Введение к работе
Актуальность темы. Изучение структуры и свойств жидких систем относится к фундаментальным задачам физической химии. Важность этих исследований определяется как общенаучной значимостью молекулярно-статистической теории неупорядоченных конденсированных систем, так и широким распространением жидкофазных сред в природе, научном эксперименте и химической технологии. Понимание молекулярной природы макроскопических свойств жидкостей и растворов важно, например, для разработки научных основ создания жидкофазных материалов с заданным комплексом свойств, нахождения оптимальных условий разделения веществ и проведения химических реакций в растворах. В связи с этим разработка подходов, позволяющих анализировать и предсказывать комплекс свойств жидких систем на молекулярно-структурном уровне является актуальной как с научной, так и с практической точек зрения.
Наиболее сложными для теоретического изучения и весьма важными для практического применения являются ассоциированные жидкости и растворы - молекулярные системы с сильными направленными взаимодействиями. Основная роль в их исследовании принадлежит модельным подходам, среди которых квазихимические модели, интенсивно развивающиеся в последние годы, являются эффективными и перспективными. Особый интерес вызывает проблема надмолекулярной упорядоченности жидких систем и ее роль в формировании физико-химических свойств жидкостей и растворов.
Данная работа выполнена в рамках научных исследований, проводимых на кафедре физической химии Химического факультета МГУ по теме "Молекулярные механизмы химических и физических процессов, протекающих в растворах, и строение растворов", номер государственной регистрации 0187.0037155.
Цель работы состоит в
разработке алгоритмов комплексного описания термодинамических, диэлектрических и оптических свойств жидких систем на основе квазихимических моделей,
изучении надмолекулярной структуры и ее проявлений в макроскопических свойствах ряда растворов неэлектролитов, получении информации о строении надмолекулярных форм и термодинамических характеристиках их образования.
Научная новизна работы состоит в
- применении квазихимических моделей для описания
термодинамических, диэлектрических и оптических свойств ряда
растворов неэлектролитов,
- данных о надмолекулярной структуре и термодинамических параметрах (константы равновесия, энтальпии, энтропии) процессов ассоциации и комплексообразования.
Научно-практическое значение работы заключается в том, что разработанные методы могут быть применены для исследования ряда классов растворителей и растворов, а полученные данные об ассоциативных процессах и межмолекулярных взаимодействиях - для расчетов физико-химических свойств растворов неэлектролитов.
Положения, выносимые на защиту.
-
Результаты изучения надмолекулярной структуры систем с отрицательными отклонениями от идеальности (растворы ацетон-хлороформ и диметилсульфоксид-хлороформ), состоящие в установлении основных типов структур в широких интервалах температур и составов растворов и в определении термодинамических параметров (константы равновесия, энтальпии, энтропии, средние числа агрегации) ассоциативных процессов.
-
Результаты изучения надмолекулярной структуры систем с положительными отклонениями от идеальности (растворы циклогексан-циклогексанол, тетрахлорметан-метанол, циклогексанон-циклогексанол и циклогексанон-транс-4-метилциклогексанол), состоящие в установлении основных типов структур в широких интервалах температур и составов растворов и в определении термодинамических параметров (константы равновесия, энтальпии, энтропии, средние числа агрегации) ассоциативных процессов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на X Менделеевской дискуссии "Периодический закон и свойства растворов" (Санкт-Петербург, 1993), III Российской конференции "Химия и применение неводных растворов" (Иваново, 1993), VI Международной конференции "Проблемы сольватации и комплексообразования в растворах" (Иваново, 1995).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано четыре статьи и три тезиса докладов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, двух глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на /s"5 страницах, включает 43 рисунка и 10 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 225 наименований.