ВЛИЯНИЕ МОЛЕКУЛ ГЕКСАМЕТИЛФОСФОРТРИАМИДА НА СТРУКТУРУ ВОДЫ
Аннотация
Волюмо-манометрическим методом измерены растворимости благородных газов гелия, аргона и криптона в смесях воды с ГМФТА в области малых добавок органического компонента при температурах: 283,15; 298,15 и 313,15 К. Наличие максимума на кривых растворимости объяснено конкурирующим влиянием гидрофобной и гидрофильной гидратации соответствующих фрагментов молекул ГМФТА. В работе использована модель воды, в рамках которой пренебрегается возможными деформациями водородных связей, “bond-breaking” модель. Она позволяет рассчитать доли молекул воды, участвующих в различном числе водородных связей при различных температурах. Представлена феноменологическая модель строения водных растворов ГМФТА, которая на основании данных о растворимости газов и диэлектрической проницаемости растворов позволяет рассчитать структурные характеристики растворов в области малых добавок органического компонента. Модель позволяет определить вклад эффектов гидрофобной гидратации в общую энергетику взаимодействий в системе вода - неэлектролит и описать структурные изменения, происходящие с водой в растворах. Установлено, что при x = 0,0035 м.д. наблюдается увеличение числа молекул воды, участвующих в четырех водородных связях без изменения среднего числа водородных связей на одну молекулу воды; при x = 0,005 м.д. свойства системы уже в значительной степени определяются влиянием полярной группы Р=О молекулы ГМФТА; при x = 0,0101 м.д. добавки органического компонента к воде приводят к перераспределению Н-связей и к таким же последствиям, что и повышение температуры с 298,15 до 313,15 К.
Для цитирования:
Железняк Н.И. Влияние молекул гексаметилфосфортриамида на структуру воды.Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2017. Т. 60. Вып. 10. С. 36-41
Литература
Kessler Y.M., Fomicheva M.G., Alpatova N.M., Emelin V.P. Some physical and structural characteristics of hexa-methylphosphoramide. Zhurn. Srukt. Khim. 1972. V. 13. N 3. P. 517-519 (in Russian).
Belousov V.P., Panov M.Yu. Thermodynamics of aqueous solutions of non-electrolytes. L.: Khimia. 1983. 264 p. (in Russian).
Castagnolo M., Inglese A., Petrella G., Sacco A. Volumes and heat capacities of binary liquid mixtures of water-sulfolane and water-hexamethylphosphotriamide. Thermochim. Acta. 1981. V. 44. P. 67-76.
Afanasov Yu.N., Dushina G.N., Zheleznyak N.I. The equipment for the study of some physicochemical properties of liquid systems. Ivanovo: IHTI. 1982. Dep. V ONIITEKHIM. Cherkasy. 26.02.82. N 247-хп 82 (in Russian).
Haggis G.N., Hasted J.B., Buchanan T.J. The dielectric properties of water in solutions. J. Chem.Phys. 1952. V. 20. P. 1452-1460.
Vinogradov V.K., Krestov G.A. Structural peculiarities of liquid systems. In: Modern problems of solution chemistry. М.: Nau-ka. 1986. P. 34-63 (in Russian).
Kiselev M.G. Radial distribution functions and mobility of molecules in aqueous solutions of (highly polar) hetero-functional or-ganic substances according to the data of a Molecular Dynamics experiment. Extended abstract of diisertation for chemical scienc-es. Ivanovo: Academy of Science of the USSR IHNR. 1989. 19 p. (in Russian).
Arnett A.M. Quantitative comparison of weak organic bases. M.: Mir. 1967. P. 195-341 (in Russian).
Akhadov Ya.Yu. Dielectric properties of pure liquids. M.: 1972. 412 p. (in Russian).
Kachalkin, A.K., Krumshtein Z.V., Minkova A.P., Petru-khin V.I., Suvorov V.M., Horvath D., Yutlandov I.A. Tempera-ture breaking of hydrogen bonds in water on negative-pion capture by hydrogen. Sov. Phys. JETP. 1979. V. 50. P. 12-14.
Lyaschenko A.K., Lileev A.S., Borina A.F., Shevchuk T.S. Dielectric relaxation in aqueous solutions of hexa-methylphosphotriamide, dimethylsulfoxide, acetonitrile. Zhurn. Fizich. Khimii. 1997. V. 71. N 5. P. 828-833 (in Russian).
