научный журнал по химии Коллоидный журнал ISSN: 0023-2912

БЕЛОВА И.А., ГРОДСКИЙ А.С., КИЕНСКАЯ К.И., НАЗАРОВ В.В. — 2008 г.

Показана возможность получения гидрозолей кислородсодержащих соединений иттрия методами пептизации и конденсации. Определены основные характеристики гидрозолей – размеры и форма частиц, их фазовый состав, электрофоретическая подвижность, область значений рН дисперсионной среды, в которой золи агрегативно устойчивы. Определены пороги коагуляции золей в присутствии нитрата и сульфата натрия. Установлено, что гидрозоли коагулируют обратимо. В процессе концентрирования и старения золей происходит самопроизвольное образование слабоструктурированных гелей, обладающих тиксотропными свойствами. Высказаны предположения о природе агрегативной устойчивости гидрозолей.

КОНОВАЛОВ А.И., КОСАЧЕВА Э.М., КУДРЯВЦЕВ Д.Б., КУДРЯВЦЕВА Л.А., ЛУКАШЕНКО С.С., ПАШИРОВА Т.Н., ЮРИНА А.В. — 2008 г.

Методами кондуктометрии, тензиометрии, светорассеяния и вискозиметрии исследована агрегация в водных системах гидрофобно-модифицированных полиэтилениминов и их смесей с катионными поверхностно-активными веществами, а также каталитическая активность этих композиций в реакции гидролиза О-4-нитрофенил-О-этилхлорметилфосфоната. Определены критические концентрации ассоциации, гидродинамические радиусы полимерных и полимер-коллоидных агрегатов, формирующихся в этих системах, кинетические параметры реакции гидролиза.

АЛИНОВСКАЯ В.А., ЮРКШТОВИЧ Т.Л. — 2008 г.

Изучены закономерности сорбции монокарбоксилцеллюлозой (МКЦ) гидрохлоридов низших алифатических аминов из водных и водно-этанольных растворов. Методами ИК-спектроскопии и потенциометрии установлен ионообменный характер сорбции. Показано, что сорбция МКЦ всех исследованных солей алифатических аминов из разбавленных водных и водно-этанольных растворов является термодинамически выгодной благодаря большому вкладу кулоновских взаимодействий катиона с полианионом. Избирательность сорбции определяется сольвофобными (гидрофобными) взаимодействиями, являющимися термодинамически невыгодными при всех составах бинарного растворителя, что обусловлено образованием в фазе МКЦ димерных ассоциатов карбоксильных групп, препятствующих контакту углеводородных радикалов алифатических аминов с гидрофобными центрами матрицы целлюлозного сорбента. При высоких концентрациях алифатических аминов в водных и водно-этанольных растворах интенсивно протекает процесс необменной сорбции за счет образования водородных связей между атомами азота и гидроксильными группами МКЦ.

СИДОРЕНКО Ю.И., УГРОЗОВ В.В., ФИЛИППОВ А.Н., ШЕБЕРШНЕВА Н.Н. — 2008 г.

Изучен процесс сорбции и десорбции паров воды зернами нативных крахмалов картофеля, кукурузы и пшеницы. Показано, что процесс сорбции паров воды в основном протекает внутри зерен крахмала. Предложена модель сорбции паров воды зернами крахмала. Построена изотерма сорбции и показано, что она адекватно описывает данный процесс в широком диапазоне влажности. Исследование кинетики сорбции и десорбции паров воды зернами крахмала выявило ее аномальный характер.

АРТАМОНОВА С.Д., ГРУНИН Л.Ю., ИВШИН В.П., КАТАЕВА Л.И., УГРОЗОВ В.В., ШАРНИНА Ф.Ф. — 2008 г.

Изучена сорбция паров воды природными полисахаридами: хитин-глюкановыми комплексами, выделенными из нативной биомассы высших грибов, хитина из подмора пчел, хитина Arthropoda и хлопковой целлюлозы. Предложена модель сорбции. Показано, что полученное в рамках данной модели аналитическое выражение изотермы сорбции удовлетворительно описывает данный процесс для различных хитинсодержащих материалов в широком диапазоне влажности. Найдены основные параметры изотерм абсорбции исследованных образцов. Из анализа экспериментальных данных следует, что хитин-глюкановые комплексы грибов обладают более высокой сорбционной способностью по сравнению со стандартным образцом хлопковой целлюлозы и хитином животного происхождения.

