Адсорбция воды и динамика кластеров воды и полимерной сетки.


afrika-kontinent-konfliktov.html
afrika-region-gorodskogo-vzriva.html

Для исследования влияния адсорбции воды в сорбентах не содержащих мессбауэровских атомов, но с применением методов мессбауэровской спек­троскопии применялся метод рэлеевского рассеяния мессбауэровского излучения.

Исследовалась атомная подвижность полимерной сетки и молекул волы, включенных в полимер или сорбент. В качестве объектов исследо­вания использовались акрилатный катионит СГК-7 на основе полиакри­ловой кислоты сшитой дивинилбензолом со степенью сшивки 2 мас. % и полимерный сорбент Поролас ТМ (ВНИИХТ) на основе сополимера дивинилбензола (70 %) и этилстирола (30 %). Акриловый катионит сильно набухает при гидратации, что приводит к увеличению атомной подвиж­ности полимерной сетки. На рис. 5.29 а приведены данные РРМИ для СГК-7 при увеличении гидратации. Для дегидратированного слабосшито­го образца найденная величина упругой доли РРМИ /л = 0,77 достаточно велика и характерна для полимера в стеклообразном или кристалличе­ском состоянии. При гидратации сорбента интегральная величина fR резко снижается (рис. 5.29а).

Чтобы определить гидратационную зависимость собственно полимер­ной сетки катионита, необходимо учитывать вклады в интегральную ве­личину fR на атомах полимера и воды. Для многокомпонентной системы

(5.15)

Рис. 5.29. Зависимость интегральной упругой доли РРМИ fR от отношения масс вода/полимер (h): а) для акрилатного катионита СГК-7 (2 %), точки — экспери­мент, сплошная линия — расчетная кривая в предположении, что fR(Н2О) = 0, fR(р) = 0.77 = const; 6) для полимерного сорбента Поролас ТМ, точки — экспе­римент, сплошная линия — расчетная кривая в предположении, что fR (Н2О) = 0, fR (р) = 0,67 = const


где å — суммирование по всем атомам i -го компонента, имеющего атомную массу Аj , концентрацию Uj, атомный фактор рассеяния faj ; и ампли­туду комптоновского рассеяния Fj, сi, — концентрация i-го компонента.

Как следует из рис. 5.29, экспериментальные точки fR(h) лежат значительно ниже расчетной кривой, найденной по уравнению (5.12) в предположении, что для полимера fR(h) не зависит от гидратации, а для воды в полимере fR(Н2О) = 0. Подобный результат наблю­дался ранее при исследовании гидратационной зависимости динамики биополимеров методом РРМИ. Это означает, что при гидратации величина fR для полимерной сетки уменьшается. Из найденных зна­чений fR(h) можно найти средний квадрат смещений атомов в виде fR = a exp{-Q2áx2ñ}, где a = R/(R + C), R и С — интенсивности рэлеевского и комптоновского излучений, áx2ñ — средний квадрат смещения атомов, Q = 1,53 Ǻ -1 — волновой вектор РРМИ. В результате áx2ñ = 0,11 Ǻ 2 (h = 0) и áx2ñ = 0,91 Ǻ2 (h = 0,66).

Для полимерного сорбента Поролас ТМ зависимость fR совершенно другая (рис. 5.29 б). Этот сорбент гидрофобен. Надмолекулярная структура сорбента представляет собой систему жестко сшитых между собой взаи­мопроникающими цепями полимерных глобул размером 100 нм, причем сами глобулы обладают некоторой пористостью. По аналогии с катиони-том ожидалось действие простейшей модели, включающей жесткий по­лимерный каркас, внутримолекулярная подвижность которого не зависит от гидратации из-за его первоначальной жесткости и слабого взаимодей­ствия с молекулами воды (fR (h) = const) и свободную воду с неограни­ченной подвижностью (fR(Н2О) = 0). Результаты измерений находятся в противоречии с этой моделью. В отличии от катионита все эксперимен­тальные точки лежат значительно выше модельной кривой. Это позволяет предположить, что fR(h) > 0 по крайней мере для части молекул воды. Хорошо известно, что в жидкостях отсутствует эффект Мессбауэра из-за значительных смещений и больших диффузионных уширений в месс-бауэровских спектрах. Это относится и к РРМИ. Тем не менее эффект Мессбауэра наблюдался в жидкостях, находящихся в малых порах твердого тела.



Это может быть связано как с малым размером (несколько нано­метров), так и с сильным взаимодействием молекул жидкости с твердой матрицей. В связи с этим наблюдение малоподвижной воды в наносистеме со слабым взаимодействием вода — поверхность твердого тела представ­ляет особый интерес. Значительная часть пор пороласа имеет размеры меньше, чем в пористом стекле. Именно очень малым кластерам воды, находящимся в самых малых порах (в количестве 0,7 г/г сорбента) и приписывается упругая доля РРМИ — fR(Н2О) > 0. Можно предполо­жить, что этот результат объясняется малыми размерами кластера воды, для которого уменьшается число вакансий или флуктуации плотности, что приводит к снижению скорости самодиффузии молекул воды в преде­лах кластера, который как целое также малоподвижен из-за ограничения поверхности поры сорбента.




akt-o-priemke-tovarov-forma-n-torg-1-postanovlenie-goskomstata-132-ot-251298g.html
akt-skladatsya-pri-prijmann-na-oblk-ustanovi-materalnih-zapasv-za-yakimi-snuyut-klksn-abo-yaksn-rozbzhnost-z-danimi-suprovodzhuvalnih-dokumentv-postachalnikv.html
akt-sudebno-medicinskoj-ekspertizi-ot-22-oktyabrya-1943-g-ob-issledovanii-trupov-sovetskih-grazhdan-rasstrelyannih-gitlerovcami-v-gorode-smolenske-i-ego-okrestnostyah.html
akta-romana-ubijstvo-v-montane.html
akti-dovdki-oglyadi-ogoloshennya-osoblivost-ukladannya.html
ч     PR.RU™