Theoretical study of ions at phase interfaces

Abstract

2 '\UToREFEaÁr v ČBsxÉuJAZYCE Autoreferát v českérnjazyce Předk1ádaná práce sestává z deseti publikací1_1o v mezinárodních recenzovaných Časopi. sech' doplněných rozšířenýmúvodem a diskusí získaných výsledků. Studovanou tématikuje moŽné rozdě]it do tří skupin, jejichž spoiečným jmenovatelem je chování iontů na fázových rozhraních. V práci se zabýwáme o ionty na rozhraní voda/vzduch Některé anorganické ionty se mohou, v rozporu s obecně přijímanými teoriemi, aku. mulovat na rozhraní voda/vzduch. Jedná se zejmóna o velké polarizovatelné antonty, např. jodidový, azidový, nebo thiokyanátoly. U organických kationtů s alifatickými řetězci je důvodem k akumulaci na rozhraní jejich hvdrofobicita. Rovnováha rrrezl hydratačnímia polarizačnímisilami v komplexních ionto'4ich roztocích je detailně diskutována v této črístidisertačnípráce. o ionty na rozhraní voda/led Vypuzování soli z mrznoucích slaných roztoků (např' z mořské vody) je důleŽitý přírodní děj, který ovlivňuje globální klima. NIetodami molekulovó dynamiky jsme studovali mechanismus tohoto procesu na atomární úrovni. o ionty na rozhraní voda/protein Ve dvou různých studiích jsme se zabývali specifický'rni interakcemi mezi proteiny a ionty. Nejdříve diskutujeme vliv iontů na aktivitu enzymu křenové peroxidázy. Druhý projekt poskytnul vysvětlení faktu, Že...

1 ABSTRACT IN ENGIISři Abstract in English The present thesis consists of ten publicationsl-10 in international peer-reviewed journals with an extended introduction and a detailed discussion of the content of these papers. The work can be divided into three different topics, with ion behavior at interfaces being the common denominator. Namely, we focused on the following three issues: o lons at the ďr/water interface \\'e discuss the fact that certain inorganic ions can (contrary to the textbook knowl- edge) exhibit a propensity for the air/water interface. This is particularly true for large poiarizable anions, such as heavier halides, azide, or thiocyanate. Cations with aliphatic chains also show affinity to the surface, however, due to different reason - their hydrophobicity. The interplay between hydration and polarization forces in complex ionic mixtures is discussed in detail in this part of the thesis. o Ions at the ice/water interface Brine rejection from freezing salt solutions (e.g., sea water) is a very important natural phenomenon influencing the global climate. Molecular details of this process are established using molecular dynamics simulations. o lons at the protein/water interface We studied specific ion-protein interactions. First, we discuss the possible reasons behind the salt induced...