ДЕМЕНТЬЕВА О.В., МАЛЬКОВСКИЙ А.В., РУДОЙ В.М., ФИЛИППЕНКО М.А. — 2008 г.

Проведен сравнительный анализ свойств гидрозолей серебра, полученных с помощью классических методов – “цитратного” и “цитрат-сульфатного”. Исследована принципиальная возможность использования этих методов для синтеза устойчивых монодисперсных гидрозолей серебра с частицами диаметром 20 и более нм. Изучено влияние основных параметров синтеза (соотношения исходных компонентов, скорости их смешения и т.д.) на характеристики гидрозолей. Установлено, что в случае “цитратного” синтеза практически невозможно реализовать условия, обеспечивающие воспроизводимое получение коллоидных растворов с частицами, достаточно однородными по размеру и форме. Отработана методика получения “цитрат-сульфатного” гидрозоля в одну стадию (без многократного осаждения–редиспергирования наночастиц), и показано, что он существенно превосходит “цитратный” золь как по оптическим характеристикам, так и по морфологической однородности частиц. Повышение температуры синтеза до 100°C приводит к существенному возрастанию устойчивости коллоидного раствора. Продемонстрирована возможность использования “цитрат-сульфатного” гидрозоля для конструирования двумерных ансамблей наночастиц серебра на поверхностях кварца и кремния, модифицированных поли(2-винилпиридином). Показано, что такие ансамбли обладают оптическими свойствами, позволяющими использовать их при создании “двумерных” нанокомпозитов полимер/металл, потенциально пригодных в качестве активных сред в устройствах, работающих на принципе поверхностного плазмонного резонанса.

КУНИ Ф.М., ШАХНОВ К.С., ЩЁКИН А.К. — 2008 г.

Получены общие (не зависящие от выбора модели молекулярных агрегатов ПАВ) аналитические формулы, описывающие начальную стадию медленной релаксации мицеллярных растворов со сферическими мицеллами, предшествующую заключительной стадии релаксации с экспоненциальным законом спадания возмущений во времени. Эти формулы применимы во всем интервале концентраций мицеллярного раствора от первой до второй критической концентрации мицеллообразования. Показано, что начальная стадия характеризуется степенным законом изменения концентраций мономеров и мицелл во времени, причем этот закон различен при релаксации сверху или снизу к равновесным значениям параметров мицеллярного раствора. Получены соотношения для продолжительности этой стадии, и исследовано влияние начальных условий. Найдены характерные времена степенной стадии, которые сопоставлены с характерным временем заключительной экспоненциальной стадии релаксации. Исследовано поведение этих времен при концентрациях раствора ПАВ вблизи и заметно выше первой критической концентрации мицеллообразования. На основе капельной и квазикапельной термодинамических моделей молекулярных агрегатов ПАВ построены численные решения нелинеаризованных уравнений медленной релаксации для зависимости концентраций мономеров ПАВ от времени на всех стадиях медленной релаксации. Численные результаты для моделей соотнесены с результатами общего аналитического исследования.

БЕЛАЩЕНКО Д.К., КУЗЬМИН В.И., СИРЕНКО А.Н., ТЫТИК Д.Л. — 2008 г.

Методом молекулярной динамики для модели погруженного атома исследовано поведение нанокластеров серебра (габитус кубооктаэдра) с магическими числами атомов N = 13, 55, 146, 309, 561, 923, 1415, 2057 в интервале температур 0–1300 K. Предложен структурный метод анализа динамики локальных конфигураций атомов, основанный на построении угловых характеристик симплексов разбиения Делоне кластера. Обнаружены структурные переходы кластеров с габитусом кубооктаэдра в стабильные кластеры с габитусом икосаэдра. Движения атомов в кластерах с габитусом икосаэдра переходят в стационарный колебательный режим. Средние позиции атомов в кластерах формируют оболочки с регулярным строением. При N = 561 таких оболочек 15. Кластер с N = 561 при 650 K имеет пониженную плотность, близкую к плотности расплава серебра.

