Научная статья на тему 'Влияние структуры воды на формирование кристаллов хлорида меди (II)'

Влияние структуры воды на формирование кристаллов хлорида меди (II) Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
162
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Н Ф. Фаращук, Е О. Панченко, Е Б. Годунов

Структура воды, в которой растворяются минеральные вещества, влияет на процесс кристаллизации из этих растворов. Структурированная вода способствует образованию более правильных по форме кристаллов и обеспечивает существенные различия кристаллографических рисунков.

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

Текст научной работы на тему «Влияние структуры воды на формирование кристаллов хлорида меди (II)»

Н. Ф. Фаращук, Е. О. Панченко, Е. Б. Годунов

37

УДК 612. 014. 461. 3: 542. 65

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ВОДЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ

ХЛОРИДА МЕДИ (II)

Н. Ф. Фаращук, Е. О. Панченко, Е. Б. Годунов

Смоленская государственная медицинская академия Смоленский государственный университет

Структура воды, в которой растворяются минеральные вещества, влияет на процесс кристаллизации из этих растворов. Структурированная вода способствует образованию более правильных по форме кристаллов и обеспечивает существенные различия кристаллографических рисунков.

Определяя позицию кристаллографии в современной системе наук, её можно поместить в центре тетраэдра, вершинами которого являются минералогия, математика, физика и химия. Разнообразие, высокая стабильность свойств кристаллов, а также возможность целенаправленного изменения этих свойств обусловили широчайший интерес к ним со стороны всех этих наук. Запросы науки и особенно техники вызвали необходимость выращивать кристаллы с четко заданными высокоспецифическими свойствами. В связи с этим изучались различные факторы, влияющих на образование зародыша и дальнейший рост кристаллов [3]. Например, в современной литературе нашло отражение изучение таких факторов как роль механических примесей, электрического и магнитного полей, радиоактивного излучения на процессы кристаллизации, влияние стенок сосудов на число центров кристаллизации и других факторов.

Важным, но совершенно не изученным является вопрос о влиянии структуры воды на процесс кристаллизации минеральных веществ. Исследования последних лет показали, что вода представляет собой гетерогенную равновесную смесь льдоподобных и мономолекулярных структур. Льдоподобные ассоциаты как бы «плавают среди жидкой воды», состоящей из мономерных молекул. Льдоподобные молекулы находятся в кластерах и возможно способны выполнять роль затравки в процессе кристаллизации минеральных веществ [1].

Целью нашей работы является - выяснить роль структуры воды на процесс кристаллизации ми-

неральных веществ. Объект исследования - 0,5% раствор хлорида меди (II) - СиС12, приготовленный на дистиллированной воде (раствор 1); приготовленный на дистиллированной воде, трижды пропущенной через синтетический алмазный порошок (раствор 2). Ранее в нашей лаборатории было установлено, что алмаз способствует структурированию воды [5, 6].

Растворы готовились из реактива хлорида меди (ЧДА) с низким содержанием в нем примесей. Это понижает вероятность образования «затравки» кристаллизации из посторонних веществ, что позволяет однозначно говорить о роли структуры воды в процессе формирования центра кристаллизации и дальнейшего роста кристаллов. Дистиллированную воду готовили к работе за сутки, хранили в темноте во избежание структурирования фракций воды под влиянием солнечного света [2, 4]. Предметные стекла подбирались без трещин и ямок, подвергались предварительной очистке хромовой смесью, этиловым спиртом и дистиллированной водой, необходимой для исключения влияния механических примесей на процесс кристаллизации.

Методика исследования. Из каждой пробы вышеуказанных растворов (1-2) на предварительно очищенное предметное стекло наносилось 5 капель. Подготовленные пробы растворов помещались в сушильный шкаф на 1,5 часа при температуре 500С. В таких условиях мы получали кристаллы путем медленного испарения растворителя при постоянной температуре. При испарении раствор становился пересыщенным, и из него выкристаллизовывалось растворенное вещество - хлорид

38

Вестник Смоленской Медицинской Академии № 3, 2008

меди (II). Полученные таким образом кристаллы изучались с помощью микроскопа, фотографировались, а сделанные снимки обрабатывались и изучались.

Достоверность результатов достигалась достаточно большим числом исследуемых капель каждого раствора и неоднократным проведением опытов. В итоге изучались наиболее типичные кристаллографические рисунки из всего многочисленного полученного ряда.

Результаты и обсуждение. Кристаллы, полученные из раствора, приготовленного на дистиллированной воде (рис.1), занимают периферическое положение по всему краю капли; ярко выраженные центры кристаллизации формируется редко. Характерно образование кристаллов неправильной формы. Получаемые одиночные кристаллы склонны к агрегации в более крупные монолиты.

А

Б

раженных центров кристаллизации. Кристаллы формируются правильной игольчатой формы, характерной для кристаллов хлорида меди (II), в значительно меньшей степени происходит их наслоение и образование крупных агрегатов.

А

Б

Рис. 1. Кристаллографический рисунок хлорида меди из раствора 1. А - общий вид капли, Б - фрагмент капли

Кристаллы, выращенные из растворов, приготовленных на дистиллированной воде, трижды пропущенной через алмазный порошок (рис. 2), формируются также по периферии капли. Однако, при этом происходит образование ярко вы-

Рис. 2. Кристаллографический рисунок хлорида

меди из раствора 2. А - общий вид капли, Б - фрагмент капли

Разницу кристаллографических рисунков можно объяснить тем, что при пропускании дистиллированной воды через алмазный порошок происходит ее структурирование. Кластерная структура в жидкой воде имеет правильную тетраэдрическую упорядоченность с зеркально-симметричными и центрально-симметричными связями при этом становится возможным образование центров кристаллизации за счет стабильных структур воды - аллотропных форм льдов, которые служат затравкой для кристаллизации растворенного хлорида меди. Изучение влияния структуры воды на формирование центров кристаллизации и форму кристаллов имеет большое значение для технологических процессов, связанных с выращиванием кристаллов и их применением в различных отраслях промышленности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вода - космическое явление/Под ред. Рахманина Ю.А., Кондратова В.К. - М.: РАЕН; 2002. - 427 с.

2. Михайлова Р.И., Фаращук Н.Ф., Теленкова О.Г., Панченко Е.О. Влияние рассеянного солнечного света на структуру воды // Сборник докладов 7 Международного конгресса «Вода: экология и технология». - М.: Экватэк; 2006. - 1025 - 1026 с.

3. Пикин С.А., Блинов Л.М. Жидкие кристаллы. - М.: Наука; 1982. - 136 с.

4. Савостикова О.Н., Сковронский А.Ю., Фаращук Н.Ф., Теленкова О.Г., Панченко Е.О. Влияние различных физических воздействий на структуру воды // Сборник докладов 7-ого Международного конгресса «Вода: экология и технология». - М.: Экватэк; 2006. - 1024 - 1025 с.

5. Фаращук Н.Ф., Бочаров А.М., Теленкова О.Г. Структурирование воды кристаллами алмаза «борт» //Вестник Смоленской медицинской академии. Медико-биологический выпуск. - Смоленск: Изд-во СГМА; 2006. - №3. - 46 - 47 с.

6. Фаращук Н.Ф., Теленкова О.Г Структурирование воды на минералах различного происхождения // Сборник докладов 7 Международного конгресса «Вода: экология и технология». - М.: Экватэк; 2006. - 1056 - 1057 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.