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
18
1
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.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

£ 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.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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.%.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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»