Научная статья на тему 'Влияние γ-излучения на физико-химические свойства  вакуумных масел ВМ-4 и ВМ-5'

Влияние γ-излучения на физико-химические свойства вакуумных масел ВМ-4 и ВМ-5 Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
63
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Магомедбеков Э. П., Сазонов А. Б., Ермаков В. И.

Методами оптической спектроскопии, спектроскопии ЯМР, спинового эха, а также путем измерения диэлектрической проницаемости исследовано влияние гамма-излучения на физико-химические свойства минеральных вакуумных масел ВМ-4 и ВМ-5. Установлено, что под действием излучения в маслах разрушаются преимущественно кратные связи, что вызывает “разрыхление” их структуры. Вместе с тем межмолекулярные взаимодействия несколько усиливаются, отражая возрастание интенсивности трансляционного движения молекул.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Магомедбеков Э. П., Сазонов А. Б., Ермаков В. И.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of γ-radiation on physicochemical properties of vacuum oils VM-4 and VM-5

Influence of gamma-radiation on physicochemical properties of vacuum coal oils VM-4 and VM-5 has been studied by methods of optical spectroscopy, NMR spectroscopy, and spin echo and by measuring of dielectric permeability. It has been found that mainly multiple chemical bonds in oils break apart under influence of radiation. This causes loosening of their structure. At the same time the intermolecular interactions become a little stronger. This reflects an increase of molecule translation movement intensity.

Текст научной работы на тему «Влияние γ-излучения на физико-химические свойства вакуумных масел ВМ-4 и ВМ-5»

Влияние у-излучения на физико-химические свойства вакуумных масел ВМ-4 и ВМ-5

Магомедбеков Э.П., Сазонов А.Б. (absazonov@mail.ru), Ермаков В.И.

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева

Использование вакуумных масел в технологических установках радиационно-химических производств и предприятий атомной энергетики сопряжено с неизбежным изменением их физико-химических характеристик, возникающим вследствие воздействия радиации. В настоящей работе получены данные по УФ-спектрам поглощения, диэлектрическим характеристикам временам ЯМ-релаксации и химическим сдвигам ПМР вакуумных масел ВМ-4 и ВМ-5 как необлученных, так и подвергнутых у-облучению на установке РХМ у-20 (излучение 60Со). Облучение проводилось в течение 7 суток, полученная доза составила « 10,3 Мрад.

Оптические спектры получены в диапазоне 300-500 нм с помощью спектрофотометра СФ-46, в котором штатный блок измерения оптической плотности был заменен цифровым вольтметром Щ1312, который подключался к выходным гнездам блока фотоэлементов. Это позволило существенно повысить чувствительность спектрофотометра к малым изменениям оптической плотности. Диэлектрические характеристики измерялись с помощью "Измерителя ЯСЬ" типа Е7-12. Спин-решеточное время релаксации Т1 протонов определялось на релаксометре ЯМР Казанского завода вычислительных машин, модернизированном нами с целью увеличения чувствительности к сигналу спинового эха. Спектры ПМР снимались на ЯМР-спектрометре "ТББЬЛ ББ-467" на частоте 60 МГц.

Оптические спектры поглощения

Оптические спектры поглощения масел были получены для их растворов в хлороформе с объемными концентрациями 10%, 20%, 30%. Как известно, оптическое пропускание T и оптическая плотность D вещества определяются соотношениями [1, с.14]:

T = I/Io , D = - log T = log(V/), (1)

где I и I0 соответственно интенсивности прошедшего через исследуемый образец и падающего на него света (рис.1а). Если в качестве образца сравнения использовать хлороформ, рис.1б, и полагать, что интенсивности I и I0 пропорциональны напряжениям, отсчитываемым по шкале вольтметра, то выражение для оптической плотности может быть записано как

I uX\ I uX\ I uX \

d41 :=log-— d42 :=log-— d43 :=log-— • (2)

n uxm41 n uxm42 n uxm43

n/ \ n/ \ n/

Кроме оптической плотности при анализе спектров нами также будет рассматриваться оптическое поглощение [2, с.9], т.е. относительные разности токов фотоэлемента (напряжений) иХ -для кюветы, заполненной чистым хлороформом и ихт - для кюветы с раствором необлученного масла в хлороформе, иХМ - то же для раствора облученного масла:

