2020, №1

сс. 103-111

Сольватация этанола, фенола и о-метоксифенола в разбавленных водных растворах при нормальных и сверхкритических условиях

2020, №1

сс. 103-111

Цитировать

Е.С. Алексеев, Т.В. Богдан

Ключевые слова: молекулярная динамика, моделирование, сольватация, разбавленные водные растворы, нормальные условия, сверхкритические условия, растворы вода—этанол, растворы вода—гваякол, растворы вода—фенол, лигнин, коэффициент самодиффузии, кластеризация

Методом классической молекулярной динамики проведено моделирование структуры водных растворов этанола, фенола и о-метоксифенола (гваякола) при концентрации растворенного вещества 2 мас.% в NVT-ансамбле при плотностях 0,997 и 0,133 г/см3, отвечающих нормальным (298 K; 0,1 МПа) и сверхкритическим (СК) (673 К; 23,0 МПа) условиям. Рассчитаны коэффициенты самодиффузии отдельных компонентов в растворах, функции радиального распределения для расстояний между атомами кислорода молекул воды, расстояний между атомами кислорода гидроксильных групп и расстояний между центрами масс молекул фенолов. Проведен анализ кластеризации растворенных молекул. Полученные данные указывают на неоднородность растворов, в которых могут существовать кластеры разного состава и структуры. Установлено, что при нормальных условиях происходит кластеризация до семи молекул этанола и фенолов, в СК-условиях обнаружены димеры. Сопоставлены структурные особенности растворов в нормальных и СК-условиях. Показано различие формирования гидратных оболочек этанола по сравнению с фенолами. При нормальных условиях вокруг молекул этанола образуются стабильные оболочки из молекул воды. Для фенолов сольватные оболочки оказываются нестабильными, выражена тенденция к образованию кластеров.

doi:10.34984/SCFTP.2020.15.1.004