水構造緩和に対するコスモトロープとカオトロープ塩の影響

コスモトロープ（構造メーカー）とカオトロープ（構造ブレーカー）塩の水溶液、すなわち塩化ナトリウム、塩化カリウム、および塩化セシウムの構造緩和は、準弾性中性子散乱測定を通じて研究されました。重水溶液を使用して得られた構造係数のピークでの集団ダイナミクス緩和時間は、カオトロープ溶液とは対照的に、コスモトロープではっきりと異なる挙動を示すことがわかりました。どちらの場合も、傾向は溶液の相対粘度の濃度依存性に比例します。これらの結果は、コスモトロープとカオトロープが水の水素結合ネットワークに衝撃を与え、一方のケースでそれを強化し、他の場合に柔らかくすることにより、溶液の粘度に影響を与えることを示しています。

The structural relaxation in water solutions of kosmotrope (structure maker) and chaotrope (structure breaker) salts, namely sodium chloride, potassium chloride, and cesium chloride, were studied through quasielastic neutron scattering measurements. We found that the collective dynamics relaxation time at the structure factor peak obtained using heavy water solutions shows a distinctively different behavior in the kosmotrope as opposed to the chaotrope solutions, increasing with the salt concentration in the former and decreasing in the latter. In both cases the trends are proportional to the concentration dependence of the relative viscosity of the solutions. These results indicate that kosmotropes and chaotropes influence the solution's viscosity by impacting in opposite ways the hydrogen bond network of water, strengthening it in one case and softening it in the other.