Научная статья на тему 'Исследование структурно-зависимых свойств водных растворов формамида'

Исследование структурно-зависимых свойств водных растворов формамида Текст научной статьи по специальности «Химия»

CC BY
6
0
Поделиться
Область наук
Ключевые слова
ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ / СТРУКТУРА / ДЕНСИМЕТРИЯ / ВИСКОЗИМЕТРИЯ / РЕФРАКТОМЕТРИЯ / ИК-СПЕКТРОСКОПИЯ / ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ

Аннотация научной статьи по химии, автор научной работы — Канунникова Ольга Михайловна, Маратканова Алена Николаевна, Шаков Анатолий Анатольевич, Марьин Максим Владимирович, Решетников Сергей Максимович

Исследованы концентрационные зависимости структурно-чувствительных свойств водных растворов формамида (0; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 85; 100) мол.%. В области низких концентраций (менее 40 мол.%) формамид разрушает Н-сетку структуры воды. Максимум разупорядочения структуры наблюдается в области концентраций формамида (20÷40) мол.%. Структурированность растворов растет с увеличением концентрации формамида.

Похожие темы научных работ по химии , автор научной работы — Канунникова Ольга Михайловна, Маратканова Алена Николаевна, Шаков Анатолий Анатольевич, Марьин Максим Владимирович, Решетников Сергей Максимович,

STUDY OF STRUCTURE-SENSITIVE PROPERTIES OF FORMAMIDE AQUEOUS SOLUTIONS

The concentration dependence of structure-sensitive properties of formamide aqueous solution were studied (0; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 85; 100) mol.%. Formamide breaks water H-net in the range below 40 mol.%. At (20÷40) mol.% of formamide a maximum disorder is observed. Solution structuring increases when rising formamide concentration.

Текст научной работы на тему «Исследование структурно-зависимых свойств водных растворов формамида»

УДК 544.273.6

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ЗАВИСИМЫХ СВОЙСТВ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ ФОРМАМИДА

КАНУННИКОВА О.М., МАРАТКАНОВА АН., ШАКОВ А.А.,

*МАРЬИН М.В., *РЕШЕТНИКОВ С.М.

Физико-технический институт УрО РАН, 426000, г. Ижевск, ул. Кирова, 132 *Удмуртский государственный университет, 426039, г. Ижевск, ул. Университетская, 1

АННОТАЦИЯ. Исследованы концентрационные зависимости структурно-чувствительных свойств водных растворов формамида (0; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 85; 100) мол.%. В области низких концентраций (менее 40 мол.%) формамид разрушает Н-сетку структуры воды. Максимум разупорядочения структуры наблюдается в области концентраций формамида (20^40) мол.%. Структурированность растворов растет с увеличением концентрации формамида.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: водные растворы, структура, денсиметрия, вискозиметрия, рефрактометрия,

ИК-спектроскопия, поверхностное натяжение.

ВВЕДЕНИЕ

Система формамид-вода является важной модельной системой при исследовании гидрофильных и гидрофобных взаимодействий [1]. Жидкий формамид представляет собой сильно ассоциированную жидкость, структура которой обусловлена пространственной сеткой водородных связей [2, 3] (Н-связей). Вода также относится к растворителям с сеткой водородных связей. Смешение формамида с водой сопровождается поглощением тепла [4], что связывают с разрушением структуры воды. Уменьшение эндотермического эффекта смешения при повышении температуры авторы [4] объясняют более прочной структурой смеси НС0МН2-Н20 по сравнению со структурой исходных компонентов. В работе [5] эндотермический эффект смешения формамида с водой объясняется разрушением самоассоциированных молекул формамида.

Об интенсивном разрушении структуры воды молекулами формамида свидетельствует также концентрационная зависимость спин-спиновой релаксации протонов

[1]. Вода также разрушает структуру жидкого формамида [1, 5, 6]. По данным спин-спиновой релаксации протонов и ультразвуковых исследований максимум разупорядоченности структуры обоих компонентов находится в области (25^40) мол.% формамида [1]. Предполагается, что в системе формамид-вода существуют смешанные гетероассоциаты, сформированные из молекул обоих компонент.