5ип/иХп = (иХп - ихт41п)/иХп ,

5ип/иХп = (иХп - ихт42п)/иХп, I . (3)

5ип/иХп = (иХп - ихт43п)/иХп . J

В этих выражениях цифры 41, 42 и 43 означают, что запись относится к необлученному маслу ВМ-4, концентрация которого в хлороформе отвечает 10, 20 и 30 объемным процентам. Аналогично обозначены растворы с маслом ВМ-5. Для тех же растворов с облученным маслом приняты обозначения Б41, Б42, Б43, иХМ41, иХМ42, иХМ43, Ди41, Аи42, Аи43 и Б51, Б52, Б53, иХМ51, иХМ52, иХМ53. В таблице 1 приведены значения указанных величин, согласно которым построены оптические спектры масел ВМ-4 и ВМ-5, рис.1,2. Они позволяют сделать ряд выводов.

а

б

Рис.1. Расположение источника света (1) и образца (2) при обычном фотометрировании (а) и при фотометрировании с кюветой сравнения (б). 10 и I - интенсивности падающего и прошедшего света, X и ХМ - кюветы с хлороформом и раствором масла в хлороформе.

Таблица 1.

Значения напряжений (мВ), пропорциональных току фотоэлемента спектрофотометра для хлороформа, растворов необлученных масел в хлороформе с концентрациями 10, 20, 30% (об.) и таких же растворов облученных масел.

2

2

1

\ нм Необлученное масло Облученное масло

иХ ихт ихт ихт ихт ихт ихт иХМ иХМ иХМ иХМ иХМ иХМ

41 42 43 51 52 53 41 42 43 51 52 53

300 8 9 8 8 8 9 8 9 9 8 9 9 8

310 8 8 8 7 8 8 8 8 8 7 9 9 8

320 15 7 7 6 15 14 15 7 7 6 17 15 14

330 43 7 7 6 46 43 46 9 7 7 50 44 42

340 136 16 12 8 151 140 146 36 14 8 149 139 134

350 239 53 42 18 261 255 258 104 45 21 263 249 239

360 320 134 117 65 352 351 349 203 123 71 351 336 328

370 373 233 213 151 410 412 404 298 225 163 406 392 386

380 387 292 272 213 427 428 421 343 285 227 421 411 406

390 393 324 303 252 432 434 426 362 316 264 426 417 419

400 384 342 327 293 418 424 416 370 339 298 415 407 405

410 380 362 352 327 415 422 412 380 365 332 411 404 402

420 392 391 386 369 429 434 426 402 396 370 424 419 417

430 378 386 377 369 413 418 411 392 390 379 408 403 400

440 340 354 346 369 372 373 367 355 356 241 365 363 359

450 281 294 289 369 306 306 303 293 293 284 299 298 294

460 200 214 209 369 218 219 218 211 213 208 217 212 211

470 225 235 239 369 246 252 243 238 238 234 246 235 242

480 488 512 529 499 536 555 532 531 537 522 540 512 520

490 906 965 962 942 976 993 972 946 963 948 966 955 954

500 974 1046 1037 1020 1060 1061 1045 1022 1044 1025 1038 1030 1020

Во-первых, спектры и одного, и другого масла характеризуются, главным образом, одной интенсивной полосой, которая для ВМ-4 лежит в области 340 нм, а для ВМ-5 она расположена левее - при 315 нм. Во-вторых, спектры масла ВМ-4 значительно интенсивнее спектров масла ВМ-5. Кроме того, в спектре масла ВМ-4 присутствует довольно интенсивная линия, максимум поглощения которой скрыт наложением левой интенсивной областью спектра, а длинноволновый край образует минимум около 460 нм. Эта часть спектра незаметна при низких концентрациях масла и становится наблюдаемой при содержании масла более 20%. Аналогичная, но менее заметная картина наблюдается и в спектрах масла ВМ-5 (рис.3).

а

б

10%М4+ 90%СНС1 3

10% М4+ 90%СНС1 3

а41

0.5

Б41

-0.5

ч \ \ +■ \ Ч \ А.

Н 1 К

1.5

а42

Б42

0.5

"0.5

а43

Б43

300 340 380 420 460 500

к

п

20% М4+ 80%СНС1 3

/ \

/ \

Гт -1- | -| н-н-

300 340 380 420 460 500

к

п

30%М4+ 70%СНС1 3

300

350

400

к

450

500

8и41

п

иХп 0.5 +++

Аи41

п

иХ

п 0

-0.5

Г ч \ \ \ ТГ

\ \ \ т

8и42

иХ

п 0.5

н-

Аи42

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

иХ

п 0

-0.5

8и43

иХ

Аи43

иХ

-0.5

-1

300

300 340 380 420 460 500

к

п

20%М4 + 80%СНС1 3

300 350 400 450 500

к

п

30%М4+ 70%СНС1 3

350

400

к

450

500

Рис.2. Оптические спектры вакуумного масла ВМ-4; оптическая плотность (а) и поглощение (б).

Спектры необлученного масла отмечены крестиками, а облученного - пунктиром.

Положение левой полосы поглощения (315-340 нм) масел ВМ-5 и ВМ-4 может быть связано с присутствием в них полиеновых соединений [3, с.16], а именно СН3(СН2= СН2)3- в масле ВМ-5 и СН3(СН2= СН2)4- в ВМ-4. Этот вывод согласуется и с соотношением интенсивностей полос, которые более значительны в масле ВМ-4 по сравнению с их интенсивностью для масла ВМ-5. Облучение масла ВМ-4 сдвигает полосу 340 нм в коротковолновую область, что особенно заметно при содержании масла в растворе 10%. С ростом концентрации масла становятся видны и другие последствия облучения. Так в масле ВМ-4 исчезает длинноволновая полоса, и минимум при 460 нм пропадает (30%-ные растворы), а спектры масла ВМ-5 становятся несколько более интенсивными. Эти эффекты обусловлены, по-видимому, преимущественным разрушением под влиянием облучения кратных связей и ролью растворителя (СНС13), проявляющейся в случае масла ВМ-5.

Интересно также сопоставить характер изменений оптических плотностей растворов масел в хлороформе в зависимости от их концентрации для необлученных и облученных масел. Обычно это делается путем сравнения значений оптических плотностей в максимумах соответствующих полос исследуемых спектров. Поскольку в нашем случае такие характерные полосы не

1

1

п

п

0

1

п

1

п

п

п

0

п

п

п

п

п

п

п

п

а

б

УМ5 10% + 90% СНС1 3

-0.1

300 350 400 450 500

X

п

УМ 5 20% + 80% СНС1 3

0.05

d52 0

п 0

I I I

Б52

-0.05

-0.1

300 350 400 450 500

X

п

УМ 5 30% + 70% СНС1 3

0.05

0.025

d53

п

I I I

053 п 0

-0.025

-0.05

300 350 400 450 500

X

УМ5 10% + 90% СНС1 3

8и51

п

— 0.05 иХ

п

I I I

Аи51 ^ —0.1

иХ

п

-0.15

300 350 400 450 500

X

п

УМ5 20% + 80% СНС1 3

0.1

8и52

п

иХ

п

I I I

Аи52

иХ

п -0.1

-0.2

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

300 350 400 450 500

X

п

УМ5 30% + 70% СНС1 3

8и53

п

0.1

0.05

иХ п

I I I

Аи53 0

п

иХ

п

-0.05

-0.1

л

. \ / * { 1

1 1 \ \ \ V ч^

V \ * V -4—

300 350 400 450

X

500

Рис. 3. Оптические спектры вакуумного масла ВМ-5; оптическая плотность (а) и поглощение (б). Спектры необлученного масла отмечены крестиками, а облученного - пунктирными линиями.

