CC BY
18Влияние внешних воздействий на свойства водных растворов
И.А. Щербаков
Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, 119991 Москва, Вавилова 38
e-mail: ivan11444@mail. ru
Представлен краткий обзор результатов по исследованию водных растворов, полученных в Институте общей физики РАН им. А.М. Прохорова за время, прошедшее с предыдущей конференции по физике водных растворов.
Известным экспериментальным фактом является наличие упругого рассеяния в водных растворах на нанообъектах неизвестной природы при сколь угодно большом числе разбавлений. Не отвергая какие-либо другие механизмы, в том числе и чисто технологического характера, в [1,2] была предложена физическая модель рассеянных частиц и намечены подходы к ее теоретическому обоснованию. Модель предполагает образование нанокластеров на основе пероксида водорода в водных растворах при внешнем механическом воздействии. Каждый кластер, в котором молекулы H2O и H2O2 соединены посредством водородных связей, представляет собой самостоятельный динамический объект рассеяния.
На основе полученных экспериментальных данных сделан вывод о том, что начиная с некоторого числа разбавлений, соответствующих малым, но вполне измеряемым концентрациям, последующие разбавления в отсутствие турбулентного перемешивания уже перестают влиять на свойства раствора. В то же время влияние турбулентного перемешивания на раствор сохраняется: турбулентные вихревые течения могут способствовать химическим реакциям образования пероксида водорода. В отсутствие дефицита молекул H2O это приводит к росту концентрации частиц предлагаемой модели и объясняет наличие упругого рассеяния вплоть до глубоких разбавлений.
В [3] исследовано влияние магнитного поля с индукцией до 7 Тл на концентрацию растворенного молекулярного кислорода, концентрацию пероксида водорода, окислительно-восстановительный потенциал и удельную электропроводность водных растворов. Показано, что воздействие магнитного поля приводит к росту концентрации пероксида водорода.
Необходимо заметить, что к наблюдаемому росту концентрации пероксида водорода приводит также воздействие на раствор турбулентного перемешивания [4]. Это обстоятельство, возможно, связано с физической аналогией (разумеется не буквальной) механизмов воздействия постоянного магнитного поля и вибрационного воздействия на квантовую систему. Косвенно это подтверждается фактом квадратичной зависимости концентрации пероксида водорода в водном растворе от частоты механического воздействия в области частот до 60 Hz [5]. В [5] также экспериментально показано, что механическое воздействие на водный раствор не только может стимулировать захват кислорода из атмосферы, что вполне естественно [6], но при некоторых условиях и выделять его в атмосферу.
В [5] установлено влияние механического воздействия и не целый ряд других свойств водных растворов.
Конкретные детализированные результаты представлены в ряде оригинальных докладов настоящей конференции.
1. Shcherbakov, I.A. Specific Features of the Concentration Dependences of Impurities in Condensed Media. Phys. Wave Phen. 28, 83-87 (2020). https://doi.org/10.3103/S1541308X20020156
2. G.A Lyakhov, I.A. Sherbakov, and M.A. Shermenova Layering Phase Tpansition in a Liquid Solution with Cross Hydrogen Bonds: Bond Number Density as the Second Order Parameter, Phys. Wave Dhen. 28 № 3 pp 236 - 240 (2020)
3. Shcherbakov I.A., Baimler I.V., Gudkov S.V., Lyakhov G.A., Mikhailova G.N., Pustovoy V.I., Sarimov R.M., Simakin A.V., Troitsky A.V. Influence of a Constant Magnetic Field on Some Properties of Water Solutions // Doklady Physics, 2020, Vol. 65, No. 8, pp. 9-11 https://doi.org/10.1134/S1028335820080078
4. Gudkov S.V., Lyakhov G.A., Pustovoy V.I., Shcherbakov I.A. Influence of Mechanical Effects on the Hydrogen Peroxide Concentration in Aqueous Solutions. // Phys Wave Phenom. 2019. Vol. 27(2). P. 141-144. https://doi.org/10.3103/S1541308X19020092
5. Gudkov S.V., Penkov N.V., Baimler I.V., Lyakhov G.A., Pustovoy V.I., Simakin A.V., Sarimov R.M., Scherbakov I.A. Effect of Mechanical Shaking on the Physicochemical Properties of Aqueous Solutions. // Int. J. Mol. Sci. 2020. Vol. 21, P. 8033 https://doi.org/10.3390/ijms21218033
6. Baymler I.V., Gudkov S.V., Sarimov R.M., Simakina A.V., Shcherbakov I.A. Concentration Dependences of Molecular Oxygen and Hydrogen in Aqueous Solutions. // Doklady Physics, 2020, Vol. 65, No. 1, P. 5-7. https://doi.org/10.1134/S1028335820010085
