Структура воды жидкостей

Такой вывод косвенно подтверждается слабо выраженным и почти линейным уменьшением диэлектрической проницаемости раствора при увеличении концентрации электролита вплоть до 0,5—1,0 М растворов. Дальнейшее повышение концентрации электролита приводит к некоторому замедлению спада диэлектрической проницаемости и отклонению экспериментальной кривой от прямой линии в сторону больших величин диэлектрической проницаемости. Предполагается, что такой ход кривых е — с обусловлен наложением эффектов упорядочения структуры воды и ее разрушения под действием введенных ионов. Если рассматривать воду как систему, состоящую из квазикристаллических образований, то при введении первых порций электролита наиболее заметно проявляется их упорядочивающее действие — образование внутреннего сольватного (замороженного) слоя молекул воды, частичная ориентация молекул воды во внешнем сольватном слое, уменьшение свободного объема жидкости. Все эти эффекты охватывают главным образом преобладающую аморфную форму воды, связь между молекулами в которой слабее, чем в квазикристаллических образованиях, и приводят к уменьшению энтропии. При возрастании концентрации электролита, когда значительная часть аморфной воды становится [c.64]

Это можно объяснить тем, что полифункциональная молекула является как бы жесткой матрицей , которая благодаря наличию многих центров связывания стабилизирует структуру окружающей воды в некой заданной конфигурации. В результате уменьшается релаксационная составляющая сжимаемости и теплоемкости. Температурная зависимость сжимаемости воды приближается к линейной, что свойственно нормальной жидкости. Заметим, что определению стабилизация структуры воды разные авторы придают различный смысл. Здесь под ним понимается сохранение геометрии водородных связей и уменьшение разнообразия возможных конфигураций. [c.55]

Более выгодно складывается ситуация для тонких прослоек и пленок жидкостей, где можно ограничиться меньшим числом молекул. Однако при этом возникают и дополнительные трудности, связанные с учетом взаимодействий молекул не только между собой, но и с ограничивающими прослойку поверхностями. Под влиянием поверхности происходит изменение структуры граничных слоев воды, что и рассматривается в первом разделе этой главы. Как в нем показано, под влиянием твердой поверхности формируется устойчивая по отношению к внешним воздействиям ориентационная структура воды, отличная от ее изотропного состояния в объеме. [c.116]

Исследования трех американских университетов, проводимые в течение пяти лет, показали, что такие физические свойства жидкости, как вязкость, плотность и поверхностное натяжение, не оказывают существенного влияния на степень перемещивания жидкости на барботажных тарелках. Поэтому изучение структуры потока жидкости проводилось на системе воздух -вода. [c.110]

На рис. 3.2 изображена схема экспериментальной установки по исследованию структуры потока жидкости на системе воздух - вода. [c.110]

Образование любого жидкого раствора связано с изменением структуры растворителя. Жидкости обладают некоторыми элементами кристаллической структуры. Так, для жидкой воды одной из наиболее признанных структурных моделей является льдоподобная модель, предложенная О. Я. Самойловым. Согласно этой модели жидкая вода имеет нарушенный тепловым движением льдоподобный каркас, пустоты которого частично заполнены молекулами воды, причем молекулы воды, находящиеся в пустотах и в узлах льдоподобного каркаса, энергетически неравноценны. В жидкой воде молекулы находятся в непрерывном движении, что приводит к нарушению льдоподобного каркаса и изменению расположения молекул воды. При образовании жидкого раствора, когда в чистый растворитель вводится растворяемое вещество, появляется новая структура с иным расположением частиц, чем в чистом растворителе, которая будет зависеть от состава раствора. Изменяются и силы межмолекулярного взаимодействия. [c.341]

На точность и достоверность результатов учета сырой нефти влияет множество факторов, которые необходимо учитывать на всех стадиях при выборе места в технологической цепочке, проектировании, строительстве и эксплуатации УУСН. К основным влияющим факторам можно отнести структуру потока жидкости, диапазон расходов через УУСН, вязкость жидкости, содержание воды в жидкости, содержание растворенного и свободного газа в жидкости, режим откачки жидкости через УУСН. Для исключения или уменьшения этих факторов, можно дать следующие общие рекомендации [c.38]