В то же время ряд авторов предполагает предпочтительное образование самоассоциатов НСОМН2-НСОМН2 и Н2О-Н2О по сравнению с гетероассоциатами НСОМН2-Н2О в системе формамид-вода [1]. Известно также мнение о равновероятном сосуществовании самоассоциатов и гетероассоциатов и об отсутствии соединений предпочтительного состава в системе формамид-вода [1].

Таким образом, несмотря на интерес исследователей к системе формамид-вода, в настоящее время нет общепринятых представлений о структуре водных растворов формамида. Поэтому целью данной работы явилось комплексное экспериментальное исследование водных растворов формамида с целью уточнения роли молекул формамида и воды в формировании структуры растворов и о температурной зависимости структуры водных растворов формамида.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования являлись вода, жидкий формамид, водные растворы формамида (10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 85; 100) мол.%. В работе использовали формамид марки «хч» и свежеперегнанную дистиллированную воду. Для приготовления водных растворов воду предварительно кипятили для удаления растворенных газов.

Температурные зависимости плотности и вязкости растворов получены с использованием водяных термостатов при температурах 20 °С, 40 °С, 60 °С (±0,5°).

Плотность определяли пикнометрическим методом. Объем стеклянного пикнометра

0,9 мл. Используя экспериментально полученные величины плотности, рассчитывали термические коэффициенты объемного расширения [7].

Измерения вязкости растворов проводили с помощью капиллярных вискозиметров ВПЖ-2. На основании измеренных времен истечения рассчитаны кинематическая, динамическая и относительная вязкости, коэффициенты диффузии и характеристики вязкого течения (энергия Гиббса, энтальпия, энтропия вязкого течения) [8].

Используя экспериментальные величины плотности и динамической вязкости, рассчитаны коэффициенты диффузии [9]. Рефрактометрические измерения проводили при 298 К на рефрактометре ИРФ-454 Б2М ( и^0).

Поверхностное натяжение определяли методом счета капель. Расчеты основаны на прямой пропорциональности веса капли, отрывающейся от пипетки, поверхностному натяжению жидкости и радиусу пипетки. Использовали пипетку объемом 5 мл.

Инфракрасные спектры пропускания получены на спектрометре Varian ЕхсаНЬиг 3100 FT-IR с использованием приставки многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). Спектры нормированы на интенсивность пропускания фона.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Концентрационные зависимости термических коэффициентов объемного расширения, рассчитанных на основании данных табл., приведены на рис. 1.

Повышение температуры от 20 °С до 40 °С приводит к резкому росту коэффициента расширения в области концентраций (0-30) мол.%. Поскольку известно [2], что для растворов, структура которых связана водородными связями, характерны меньшие коэффициенты термического расширения, чем для растворов, не имеющих Н-сетки, то рост коэффициента расширения может быть

объяснен разрушением Н-связей структуры воды при добавлении небольших количеств формамида. Наибольшая величина коэффициента объемного расширения, и, следовательно, наибольшее разупорядочение структуры наблюдается для раствора с содержанием ~30 мол.% формамида. Повышение концентрации формамида до 40 мол.% сопровождается уменьшением коэффициента расширения,

который незначительно возрастает при дальнейшем увеличении концентрации

формамида. Концентрационная зависимость коэффициента расширения при повышении температуры от 40 °С до 60 °С носит монотонный характер. Рост коэффициента расширения в области (0-30) мол.%. формамида выражен в меньшей степени, по сравнению с ростом в случае повышения температуры от 20 °С до 40 °С, исчезает максимум в области ~30 мол.%, понижается коэффициент расширения жидкого формамида.

