Выпуск журнала "Сверхкритические Флюиды: Теория и Практика" за 2012 год №2

Обложка свежего выпуска

Год выпуска

Номер выпуска

Язык статей

Сортировка

2012, №2

сс. 3-9

IN MEMORIAM

2012, №2

сс. 10-11

От редакции

2012, №2

сс. 12-18

Статьи

Ключевые слова: ИК спектры поглощения, комбинационное рассеяние, водородная связь, метанол

Для количественной характеристики чувствительности спектров инфракрасного (ИК) поглощения и комбинационного рассеяния (КР) к образованию водородной связи в метаноле был использован сравнительный показатель чувствительности К, который может быть выражен как отношение К = (Ib/Inb)ИК/(Ib/Inb)КР, где индексы: b и nb относятся к Н-связанным и несвязанным (свободным) ОН-группам соответственно. Полученная для метанола величина К ≈20 совпадает с найденной ранее для n-бутанола, хотя способы изменения степени охваченности молекул водородными связями в экспериментах с этими двумя спиртами совершенно различны. Показано, что в некоторых случаях спектры КР могут быть преобразованы в ИК спектры поглощения и наоборот. Это важно для понимания различия в форме полос валентных ОН колебаний в спектрах ИК поглощения и КР.

2012, №2

сс. 19-37

Статьи

Ключевые слова: сверхкритические флюиды, переохлажденная вода, полиаморфизм жидкой воды

Необычные свойства смесей флюидов вблизи критической точки чистого растворителя широко используются в сверхкритических флюидных технологиях, таких как флюидная экстракция, повышение нефтеотдачи, сверхкритическая хроматография и микронизация. Эти свойства связаны с критическими аномалиями, в частности, с очень большой сжимаемостью и очень низким поверхностным натяжением на границе раздела фаз. В отличие от переохлажденной воды вода как сверхкритический растворитель вблизи своей критической точки пар—жидкость изучена хорошо. Однако в последнее время многие исследователи начали понимать, что при глубоком переохлаждении, непосредственно не доступном для экспериментов, применимых для обычной воды, может существовать критическая точка разделения жидкость—жидкость («полиаморфизм жидкой воды»). Если критическая точка жидкость—жидкость воды существует, то при добавлении растворенного вещества будет образовываться критические линии, выходящие из критической точки жидкость—жидкость чистой воды. Феномен по своему характеру будет схож с тем, который известен вблизи критической точки пар—жидкость и который обычно используется в сверхкритической флюидной науке и технологии. Эта новая идея еще не разработана детально. Исследование водных систем ниже температуры замерзания чистой воды не только прольет свет на природу вероятного полиаморфизма воды, но и может открыть путь к применению холодной воды в качестве необычного сверхкритического растворителя.

2012, №2

сс. 38-54

Статьи

Ключевые слова: спектральный анализ, водородная связь, флюидные системы

Продемонстрировано использование комплексного подхода к анализу сложных спектральных полос на примере полосы v(OD) молекулы HDO в смеси состава [D2O] : [H2O] = 1 : 60 в условиях изобарического нагрева. Для анализа спектральных изменений были применены следующие подходы: анализ асимметричности и дифференциальный анализ спектральных полос, метод разностных спектров, а также матричный анализ, включающий в себя 2D—кросс-корреляционный анализ и метод главных компонент. Полученные результаты могут быть использованы в качестве исходных данных в процедуре разложения экспериментальных спектральных полос на составляющие спектральные вклады. Это обстоятельство может оказаться важным для задач, связанных с интерпретацией плохо разрешенных или сильно перекрывающихся спектральных полос, анализ которых не является тривиальным.

2012, №2

сс. 55-66

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическая вода, водородные связи, кластеры, порог перколяции

Методами численного моделирования исследовано изменение водородносвязанных структур воды при переходе в сверхкритическое состояние. Показано, что разрушение инфинитного водородносвязанного кластера, т.е. преодоление перколяционного порога, происходит в докритической области, а при критической температуре структурные флуктуации достигают такой степени, что флюид приобретает свойства системы с двумя типами упорядочения. Существование в сверхкритической воде кластеров тетраэдрической конфигурации подтверждено только при высоком давлении.

2012, №2

сс. 67-74

Статьи

Ключевые слова: сверхкритическое состояние, метанол, гептан, ИК-спектроскопия, водородные связи

Методом ИК-спектроскопии исследованы топология и энергетика водородносвязанных кластеров в метаноле и смеси метанол—гептан в широком диапазоне температур. Рассчитано среднее число водородных связей, приходящихся на одну молекулу метанола. На основе анализа изменения спектральных параметров внутримолекулярных —O...H связей сделаны выводы о перестройках структуры, происходящих в исследуемой смеси при повышении температуры.

2012, №2

сс. 75-82

Статьи

Ключевые слова: спектроскопия комбинационного рассеяния, растворы, давление, флюидные включения, отрицательные давления

На оптической ячейке с сапфировыми окнами измерены сдвиги главных полос в спектрах комбинационного рассеяния при изотермическом приложении давления до 140 МПа для антрацена и 1 М растворов NaClO4 и Na2WO4. Полученные величины сдвигов максимумов спектральных полос (от 0,6 до 1,1 см-1 на 100 МПа) близки к известным из литературы для 1 М водного раствора Na2SO4.