Кристаллизация компонентов водных растворов хлоридов и сульфатов металлов, мочевины, тиомочевины и триглицинсульфата при температурах ниже 0 о С

• Автор: Чудотворцев, Иван Геннадиевич
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 148 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. ВОДА И ВОДНЫЕ СИСТЕМЫ обзор литературы

1.1. Структура и свойства воды.

1.2. Водные растворы при различных температурах

1.3. Особенности поведения воды и водных систем

при низких температурах

1.4. Фазовые диаграммы водных систем.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Хлориды и сульфаты металлов I и II групп Периодической системы и их кристаллогидраты

2.2. Мочевина и тиомочевина

2.3. Г лицин и триглицинсульфат
2.4. Методы исследования водных систем.
2.5. Способы определения концентрации растворов
2.6. Выращивание кристаллов из водных растворов
2.7. Методы исследования кристаллов.
2.8. Обработка полученных результатов
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.1. Возможность применения известных методов моделирования эвтектик к водносолевым системам
3.2. Взаимосвязь между гидратацией и линией ликвидуса. Эвтектический коэффициент
4. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОМПОНЕНТОВ ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И ПЛАВЛЕНИИ ЛЬДА .
4.1. Распределение компонентов при фракционном
плавлении льда в водносолевых системах.
4.2. Эффективные коэффициенты распределения
при кристаллизации льда
4.3. Метод определения концентрации эвтектической точки на основе распределения компонентов
при фракционном плавлении.
4.4. Кинетика плавления льда. Метод определения
температуры эвтектической точки.
4.5. Плавление чистого льда в растворах различных веществ
5. РОСТ И СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ.
5.1. Исследование системы Триглицинсульфат вода
5.2. Оптические свойства кристаллов, выращенных при различной температуре.
5.3. Электрических свойства кристаллов
5.4. Исследование кристаллов методом изоииестирования.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Более теплые слои воды постоянно опускаются вниз, обеспечивая сохранение жизни в зимний период. Другой известной аномалией воды являются ее высокие температуры плавления и кипения. По сравнению с водородными соединениями других элементов VI группы температура плавления воды должна быть примерно 5 С, а температура кипения С рис. Значения теплот плавления и кипения воды также превышают аналогичные значения других водородных соединений. Аномально высоко изменение теплоемкости при переходе от льда к воде самое высокое среди любых веществ и сам температурный ход теплоемкости. С, а затем вновь увеличивается. Этот минимум очень близок к температуре тела человека и других теплокровных животных. К числу аномалий воды следует отнести и необычную температурную зависимость се теплопроводности среди неметаллических жидкостей с молекулами, состоящими из небольшого числа атомов, вода является единственной жидкостью с положительным температурным коэффициентом теплопроводности 3. Необычно высокая диэлектрическая проницаемость воды делает ее прекрасным растворителем. Основной задачей, стоящей перед наукой в связи с таким количеством аномальных свойств, являлось создание такой теории воды, которая удовлетворительно объясняла бы все эти свойства. Следует отметить, что эта задача окончательно не решена учеными до сегодняшнего дня. В XIX веке, когда прямых методов изучения структуры воды еще не существовало, а точное строение ее молекулы не было известно, построение моделей воды основывалось на чисто теоретических соображениях. Наиболее ранней из структурных теорий воды является модель Уайтинга 4, который в г. Дальнейшее развитие этой идеи привело к возникновению теорий ассоциатов. В г. Рис. Один возникает в интервале 0 4 С и содержит объединения типа Н4, а в более широком диапазоне температур 40 С имеются только группы Н2. Англичане У. Рамзай и Дж. Шильдс доказывали 6, что при таянии льда наблюдается переход 2 Н3 3Н2. В году австралийский физик Уильям Сазерленд 7 пришел к выводу, что жидкая вода построена из частиц Н2, Нз, Н4 и т. Так возникло название этой группы теорий гидрольные. Их основной недостаток заключался в том, что экспериментально подтвердить число молекул в гидроле не удавалось, и, в принципе, исследователи подбирали любые числа, в зависимости от требований модели 1,2. Рентгеновские исследования структуры льда. В XX столетии появились методы, позволяющие исследовать структуру воды экспериментально прямые методы. В настоящее время к ним относятся рентгеновская дифракция, дифракция электронов электронография и дифракция нейтронов нейтронография. Структура льда впервые была исследована в г. А.Джоном 8. С этого момента стало ясно, что гидрольные объяснения структуры льда ошибочны. Однако их попрежнему использовали для объяснения структуры жидкой воды. Несмотря на то, что структура воды была исследована в г. Количественные методы анализа рентгенограмм тогда только начинали развиваться, и установление структуры жидкости по дифракционным кривым представляло серьезную проблему. Вначале считалось, что вода имеет плотно упакованную структуру. Однако такая структура не объясняла аномальных свойств воды, и поэтому большинство ученых продолжало пользоваться гидрольными теориями. Спектральные исследования пара. К концу х годов сложились представления о тетраэдрической координации льда, однако точных данных о расстояниях между атомами кислорода и водорода, а также между углами в молекуле воды не было известно. Рентгеноструктурный анализ не позволяет выяснить расположения атомов водорода в структуре льда. Изза малого радиуса протонов рентгеновские лучи не рассеиваются на них так, как на ядрах атомов других элементов. Поэтому положение атомов водорода первое время представляло научную проблему. Первая точная структура молекулы воды была получена только в году Р. Мекке 9 на основании спектра паров воды. Дальнейшее уточнение углов и расстояний в молекуле воды не привело к существенному изменению тех значений, которые были получены в г. Рис. Строение Рис.