Ions in Water and Biophysical Implications: From Chaos to Cosmos

در دهه گذشته، کتاب‌های متعددی تلاش کرده‌اند یون‌های موجود در محلول‌های آبی را در رابطه با پدیده‌های بیوفیزیکی توضیح دهند. یونها در آب و پیامدهای بیوفیزیکی، از هرج و مرج تا کیهان یک دیدگاه فیزیکوشیمیایی از گسترش این ماده ارائه می دهد و راه حل های نوآورانه ای را پیشنهاد می کند که تأسیسات تحقیقاتی بیوفیزیک را به چالش می کشد. این کتاب با بحث در مورد خواص آب مایع، به ویژه به عنوان یک مایع ساختاریافته با ساختار گسترده پیوند هیدروژنی، شروع به بررسی آب به عنوان حلال برای گازها، غیر الکترولیت ها و الکترولیت ها می کند و خواص، اندازه ها و ترمودینامیک آب را بررسی می کند. یون های جدا شده و آبی و همچنین برهمکنش های آنها از جمله پلی الکترولیت ها. اثرات یونها بر ساختار آب، از جمله آنهایی که بر دینامیک حلال و مقادیر خاص ترمودینامیکی، ارائه شده است. این حجم سطوح آب را با بخار آن، با مایع دیگر، و با یک جامد، و همچنین اثرات املاح، از جمله یون‌های ساده و غیرالکترولیت‌های قابل امتزاج با آب را بررسی می‌کند. سطوح مربوط به سیستم های بیومولکولی و کلوئیدی هستند و این کتاب به طور خلاصه سورفکتانت ها، میسل ها و وزیکول ها را مورد بحث قرار می دهد. در نهایت، این کتاب با مروری بر مفاهیم بیوفیزیکی مختلف شامل یون‌های آشوب‌گرد و کیهان‌گرد در محلول‌های همگن و سری Hofmeister برای یون‌های مربوط به سیستم‌های بیومولکولی و کلوئیدی و برخی از جنبه‌های هیدراتاسیون پروتئین و انتخاب K+/Na+ در کانال‌های یونی به پایان می‌رسد. یون‌ها در آب و پیامدهای بیوفیزیکی، از آشوب تا کیهان برای شیمی‌دانان فیزیک، بیوفیزیکدانان، بیوشیمی‌دانان، و همچنین برای همه دانشجویان و محققانی که در مطالعه محلول‌های آبی دخیل هستند، جذاب خواهد بود.

Over the past decade, numerous books have attempted to explain ions in aqueous solutions in relation to biophysical phenomena. Ions in Water and Biophysical Implications, from Chaos to Cosmos offers a physicochemical point of view of the spread of this matter and suggests innovative solutions that will challenge the biophysics research establishment. Starting with a throughout discussion of the properties of liquid water, in particular as a structured liquid with an extensive hydrogen bonded structure, the book examines water as a solvent for gases, non-electrolytes, and electrolytes and reviews the properties, sizes and thermodynamics of isolated and aqueous ions, as well as their interactions, including those of polyelectrolytes. The effects of ions on water structure, including those on solvent dynamics and certain thermodynamic quantities, are presented. This volume investigates water surfaces with its vapour, with another liquid, and with a solid, as well as the effects of solutes, including simple ions and the water-miscible non-electrolytes. Surfaces are relevant to biomolecular and colloidal systems and the book discusses briefly surfactants, micelles and vesicles. Finally, the book concludes with a review of the various biophysical implications involving chaotropic and kosmotropic ions in homogeneous solutions and the Hofmeister series for ions concerning biomolecular and colloidal systems and some aspects of protein hydration and K+/Na+ selectivity in ion channels. Ions in Water and Biophysical Implications, from Chaos to Cosmos will appeal to physical chemists, biophysicists, biochemists, as well as to all students and researchers involved in the study of aqueous solutions.