Таблица

Концентрационная зависимость плотности растворов формамида

Конц. ФА, мол.% Температура, °С

20 40 60

0 0,9984 0,9922 0,9832

10 1,0314 1,0204 1,0082

30 1,0748 1,0593 1,0451

40 1,0879 1,0735 1,0587

50 1,1012 1,0863 1,0707

85 1,1297 1,1128 1,0959

100 1,1381 1,1215 1,1050

МОЛЯРНЫЙ ПРОЦЕНТ ФА

• - (20-40) °С; ▲ - (40-60) °С

Рис. 1. Концентрационные зависимости коэффициентов объемного расширения водных растворов формамида при нагреве

Согласно молекулярно-динамического моделирования, для формамида свойственна цепочечная ассоциация молекул и относительно небольшое количество замкнутых циклов, среди которых доминируют димеры.

Циклы проявляют тенденцию к ассоциации. При повышении температуры динамическое равновесие сдвигается в сторону образования цепочечных структур, ассоциация циклов ослабевает [3]. Увеличение доминирующих структур, по-видимому, приводит к увеличению структурированности жидкого формамида и, в результате, термический коэффициент объемного расширения понижается. Небольшие (до 15 мол.%) добавки воды практически не нарушают сетку Н-связей формамида, поэтому коэффициенты объемного расширения водного раствора 85 мол.% формамида в диапазоне температур (20^40) °С и (40^60) °С практически одинаковы.

Зависимость динамической вязкости от концентрации формамида имеет монотонный характер (рис. 2). Это свидетельствует об отсутствии прочных ассоциатов предпочтительного состава.

Известно, что дестабилизация структуры сопровождается уменьшением энергии активации, структурирование - ее возрастанием, поэтому характер зависимостей, представленных на рис. 3, свидетельствует об увеличение структурированности растворов с увеличением концентрации формамида.

молярный процент фа

■ - 20 °С; • - 40 °С; ▲ - 60 °С

Рис. 2. Концентрационная зависимость динамической вязкости водных растворов формамида

О

<

МОЛЯРНЫЙ ПРОЦЕНТ ФА

■ - 20 °С; • - 40 °С; ▲ - 60 °С

Рис. 3. Концентрационная зависимость свободной энергии вязкого течения водных растворов формамида

Концентрационная зависимость свободной энергии вязкого течения монотонно возрастает с увеличением концентрации формамида (рис. 3). Известно, что дестабилизация структуры сопровождается уменьшением энергии активации, структурирование - ее возрастанием, поэтому характер зависимостей, представленных на рис. 3 свидетельствует об увеличение структурированности растворов с увеличением концентрации формамида.

На рис. 4 приведены зависимости коэффициентов диффузии формамида. Зависимости носят монотонный характер, величина коэффициентов диффузии уменьшается с ростом концентрации, что свидетельствует об увеличении размеров ассоциатов на основе молекул формамида (НСОМН2-НСОМН2, НСОМН2-Н2О), т.е. с увеличением концентрации формамида растет ассоциация структурных единиц водного раствора.

Угол наклона графика зависимости относительной вязкости от 4с имеет положительное значение (рис.5). Согласно [10], это говорит о преобладании эффекта Эйнштейна и ориентационной компоненты вязкости над структурной компонентой, описывающей уменьшение вязкости вследствие разрушения структуры воды. Молекула

формамида может образовывать водородные связи за счет карбонильного кислорода и за счет протона аминогруппы, что позволяет ей создавать вокруг себя гидратную оболочку, т.е. молекула формамида обладает гидрофильными свойствами. Поскольку фрагменты сетки Н-связей в гидратной оболочке гидрофильных неэлектролитов и в объемной воде не полностью соответствуют друг другу, то это приводит к разрушению сетки водородных связей в воде. Объем раствора с разрушенной водородной сеткой, по-видимому, недостаточен для того, чтобы привести к уменьшению вязкости раствора формамида по сравнению с вязкостью чистой воды.

