Adsorbate-induced distortion of solid surfaces. Application to HCl on ice at stratospheric conditions

Abstract

It is shown that the adsorption of HCl molecules at the surface of ice increases, if the HCl binding energy increases with the distortion amplitude of the oxygen sites of ice. At the same time, the adsorption stimulates an increase of the Lindemann parameter for the ice lattice, driving its melting at temperatures (T = 190 K) relevant to the polar stratosphere. Similar effects take place when the lateral interaction between HCl molecules becomes more attractive due to the coupling through the ice lattice.Показано, що адсорбція молекул HCl на поверхню льоду зростає, якщо зростає енергія зв’язку молекул HCl при збільшенні амплітуди спотворення кисневих вузлів льоду. В той же час адсорбція стимулює зростання параметра Ліндемана для гратки льоду, приводячи до її плавлення при температурах (T = 190 K), відповідних до полярної стратосфери. Подібні ефекти спостерігаються, коли латеральна взаємодія між молекулами HCl стає більш притягальною внаслідок з’єднання через гратку льоду.