ГАМАЛИЯ Д.С., ЕРМАКОВА Л.Э., КИПРИАНОВА А.А., САВИНА И.А., СИДОРОВА М.П. — 2008 г.

Исследованы структурные и электрокинетические характеристики исходного и модифицированных перфторированным сульфокатионитовым иономером трековых микрофильтров с радиусом пор 1 мкм в зависимости от рН и концентрации растворов KCl. Сопоставлены коллоидно-химические свойства модифицированных микрофильтров и перфторированной сульфокатионитовой мембраны МФ-4СК.

АНТРОПОВА Т.В., ВОЛКОВА А.В., ЕРМАКОВА Л.Э., СИДОРОВА М.П. — 2008 г.

Исследованы структурные и электрокинетические характеристики ультра- и нанопористых стекол, изготовленных из натриевоборосиликатного базового стекла, в растворах хлорида тетраэтиламмония. Коллоидно-химические характеристики мембран сопоставлены с измеренными в растворах хлоридов натрия и калия. Установлено, что закономерности изменений чисел переноса противоионов и коэффициентов эффективности связаны с понижением подвижности катионов тетраэтиламмония в мембранах.

ШЕВКУНОВ С.В. — 2008 г.

Методом Монте-Карло в большом каноническом статистическом ансамбле с применением детальной модели межмолекулярных сил, учитывающей непарные взаимодействия ковалентного типа, поляризацию и перенос заряда, исследована гидратация иона гидроксила в парах воды при температурах, отвечающих сезонным колебаниям в естественной воздушной среде. Рост числа молекул воды в кластере сопровождается структурным переходом от сильно асимметричного окружения иона молекулами воды к формированию обволакивающей оболочки из них. Переход сопровождается резким увеличением размера кластера и качественным изменением его структурных характеристик. Вытеснение иона на поверхность кластеров экстремально малых размеров является энтропийным эффектом. Результаты моделирования сопоставлены с данными по гидратации иона гидроксония, при которой подобный структурный переход не наблюдается, и квантово-химических расчетов.

АБЛАКОВА Ю.Р., ВАЛЕЕВА Ф.Г., ЕЛИСТРАТОВА Ю.Г., ЗАХАРОВА Л.Я., ИБРАГИМОВА А.Р., КОНОВАЛОВ А.И., КУДРЯВЦЕВА Л.А., МУСТАФИНА А.Р., СЯКАЕВ В.В. — 2008 г.

Проведены исследования агрегации и каталитического эффекта в реакции гидролитического разложения эфиров кислот фосфора в ряду систем: каликсарен (КА)–додецилсульфат натрия (ДСН), КА–полиэтиленимин (ПЭИ), ДСН–ПЭИ, КА–ДСН–ПЭИ. Методом динамического светорассеяния определены размеры агрегатов, оценена температура помутнения и изучен каталитический эффект. Полученные данные согласуются с предположением о совместной агрегации в исследуемых системах. Показана возможность перехода от 20-кратного ингибирующего эффекта к катализу (более порядка) исследуемой реакции путем иммобилизации анионных наноагрегатов (нанореакторов) на каталитически активной полимерной матрице. Установлена возможность перехода от микрогетерогенной к гетерогенной системе и отделения катализатора от продуктов реакции.

ГОЛОВАНОВ А.В., РЯБЧУК Г.В. — 2008 г.

Экспериментально исследованы температурные зависимости двулучепреломления n, анизотропии диэлектрической проницаемости a, констант упругости K11 и K33 в нематической фазе системы тетрапалладиевый органил–пентадекан с содержанием пентадекана 55 мас. %. Показано, что с увеличением температуры величины a, K11 и K33 убывают, n не изменяется. При этом константа упругости K11 изменяется от 3.4 ? 10-7 до 5.6 ? 10-6 дин, константа упругости K33 – от 1.3 ? 10-6 до 27.4 ? 10-5 дин. Величина a изменяется в интервале 0.2–0.5. Обнаружено, что при температуре на 6°С выше температуры фазового перехода N2 Cr, приложенное электрическое поле индуцирует рост кристаллов тетрапалладиевого органила.