В таких растворах влияние ионов с отрицательной гидратацией на структуру воды исчезает. Когда концентрации становятся еще выше, область структурно нормальной воды в растворе перестает существовать. Ее структура по существу напоминает структуру расплавленной соли, искаженной присутствием воды (рис. 1.9,в). Это приводит к изменению многих свойств растворов, например растворяющей способности. Некоторые горные породы и минералы, практически не растворяющиеся в чистой воде, хорошо растворяются в концентрированных водных средах промывочных жидкостей. [c.27]

Воздух и газы используются при бурении с продувкой. Они являются дисперсной фазой аэрированных промывочных жидкостей (ней) и попадают в буровые суспензии и эмульсии как на поверхпости, так и при разбуривании газоносных пластов. Даже в те. случаях, когда газы не являются необходимым компонентом промывочных жидкостей, они присутствуют в них, принимая разностороннее участие в физико-химических процессах взаимодействуют с минеральными поверхностями и растворенными веществами изменяя структуру воды, влияют на растворимость в ней минералов выделяясь из дисперсионной средЕ>1, образуют газовую фазу, которая отражается на технологических характеристика.х буровых растворов. [c.29]

Известно, что капля не растворимой в воде жидкости мон<ет или остаться в шарообразной форме или же быстро растечься по поверхности. Так, например, углеводороды собираются в капли, высшие жирные карбоновые кислоты быстро растекаются. Причина такого поведения кроется в самой структуре жидкостей. Углеводороды в воде не растворимы, низшие карбоновые кислоты растворимы. С нарастанием длины углеродной цепи кислоты становятся менее растворимыми в воде, а высшие кислоты совершенно не растворяются. [c.96]

Для подсчета запасов нефти, проектирования, разработки месторождений н проведения мероприятий по повышению нефтеотдачи большое значение имеет изучение свойств и закономерностей распределения остаточной воды в пористой среде. Остаточная вода, содержащаяся в порах коллекторов нефти и газа, включает различные ее категории и виды, начиная от адсорбированной воды, удерживаемой молекулярными силами поверхности твердого тела, до воды, капиллярно удержанной отдельными элементами сложной полидисперсной структуры. Свойства жидкостей в слоях сильно отличаются от свойств свободной воды в порах дисперсного вещества. Это вызывает существенное отклонение от классических уравнений Дарси и Пуазейля свойств жидкости в пористых системах с размерами пор, соизмеримыми с толщиной аномальных слоев. К аномальным относятся слои жидкости, примыкающие к поверхности пор и отличающиеся по своим физико-механическим и термодинамическим свойствам от жидкости в объемной фазе. Толщина этих слоев может быть соизмерима с размерами пор. [c.101]

Поскольку вода является полноправным участником процесса твердения вяжущих веществ, ее свойства оказывают значительное влияние на характер взаимодействия в системе твердое — жидкость (Т — Ж). Возможны различные способы воздействия на структуру воды химический (введение в воду водорастворимых добавок), физический (тепловой, магнитный, ультразвуковой и др.), физико-химический (электрохимическая обработка, обработка нерастворимыми веществами). [c.85]

Сольватная теория, предложенная Менделеевым, сыграла большую роль в понимании внутреннего строения растворов (в особенности водных). Эта теория послужила основой для современной теории растворов, которая опирается на теорию строения чистых (однокомпонентных) жидкостей и теорию межмолекулярных сил. Так, в отношении водных растворов солей установлено, что струк тура разбавленных растворов определяется структурой воды, а внутреннее строение концентрированных растворов — в значительной степени структурой растворяемого вещества. При средних концентрациях сосуществуют обе структуры. Следовательно, с изменением концентрации раствора его внутренняя структура изменяется. Картина еще усложняется явлениями флуктуаций плотности и кон центраций. [c.160]

Обычно для жидкости или твердого тела (ди дУ)т — большая положительная величина, означающая, что энергия убывает со сжатием. Однако в данном случае энергия со сжатием увеличивается, потому что уменьщение объема может происходить только при разрыве некоторых водородных связей, которые обусловливают открытую структуру воды. [c.232]

В воде трансляционное движение молекул происходит по пустотам структуры, не приводя к существенному разупорядочению системы в целом, тогда как в расплавленных металлах и других жидкостях оно приводит к значительному нарушению ближнего порядка. Некоторыми исследователями были предложены другие варианты структуры воды. Например, Дж. Поил считает, что при нагревании льда происходит изгиб водородных связей. После плавления вода содержит изогнутые связи, причем с повышением температуры изогнутость увеличивается и отдельные молекулы могут оказаться в пустотах [c.232]