МОЛЯРНЫЙ ПРОЦЕНТ ФА

■ - 20 °С; • - 40 °С; ▲ - 60 °С

Рис. 4. Концентрационные зависимости коэффициентов диффузии водных растворов формамида

МОЛЯРНЫЙ ПРОЦЕНТ ФА

■ - 20 °С; • - 40 °С; ▲ - 60 °С

Рис. 5. Концентрационные зависимости относительной вязкости водных растворов формамида

В области концентрации формамида более 66 мол.% относительная вязкость растворов с ростом температуры увеличивается. Вспомним, что термический коэффициент объемного расширения жидкого формамида уменьшался с ростом температуры, т.е. повышение температуры приводило к стабилизации Н-сетки структуры формамида. В водных растворах, по-видимому, наблюдается аналогичный эффект: стабилизируется Н-сетка ассоциатов формамида. С увеличением температуры тепловое движение формамидных ассоциатов активизируется, замедляя вязкое течение.

Монотонное изменение показателя преломления с увеличением концентрации формамида (рис. 6) свидетельствует об отсутствии надмолекулярных структур (молекулярных агрегатов) и фазовых превращений в растворе. Понятие надмолекулярной структуры включает в себя способ упаковки макромолекул в пространственно выделенных элементах, размер и форма таких элементов и их взаимное расположение в пространстве. Другими словами, под надмолекулярной структурой понимают сложные агрегаты из большого числа макромолекул, образующиеся в результате действия межмолекулярных сил

[11]. Зависимость, приведенная на рис. 6, позволяет заключить, что в растворах формамидов отсутствуют надмолекулярные структуры предпочтительного состава. Этот вывод подтверждается зависимостью величины избыточной рефракции от состава растворов (рис. 7). Величина избыточной рефракции говорит о величине межмолекулярных взаимодействий. Отсутствие явно выраженных экстремумов на концентрационной зависимости позволяет предположить, что в растворах формамидов не формируются ассоциаты, имеющие большую прочность, чем другие.

МОЛЯРНЫЙ ПРОЦЕНТ ФА

Рис. 6. Концентрационная зависимость показателя преломления водных растворов формамида при 20°С

МОЛЬНАЯ ДОЛЯ ФА

Рис. 7. Концентрационная зависимость величины избыточной рефракции

ИК-спектроскопия. В [12] приведены расчеты инфракрасных спектров формамида. Квантово-химические расчеты равновесной геометрии, силовых постоянных и ЭОП линейных и циклических димеров формамида выполнены фрагментарным методом. Мы сравнили наши спектры водных растворов формамида (рис. 8) с расчетами, проведенными в [12]. Сравнение рассчитанных частот свободной молекулы и полос комплексов показывает, что полосы около 3424 см-1 и 3552 см-1 относятся к колебаниям свободных МН связей, а другие полосы в области (3200-3500) см-1 относятся к колебаниям Н-связанных МН-групп.

100

80-

60-

£ 40-

20-

0-

/ ' I уСЫ (III)

5^ (II)1

уС=° (І) 5СН

0 мол.% ФА 10 мол.% ФА 20 мол.% ФА 30 мол.% ФА 40 мол.% ФА 50 мол.% ФА 85 мол.% ФА 100 мол.% ФА

