Введение к работе
Актуальность темы. Трудно найти область человеческой деятельности, где би не использовалась сера. Она применяется в производстве 68 из 150 основних химических продуктов, опрецалящих промышленный потенциал государства. В последние годы сера предложена в качестве перспективного теплоносителя для среднетедае-ратурных тепловых труб (350...700С), где жидкие металлы имеют слишком низкое давление паров, а органические жидкости ухе разлагаются. Сера малотоксична, не подвержена термическому и радиационному разложении, что позволяет использовать её в атомных реакторах.
С научной точки зрения сера привлекает внимание тем,' что ова характеризуется аномальным ходом температурной зависимости практически всех её свойств при температуре 1^ * 159С, которая по форме температурной зависимости теплоемкости называется Л -точкой. При атом, одни свойства, такие как: теплоемкость, вязкость, изотермическая сжимаемость, изменяются очень резко, скачком.Не-которые другие свойства серы, такие как: плотность, диэлектрическая проницаемость, показатель преломления в этой точке испытывает излом температурных зависимостей.
Аномальное поведение свойств жидкой серы в окрестности Тд объясняется началом интенсивной полимеризации: кольца S, раскрываются и образуются мономеры о двумя свободными концами, затем эти мономеры соединяются в линейные полимерные цепи, которые ' могут содержать до 10 атомов серы.
Опираясь на анологию между полимером и решеточной моделью магнетика, развитой де Жевом, в работах Уилерв, Кеннеди и Пфетж процесс равновесной полимеризации серы представлен как фазовый переход 2-го рода в слабом внешнем магнитном поле, внражаадецея
через константу разрыва кольцевой молекули сери. Из-за малости этой константы в сере ыолно наблщать е явном вице критические явления, характерные для фазового иерехоца типа полимеризации. Это позволяет использовать серу в качестве модельного вещества, в котором наиболее ярко проявляйся особенности как разового перехода.
Одним из няиОолее информативных методов исследования критических явлений в кидкост>ас является ы:олекулярнос рассеяние света. В то ке вра/л на сегодняшний день закономерности рассеяния света в жидкой сере пракгг'.ески не изучены. Іімеодиеся ксслецочания Ве-цоли и др., а также Зенини и Тока проведены в нестационарных условиях при неирерывнм,. нагреве сери и носят скорое качественный характер, ' Цель работы. Целью диссертационной работы является:
~ создание экспериментальной установки для исследования молекулярного рассеяния сЕета я глдкой сере;
определение тишіературной завлсшлости интенсивности рассеяния света в интервале температур 125...300С и установление на основе анализа полученных- аномальных о^ектов рассеяния мехениз-мов, ответственных за ати аномалии;
определение абсолютного 8начешш коафїищшнта рассеяния в жидкой сере;
определение методом фотонной корреляционной спектроскопии СФКС) размеров полимерных образований в жидкой сере при переходе полимеризации.
Научния новизна. В работе представлены результаты экспериментального исследования интенсивности рассеяния света в жидкой сере в широкой окрестности критической точки жидкость-жидкость Тх . Впервые обнаружено, что вблиэ-: Тд интенсивность рассеяния возрастает на 2-3 порядка. На основе анализа возможных кеханиэмов
рассеяния показано, что в случае серы основной вклад вносит рассеяние на іїлуктуаіиіях концентрации полимерной <їаз;і, в отличие от обычной критическом точка иицкость-гшр, где рассеяние происходит на руктуациях плотности. Это свидетельствует о проявлении нового механизма расселили света в изотропной жидкости, акЕивалектнэго рассеянии второго поряцка на критических флуктуециях вблизи точки фазового перехода второго рода.
Впервые измерен размер полимерных образований в жидкой сере методом ФКС и обнаружен резклі: рост утих размеров в окрестностяТ,.
Практическая ценность. Вблизи $азовых переходов 2-го рода возникает некоторая область универсальности и ссе сопутствующие критические явленім относятся к однок:» к тому же классу универсальности. Поэтому информация о характере рассеяния сеєтв в сера мокет слукить для понимания процессов, происходящие в подобных системах, и моделирования различных явлений в теории равновесной полимеризации как фазового перехода.
Автор защищает;
-
Экспериментальную установку для исследования молекулярного рассеяния свете в жидкостях.
-
Результаты экспериментального исследования интенсівности рассеяния света е кидкой сере в широкой окрестности критической точки Тх (125.,.ЗОЭС), s том числе аномальный характер рассеяния вблизи Тд , и анализ полученных результатов, позволящиіі сделать выеод о наличия е хицкой сере нового механизма рассеяния, набгадавшегося ранео только в твердых телах.
Адресация работы. Основные результаты диссертационной работы цоклодывались в обсуждались на: семинврэ лаборатории JS 38 ИВТАИ (Москва,1906,1990 гг.); Ш «ежу народной коррекция по свойствам (Еено.ІЗУО г.) і всесоюзном освещении "Научные основа создания энвргшхЗец^ггащея техники я технологии" (Москва,1990 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 3 печатных работы.
Структура и объем работы» Диссертация состоит из пяти глав, выводов, приложения и библиографического указателя. Объем диссертации составляет 94 страницы машинописного текста, 37 рисунков и 6 таблиц. Приложение включает часть непосредственных экспериментальных данные к состоит из 2 таблиц объемом 7 страниц. Библио-граия їклотает 78 наименований.