Структура Н-связанных кластеров в метаноле и воде в суб- и сверхкритическом состоянии

• Автор: Кришталь, Сергей Павлович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 117 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

КРИТЕРИЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ ВОДОРОДНЫХ СВЯЗЕЙ ДЛЯ КЛАССИЧЕСКОГО КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕТАНОЛА И ВОДЫ В ШИРОКОМ ИНТЕРВАЛЕ
ПАРАМЕТРОВ СОСТОЯНИЯ. КВАНТОВОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРЕНОСА ЗАРЯДА В ПРОЦЕССЕ ОБРАЗОВАНИЯ ВОДОРОДНЫХ СВЯЗЕЙ В СУБ И СВЕРХКРИТИЧЕСКОМ МЕТАНОЛЕ
ИЗМЕНЕНИЯ В СТРУКТУРЕ НСВЯЗАННЫХ КЛАСТЕРОВ В МЕТАНОЛЕ ПРИ ПЕРЕХОДЕ В СВЕРХКРИТИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ
ИЗМЕНЕНИЯ В ХАРАКТЕРИСТИКАХ ВОДОРОДНЫХ СВЯЗЕЙ В ВОДЕ В СУБ И СВЕРХКРИТИЧЕСКОМ СОСТОЯНИИ. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ НСВЯЗАННЫХ КЛАСТЕРОВ В СУБ И СВЕРХКРИТИЧЕСКИХ МЕТАНОЛЕ И ВОДЕ

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

ГЛАВА

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Получена принципиально новая информация об изменениях в вибрационных движениях молекул данных флюидов при переходе в сверхкритическое состояние. Впервые произведена квантовохимическая оценка переноса заряда в процессе образования ВС в суб и сверхкритическом метаноле. Практическая значимость. Разработанный температурнозависимый критерий ВС может быть успешно использован для компьютерного моделирования метанола, воды, а также водных и метанольных растворов в широком интервале параметров состояния. Схема квантовохимической оценки переноса заряда в процессе образования ВС, предложенная в данной работе, может быть применена для изучения электронного механизма образования ВС в широком круге соединений в конденсированном состоянии. Полученная информация об изменениях в структурнодинамических свойствах метанола и воды при переходе в сверхкритическое состояние, а также детальный сравнительный анализ характеристик ВС данных флюидов в су б и с верх критическом состоянии представляет интерес для развития теории конденсированного состояния и может быть полезна для прогнозирования физикохимических свойств данных флюидов при разработке и усовершенствовании сверхкритических технологий. Апробация работы. Основные результаты работы представлены на VIII Международной конференции Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах Иваново, i i Тырново, Болгария, 9 9 i i i i Будапешт, Венгрия, Ii ii i i ii i Тютцинг, Германия, IX Международной конференции Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах Плес, 2 i i i i i Новосибирск, IV Всероссийской конференции по химии кластеров Полиядерные системы и активация малых молекул Иваново, i i Несебр, Болгария, . По теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе глава в коллективной монографии, две статьи и восемь тезисов докладов. Вклад автора в проведенные исследования. Вклад автора заключается в непосредственном проведении компьютерного моделирования и квантовохимических расчетов, обработке и анализе полученных результатов, разработке модели для воды и критерия ВС для компьютерного моделирования суб и сверхкритических метанола и воды. Структура диссертации. Диссертационная работа содержит введение, экспериментальную часть, три главы, основные выводы и список цитируемой литературы из 2 наименований. Компьютерное моделирование методом МД проводилось в ЫУТансамбле. В кубическую ячейку помещалось от 6 до 2 молекул метанола или воды в зависимости от поставленной задачи. На систему накладывались периодические граничные условия , радиус обрезания межмолекулярных взаимодействий равнялся половине длины ячейки. Для всех атомов решались классические уравнения движения Ньютона на основе разностной схемы Верле . В случае воды шаг по времени равнялся 0. Такой шаг был необходим для корректной обработки внутримолекулярных взаимодействий . В случае метанола шаг по времени составлял 2 фс. Температура поддерживалась постоянной с помощью внешнего термостата . Продолжительность моделирования после достижения состояния равновесия составляла от 0 пс до 6 не в зависимости от рассчитываемого свойства. Моделирование проводилось на базе программного пакета для МД МСЮУБ . Сверхкритическое состояние любого соединения характеризуется так называемыми критическими параметрами критической температурой Ткр, критическим давлением Ркр, критической плотностью Ркр, реже критическим объемом УКР табл. Критическая температура это температура, выше которой, независимо от приложенного давления, газ нельзя перевести в жидкость. Критическое давление это давление, выше которого, независимо от температуры, жидкость не может закипеть. Термин сверхкритический флюид имеет несколько трактовок. В соответствии с одной из них, сверхкритический флюид это любое соединение при температуре и давлении, превышающих соответствующие критические значения . Таблица 1. Критические параметры некоторых соединений . Лг 0. СН 0. Кг 9. Хе 9. С2Р6 3. СНР3 9. СС1Рз 2. О о к 4. Рб 8. Н 3. Ш3 5. С5Н 0. С3Н7ОН 8. СНзОН 3. С4НН 8. С6н6 2. С2ИАШ2 3.