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000

1

Волновое число, см

Рис. 8. ИК-спектры пропускания водных растворов формамида

В спектре концентрированного формамида наблюдается широкая полоса в области (3150-3450) см-1, в которую, видимо, дают вклад колебания свободных и Н-связанных групп. Явно выраженные пики (2880, 2771 и 2702) см-1 относятся к валентным колебаниям СН-групп. Два последних пика относятся к СН-группам, связанным с неподеленной электронной парой азота [13]. Согласно [12] «I амидная полоса» 1743 см-1, рассчитанная для изолированной молекулы формамида, соответствует полосе 1706 см-1 в экспериментальном ИК спектре разбавленных растворов. Эта полоса сдвигается к более низкой частоте 1650 см-1 в линейном димере. В теоретическом ИК спектре линейного тримера частоты (1650, 1657 и 1741) см-1. Нормальные колебания линейного тетрамера включают четыре п (С=0) частоты: (1650, 1655, 1659 и 1741) см-1. Самая высокая частота соответствует колебаниям свободной С=0 связи, а другие полосы относятся к Н-связанным группам. Структура циклических кластеров такова, что все С=0 группы включены в водородные связи, и расчет дает частоты амид I в районе (1680-1703) см-1. В экспериментальном спектре КР линия 1669 см-1 чистого формамида смещается к 1708 см-1 в спектре разбавленных растворов. Авторы [12] считают, что отсутствие полосы около 1741 см-1 свидетельствует об отсутствии линейных кластеров, и поэтому эти структуры можно исключить.

В спектре формамида наблюдается широкая полоса в области (1570-1720) см-1. В высокочастотную область полосы дают вклад валентные колебания свободных и ассоциированных С=О связей («I амидная полоса»). Низкочастотная область полосы сформирована деформационными колебаниями МН-связей («II амидная полоса»).

В отличие от спектра, опубликованного в [14], в спектре, полученном в нашей работе, связи колебаний С=О и МН-связей не разделены. Возможно, это связано с присутствием ОН-групп в растворе исследуемого формамида, которые дают вклад в область ~1630 см-1.

Пик поглощения 1387 см-1 относится к деформационным колебаниям С-Н связей.

Полоса в области (1150-1310) см-1 связана с валентными колебаниями свободных (~1240 см-1) и ассоциированных (~1280 см-1) С-№ связей («III амидная полоса»). Пик 1050 см -1, соответствующий валентным колебаниям С-О-С связей сложных эфиров, вызван, вероятно, присутствием в составе формамида следовых количеств метил- (этил-) формиатов, использующихся при промышленном производстве формамида.

Разбавление формамида водой приводит к уширению полосы (3150-3450) см-1 в сторону более высоких частот в результате вклада от колебаний валентных ОН-групп, при этом исчезает тонкая структура полосы поглощения МН-групп. При концентрации формамида 40 мол.% полоса уширяется вплоть до 3630 см-1 и при дальнейшем разбавлении уширения не наблюдается.

Наблюдается уменьшение интенсивности пиков поглощения СН-групп (2884, 2775, 2702 и 1387) см-1. Полоса (1570-1720) см-1 сужается с низкочастотной стороны за счет уменьшения вклада от деформационных МН-колебаний.

При изменении концентрации водных растворов формамида качественные изменения претерпевает область (1150-1310) см-1 («III амидная полоса»). При уменьшении концентрации формамида исчезает плечо с низкочастотной стороны и сужается пик 1315 см-1 .

На рис. 9 приведены разностные ИК-спектры растворов. Разностные спектры получены вычитанием спектра формамида из спектра растворов.

Введение небольших количеств воды в формамид приводит к увеличению интенсивности спектров в области (1000-1800) см-1, что можно объяснить увеличением ассоциированности молекул формамида. Этот эффект подтверждает интерпретацию концентрационной зависимости термического коэффициента объемного расширения. Первые добавки воды не только не разрушают сетку Н-связей формамида, но и приводят к некоторому увеличению числа ассоциированных молекул формамида.

Концентрационная зависимость величины поверхностного натяжения также подтверждает вывод о том, что введение небольших количеств воды практически не изменяет структуру формамида: величины поверхностного натяжения жидкого формамида и раствора с содержанием 85 мол.% формамида одинаковы.

Отрицательное отклонение поверхностного натяжения от изотермы идеального раствора характерно для систем с преимущественным взаимодействием молекул одного сорта, т.е. в растворах предпочтительно формирование ассоциатов НСОМН2-НСОМН2 и Н2О-Н2О, чем НСО№-Н2О.

