velikol.ru
1

Структурная микронеоднородность в водных растворах электролитов

Давидьян А.Г.

Аспирант

Санкт-Петербургский государственный университет,

Химический факультет, Санкт-Петербург, Россия

E-mail: AGDavidian@yandex.ru
Структурная микронеоднородность – особенность концентрированного раствора. Согласно феноменологической модели строения водных растворов электролитов, структурная микронеоднородность проявляется тогда, когда на политерме растворимости соли присутствуют несколько ветвей кристаллизации. Каждой ветви кристаллизации в растворе соответствует своя доминирующая структура. Таким образом, в растворе одновременно могут присутствовать фрагменты предыдущей структуры и зарождающейся новой, хотя преобладать будет одна.

В качестве объектов исследования выбраны системы LiClO4 – H2O и Ca(ClO4)2 – H2O. Измерены спектры растворов в ближней и средней ИК-областях, НПВО спектры растворов, кристаллогидратов, кристаллизующихся из насыщенных растворов, и их расплавов. Экспериментальные спектральные данные обработаны методами хемометрического анализа (Principal Component Analysis и Multivariate Curve Resolution - Alternating Least Squares). Определено число спектральных форм и абстрактные диаграммы распределения этих форм в зависимости от концентрации в исследуемых системах.

Обобщенная феноменологическая модель строения водных растворов электролитов, данные криоскопии, спектры НПВО кристаллов, расплавов и растворов, а также данные рентгеноструктурного анализа монокристаллов позволили придать химический смысл спектральным формам. Установлено, что смена спектральных форм соответствует смене структурных доминант раствора.

Для растворов перхлората кальция показано наличие структурной микронеоднородности, а для растворов перхлората лития – ее отсутствие. Сравнение указанных систем позволяет установить характерные особенности растворов со структурной микронеоднородностью.