Журнал физической химии

Показано, что введение ненулевого объема частиц, а также понятия казимировской поляризации вакуума электромагнитного поля – ЕМ-вакуума в окрестности атомов, атомных ядер и элементарных частиц с образованием соответствующих ЕМ-поляронов, позволяет понять физическую сущность квантовых явлений и процессов, определяемых “перекрытием” (взаимодействием) областей казимировской поляризации в окрестности частиц. Обсуждается физическая сущность эффекта “повязанности” (“запутанности”); многообразие процессов конденсации Бозе–Эйнштейна частиц и образующихся конденсатов, генезис сил инерции, возникающих в соответствии с 3-м законом механики Ньютона на всех уровнях пространственно-временной организации Вселенной; ключевая роль виртуальных фотонов во всех перечисленных процессах. Показано, что в рамках ранее предложенной модели динамики Вселенной как целостной открытой системы могут быть выявлены связи, устанавливающие природу необратимости динамики всех процессов, вплоть до процессов передачи энергии электронным подсистемам атомов и ядерной материи атомных ядер, что необходимо для стабилизации функциональной активности этих систем. В частности, в рамках представленного понимания физической сущности явлений сверхпроводимости и сверхтекучести решается одна из ключевых эпистемологических проблем – понимание физической основы проявлений “недиссипативности” этих явлений.

Проведен численный анализ локального и полного производства энтропии в простейших линейных и нелинейных реакционно-диффузионных системах в зависимости от граничных и начальных условий. Показано, что результаты расчетов для линейных и нелинейных дифференциальных уравнений при больших значениях константы равновесия практически не различаются. Установлено, что полное производство энтропии в системе не является функционалом решения задачи, обладающим экстремальными свойствами. В качестве селективного потенциала, обладающего экстремальными свойствами, можно использовать производство энтропии в системе только за счет одного из необратимых процессов – диффузии или реакции.

Методом адиабатической вакуумной калориметрии и дифференциальной сканирующей калориметрии впервые была определена температурная зависимость теплоемкости мометазона фуроата в диапазоне от 6 до 500 K. Определены стандартные термодинамические функции кристаллического мометазона фуроата: теплоемкость Cp°(T), энтальпия [H°(T) – H°(0)], энтропия S°(T) функция Гиббса [G°(T) – H°(0)] для области температур от T → 0 до 490 K. Выявлена закономерность между температурой Дебая и составом стероидных гормонов.

Рассмотрено влияние количества гидролизующего агента на кинетику гидролиза раствора-прекурсора цирконата-титаната свинца с точки зрения скорости изменения гидродинамических диаметров первичных частиц образующегося на первом этапе золя, эволюции распределений частиц по размерам, реологических и оптических свойств коллоидной системы. Показано, что изменение соотношения гидролизующий агент: металлоорганические соединения является эффективным управляющим фактором на ранней стадии золь–гель-синтеза пьезокерамики системы цирконат-титанат свинца и позволяет осуществлять получение геля с контролируемой скоростью и необходимыми размерами частиц.

Методом ИК-Фурье-спектроскопии исследовано изменение структуры нильского красного при обработке кислотами различной силы: уксусной, муравьиной, соляной. В ИК-спектрах красителя, высушенного после обработки муравьиной и соляной кислотами, зафиксировано появление полос поглощения, соответствующих валентным колебаниям N–H+-связей третичных аминов и O–H-связей гидроксильных групп. В ИК-спектрах красителя, растворенного в уксусной и муравьиной кислотах, преимущественно прослеживается появление полосы поглощения O–H-связей гидроксильных групп. Таким образом, было установлено, что наиболее вероятными центрами протонирования в молекуле нильского красного являются аминогруппа и карбонильная группа. Анализ УФ-видимых-спектров красителя в уксусной и муравьиной кислоте и в ДМСО показал, что в уксусной кислоте нильский красный, вероятно, существует преимущественно в непротонированной форме, а в более сильной муравьиной кислоте значительная часть его молекул протонируется, что сопровождается усложнением формы спектра.

Рассчитана температура сегнетоэлектрического перехода жидкого раствора полярного вещества в воде. Предложен опыт для проверки предположения о сегнетоэлектрической природе известных аномальных свойств воды.