0

п

п

п

п

всегда удается точно определить (см., например, рис. 3б,УМ-5 10%+90% СНС13), то мы прибегли к другому способу такого сопоставления. Для этого были рассчитаны среднеарифметические значения оптических плотностей sd4, sD4, sd5 и sD5 по всем назначенным длинам волн; в нашем случае их число составляет 21 (табл. 1).

На рис. 4 приведены зависимости величин sd4, sD4, sd5, sD5 от концентрации масла в растворе. Видно, что интервал изменений оптической плотности в растворах масла ВМ-4 примерно на порядок больше, чем в растворах ВМ-5. Однако последствия радиолиза в масле ВМ-5 более заметны. В целом оптические свойства 30%-ных растворов облученного и необлученного масла ВМ-4 оказываются примерно одинаковыми, тогда как при малых концентрациях они различались довольно сильно. Противоположным образом ведут себя растворы масла ВМ-5: при низких концентрациях их оптические плотности не зависят от облучения, тогда как с ростом концентрации они все более различаются.

б

а

sd4

P

sD4 P

*хх

0.2

0.15

0.1

0.05

> <

<

* /

? \

sd5

P -

2

■0.015 -0.02 0.025

г

sD5 -0.03 P

-0.035 -0.04 -0.045

А

1 2

Рис. 4. Зависимость среднеарифметических значений оптических плотностей растворов в CHCl3 облученных (sD4, sD5) и необлученных ^4, sd5) масел ВМ-4 (а) и ВМ-5 (б) от их концентрации. Концентрации растворов 10, 20 и 30% (об.) соответствуют значениям абсцисс p+1 = 1; 2; 3.

Диэлектрическая проницаемость

Изменение кратности связей, происходящее в процессе облучения, должно отразиться на степени их поляризации, что будет вызывать соответствующий прирост диэлектрической проницаемости (ДП) масла. Для проверки этого предположения были измерены значения ДП исследованных масел, не подвергнутых облучению и облученных. Измерения проводились бесконтактным методом с помощью "Измерителя ЯСЬ" и ячейки емкостного типа (рис. 5а), которая предварительно градуировалась по жидкостям с известными значениями ДП (табл. 2). Полученная калибровочная кривая приведена на рис.5 б.

а

б

^гг

3

2

3

т

1

0 5 10 15 20 25 30

т

Рис.5. Бесконтактная измерительная ячейка (а) для определения диэлектрической проницаемости и ее калибровочная кривая (б). 1 - стеклянная пробирка, 2 - электроды, 3 - подключение

к измерителю ЯСЬ.

Обработка данных табл. 2 и рис. 5б показывает, что калибровочная кривая является прямой с хорошим коэффициентом корреляции Я = 0.9998. Это позволяет воспользоваться прямой, (рис. 4б) для определения значений ДП растворов необлученных и облученных масел ех по измеренным для них емкостям Сх. Полученные значения ех свидетельствуют, что облучение вызывает возрастание ДП и, следовательно, увеличение рефракции химических связей, что может быть связано с "разрыхлением" структуры масел. При этом масло ВМ-4 оказывается более подвержено такому разрыхлению по сравнению с маслом ВМ-5 (ВМ-4 менее устойчиво к радиации, нежели ВМ-5), поскольку прирост ДП после облучения ВМ-4 составляет 2.92%, а прирост для ВМ-5 - 1.73%. Данный вывод согласуется с результатом анализа оптических спектров, сделанного выше.

Таблица 2.

Значения ДП эталонных жидкостей, соответствующие емкости измерительной С-ячейки, емкости ячейки с маслом и полученные для них значения ДП

№ п/п Объект е, отн. ед С, пкФ Сх, пкФ ех, отн. ед

1 Пустая пробирка (воздух) 1.001 1.048

2 Диоксан 2.2 1.190

3 Хлороформ 4.8 1.393

4 Ацетон 21.24 2.658

5 ВМ-4, 30%, не облученное 1.306 4.556

6 ВМ-5, 30%, не облученное 1.315 4.691

7 8 ВМ-4, 30%, облученное ВМ-5, 30%, облученное 1.321 1.324 4.637 4.718

ЯМР-спектроскопия высокого разрешения

Поляризация диэлектрика в электрическом поле приводит к перераспределению электронных плотностей во внутримолекулярных химических связях, что, как было отмечено, изменяет их рефракцию и диэлектрическую проницаемость. Вместе с тем перераспределение электронных плотностей в молекулах должно проявляться и в спектрах ядерного магнитного резонанса

