Die Wirkung von Salz auf das Schmelzen von Eis: A molecular dynamics simulation study

Die Wirkung von zugesetztem Salz (NaCl) auf das Schmelzen von Eis wird mit Hilfe von Molekulardynamiksimulationen untersucht. Die in den Simulationen beobachtete Gleichgewichtsgefrierpunktserniedrigung steht in guter Übereinstimmung mit experimentellen Daten. Die kinetischen Aspekte des Schmelzens werden im Hinblick auf den Austausch von Wassermolekülen zwischen dem Eis und der flüssigen Phase untersucht. Das Gleichgewicht zwischen Eis und Flüssigkeit ist ein hochdynamischer Prozess mit häufigem Austausch von Wassermolekülen zwischen Eis und der flüssigen Phase. Das Gleichgewicht wird gestört, wenn Eis schmilzt, und das Schmelzen verläuft in zwei Phasen: kurzzeitig wird die Assoziation von Wassermolekülen mit der Eisoberfläche gehemmt, längerfristig kommt es zu einer verstärkten Dissoziation von Wassermolekülen von der Eisoberfläche. Wir stellen außerdem fest, dass Cl-Ionen während des Schmelzens tiefer in den Grenzflächenbereich eindringen als Na+-Ionen. Diese Studie liefert ein Verständnis der kinetischen Aspekte des Schmelzens, das für andere Prozesse wie die Hemmung des Eiswachstums durch Frostschutzproteine nützlich sein könnte.

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