Состояние - молекула - вода
Cтраница 1
Состояние молекул воды в решетке льда и в гидратных оболочках ионов, конечно, не тождественно, в связи с чем уравнение ( XIII. Однако уже это приближение позволяет решить ряд важных вопросов. [1]
На состояние молекул воды в ГС влияют также природа подложки и состав раствора. Из-раелашвили [494, 495] рассмотрено состояние ГС вблизи полярной и неполярной поверхности. Нерастворимые примеси поверхности, как и ее выщелачивание, в определенной степени влияют на ГС, однако, как отмечают Б. В. Дерягин и Н. В. Чураев [422], эффект выщелачивания не играет значительной роли. Предварительная обработка поверхности, примеси [ 422 480, 494, 496J, а также время контакта поверхности со средой [479, 490, 497] могут в значительной мере влиять на состояние ГС, что также свидетельствует о большой роли активных групп поверхности в образовании ГС. [2]
На состояние молекул воды в ГС влияют также природа подложки и состав раствора. Из-раелашвили [494, 495] рассмотрено состояние ГС вблизи полярной и неполярной поверхности. Нерастворимые примеси поверхности, как и ее выщелачивание, в определенной степени влияют на ГС, однако, как отмечают Б. В. Дерягин и Н. В. Чураев [422], эффект выщелачивания не играет значительной роли. Предварительная обработка поверхности, примеси [422, 480, 494, 496], а также время контакта поверхности со средой [479, 490, 497] могут в значительной мере влиять на состояние ГС, что также свидетельствует о большой роли активных групп поверхности в образовании ГС. [3]
Различия в состоянии молекулы воды в цеолитах тесным образом связаны с геометрическими условиями вхождения молекул Н20 в структуру. В цеолитах 1 - й группы молекулы Н20 находятся или в центре тетраэдра ( вершинами которого являются два атома кислорода и два катиона), или в плоскости треугольника, образованного двумя атомами кислорода каркаса и одним катионом. Таким образом, молекулы Н20 в цеолитах 1 - й группы связаны, в соответствии с моделью Бернала-Фаулера [14], четырьмя тетраэдрическими валентностями, силой - V2 единицы каждая, двумя положительными и двумя отрицательными. [4]
В одном из состояний молекулы воды располагаются приблизительно в центре тетраэдра, образованного из молекул воды, вероятно, связанных прочными водородными связями. В трех других состояниях молекулы воды имеют в качестве ближайших соседей разное количество атомов кислорода и молекул воды, находящихся на расстояниях от 2.65 до 3.5 А от центральной молекулы. [5]
Инфракрасные спектры указывают на различие состояния молекул воды, адсорбированных цеолитом NaX и NaA. Положение полосы валентных колебаний ОН молекул воды и метанола чувствительно к виду обменного катиона и заполнению каналов цеолита. Анализ спектров на основе общей теории колебаний указывает на существование двух основных типов состояний адсорбированных цеолитом NaX молекул воды и на взаимодействие молекулы аммиака с катионом цеолита через свободную электронную пару атома азота. [6]
Таким образом, методом ПМР получены важные сведения о состоянии молекул воды и других адсорбированных веществ в различных структурных и катионзамещенных формах цеолитов, состоянии компенсирующих ионов ( Li, 83Na) и характере распределения электрического поля вокруг них. Эти результаты свидетельствуют о перспективности методов ЯМР и ПМР в оценке межмолекулярных взаимодействий, природы активных центров, подвижности и жесткости локализации молекул адсорбата в элементарных ячейках пористых кристаллов. [7]
Для изучения кислотно-основных равновесий в растворах необ - ходимо знать состояние молекул воды, составляющих ближайшую координационную сферу ионов. В работах Пфейффера [599], Вер-нера [43], А. А. Гринберга [70] по водным растворам, а также Я. И. Михайленко [151], В. И. Семишина [228], О. П. Алексеевой [2], изучавшими взаимодействие порошков активных металлов с твердыми кристаллогидратами, было показано, что в некоторых случаях кристаллизационная вода ведет себя подобно сильным кислотам. [8]
Ивановой и Золотареву [ 48а ] удалось сделать некоторые выводы о состоянии молекул воды в первой и второй гидрат-ных оболочках катионов на основании анализа инфракрасных спектров. [9]
Габуда [99] на основании результатов исследования спектров ЯМР разделяет цеолиты на три группы по состоянию молекул воды и их подвижности в решетке. В цеолитах третьей группы ( цеолиты типа А и X) молекулы воды обладают всеми вращательными и поступательными степенями свободы. Наиболее интересным результатом, вытекающим из данных ЯМР, является вывод об эквивалентности положения всех молекул в каналах решетки цеолитов второй и третьей групп. Этот вывод, очевидно, должен быть каким-то образом согласован с результатами рентгеновских и спектроскопических исследований, указывающих на различные состояния молекул воды, находящихся в кристаллах цеолитов. [10]
Гидролиз связан с деформацией молекул воды, контактирующих с ионами растворенных электролитов, а также с состоянием молекул воды вне гидратных сфер. [11]
По мнению авторов этой работы, структуру воды нельзя удовлетворительно описать в рамках комбинированной модели, предполагающей наличие двух состояний молекул воды. Действительно, подобные комплексы существуют также и в чистой воде, но они связаны посредством водородных связей, в результате чего образуется непрерывная среда с однородными свойствами. [12]
Результаты работ Жданова и др. ( 1963, 1964) и Берча и Хаб-гуда ( 1963) позволяют установить влияние типа катиона на состояние молекул воды, адсорбированных при низком заполнении каналов цеолита NaX с высоким содержанием алюминия и катионов. На рис. 164 представлено смещение частоты узкой полосы валентных колебаний гидроксильных групп адсорбированной воды по отношению к парам воды в зависимости от ионного радиуса обменного катиона. [14]
 |
Зависимость смещения полосы поглощении валентного колебания гидроксилыюй группы адсорбированных молекул воды относительно полосы свободных молекул воды Дч от размера обменного катиона цеолитов. [15] |
Страницы: 1 2