450 400 100 50 0 Гц

Рис.6. Спектр ЯМР 30%-ногораствора масла ВМ-4 в хлороформе; линии спектра: 1 - СНС13, 2,3,4,5 - масло. И - интенсивность линии. Значения химических сдвигов приведены в табл. 3. (ЯМР), т.е. отражаться в значениях химического сдвига, ширине и форме линий.

Были получены спектры ЯМР 30%-ных растворов облученных и необлученных масел ВМ-4 и ВМ-5 в хлороформе, а также спектры облученного и необлученного неразбавленного хлороформом масла ВМ-5. Спектры ЯМР растворов масел ВМ-4 и ВМ-5 аналогичны друг другу. Они содержат линию (1) растворителя СНС13 (рис. 6) и две широкие полосы (2-5) в районе 63-66 Гц и 35-37, принадлежащие собственно маслу. Неразбавленное масло ВМ-5 (без хлороформа) характеризуется более широкими по сравнению с раствором полосами 2-5. Значения химических сдвигов соответствующих линий и другие параметры рассматриваемых спектров приведены в таблице 3.

Облучение по-разному проявляется в спектрах ЯМР для ВМ-4 и ВМ-5. Так, интенсивность основного сигнала (при 52) для масла ВМ-4 в результате облучения несколько уменьшается, а для масла ВМ-5 возрастает (h2/hi)BM-4 < (h2/hi)BM-5 (табл.3). Кроме того, на правом склоне меньшей линии (при 85 ) неразбавленного масла ВМ-5 появляется новая линия, отнесение которой нам не удалось выполнить. Наиболее интересным оказывается, по нашему мнению, неравенство (^/^)ВМ-4 < (^/^)ВМ-5, возникающее, по-видимому, вследствие изменения ширины этих сигналов. Это, в свою очередь, может быть обусловлено переходом к другим процессам релаксации, вызванным облучением.

Таблица 3.

Значения химических сдвигов 8, отношений hi/hi (h i - необлученное и h2 - облученное масло) высот сигналов ЯМР высокого разрешения для растворов в CHCl3 вакуумных масел ВМ-4 и ВМ-5 и чистого ВМ-5масла. АН - ширины линий неразбавленных в CHCl3 облученного и необлученного

масла ВМ-5

№ п/п Раствор 8i, Гц/мд 82, Гц/мд 83, ц/мд 84, Гц/мд 85, Гц/мд h2/hx

1 2 3 4 ВМ-4 не облуч. + CHCl3 ВМ-5 не облуч + CHCl3 ВМ-4 облуч. + CHCl3 ВМ-5 облуч. + CHCl3 422/ 7.03 422/ 7.03 422/ 7.03 422/ 7.03 65/ 1.08 65/ 1.08 62/ 1.03 62/ 1.03 43/ 0.72 44/ 0.73 38/ 0.63 39/ 0.65 0.889 1.333

АН, Гц

5 ВМ-5 не 65/ 41/

6 облуч. 1.08 0.68 65

ВМ-5 65/ 47/

облуч. 1.08 0.78 57

Спин-решеточная ЯМ-релаксация и межмолекулярные взаимодействия в маслах

Для проверки этого предположения методом спинового эха были измерены времена спин-решеточной релаксации Т\. Особенности межмолекулярных взаимодействий могут быть проанализированы также путем определения формы линии 52. Эта задача решалась методом линейных анаморфоз. Вначале рассмотрим результаты определения Т1.