Изменение наклона изотермы поверхностного натяжения говорит о фазовых переходах в поверхностном слое в области средних концентраций формамида. Известно, что величина поверхностного натяжения коррелирует с величиной свободного объема: чем больше свободный объем, тем меньше поверхностное натяжение.

1

Волновое число, см

Рис. 9. Разностные ИК спектры растворов формамид-вода (спектры растворов за вычетом спектра формамида). На вкладке - увеличенный фрагмент разностного спектра в области, соответствующей валентным колебаниям С]\-групп («III амидная полоса»)

МОЛЯРНЫЙ ПРОЦЕНТ ФА

Рис. 10. Концентрационная зависимость поверхностного натяжения водных растворов формамида при комнатной температуре (22 °С)

Судя по зависимости, представленной на рис. 10, с увеличением концентрации формамида увеличивается свободный объем в структуре раствора. Такой эффект свидетельствует о формировании Н-сетки, пространственное направление связей которой создает для этого условия [2]. Н-сетка структуры формамида практически полностью сформирована уже при концентрации формамида 85 мол.%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведено исследование структурно-чувствительных свойств жидкого формамида и водных растворов формамида. Впервые измерены: показатели преломления и поверхностное натяжение растворов, получены и проанализированы ИК-спектры водных растворов формамида. С использованием данных денсиметрии впервые рассчитаны термические коэффициенты объемного расширения. Используя данные вискозиметрии, впервые рассчитана свободная энергия вязкого течения.

1. Повышение температуры не приводит к разрушению Н-сетки жидкого формамида: термический коэффициент объемного расширения не изменяется с увеличением температуры. Этот вывод согласуется с выводом работы [3], в которой на основании теоретического моделирования структуры формамида показано, что повышение температуры приводит к ослаблению ассоциации циклов, но при этом ассоциация цепочечных структур не нарушается.

2. Результаты нашей работы подтверждают ранее сделанный вывод о разрушении структуры воды при введении в нее молекул формамида [4]. Появление разупорядоченной области в структуре воды приводит к увеличению термического коэффициента объемного расширения. Максимальный относительный объем области с разупорядоченной структурой наблюдается в растворах с содержанием формамида (20-30) мол.%: именно при этой концентрации при температуре 20 °С наблюдается экстремум на концентрационной зависимости коэффициента объемного расширения.

Повышение температуры приводит к стабилизации структуры водного раствора формамида (30 мол.%) и проявляется в уменьшении термического коэффициента объемного расширения.

3. Концентрационные зависимости вязкости, свободной энергии вязкого течения, избыточной рефракции, поверхностного натяжения носят монотонный характер, что свидетельствует об отсутствии ассоциатов предпочтительного состава в водных растворах во всем диапазоне концентраций формамида.

Рост коэффициента диффузии формамида и концентрационная зависимость парциальных молярных объемов свидетельствуют об увеличении размеров ассоциатов с ростом концентрации формамида, т.е. формируются самоассоциаты молекул формамида.

Анализ величин поверхностного натяжения свидетельствует о предпочтительном образовании НСОМН2-НСОМН2 и Н2О-Н2О, а не гетероассоциатов НСОМН2-Н2О, т.е. подтверждается вывод, сделанный ранее в работах [1].

Увеличение структурированности водных растворов с ростом концентрации формамида сопровождается уменьшением поверхностного натяжения, т.е. увеличением свободного объема в структуре.

4. Анализ разностных ИК-спектров позволяет заключить, что в области высоких концентраций формамида (15 мол.%) вода не приводит к разрушению Н-сетки формамида, т.е. вывод работы [5] не подтверждается.

Свободный объем структуры жидкого формамида не уменьшается при добавлении небольших количеств воды (15 мол.%), т.е. подтверждается вывод авторов [4] о том, что первые добавки воды не приводят к разрушению структуры формамида.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сухно И.В., Бузько В.Ю., Паношкин В.Т., Ковалева И.А. Некоторые особенности структуры бинарных смесей формамид-вода по данным протонной спин-спиновой релаксации // Журнал структурной химии. 2004. Т.45, №4. С. 748-750.

