Диэлектрические свойства водных растворов изоморфных воде неорганических веществ

• Автор: Пархоменко, Ирина Юльевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СТРУКТУРА ВОДЫ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Сзруктура воды

1.2. Водные растворы.

1.3. Особенности диэлектрических свойств воды и водных растворов.

2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ ВОДЫ И

ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

2.1. Физические методы исследования

2.2. Диэлектрический метод.

2.3. Объекты исследования и используемая аппаратура

3. ОСОБЕННОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ИЗОМОРФНЫХ ВОДЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
3.1. Водные растворы неорганических веществ, не нарушающих структуру воды
3.1.1. Водные растворы аммиака
3.1.2. Водные растворы фтороводорода
3.1.3. Водные растворы пероксида водорода.
3.1.4. Водные растворы галогенидов аммония
3.2. Водные растворы неорганических веществ, нарушающих структуру воды.
3.2.1.Водные растворы хлоридов щелочных металлов
4. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ИЗОМОРФНЫХ
ВОДЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Среди моделей, которые находятся в хорошем количественном совпадении с экспериментальными данными, нужно отметить модель А. Эйкена . Этот автор рассматривал воду как смесь четко выраженных ассоциированных полимерных образований димеры, тетрамеры и октамеры. Достоверность этой теории до сих пор находится под сомнением, однако Е. Викке отмечал, что вблизи критической температуры димеры, подобные предложенным А. Эйкеном, могут существовать и определять аномальное поведение некоторых свойств воды при этой температуре. Дэвис и Д. А.Литовиц в г. Они считают, что в воде находятся в равновесии две структурные формы рыхлая льдоподобная с плотностью 0, гсм3 и более плотноупакованная р 1, гсм3 с частично разорванными водородными связями. А.БенИейм признает двухструктурную модель воды, в которой вода состоит из двух сортов молекул, находящихся в химическом равновесии мономерных молекул, не связанных водородными связями с другими молекулами, и комплексов из молекул воды, тстраэдрически связанных между собой водородными связями. Имеется второй класс моделей структуры воды, рассматривающий воду как однородный и непрерывный континиум, когда в ней отсутствуют такие участки структуры, которые бы отличались от структуры любого другого произвольно выбранного участка. В указанных моделях постулируется, что водородные связи при плавлении льда становятся более гибкими, причем, несмотря на то. Наиболее характерная модель такого типа модель Попла . В ней существенное различие в структуре воды в твердом и жидком виде объясняется тем, что при плавлении четыре водородные связи каждой молекулы искажаются одновременно, не нарушая дальнего порядка в кристаллической решетке, а при более высоких температурах они приобретают способность искажаться независимо друг от друга. К структурнооднородному типу моделей можно отнести и своеобразную модель структуры воды М. Аджсно , в которой на основании квантовомеханических расчетов предполагаются коллективные межмолекулярные связи по типу замкнутого кольца, в котором от каждой молекулы участвует одна валентная связь и одна нсиоделенная электронная пара. Эта модель указывает на принципиальную возможность существования устойчивых кольцевых полимерных молекул, объединенных коллективной связью, отождествляемой с водородной. Г.Франк и В. Вин , основываясь на спектроскопических и рентгеновских данных, рассматривали воду как равновесную смесь льдоподобных ассоциатов и мономерных молекул воды. Льдоподобные осколки айсберги как бы плавают среди мономерных молекул воды. В данной теории учтены и представления о кооперативном характере водородной связи. Еще Л. Полинг 1 показал, что водородная связь носит частично ковалентный, а частично электростатический характер, при этом определяющие ковалентный характер связи не допускают большого отклонения от линейности в расположении атомов ОНО. Г.Франк и В. Вин, указывая на кооперативный характер водородных связей, обратили внимание на групповое образование и разрушение этих связей. Если между молекулами I и II возникла водородная связь, то, согласно теории Льюиса, происходит кислотноосновное взаимодействие, приводящее к поляризации частиц. Одна из частиц становится кислой частицей I, а другая более щелочной частицей II по сравнению с мономерными молекулами. Это приводит к возникновению более легко образуемых связей с другими частицами. Смещение протона I в сторону частицы III и притяжение протона IV к частице II приводит к возникновению новых водородных связей, что в свою очередь усиливает связь 1П. В жидкой воде появление участков кластеров с высокоразвитыми водородными связями чередуется с областями, где водородные связи реализованы частично или их совсем нет. Чередующиеся участки, или мерцающие кластеры, возникают или исчезают вследствие локальных энергетических флуктуаций. Эта модель качественно объясняет аномальную плотность и другие свойства воды, что указывает на внутреннюю перестройку жидкой фазы. Было предложено много моделей структуры воды, которые явились развитием модели ФранкаВина .