Изучение структуры воды и особенно рассмотрение возникновения и распада водородных связей позволяют понять свойства этой удивительной жидкости. [c.45]

Гипотеза о том, что в целом структура воды подобна структуре льда (эта гипотеза, конечно, допускает существование большего беспорядка в жидкости, чем в твердом теле), подтверждается исследованиями дифракции рентгеновских лучей. Из рентгенограмм воды при различных температурах (1.5- Ч-83°С) были получены кривые радиального распределения, откуда далее из площадей пиков можно оценить среднее число соседних молекул на различных расстояниях. Первый пик на кривой означает, что при 1,5°С у каждой молекулы воды в среднем имеется 4,4 соседние молекулы на среднем расстоянии 2,90 А прп 83°С соответствующие цифры равны 4,9 молекулы и 3,05 А. За первым пиком кривая постепенно выходит на плохо разрешенный максимум в области 4,5—4,9 А, который указывает на существование молекул, находящихся между ближайшим и следующим за ближайшим окружением в структуре льда (2,8 и 4,5 А). Вследствие того что кривая радиального распределения содержит лишь небольшое число сравнительно хорошо разрешенных пиков, она может быть интерпретирована многими способами. [c.389]

Исследования не тройных смесей, а солевых растворов чистых /кидкостей (воды, спиртов, фенолов и др.) таят в себе еще большие трудности, так как в таких растворах присутствуют более крупные комплексы неизвестной структуры, состоящие из нескольких ионов и нескольких молекул растворителя. Очевидно, поскольку структура таких жидкостей, как вода, спирты и другие, до сих пор еще не установлена, эти вещества пока малопригодны для использования их при модельном анализе. Нахождение интересующих нас зависимостей между положением Voh-полосы и природой комплекса, содержащего рассматриваемую ОН-груп-пу, вероятно, нужно ожидать на пути исследования более простых и поэтому строго описываемых систем. [c.63]

Введенные в полярную жидкость ионы нарушают структуру растворителя на больших расстояниях вокруг ионов. На это указывают результаты рентгенографических и спектроскопических 1 следований растворов и некоторые другие факты (например, увеличение энтропии растворителя при высоких концентрациях ионов). Особенно заметно разрушающее действие на структуру воды ионов больших размеров, тогда как ионы небольшого размера помещаются в пустотах воды и мало изменяют ее структуру. Координационное число ионов средних размеров, особенно одновалентных, в разбавленных растворах равно четырем. Очевидно, они просто замещают молекулы воды в целом, не изменяя структуры последней. Правда, они притягивают и ориентируют находящиеся вблизи молекулы воды и, образуя сольватную оболочку, несколько искажают структуру воды в ближайшем окружении (уменьшается объем, теплоемкость, энтропия, сжимаемость раствора). Однако можно считать, что структура воды в растворе искажена незначительно и да51 е в сольватной оболочке напоминает структуру чистой воды. [c.421]

Таким образом, чисто структурные соображения диктуют необходимость существования внешней части граничного слоя, являющегося как бы связующим элементом между резко различающимися структурами адсорбционно и осмотически связанной воды. Стремление к сочетанию с обеими указанными категориями связанной воды естественно приводит к относительно разупорядоченной структуре внешней части граничного слоя число молекул воды с разорванными Н-связями в ней выше, чем в объемной жидкости. Поскольку действие активных центров поверхности на молекулы воды внешней части граничного слоя ослаблено, то ее плотность должна быть ниже, чем у объемной воды, что и подтверждается уже обсуждавшимися данными [104]. Анализируя структуру воды вблизи твердой заряженной поверхности, Ю. В. Гуриков [126] также пришел к трехслойной модели связанной воды за слоем прочно связанных с поверхностью молекул воды располагается слой с нарушенной структурой, затем следует невозмущенный раствор. [c.42]

Аналогичные выражения справедливы для теплоемкости п коэффициента теплового расширения. Структурные величины обычно сильно зависят от температуры. При комнатных (и более низких) температурах структурные вклады аномально велики. Так, в случае сжимаемости KstrlKoa ., b [170], в то время как для большинства других жидкостей это отношение меньше единицы [171]. В конечном счете все аномалии воды обусловлены лабильностью структуры воды в отношении воздействия теплом или давлением. В ряду наиболее характерных аномалий воды — резко нелинейная температурная зависимость объема, сжимаемости и теплоемкости с положительной второй производной. Это проиллюстрировано на рис. 3.7 на примере объема и сжимаемости воды и, для сравнения, сжимаемости нормальных жидкостей — спиртов и ртути [172—175]. [c.52]

