Фракционирование ионов и энантиомеров хиральных соединений в неравновесном тонком поверхностном слое раствора

• Автор: Чжан Даоюй
• Шифр специальности: 03.00.02, 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Физикохимические свойства неравновесного тонкого поверхностного слоя раствора

1.1 Некоторые физические характеристики тонкого поверхностного слоя раствора

1.1.1 Холодная пленка раствора

1.1.2 Фракционирование ионов на границе раздела океанатмосфера .

1.1.3 Распределение электрического потенциала в тонком поверхностном слое.

1.2 Структура воды в тонком поверхностном слое раствора.

1.2.1 Строение молекулы воды

1.2.2 Структура жидкой воды.

1.3 Влияние внешнего электрического поля на устойчивость поверхности раствора

Глава 2. Фракционирование энантиомеров хиральных соединений в Тонком поверхностном слое раствора
2.1 Фракционирование Ь и Эизомеров в ТПС рацемического раствора аминокислот.
2.2 Спонтанное нарушение зеркальной симметрии биосферы
2.2.1 Абсолютность рацемического состояния вблизи равновесия
2.2.2 Дерацемизация вдали от термодинамического равновесия спонтанное нарушение хиральной симметрии.
2.2.3 Неопределенность знака хиральной поляризации, вызываемой спонтанной дерацемизацией
Глава 3. Материалы и методы исследования.
Глава 4. Экспериментальные, теоретические результаты и обсуждение
4.1 Фракционирование антиподов ПМС и его возможное влияние на
хиральную чистоту биосферы на стадии химической эволюции
4.1.1 экспериментальные результаты
4.1.2 Обогащение изомерами в ПМС рацемического раствора аминокислот
4.1.3 Установление знака хиральной чистоты биосферы в силу фракционирования антиподов в ПМС океана
4.2 Строение модели и объяснение обогащения тяжелыми металлами в ПМС океана.
4.2.1 Модель изменения коэффициента диффузии ионов в ПМС океана модель ИКД.
4.2.2 Система исследования
4.2.3 Данные натурных наблюдений, полученные в экспедициях
4.2.4 Сравнение теоретических расчетов по модели ИКД с экспериментальными данными.
4.3 Устойчивость поверхности растворов в сильном неоднородном электрическом поле.
Глава 5. Проблемы экологической безопасности, связанные процессами тепло и массообмена между океаном, атмосферой и литосферой
5.1 Значения асимметрии хиральности биообъектов
5.2 Хиральная безопасность биосферы как глобальная биофизическая проблема
Заключение
Основные результаты и выводы.
Литература


Методики сбора образцов ТПС с помощью новообразования, а также исследования электрической устойчивости поверхности раздела растворвоздух могут быть использованы в экологических исследованиях для мониторинга загрязнений окружающей среды тяжелыми металлами и хиральными соединениями. В тонком поверхностном слое ТПС раствора на границе раздела с воздухом в неравновесных условиях происходят процессы, приводящие к перераспределению ионов и энантиомеров хиральных соединений между этим слоем и объемной фазой раствора. Перераспределение энантиомеров хиральных соединений между ТПС и объемной фазой раствора зависит от ионного состава раствора. Устойчивость границы раздела фаз растворвоздух в сильном неоднородном электрическом поле зависит не только от ионной силы раствора, но и от его ионного состава. Основные результаты исследования были представлены на следующих конференциях V ежегодная молодежная конференция ИБХФ РАНВУЗЫ, Москва, декабря г. Ломоносовские чтения, подсекция 4, , Физический фт МГУ, Москва. По результатам диссертации опубликовано 3 печатные роботы, 1 статья принята к печати. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 3 страницах и содержит рисунков и 7 таблиц, список литературы содержит 6 библиографических ссылок. ГЛАВА 1. Неравновесные процессы на границе раздела фаз растворвоздух играют ключевую роль в процессах тепло и массообмена между океаном и атмосферой, приводят к перераспределению растворенных веществ и нейстона вблизи поверхности океана, влияя, таким образом, на поведение планктона и связанные с ним трофические цепи, а также на такие существенные процессы в биосфере, как газовый обмен между океаном и атмосферой и распространение загрязнений по поверхности Земли. Эти процессы могли также играть важную роль на ранних стадиях предбиологической эволюции. Перераспределение ионов между ТПС и объемной фазой, сопровождающееся формированием электрического поля, поляризация воды на границе раздела фаз растворвоздух, приводящая к наличию заряда на поверхности раствора все эти явления и процессы могут приводить к изменению устойчивости границы раздела фаз в электрическом поле . Существует представление, что изменение свойств самой воды вблизи поверхности и в зависимости от ионного состава раствора может играть существенную роль в перераспределении ионов в ТПС , , . Особый интерес представляют экспериментальные данные о наличии в воде гигантских гетерофазных кластеров, или ассоциатов. Наличие в структуре воды ассоциатов с особыми свойствами позволяет предложить простую феноменологическую модель фракционирования ионов в ТПС. В данной главе представлен обзор работ, посвященных проблеме фракционирования ионов в ТПС, структуре воды и влиянию внешнего электрического ноля на устойчивость поверхности раствора. Температура поверхности океана является одним из основных его термодинамических параметров. За счет непосредственного тепломассообмена между океаном и атмосферой поверхностный слой толщиной в 00 мкм охлаждается на 0,51,0 С относительно воды в объемной фазе. Наличие градиента температуры у поверхности океана может вызывать разнообразные необратимые процессы в ПМС океана, приводящие к перераспределению компонентов среды и появлению градиента электрического потенциала в холодной пленке. Многочисленные измерения, выполненные в натурных в океане и пресноводных водоемах и лабораторных условиях см. Т0 может значительно отличаться от температуры нижележащего слоя Т. Характер распределения температуры по глубине Тг в термическом пограничном слое и его толщина определяются условиями локального взаимодействия океана и атмосферы. Различные механизмы теплообмена на границе раздела между атмосферой и океаном и типичный профиль температуры холодного пограничного слоя схематически изображены на рис. Поверхность теряет тепло изза испарения де молекулярного и турбулентного контактного теплообмена с атмосферой длинноволнового обратного излучения цы в инфракрасном диапазоне.