Немети
Cтраница 2
Модель Франка была развита и усовершенствована Немети и Шерагой [9] и в настоящее время является, по-видимому, наиболее разработанной, хотя и не лишенной недостатков, теорией структуры воды. Согласно Немети и Шераге, молекулы воды отличаются энергией и внутренней свободой и разделяются на 5 классов. Молекулы воды, имеющие 4 координационные связи, относятся к классу с нулевым энергетическим уровнем. Энергии свободных молекул воды соответствуют наивысшему энергетическому уровню. Между этими уровнями распределяются уровни промежуточных состояний. [16]
Однако модель структуры воды, предложенная Немети и Шерага, не может быть признана достоверной, так как она исходит из наличия в жидкой воде большой доли мономерных молекул. В последнее время Стивенсон [919] в результате исследования спектра поглощения жидкой воды показал, что доля мономерных молекул в ней очень мала. [17]
 |
Два мерцающих кластера, пространство между которыми заполнено несвязанными молекулами воды. [18] |
Опираясь на результаты термодинамического анализа структуры воды, Немети и Шерага использовали модель Фрэнка и Уэна для изучения свойств водных растворов углеводородов. [19]
Эта модель получила дальнейшее развитие в исследовании Хаглера, Шираги и Немети [676] при расчете функции распределения размеров кластеров и доли неразорванных водородных связей. Согласно расчету, средний состав кластера при 0 С равен 11 2 молекул. На основании этих результатов можно считать, что структурные модели, предполагающие одновременное существование воды в двух состояниях, неправильны. [20]
Определенный интерес представляет кластерная модель Фрэнка и Вина, представления о которой развили впоследствии Немети и Шерага. В соответствии с ней Существование определенной квазикристаллической структуры отрицается, и лишь предусматриваются произвольные образования из соединенных водородными связями конгломератов воды - мерцающих кластеров - плавающих в более или менее свободной воде. [21]
На внутреннее вращение неполярных боковых цепей влияют несколько факторов, которые уменьшают потерю энтропии до значений, намного меньших, чем 5 э.е. Рассчитанные Немети и Шерага значения А. [22]
При этом, конечно, возникают вопросы о справедливости той или иной модели жидкости: например, если вода состояла бы из кластеров, которые были постулированы Немети и Шерага [59], то она не была бы прозрачной. [23]
Температура разливки стали типа Х18Н10Т 1520 - 1530 С, стали типа Х23Н18 1505 - 1515 С, стали Х25 1535 - 1545 С, стали Х17 1540 - 1560 С. Немети и др. [198], условия разливки должны обеспечить на выходе из кристаллизатора минимальную толщину корочки-12 7 мм, при этом предотвращаются прорывы. [24]
Немети и Шерага предположили, ные объемы. [25]
Немети и Шерага [91] разработали детальную статистико-механическую модель рассматриваемых явлений. Физическая сущность модели сводится к тому, что молекулы воды чаще образуют тетра-эдрические конфигурации вдали от посторонних молекул, чем конфигурации с меньшим числом водородных связей в непосредственной близости от таких молекул. [26]
Сильные гидрофобные взаимодействия возникают также и в складчатых структурах. Немети и Шерага [9] показали, что гидрофобные взаимодействия влияют на температурный переход спираль - клубок. По их теоретическим расчетам, в результате гидрофобных взаимодействий боковых цепей температурный переход полиала-нина, состоящего из 100 аминокислотных остатков, должен быть на 175 выше, чем у полиглицина такой же длины. Экспериментально же было найдено, что поли - Л - аланин, состоящий из 175 остатков, сохраняет а-спиральную конформацию вплоть до 95 С, а полиглицин не существует в неводных растворителях в а-спираль-ной конформации. [27]
Модель Франка была развита и усовершенствована Немети и Шерагой [9] и в настоящее время является, по-видимому, наиболее разработанной, хотя и не лишенной недостатков, теорией структуры воды. Согласно Немети и Шераге, молекулы воды отличаются энергией и внутренней свободой и разделяются на 5 классов. Молекулы воды, имеющие 4 координационные связи, относятся к классу с нулевым энергетическим уровнем. Энергии свободных молекул воды соответствуют наивысшему энергетическому уровню. Между этими уровнями распределяются уровни промежуточных состояний. [28]
Помимо водородных связей, за счет которых образуется псевдоледяная структура кластеров молекул воды, следует помнить о диполь-дипольных и лондоновских взаимодействиях между несвязанными молекулами воды, заполняющими пространство мз-жду кластерами. Предложенная Немети и Шерагой схема, отражающая взаимное расположение молекул воды в рамках рассматриваемой модели, показана на рис. 2.15. На основании ряда результатов, полученных физическими методами, в настоящее время считают, что мерцающие кластеры имеют среднее время жизни от 10 - 10 до 10 - п с. Их динамическое состояние является результатом локальных флуктуации энергии в жидкости. В целом система стремится к состоянию равновесия, в котором свободная энергия будет минимальна. Димеры и другие малые агрегаты, так же как протяженные или ограниченные цепи, считаются энергетически невыгодными. В соответствии с последней моделью Фрэнка для воды характерно наличие-группы молекул, соединенных водородными связями, с включенными в них промежуточными мономерами. [29]
Все предложенные различными исследователями модели структуры воды в жидком состоянии должны отвечать результатам измерений малоуглового рассеяния рентгеновских лучей и медленных нейтронов в воде, согласовываться с результатами, полученными другими методами исследования, и объяснять не только физические свойства воды ( плотность, вязкость, диэлектрическую проницаемость и др.) J но и ее растворяющую способность. К таким моделям относятся различные варианты кластерных структур предложенные Немети и. Шерага [3], Френком И Веном [4] и другими, модель льдоподобных пустот Самойлову [5], а также модели, учитывающие аналогию между составом газогидратов и клатратов ряда органических молекул в вод - / ных растворах. [30]
Страницы: 1 2 3