Cтраница 4
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. [46]
Различные модели структуры воды отражаются в аномалиях свойств. [47]
Возможность разрушения структуры воды определяется концентрацией электролитов и размером ионов. Их пониженная способность взаимодействовать с молекулами воды по электростатическому механизму обуславливает их подчинение действию дисперсионных сил. Поэтому отрицательно гидратирующие ионы встраиваются в полости полимеризованной воды и также приводят к гидрофобизации гидратной воды глины и гидрофобным взаимодействиям между ее частицами. Аналогичным действием обладают и четвертичные амины. [48]
Возможность исследования структуры воды методами ЯМР обусловлена наличием у молекулы воды двух ядер водорода с отличным от нуля спином. Сущность явления ЯМР состоит в резонансном поглощении электромагнитной энергии частоты VQ веществом, помещенным в магнитное поле достаточно высокой напряжен -, ности / / о ( 10 - 25) кгс. В однородном магнитном поле два возможных положения спина протона становятся энергетически неравноценными. [49]
Процесс разрушения структуры воды, на нал взгляд, состоит из нескольких одновременно осуществляющихся стадий. Крупный однозарядный катион поляризует сразу несколько молекул воды ( аналогично большинству катионов), разрушая структуру воды по механизму, характерному для гидратирующихся катионов. Однако вследствие взаимодействия со многими молекулами воды ( чему способствует большой радиус катиона) и наличия слабого поля по отношению к отдельной молекуле воды ( малый эффективный заряд катиона), связь молекул воды с катионом является достаточно слабой. Если принять, что анион также способен гидратироваться и в примерно такой же степени ( по числу связываемых молекул воды и энергии связи ион - молекула воды), то столкновение двух противоположно заряженных сфер с взаимопроникновением различно поляризованных молекул воды в радиус действия катиона и аниона ликвидирует поляризованные молекулы воды, переводя их в свободное состояние. Если же принять, что анион совсем не способен гидратироваться, то образование кратковременной контактной ионной пары катион-анион настолько уменьшит силовое Поле катиона, что сн окажется неспособным удерживать молекулы воды и результат окажете тем же самым. [50]
Возможность разрушения структуры воды определяется концентрацией электролитов и размером ионов. Их пониженная способность взаимодействовать с молекулами воды по электростатическому механизму обуславливает их подчинение действию дисперсионных сил. Поэтому отрицательно гидратирующие ионы встраиваются в полости полимеризованной воды и также приводят к гидрофобизации гидратной воды глины и гидрофобным взаимодействиям между ее частицами. Аналогичным действием обладают и четвертичные амины. [51]
Некоторые особенности структуры воды, ее химическое поведение и различные физические свойства положены в основу аналитических методов ее определения. Надежные методы качественного и количественного определения воды необходимы практически для всех отраслей промышленности, имеющих дело с синтетическими и природными продуктами, для биохимических и биологических исследований, а также для метеорологии. Прямо или косвенно вода является участником большинства химических реакций. Наличие следов воды в некоторых средах является важнейшим фактором, определяющим направление реакции и степень выхода ее продуктов. [52]
Кроме учета структуры воды последовательная теория гидратации должна учитывать электронную структуру ионов. Учет влияния электронной структуры ионов рассматривался Ю. А. Кругляком [35 ], Н. А. Измайловым [29, 30] и др. Такие расчеты требуют привлечения квантовой теории. Предполагается, что на основании донорно-акцептор-ного механизма ион образует с первой гидратной оболочкой квазимолекулярную структуру. [53]
В теории структуры воды Самойлова основную роль играют структурные пустоты в упорядоченной льдоподобной структуре, существующей в небольших областях жидкости. [54]