Краска Tikkurila

О сайте

Главная задача данного сайта - это предоставить вам информацию касающуюся концерна Тиккурила, его деятельности и производимой продукции. На данном сайте рассматривается широкий ассортимент продукции, их свойства и области применения, приведены практические рекомендации по приготовлению лакокрасочных материалов, их правильному нанесению на разные поверхности, и их правильному хранению. Здесь же вы можете скачать каталоги цветов как для наружной так и для внутренней окраски, можете посмотреть полезные видео-советы и еще много чего. Данный сайт не является коммерческим и рассчитан на широкий круг читателей.

Продукция Тиккурила



Водные растворы низкомолекулярных электролитов

В рубриках:Дисперсионные краски    1 Ноябрь, 2011    
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Еще не оценили)
Загрузка ... Загрузка ...
Распечатать запись


Структура водных растворов низкомолекулярных электролитов изучена достаточно подробно. Количественное описание ионных взаимодействий и на этой основе некоторых свойств разбавленных растворов электролитов было впервые дано в известной электростатической теории Дебая – Хюккеля, которая оказалась весьма плодотворной и до сих пор не потеряла своего значения, хотя в настоящее время она является далеко не единственной.

Эта теория рассматривает раствор электролита как статистическую систему заряженных частиц, взаимное расположение и взаимодействие между которыми определяется кулоновскими силами. Однако в теории Дебая – Хюккеля не учитывается изменение гидратации под влиянием межионных взаимодействий и растворитель рассматривается как сплошной диэлектрик с неизменной диэлектрической проницаемостью. Поэтому эта теория оказалась непригодной для объяснения свойств растворов электролитов в области средних и высоких концентраций.

Исследованиями последних лет показано, что в не слишком разбавленных водных растворах заметная доля ионов находится в виде ионных пар, в которых ионы связаны электростатическими силами, а во многих неводных растворах ассоциация становится доминирующим фактором. Поэтому большой интерес представляет теория водных растворов электролитов, разработанная Самойловым, в которой рассматривается весь комплекс межчастичных взаимодействий, и особенно взаимодействий ион – вода, что позволяет пользоваться ее предпосылками для количественного решения некоторых задач теории водных растворов электролитов.

В соответствии с теорией Самойлова изменение свойств воды при введении в нее ионов связано с двумя направлениями изменения структуры воды. Во-первых, действие поля иона приводит к нарушению взаимной упорядоченности молекул, характерноидля чистой воды. Это сопровождается увеличением энтропии (эффект разупорядочения). Во-вторых, действие поля ионов приводит к ориентации молекул воды в этом поле, а следовательно, и к некоторой новой упорядоченности (эффект упорядочения), и сопровождается умень­шением энтропии. Общий знак изменения энтропии, связанного с изменением структуры воды под действием поля ионов, зависит от преобладающего влияния одного из этих эффектов.

Взаимодействие молекул воды с ионами и молекулами неионного растворенного вещества называется гидратацией (частный случай; сольватации). Различают положительную и отрицательную гидратацию.

Кроме положительной и отрицательной гидратации, по Самойлову, различают ближнюю и дальнюю гидратацию. Ближняя гидратация – это взаимодействие ионов с ближайшим окружением из молекул воды; дальняя гидратация – это поляризация окружающей жидкости под действием поля ионов. Ближняя гидратация влияет прежде всего на подвижность (трансляционное движение) молекул воды. Поэтому ближняя гидратация не просто «связывание» большего или меньшего количества воды, а проявление разной интенсивности взаимодействия с ближайшими молекулами растворителя. Она может быть охарактеризована изменением под действием поля ионов потенциального барьера, разделяющего сосед­ние положения равновесия молекул воды. Эта величина непосредственно определяет обмен молекул воды, т. е. активированные скачки, молекул из одного положения равновесия в другое.

Обмен молекул воды определяется не полными значениями энергии взаимодействия между частицами, а изменением ее на малых расстояниях. Поэтому основное значение имеют различия крутизны кривых энергий взаимодействия иона с ближайшими молекулами воды (крутизна вблизи максимума потенциала). Большие величины энергии взаимодействия молекул воды с поном не обязательно должны приводить к медленному обмену. Например, если величина больше другой величины-энергии взаимодействия молекул воды между собой, то обмен гидратной воды может происходить быстрее, чем обмен свободной воды, поскольку потенциальный барьер, разделяющий два соседних положения равновесия вблизи иона, ниже чем соответствующий потенциальный барьер в той части объема воды, которая не испытывает на себе влияние иона. Это выполняется при отрицательной гидратации.

При положительной гидратации «перескоки» молекул воды в гидратном слое, названные Самойловым «трансляциями», более затруднены, чем в чистой воде. С кинетической точки зрения при положительной гидратации происходит замедление движения ближайших к иону молекул воды. При отрицательной гидратации трансляционное движение молекул воды в поле иона усиливается по сравнению с трансляционным движением в свободной воде и обмен становится более частым. Таким образом, величины представляют особый интерес при изучении гидратации. Однако теоретическое определение их затруднено. Экспериментально она может быть определена по числам переноса отдельных ионов, самодиффузии в растворах электролитов и в чистой воде, а также некоторыми другими методами.

Обычно считается, что наибольшему энергетическому и структурному изменению подвергается лишь первый слой молекул воды. Тем не менее значение чисел гидратации для одного и того же иона зависит от способа их определения.

Согласно теории Самойлова число гидратации должно быть близко к 4, причем нет принципиального различия в координации воды катионами и анионами, как бы «замещающими» молекулы воды, в ее структуре. Это хорошо согласуется с октаэдрической структурой воды, но не согласуется с данными, полученными различные методами. Что касается межионных взаимодействий, то они проявляются на расстояниях в десятки и даже сотни ангстрем.

Крестов приводит интересное сопоставление изменения энтропии воды, связанное с ее структурными изменениями под действием ионов, с величиной ионных радиусов. Оказывается, что по мере увеличения радиуса изоэлектронных ионов отрицательное изменений; энтропии воды при гидратации переходит в положительное. Например если ионы лития и натрия в водных растворах гидратированы положительно, что соответствует отрицательному изменению энтропии растворителя, то уже ионы калия и рубидия гидратированы отрицательно.

Похожие публикации: