(10쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>In this article, we present stochastic electrochemical analyses for the semi-quantitative determination of ion transfers (ITs) at an interface between water and electrochemically generated quaternary ammonium polybromide (QBr<SUB>2n+1</SUB>) droplets (water|QBr<SUB>2n+1</SUB>) in QBr aqueous solutions containing different acids (HAs).</P> <P>The concentration of Br<SUP>−</SUP> in QBr<SUB>2n+1</SUB>, <SUB> C B <SUP> r − </SUP> ( Q B <SUB> r 2 n + 1 </SUB> ) </SUB> is linearly proportional to <SUB> C <SUP> A − </SUP> ( a q ) </SUB> with the proportionality constant, which was estimated from the difference between the two partition coefficients of H<SUP>+</SUP> and A<SUP>−</SUP> from water toward QBr<SUB>2n+1</SUB>, <SUB> K <SUP> H + </SUP> </SUB> − <SUB> K <SUP> A − </SUP> </SUB> , and the ratio of the mean activity coefficient of the aqueous over that of the QBr<SUB>2n+1</SUB> phase, <SUB> γ ± , a q </SUB> / <SUB> γ ± , Q B <SUB> r 2 n + 1 </SUB> </SUB> . <SUB> C B <SUP> r − </SUP> ( Q B <SUB> r 2 n + 1 </SUB> ) </SUB> also shows the linear function of <SUB> C <SUP> Q + </SUP> ( a q ) </SUB> with ( <SUB> γ ± , a q </SUB> / <SUB> γ ± , Q B <SUB> r 2 n + 1 </SUB> </SUB> ) <SUB> K <SUP> Q + </SUP> </SUB> as its proportionality constant.</P> <P>The stochastic chronoamperometric analyses of QBr<SUB>2n+1</SUB> droplets during their particle-impacts on Pt UME in acidic solutions containing either <I>N</I>-methyl-<I>N</I>-ethyl pyrrolidinium bromide (MEPBr) or ethylpyridinium bromide (EPyBr) as model QBrs can provide indirect information about <SUB> C B <SUP> r − </SUP> ( Q B <SUB> r 2 n + 1 </SUB> ) </SUB> , and we estimated the relative order to be <SUB> K <SUP> C + </SUP> ( L <SUP> i + </SUP> o r N <SUP> a + </SUP> ) </SUB> , <SUB> K <SUP> H + </SUP> </SUB> , and <SUB> K <SUP> A − </SUP> </SUB> : <SUB> K <SUP> C + </SUP> ( L <SUP> i + </SUP> o r N <SUP> a + </SUP> ) </SUB> < <SUB> K <SUP> H + </SUP> </SUB> < <SUB> K <SUP> A − </SUP> </SUB> , where <SUB> K H S O 4 − </SUB> < <SUB> K C l O 4 − </SUB> < <SUB> K C <SUP> l − </SUP> </SUB> in <SUB> K <SUP> A − </SUP> </SUB> and <SUB> K N <SUP> a + </SUP> </SUB> < <SUB> K L <SUP> i + </SUP> </SUB> in <SUB> K <SUP> C + </SUP> </SUB> . Also, we found that Br<SUP>−</SUP>-IT at water|QBr<SUB>2n+1</SUB> is effectively limited by A<SUP>−</SUP>-IT in the acidic solutions, and Cl<SUP>−</SUP> is most significantly transferred to QBr<SUB>2n+1</SUB>, leading to the complete inhibition of Br<SUP>−</SUP>-IT into QBr<SUB>2n+1</SUB>.</P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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