Описанная модель структуры жидкой воды позволяет по-пово-му оценить и строение водных растворов электролитов, являющихся дисперсионной средой всех (в том числе неминерализованных) промывочных жидкостей на водной основе. Ранее гидратацию оценивали количественно только числом молекул воды, связанных ионом, — гидратацпонным числом иона. Хотя действие ионов на окружающие молекулы воды можно условно описать ка1 С электростатическое связывание ионом небольшого эффективного чис.ча молекул воды, все же при таком подходе действительная картина взаимодействия иона с водой часто искажается. Искаженные .- . г .-. представления о природе гидратации ионов осложняют и тормозят развитие наших знаний о процессах, происходящих, например, в ингибированных буровых растворах. Влиянме внедрившегося в структуру воды иона не ограничивается только переориентацией результирующих электронных центров. Большую роль играют также геометрические размеры ионов и их соответствие размерам. пустот в льдоподобных каркасах воды. Чем больше размеры иона превышают размеры этих пустот, тем интенсивнее его [c.25]

Известно, что вода — сильно структурированная жидкость. Существующие модели жидкой воды признают наличие в ней ближнего порядка — участков, имеющих льдоподобную ажурную тетраэдрическую структуру (кластеров), в которых молекулы воды соединены водородными связями. Кластеры находятся в равновесии с несвязанными молекулами воды, заполняющими области неплотной упаковки внутри структуры воды. Вода, связанная в кластерах, имеет меньшую энергию и энтропию, чем свободная, так как образование водородных связей сопровождается выделением тепла и возрастанием упорядоченности в системе. Структурированная вода обладает также меньшей плотностью и трансляционной подщжност1>ю, большей теплоемкостью. Несвязанная вода имеет большую плотность, но лишена упорядоченности. [c.51]

На такое двойственное влияние ионов в растворах указывает такн<е антибатность в зависимости теплопроводности и скорости прохождения звука в растворах с увеличением концентрации. Тенлопроводпость возрастает, а скорость звука падает, хотя, как правило, теплопроводность жидкостей пропорциональна скорости звука. На это же указывает большая энтропия растворов, чем та, которую можно было бы ожидать на основании одного только эффекта образования гидратной оболочки. На разрушение структуры воды в растворах указывают и оптические исследования солевых растворов. [c.148]

Ассоциация молекул и структура жидкостей. Молекулы таких жиД Хостей, как НР, вода и спирты, могут при образовании водородных связей выступать как акцепторы и доноры электронного заряда одновременно. В результате этого образуются димеры (НР)2, (НзО) , (СНзОН)2 и т. д. Однако ассоциация на этом не останавливается, образуются тримеры, тетрамеры и т. д., пока тепловое движение не разрушает образовавшеюся кольца и]ш цепочки молекул. Энергия на одну водородную связь в таких цепочках возрастает с числом молекул в димере воды 26,4, в тримере 28,4 кДж/моль, Для фтористого водорода в цепочках (НР)2, (НР)з, (НР)4 и (НР)5 и в кольце (НР)б на одну водородную связь приходится 28,9 32,5, 34,6 36,9 и 39,5 кДж/моль соответственно [к-32]. Когда тепловое движение понижено (в кристалле), через водородные связи создается кристал тическая структура. Известная аномалия плотности воды и льда обусловлена водородными связями в кристаллах льда каждая молекула воды связана с четырьмя соседями водородными связями через две неподеленные пары атома кислорода молекула образует две донорные Н-связи и через два атома Н — две акцепторные. Эти четыре связи направлены к вершинам тетраэдра. Образующаяся гексагональная решетка льда благодаря этому не плотная, а рыхлая, в ней большой объем пустот. При плавлении порядок, существующий в кристалле (дальний порядок), нарушается, часть молекул заполняет пустоты и плотность жидкости оказывается выше плотности кристалла. Но в жидкости частично сохраняется льдообразная структура вокруг каждой молекулы (б.иижний порядок). Эта структура воды определяет многие свойства воды и растворов. Структурированы и спирты, но по-иному, так как молекула спирта образует одну донорную и одну акцепторную связь. Эта структура разрушается тепловым движением значительно легче. Возможно структурирование и смещанных растворителей, как водно-спиртовые смеси и др. Оказывая особое влияние на структуру воды, водородные связи налагают отпечаток на всю термодинамику водных растворов, делая воду уникальным по свойствам растворителем. [c.274]