2. Родникова М.Н. Особенности растворителей с пространственной сеткой Н-связей // Журнал физической химии. 1993. Т.67, №2. С. 275-280.

3. Бушуев Ю.Г., Зайчиков А.М. Структурные свойства жидкого формамида // Известия АН. Сер. химическая. 1998. №10. С. 1911-1917.

4. Белоусов В.П., Панов М.Ю. Термодинамика водных растворов неэлектролитов. Л. : Химия, 1983. 264 с.

5. Железняк Н.И. Сольватация и межмолекулярные взаимодействия в растворах: Автореф. дис. докт. хим. наук. Иваново, 2006. 38 с.

6. Железняк Н.И., Бушуев Ю.Г. Концентрационные структурные изменения в бинарных водных смесях по данным о растворимости аргона и результатам компьютерного моделирования // Химия и хим.технологии. 2002. Т.45, вып.5. С.25-30.

7. Харнед Г., Оуэн Б. Физическая химия растворов электролитов. М. : Изд-во иностр. лит. 1952. 629 с.

8. Малкин А. Я., Чалых А. Е. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения. М., 1979. 325 с.

9. Столяров Е.А., Орлова Н.Г. Расчет физико-химических свойств жидкостей. Л. : Химия. 1976. 1123 с.

10. Масимов Э.А., Пашаев В.Г., Гасанов Г.Ш. и др. О структурных изменениях в разбавленных водных растворах NaOH и КОН // FIZIKA. 2007. dLD XIII. №1-2. С. 139-143.

11. Крестов Г.А. Термодинамика процессов в растворах. Л. : Химия. 1984. 272 с.

12. Фурер В.Л., Пантелеева Т.А. Расчёт ИК-спектров ассоциатов молекул формамида. Химия и компьютерное моделирование. Бутлеровские сообщения. 2001. №4.

URL: http://chem.kstu.ru/butlerov comm/vol1/cd-a1/data/JCHEM&CS/russian/n4/fuUist4.htm (дата обращения 14.01.2010).

13. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М. : Мир. 1965. 216 с.

14. Spectral Database for Organic Compounds SDBS, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST).

URL: http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct frame top.cgi (дата обращения 14.01.2010).

STUDY OF STRUCTURE-SENSITIVE PROPERTIES OF FORMAMIDE AQUEOUS SOLUTIONS

Kanunnikova O.M., Maratkanova A.N., Shakpv A.A., *Maryin M.V., *Reshetnikov S.M.

Physical-Technical Institute, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Izhevsk, Russia *Udmurt State University, Izhevsk, Russia

SUMMARY. The concentration dependence of structure-sensitive properties of formamide aqueous solution were studied (0; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 85; 100) mol.%. Formamide breaks water H-net in the range below 40 mol.%. At (20^40) mol.% of formamide a maximum disorder is observed. Solution structuring increases when rising formamide concentration.

KEY WORDS: aqueous solution, structure, densimetry, viscosimetry, refractometry, IR-spectrocsopy, surface tension.

Канунникова Ольга Михайловна, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории ультрадисперсных систем ФТИ УрО РАН, тел. (3412)21-26-55, e-mail: uds@pti. udm.ru

Маратканова Алена Николаевна, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории ультрадисперсных систем ФТИ УрО РАН

Шаков Анатолий Анатольевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаб. механоактивации органических систем ФТИ УрО РАН, тел. (3412) 21-69-66, e-mail: uds@pti.udm.ru

Марьин Максим Владимирович, студент химического факультета УдГУ

Решетников Сергей Максимович, доктор химических наук, профессор кафедры физической и органической химии УдГУ, руководитель научно-образовательного центра «Физика, химия и технология наноматериалов»