Khi pH càng cao, quá trình chuyển dịch cân bằng sẽ xảy ra theo chiều tạo ra các ion âm RCOO¯ càng nhiều, điều này còn đƣợc thể hiện rõ đỉnh COO¯ đƣợc tăng cƣờng trên Hình 4.6 khi pH thay đổi từ 7 đến 11. Hơn nữa, sự ion hóa này làm tăng cƣờng sự hòa tan trong nƣớc của axit béo bằng cách cung cấp một tâm anion có thể tham gia các tƣơng tác lƣỡng cực – ion [11, 15]. Đến một giới hạn pH nào đó, các phân tử AA bị hút vào trong khối chất lỏng, làm giảm số phân tử AA trên bề mặt và gây ra sự phá vỡ của đơn lớp. Do đó, cả cƣờng độ tín hiệu SF (pH = 12) của các mode dao động CH (Hình 4.8) và đỉnh COO¯ nhƣ Hình 4.10 đều giảm.
Trong q trình chế tạo mẫu, chúng tơi đã quan sát thấy có một số hạt cầu nhỏ li ti rơi xuống đáy đĩa petri ngay sau khi nhỏ dung dịch AA lỏng trên bề mặt nƣớc với pH =12. Hiện tƣợng này chính là do pH đạt ngƣỡng hòa tan của axit béo arachidic.
Thông qua việc phân tích phổ SFG của đơn lớp Langmuir AA/nƣớc có pH thay đổi, chúng tôi nhận định rằng sự tăng pH làm tăng sự ion hóa thơng qua q trình tách proton của đơn lớp AA, do đó có nhiều phân tử nƣớc sắp xếp trật tự hơn.
Mạng liên kết hydro dạng tinh thể lục giác dày đặc hơn, tạo ra sự biến thiên mô men lƣỡng cực tổng hợp theo hƣớng vng góc với bề mặt nƣớc, gây ra dịch chuyển dao động hồng ngoại. Điều này còn phù hợp với luận điểm trong mô phỏng động học phân tử, một đơn lớp axit béo bị ion hóa hồn tồn sẽ cảm ứng ít nhất 3 lớp nƣớc tại mặt phân cách có cấu trúc trật tự cao [82].
4.2. Ảnh hƣởng của các anion halogen
Để có đƣợc sự hiểu biết về tác động của các anion halogen lên các lớp mặt phân cách, sử dụng kĩ thuật SFG-VS để khảo sát cấu trúc mặt phân cách đơn lớp 1- butanol/nƣớc và đơn lớp Langmuir AA/nƣớc khi có các anion halogen I¯, Cl¯ và F¯ trong nƣớc bên dƣới đơn lớp. Từ đó đánh giá xu hƣớng bề mặt của các anion halogen mà hiện nay vẫn còn gây tranh cãi và đặc biệt đƣợc quan tâm.
4.2.1 Ảnh hưởng của các anion I¯, Cl¯
Hình 4.11 và Hình 4.12 là các phổ SFG với cấu hình phân cực SSP, tần số hồng ngoại từ 2800 cm-1 đến 3600 cm-1 của đơn lớp Langmuir AA/dung dịch NaI và dung dịch NaCl ở các nồng độ khác nhau. Để thuận lợi trong việc thảo luận, trong mỗi phổ SFG đƣợc tách riêng thành phổ SFG vùng dao động CH của đơn lớp Langmuir AA có số sóng từ 2800 cm-1 đến 3000 cm-1 ở bên trái (Hình 4.11a và Hình 4.12a) và vùng dao động kéo dãn OH của lớp nƣớc liên kết hydro ở bên phải (Hình 4.11b và Hình 4.12b).