КИРШ А.А., КИРШ В.А., ЧЕРНЯКОВ А.Л. — 2008 г.

Рассмотрена динамика одномерного прямолинейного движения заряженных капель жидкости. Выведен критерий устойчивости струйного движения капель жидкости в ограниченной области между двумя электродами. Методом молекулярной динамики проведены расчеты движения коллектива заряженных капель в постоянном электрическом поле и в неоднородном поле между игольчатым электродом и плоскостью. Приведены результаты экспериментального исследования движения микронных и субмикронных заряженных частиц, образуемых электростатическим распылением различных жидкостей. Проведено сравнение полученных экспериментальных данных с теоретическими расчетами и данными численного моделирования.

КОДЕНЕВ Г.Г. — 2008 г.

Предложена теория стационарного изотермического гомогенного зародышеобразования в пересыщенном паре, в которой при вычислении равновесного распределения зародышей по размеру и скорости их образования использовано уточненное выражение для скорости испарения кластеров. Эта скорость найдена экстраполяцией соответствующего выражения для макроскопической капли, полученного в рамках термодинамических представлений с учетом флуктуаций, на область малых размеров. Найдены уточненные зависимости размера критического зародыша и скорости зародышеобразования от пересыщения и температуры, которые сопоставлены с данными классической теории нуклеации и эксперимента.

КРУТЯКОВ Ю.А., КУДРИНСКИЙ А.А., ЛИСИЧКИН Г.В., ОЛЕНИН А.Ю. — 2008 г.

Рассмотрены синтетические аспекты получения наночастиц серебра в одно- и двухфазных водных и водно–органических средах, влияние экспериментальных факторов на размер частиц и гидрофильность/гидрофобность их поверхности. Показано, что путем прямого синтеза или последовательных превращений возможно получение наночастиц серебра с регулируемыми средним размером и гидрофильно-гидрофобными свойствами поверхности.

КАШЕВСКИЙ С.Б. — 2008 г.

Методом молекулярной динамики исследовано влияние гибкости цепочек частиц магнитной суспензии на их боковое взаимодействие и возникновение столбиковых структур в однородном магнитном поле. Показано, что гибкость цепочек существенно изменяет характер бокового взаимодействия, а критическое расстояние, на котором происходит их коалесценция, растет с длиной по степенному закону с показателем 0.05 против 0.002 для жестких цепочек.

СМАГИН А.В. — 2008 г.

Рассмотрена возможность определения параметров молекулярных взаимодействий частиц твердой фазы почв с прослойками адсорбированной влаги по данным об изотермах сорбции водяного пара и прочности агрегатов на сдавливание. Расчеты основаны на применении фундаментальных физико-химических законов – уравнения Гиббса для адсорбции веществ и уравнения Гриффитса для хрупких деформаций. Полученные характеристики молекулярных взаимодействий (сложные константы Гамакера) изменяются для почв разной дисперсности в узком диапазоне (0.9–2.3) ? 10-19 Дж.

ЕРИН К.В. — 2008 г.

Данные измерений двойного лучепреломления в постоянном и импульсном электрическом поле, выполненных для коллоидного раствора магнетита в керосине, использованы для определения постоянного электрического момента и анизотропии электрической поляризуемости агрегатов частиц. Проанализирован возможный механизм образования индуцированного дипольного момента агрегатов, характеризующегося большим временем релаксации, который интерпретируется по данным оптических экспериментов как постоянный. Расчетные значения дипольного момента согласуются по порядку величины с экспериментальными данными.

БАРИНОВА Н.О., МИЩУК Н.А. — 2008 г.

Исследовано электроосмотическое течение, возникающее в системе гранул ионита. Показано, что при небольших расстояниях между гранулами увеличение их числа приводит к уменьшению скорости течения, а при их контакте – к снижению скорости течения почти до нуля.