Существует ряд способов измерения времени спин-решеточной релаксации, из которых наиболее точным является метод спинового эха [4]. Мы воспользовались наиболее простым вариантом этого метода, а именно - двухимпульсным методом Хана [5, с.56], использующим 90о -180о последовательность зондирующих импульсов:

90о - т- 180о - т- П. . . . г . . . . 90о - т- 180о . . . . , (4)

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

где т и г - времена между импульсами и их сериями, а значок П обозначает сигнал эха. Его амплитуда А в общем случае описывается выражением:

A = A0

f

1 - exp

Y

T

i

f

exp

- — - — Dy2G V T2 12

Л

(5)

t

где А0 - начальная амплитуда (рис. 7), Б - коэффициент самодиффузии, у - гиромагнитное отношение, О - градиент магнитного поля ЯМ-релаксометра, Т2 - время спин-спиновой релаксации. Если по условиям эксперимента значение второй экспоненты близко к единице, что достигается выбором соответствующих значений величин т и г, то уравнение (5) существенно упрощается:

А - А0

1 - ехр

Т

1 у

(6)

А А0

г

Рис.7. Характер изменения амплитуды сигнала спинового эха в зависимости от длительности паузы между сериями импульсов; А0 - начальная амплитуда.

Погрешность определения Т1 с помощью соотношения (6) зависит не только от вклада второй экспоненты в уравнении (5), но и от правильности выбора предэкспоненциального множителя - начальной амплитуды А0. Одним из критериев такого выбора является то обстоятельство, что при А0, максимально близком к его истинному значению, зависимость /п(1-А/А0) = - г/Т1 должна быть прямой, проходящей через начало координат. Этот критерий в нашем случае оказался неэффективным, поскольку компьютерное построение графика не позволило отличить необходимую прямую, соответствующую истинному значению А0, от слегка вогнутых или выпуклых зависимостей, образующихся при неправильном выборе А0. Поэтому мы использовали следующий прием обработки результатов измерений.

Поскольку всякое отклонение зависимости /п(1-А/А0) = - г/Т1 от прямой должно сопровождаться возрастанием среднеквадратичного отклонения Б, то выбрав такое значение А0, при котором Б будет иметь минимальное значение, можно считать соответствующее значение А0 истинным. Для этих расчетов была написана программа, результаты использования которой для полученных данных (табл. 4), показало, что названному условию отвечают значения:

Таблица 4

Зависимость амплитуды сигнала спинового эха А неразбавленного масла ВМ-5 от паузы г между сериями 90о и 180о импульсов.

г

г 10-2, сек 5 4 3.3 2.9 2.5 2.2 2 1.7 1.4 1.3 1.1 1 0.83 0.71 0.63 0.56 0.5

Ано, усл.ед 58 53 50 49 43 40 37 35 30 28 26 23 22 19 16 14 14

Аобл, след. 87 77 73 69 64 60 56 52 47 44 38 34 30 28 26 23 22

Т1(необл. ВМ-5) = 6.7810-2 с, П(обл. ВМ-5) = 3.1410-2 , (7)

т.е. облучение масла ВМ-5 приводит к некоторому снижению времени спин-решеточной релаксации. По-видимому, этот эффект обусловлен возрастанием интенсивности трансляционного движения молекул.

Время Т1 весьма сложно связано с внутримолекулярными и межмолекулярными процессами [5, с .28], первые из которых возникают благодаря хаотическим вращательным движениям, а вторые обусловлены флуктуациями локального поля, происходящими вследствие также хаотического трансляционного движения соседних молекул. Этот второй вид взаимодействий качественно

можно охарактеризовать в рамках моделей лоренцевой и гауссовой форм линий, подобно тому, как это делается при описании делокализационного (обменного) взаимодействия в электронном парамагнитном резонансе [6, с.83].

Анализ формы линии производился для сигнала 52 (рис.6) как наиболее характерного в спектре масла ВМ-5. Этот сигнал в укрупненном виде представлен на рис.8, а уравнения для лоренцевой и гауссовой форм линий выглядят следующим образом [8, с.45]:

ЛЯ2 (- 1п2)(Я -Я0)

2

7л 7тзх ЛЯ2 + (Н-н0)^ 7г 7тзхехр ЛЯ2 ' (8)

где УЛ и УГ - текущие значения амплитуд сигналов, Утдх - их значения в максимуме, ЛЯ - ширина линии на полувысоте, Н и Я0 - соответственно текущее значение напряженности магнитного поля и его резонансное значение.

