CC BY
7МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ
РОСТ КРИСТАЛЛОВ ИЗ ПЕРЕСЫЩЕННЫХ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ НА ПОЛИМЕРНЫХ ПОДЛОЖКАХ
Болоцкова П.Н.1, Баранова Е.Н.4, Бункин Н.Ф.1,2, Воронов В.В.2, Джураев Й.Т.3, Козлов В.А.1, Тимченко С.Л.1, Хыонг M.T.1, Новаковская Ю.В.4
1 Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана, ул. 2-я Бауманская, 5, 105005, Москва, Россия 2Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, ул. Вавилова, 38,
119991, Москва, Россия 3Самаркандский Государственный Университет им. Шарофа Рашидова, Университетский бульвар, 15, 140104, Самарканд, Республика Узбекистан 4Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Ленинские горы, 1/3,
119991, Москва, Россия [email protected]; [email protected]; [email protected];[email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected];
В экспериментах по Рентгеновской дифрактометриии рефрактометрии была изучена специфика кристаллообразования из пересыщенных водных растворов различных солей на полимерной подложке Нафиона. Растворы были приготовлены на основе природной деионизованной воды и воды, обедненной по дейтерию. Ранее было установлено, что при набухании Нафиона в природной деионизованной воде с поверхности полимера в объем жидкости разматываются полимерные волокна, в то время как в обедненной по дейтерию воде этот эффект отсутствует. Представляет интерес исследовать влияние размотанных волокон на процесс кристаллообразования. Были проведены контрольные эксперименты, в которых кристаллы выращивались на гладкой поверхности в отсутствие полимерной подложки. В экспериментах по рефрактометрии были оценены скорости роста кристаллов на гладких и полимерных подложках. В экспериментах по Рентгеновской дифрактометрии были получены рентгенограммы кристаллических образцов. Оказалось, что эффект разматывания полимерных волокон влияет на кристаллообразование в случае достаточно сложных кристаллических структур, включающих молекулы воды. Так, для кубической решетки на примере KCl не было обнаружено различий в дифрактограммах кристаллов, выращенных на гладких и полимерных подложках. Однако, различия появляются для растворов CuSO4 на основе деионизованной природной воды. Известно, что кристаллы CuSO4, выращенные из пересыщенного водного раствора, являются либо пентагидратами CuSO4 х 5H2O (a = 5.9 Ä, b = 6.1 Ä, c = 10.7 Ä; а = 77.33°, ß = 82.27°, у = 72.57°, триклинная сингония), либо тригидратами CuSO4 х 3H2O (a = 5.6 Ä, b = 13.03 Ä, c = 7.3 Ä; а = 90°, ß = 97,1°, у = 90°, моноклинная сингония). Если кри4 сталл CuSO4 выращен на полимерной подложке, для которой наблюдается эффект разматывания, то он является тригидратом, в то время как на гладкой подложке формируется пентагидрат. Отметим, что при выращивании из пересыщенных растворов на основе обедненной по дейтерию воды (где эффекта разматывания нет) для всех исследованных кристаллов не было выявлено различий в случае гладкой и полимерной подложки; для водного раствора CuSO^ обоих случаях была идентифицирована триклинная сингония пентагидрата CuSO4 х 5H2O. Можно предположить, что разматыванияе полимерных волокон перпендикулярно подложке влияет на формирование кристаллических зародышей из пересыщенного водного раствора. При разматывании полимерных волокон один из углов а, ß или у всегда будет равен 90°, что характерно для кубической и моноклинной сингонии, но не может быть реализовано для триклинной сингонии. Именно это можно рассматривать как основную причину образования моноклинныхтригидратов CuSO4 х 3H2O на полимерной подложке.