Исследовано формирование гидрата пропана в газонасыщенных конденсатах аморфного льда в присутствии зародышевых кристаллов. Аморфные газонасыщенные слои получали конденсацией сверхзвуковых потоков разреженного пара и газа на охлажденную жидким азотом подложку. Приготовление образцов выполняли с применением как параллельных потоков с ориентацией по нормали к подложке, так и под углом к ней навстречу друг другу. Образование нанокристаллов льда при адиабатическом расширении потока пара на выходе из сверхзвукового сопла обеспечивало их присутствие в конденсатах. Изменение удельной поверхностной плотности (пористости) аморфных газонасыщенных конденсатов при изменении ориентации потоков по отношению к подложке и присутствие зародышевых кристаллов в неравновесных конденсатах влияют на их устойчивость и кинетику кристаллизации. В условиях глубокой метастабильности реализуется спонтанный режим кристаллизации с захватом адсорбированных молекул газа и образованием газового гидрата. В закристаллизованных конденсатах присутствовало высокое содержание газа, превышающее его значение для гидрата в равновесном состоянии. Избыточное газосодержание указывает на присутствие газа в межкристаллитном пространстве и пористой среде образца.

Представлены особенности электрокинетических свойств суспензий нано- и микроразмерных частиц Ce0.8Sm0.2O1.9 (SDC), полученных методами лазерного испарения и конденсации (ЛИК) и методом горения из растворов. Выявлено влияние поверхностных нитро-групп в составе наночастиц ЛИК на стабилизацию суспензий и значение дзета-потенциала. Исследовано влияние обновления дисперсионной среды на свойства суспензий, а также добавление нитрата церия на электрокинетические свойства суспензий нано- и микроразмерных частиц и характер электрофоретического осаждения. Установлен необратимый характер потери устойчивости суспензии наночастиц ЛИК. Показано влияние пористого характера микроразмерных частиц на процесс электрофореза.

Методом кондуктометрии и молекулярной динамики изучена электропроводность литиевых солей (LiClO4, LiCF3SO3, LiBF4) в сульфолановых растворах. На основе полученных данных рассчитаны значения констант диссоциации литиевых солей в сульфолановых растворах, предельных молярных электропроводностей и чисел переноса катиона лития. Вычисленные на основании расчетных и измеренных данных значения констант диссоциации и предельных молярных электропроводностей находятся в хорошем соответствии. Таким образом, метод молекулярной динамики может быть использован для оценки физико-химических свойств электролитных систем.

Исследованы процессы поверхностной сегрегации компонентов в твердых сплавах Sn-Pb методом электронной оже-спектроскопии. Выполнены измерения амплитуд оже-пиков Sn, Pb в спектрах твердых сплавов. По полученным экспериментальным данным проведены расчеты поверхностного состава свинца при разных объемных концентрациях и температурах, что дало возможность изучить сегрегацию свинца, обусловленную изменением указанных параметров. Определено, что в твердых β-растворах наблюдается поверхностная активность олова, а в α-растворах установлена значительная сегрегация свинца. Так, для твердых растворов 0.12 и 0.22 ат. % Pb наблюдается поверхностная концентрация Pb, более чем в 100 раз превышающая его объемное содержание.

Предложен электрохимический метод концентрирования ионов технеция 99mTc, образующегося при облучении молибденовой мишени нейтронами и необходимого для визуализации внутренних органов в радиофармацевтической диагностике. Выделение технеция было проведено электрохимическим способом. Методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии установлено, что выделение технеция на катоде, из-за электрохимического восстановления пертехнетат-ионов, происходит в форме TcO2⋅xH2O. Вследствие окисления поверхностных слоев кислородом воздуха в них образуется некоторое количество Tc(VII): отношение количеств Tc(IV): Tc(VII) составляет 3:7. В оптимальных условиях проведения процесса эффективность выделения технеция из раствора, содержащего избыток молибдат-ионов, достигала 90% в течение 0.5 ч. Поскольку концентрация соединений молибдена невелика, восстановление пертехнетат-ионов происходит с диффузионными ограничениями. Коэффициент диффузии TcO4– ионов, определенный методом вращающегося дискового электрода, составил 2.14×10–5 см2 с–1.

Для развития ряда наукоемких областей промышленности Российской Федерации существует потребность в пероксиде водорода с низким содержанием примесей (до значений 1×10^–8%). Опыт производства и контроля качества такого пероксида водорода на отечественных предприятиях в настоящее время отсутствует, в связи с этим актуальны вопросы оценки возможности применения и адаптации существующих методов определения содержания микропримесей в пероксиде водорода и внедрения современного аналитического оборудования. Исследованы коммерчески доступные на территории Российской Федерации марки пероксида водорода.

Приведены результаты исследования механизмов фотореакций тиометил-пропил кетона (1). Для исследования использовали эффект химической поляризации ядер (ХПЯ). Применение ХПЯ позволяет детально исследовать клеточные процессы. Установлены элементарные акты реакции.