Метод линейных анаморфоз состоит в преобразовании уравнений (8) к уравнениям прямых линий и анализу соответствующих графиков. Для этого нами также была написана программа, с помощью которой устанавливалось, какая из форм линий отвечает наибольшему коэффициенту корреляции и, следовательно, с наибольшей вероятностью соответствует той или другой линии.

-8 -4 0 4 8

Рис.8. Спектры ЯМР неразведенного масла ВМ-5. 1 - масло облученное, 2 - масло необлучен-ное. 1 и 2 - правая и левая восстановленные части суммарной линии района минимума спектра. й - новая линия, возникшая после облучения.

Этот анализ показал, что данная линия в неразбавленном хлороформом необлученном и облученном масле ВМ-5 характеризуется примерно равными вкладами лоренцевой и гауссовой форм. Вместе с тем в результате облучения вклад лоренцевой составляющей несколько уменьшается: соответствующие коэффициенты корреляции для линейных анаморфоз составляют (КЬ)обл = 0.994 и (КЬ)но = 0.998. Такой характер изменения величины (КЬ) означает усиление межмолекулярного взаимодействия в масле в результате облучения

Выводы

1. В результате облучения масла ВМ-4 исчезают оптическая длинноволновая полоса поглощения и минимум при 460 нм (30%-ный раствор), а спектры масла ВМ-5 становятся несколько более интенсивными. Эти эффекты обусловлены, по-видимому, преимущественным разрушением под влиянием облучения кратных связей в масле ВМ-5.

2. Интервал изменений оптической плотности под влиянием облучения в растворах масла ВМ-4 примерно на порядок больше, чем в растворах ВМ-5. Однако последствия радиолиза в этом масле (ВМ-5) здесь более заметны. Оптические свойства 30%-ных растворов облученного и необ-лученного масла ВМ-4 примерно одинаковы, тогда как при малых концентрациях они различаются довольно сильно. Оптические плотности растворов масла ВМ-5 при низких концентрациях не зависят от облучения, но с ростом концентрации различия все более и более заметны.

3. Облучение вызывает увеличение рефракции химических связей, т.е. "разрыхление" структуры масел. Масло ВМ-4 оказывается более подвержено такому разрыхлению по сравнению с маслом ВМ-5.

4. Интенсивность основного сигнала в спектре ЯМР (52 на рис. 6) для масла ВМ-4 в результате облучения несколько уменьшается, а для масла ВМ-5 возрастает. На правом склоне линии 55 неразбавленного масла ВМ-5 появляется новая линия (рис. 8), отнесение которой нам не удалось выполнить. Облучение изменяет ширину сигналов ЯМР, что, по-видимому, обусловлено переходом к другим процессам релаксации, вызванным облучением.

5. Облучение масла ВМ-5 приводит к некоторому снижению его времени спин-решеточной релаксации. Вклад лоренцевой составляющей несколько уменьшается, свидетельствуя об усилении межмолекулярных взаимодействий в масле в результате облучения.

Литература

1. Додин Е.И. Фотохимический анализ. Металлургия. М.- 1979. 176 с.

2. Казицына Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК- и ЯМР - спектроскопии в органической химии. Высшая школа. М.- 1971. 264 с.

3. Казицына Л. А., Куплетская Н.Б. Электронные и колебательные спектры поглощения органических соединений. МГУ им. М.В. Ломоносова, химический ф-т. М.- 1964.158 с.

4. Фаррар Т., Беккер Э. Импульсная и Фурье-спектроскопия. Мир.М.-1973. 164 с.

5. Эмсли Дж., Финей Дж., Сатклиф Л. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Т.1. Мир. М.-1968. 630 с.

6. Блюменфельд Л. А., Воеводский В.В., Семенов А.Г. Применение электронного парамагнитного резонанса в химии. СО АН СССР. Новосибирск.-1962. 240 с.

7. Вертц Дж., Болтон Дж. Теория и практические приложения метода ЭПР. Мир. М.- 1975.

548 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.