Представления Дж. Бернала и Р. Фаулера о структурных особенностях воды легли в основу последующих экспериментальных и теоретических исследований структуры воды и водных растворов электролитов. Тетраэдрическая структура воды была подтверждена рентгенографическими исследованиями С. Катцова, Д. Моргана и Б. Уоррена, В. И. Данилова и А. Ф. Скрышевского, М. Дэнфорда и Г. Леви, А. Нартена и др. В их работах уточнены отдельные детали структурной теории Бернала и Фаулера, показано, что структура льда-тридимита не переходит в кварцеподобную. Установлено, что вода отличается от других жидкостей не только своей ажурностью, но и тем, что ближняя упорядоченность в расположении молекул выражена в ней значительно резче, чем в других жидкостях. На рис. 9.3. показана кривая углового распределения интенсивности рассеяния рентгеновского излучения в воде при комнатной температуре. Характерной особенностью этой кривой является наличие побочного максимума на правом спаде первого максимума. С повышением температуры воды этот максимум постепенно исчезает, что указывает на из- [c.228]

Область малых концентраций. Водные растворы неэлектролитов представляют обширный класс жидкостей, структура и свойства которых изучаются различными методами. При исследовании рассеяния рентгеновского излучения смесями метилового спирта с водой И. В. Радченко и Ф. К. Шестаковским обнаружено, что присутствие в воде молекул метанола укрепляет ее структуру, вызывая образование более прочных молекулярных ассоциаций, чем в чистой воде. М. Ф. Букс, и А. В. Шурупова, изучая рассеяние света растворами спиртов в воде, обнаружили узкий максимум интенсивности в области малых концентраций спирта. Проведенный ими теоретический анализ концентрационного рассеяния света показывает, что наблюдаемый максимум интенсивности при малых концентрациях спирта не связан с флуктуациями концентрации. Теоретическая кривая светорассеяния проходит через экспериментальные точки во всей области концентраций выше 0,1 мольных долей спирта. При концентрации (0,05 0,7)т на экспериментальной кривой выделяется узкий максимум, которого нет на теоретической кривой. Можно предположить, что этот максимум интенсивности светорассеяния при малых концентрациях спирта обусловлен флуктуациями структуры раствора, связанными со стабилизацией структуры воды. [c.298]

Важной особенностью миркофлуктуаций плотности является их корреляция. Малые области сжатия окружены столь же малыми областями разрежения. Корреляция быстро затухает и на расстояниях порядка 10 нм исчезает. Распределение микрофлуктуаций плотности может быть не вполне симметричным. Естественно ожидать, что в жидкостях, строение которых близко к плотной упаковке, математическое ожидание микрофлуктуаций, ведущих к понижению плотности и координационного числа, больше, чем для флуктуаций противоположного знака. В жидкостях с рыхлой структурой (вода) вероятность появления малых сгущений больше, чем разрежений. Это подтверждается модельными опытами Д. Бернала и С. Кинга [24] и расчетами И. 3. Фишера и В.К- Прохоренко. Впрочем, согласно Берналу и Кингу, в областях и, радиус которых равен 1 отклонение от симметрии составляет всего около 6%. [c.138]

Так, структура жидкого бензола определяется в основном дисперсионным взаимодействием неполярных молекул, и при введении в бензол другого вещества с неполярными молекулами, например гекса-на, характер взаимодействия между молекулами не меняется. Структуру возникающего раствора, как и взятых жидкостей, обусловливают те же ненаправленные и ненасыщаемые дисперсионные силы. Следствие этого — хорошая растворимость гексана в бензоле и бензола в гексане. Если же внести бензол в воду, то разрыв водородных связей (и нарушение структуры воды) не будет компенсирован образованием более прочных новых связей. Отсюда ясна причина плохой растворимости бензола в воде. [c.143]

Ассоциаты из одинаковых молекул А,- (г = 2, 3. ..) образуются в том случае, если молекула А содержит и электронодонорные (протоноакцепторные) и электроноакцепторные (протонодонорные) группы (спирты, карбоновые к-ты и др.). Если молекулы В содержат такие группы (хотя бы одного типа), молекулы А образуют с ними смешанные ассоциаты если не содержат, то ассоциаты не образуются. Если молекула А является только донором электронов, а молекула В-только акцептором, в чистых жидкостях ассоциаты отсутствуют, но в р-ре образуются смешанные ассоциаты. Пример такой системы-р-р ацетон-хлороформ. Средн ассоциир. систем особыми св-вами обладают вода и водные р-ры, что в большой степени определяется специфич. структурой воды, наличием пространств, сетки водорюдных связей, к-рая изменяется под влиянием молекул растворенных в-в. [c.187]

Между частицами жидкости существуют различные взаимо действия приводящие к образованию соединений молекул раст В0ренн0(0 вещества с растворителем (сольватация) и друг с другом (ассоциация) Сольватация сильно проявляется в водных растворах (гидратация) и особенно в растворах электролитов Известно что по своей структуре жидкости занимают про межуточное положение между газами в которых расположение молекул хаотично и кристаллами где частицы находятся на определенных расстояниях друг от друга в узлах кристалличе ской решетки В жидкостях сохраняются некоторые элементы упорядоченной структуры Например считается что вода час тично сохраняет структуру льда, в котором каждая молекула имеет водородные связи с четырьмя соседними молекулами При образовании раствора вследствие появления новых сил взаимодействия между частицами структура чистых жидкостей нарушается Возникает новая структура с другим расположе нием частиц и иным взаимодействием между ними Все это сильно влияет на процессы протекающие в растворах [c.179]

Снижение подвижности (вязкости) мазута ВПН связанно, прежде всего, с наличием высокомолекулярных парафинов и церезинов. Для того, чтобы воздействовать на структуру неньютоновской жидкости (к которой относятся высоковязкие нефти, мазуты, гудроны и так далее.), то есть снизить их сдвиговую прочность, необходимо подбирать такие добавки, которые могли бы разрушать структурный каркас, создаваемый парафинами (церезинами) и другими высокомолекулярными компонентами или препятствовать его возникновению. С этой целью можно использовать углеводородные растворители (прежде всего ароматического характера) или синтетические поверхностно - активные вещества (СПАВ). Используемые для данного рода деятельности СПАВ должны отвечать следующим основным требованиями а) должны быть маслорастворимыми (вода повышает температуру застывания и осложняет транспортировку мазута ВПН) б) они не должны вызывать коррозию металла с) не оказывать отрицательных последствий при дальнейшей переработке мазута (отравлять катализаторы продуктами распада). К т ким веществам, прежде всего, относятся депрессаторы и модификаторы парафина. Известно, что некоторые из СПАВ, вводимые в высоковязкую нефть и нефтяные остатки, существенно умен яиот напряжение сдвига, эффективную вязкость и увеличивают подвижность остатка с неразрешенной структурой. [c.30]

С обычной упорядоченной структурой чистого растворителя. Согласно Франку и Вену [16], между А и С располагается промежуточная область В с неупорядоченными, подвижными молекулами растворителя. Эта гипотеза призвана объяснить тот факт, что в водных растворах различные по величине и заряду ионы могут как воссоздавать, так и нарушать структуру воды. Гипотеза о существовании вокруг растворенного иона различных областей развита Герни [116], который, в частности, для расположенной вокруг сферического иона особой зоны, где следует ожидать значительного изменения структуры и свойств растворителя, предложил термин косфера. В отличие от обычной эффективной положительной сольватации небольших сферических ионов, оказывающей упорядочивающее воздействие на растворитель (рис. 2.9,а), в ряде случаев молекулы воды, окружающие растворенный ион, даже более подвижны, чем в чистой воде. Другими словами, частота обмена молекул воды вблизи ионов выше, чем в чистой воде (см. область В на рис. 2.9,6). Именно этим явлением объясняется тот известный экспериментальный факт, что водные растворы некоторых солей, например иодида калия, обладают большей текучестью, чем чистая вода при той же температуре. Соответствующий эффект, получивший название отрицательной гидратации [85], связан с нарушением структуры растворителя под влиянием больших однозарядных сферических ионов 1[91, 117]. Большие ионы могут нарушать структуру не только воды, но и других растворителей. Так, некоторые соли, проявляющие деструктурирующий эффект в водных растворах, точно так же действуют на этиленгликоль и глицерин [117]. Вместе с тем корректность многозональной модели сольватации иона, предложенной Франком и Веном [16], а также другими исследователями, до настоящего времени экспериментально не подтверждена [117]. По этой причине, а также в силу отсутствия данных о детальной структуре растворителей и удовлетворительных молекулярных теорий ассоциированных жидкостей все попытки детального описания сольватных оболочек пока еще далеки от совершенства. [c.64]

Структурные изменения в скидкам состоянии. За некоторым важным исключением, таким, как элементная S и Н2О, изменения в структуре, имеющие место между точками плавления и кипения, были исследованы довольно плохо. Температурные изменения кривых радиального распределения простых атомарных жидкостей выявляют лищь вариации в среднем числе соседей на различных расстояниях. С другой стороны, структурные изменения в жидкой сере являются гораздо более сложными и уже были предметом многих исследований. Полная структурная химия элементной серы кратко описана в гл. 16 она дает пример раскрытия циклических молекул (Sa или Ss) в цепи с последующей полимеризацией в более длинные цепи. Замечания о структуре воды включены в гл. 15. [c.38]

Строение изолированной молекулы воды в нарах. хорошо известно из сиектроскоиических даниы.х однако, кик отмечалось в гл. 8, соединения, содержащие водород, часто имеют аномальные свойства из-за образования водородных связей. Следовательно, нельзя считать, что структурная единица в конденсированных фазах (вода и лед) имеет в точности такое же стп л,-ние. Обычно структура льда обсуждается раньше, чем структура воды, так как дифракционные методы дают значительно больше информации о структуре твердого тела, чем о структуре жидкости. В жидкости происходит постоянное перемещение частиц, и можно определить только среднее окружение, т, е. число и пространственное расположение ближайших к молекуле частиц, усредненные во времени и пространстве. Единственной информацией, которую можно получить при исследованни [c.383]

Состояние адсорбированной воды в пленке толщиной только в несколько молекул можно представить в виде различных ситуаций. Плустер и Гитлин [28] измерили теплоемкость пленок воды, адсорбированных на кремнеземе. В данном положении надо учитывать также существование границы раздела фаз жидкость— пар с некоторым поверхностным натяжением, которое отсутствует, когда поверхность кремнезема погружена в объем жидкой воды. В случае тонких пленок толщиной только 50—75 А наблюдается максимум теплоемкости при температуре ниже 0°С, и фазовый переход лед—вода при этом подавляется. В таких тонких пленках, лежащих между границами раздела фаз твердое тело—жидкость и жидкость—пар, силанольная поверхность, по-видимому, оказывает воздействие на структуру воды на расстоянии в несколько молекулярных диаметров от поверхности при температуре около 0°С, когда, как известно, происходит образование сильных водородных связей. [c.865]

Молекула воды Н2О имеет форму тупоугольного треугольника (рис. Г), с углом между двумя связями кислород-водород примерно 104°. Электроны водородных атомов оттянуты к кислороду, так что водородные углы треугольника несут избыток положительного заряда, а кислородный угол — отрицатзльного. В результате водородные углы одной молекулы взаимодействуют с кислородными углами других молекул, и такая химическая связь (она называется водородной) объединяет молекулы воды в своеобразный пространственный полимер. Иными словами, хотя вода — жидкость, ее молекулы находятся не в хаотическом состоянии, а образуют некое подобие правильной структуры (что, вообще говоря, свойственно лишь кристаллам). [c.29]

Льдоподобная структура сохраняется и в жидкой воде, но с тем большими нарушениями, чем выше температура. Говоря о структуре воды, следует иметь в виду масштаб времени, в котором эта структура регистрируется. В кристалле льда молекулы НгО испытывают колебания, повороты и редкие трансляционные перемещения. На мгновенном снимке с временем экспозиции т, много меньшим периода колебаний т ол 2 10 с, получается мгновенная, или М-, структура, показанная на рис. 4.10, а. За время т, много большее т ол, но значительно меньшее времени вращательной диффузии Тдиф 10" с, колебания усредняются и мы увидим на снимке регулярно расположенные, но случайным образом ориентированные молекулы—К-структуру (рис. 4.10, б). Наконец, при т > Тдиф, т. е. в обычном опыте, получится диффузионно усредненная К-структура (Д-структура) (рис. 4.10, в). В жидкой воде М- и К-структуры подобны кристаллическим, но Д-структура размыта перемещениями молекул. Если мысленно поместить фотокамеру на молекулу HzO и регистрировать окружающие молекулы во время движения данной, то получится Д-структура жидкости, являющаяся усреднением ее К-структур. [c.97]