НИЦ "ИКАР" - 36 лет с вами
skip

 

УДК 541.13; 53.01; 546.212; 550.386

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ВНЕШНИХ ПОЛЕЙ В p ,p - КОМПЛЕКСАХ ИОН-КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АССОЦИАТОВ ВОДЫ

А.А. Стехин., Г.В. Яковлева., В.А. Ишутин

Военный университет радиационной, химической и биологической защиты

В.К. Кондратов

Восточный углехимический институт


Обзор современных представлений о структурном состоянии воды.

Вода, кластеры, ион-радикалы, геомагнитное поле.


Вода по своему физическому состоянию может быть представлена в виде гетерогенной системы, состоящей из свободной жидкости и ион - кристаллических ассоциатов (кластеров связанной воды) положительного и отрицательного зарядов. Объемная жидкость является динамически устойчивой средой с выраженным энергетическим и вещественным обменом как между ассоциированной и объемной фазами жидкости, так и между ассоциатами.

В естественных условиях под воздействием внешних полей осуществляется возбуждение низкочастотных колебательных мод в ассоциатах и преобразование энергии этих полей в ион - радикальные формы соединений в их p ,p - сопряженных плоско - параллельных структурах. Подобный процесс приводит к изменению ряда физических параметров и химических свойств системы.

На основании экспериментальных данных показано, что ионные и связанные радикальные состояния вещества можно рассматривать как равновероятные формы одного и того же поверхностного состояния.

В соответствии со своей структурой аква - ассоциат может быть представлен в виде полислойной (10-103 слоев) 2d-упаковки (в поперечном сечении) с постепенным переходом тригональной или кубической формы к сферической или цилиндрической форме.

Движение заряда и активных соединений (радикалов) в подобной системе осуществляется под действием внешних полей (движение из центральной части на периферические слои, сопровождаемое поглощением энергии) или наоборот - от периферических к внутренним слоям (переходы с выделением внутренней энергии). Экспериментально доказано, что кластерная система, представляющая собой полислойную структуру с проводящими (p ,p или n,p - сопряженными) межфазными слоями, способна накапливать не только растворяемые в жидкости вещества, но и вещества в активной (радикальной) форме.

Действие физических полей на ион - кристаллические ассоциаты связано с изменением параметров их структурирования под действием магнитных и электромагнитных полей. В системе пергидроксильных радикалов пергидроксил - иону отвечает связанное состояние в структуре ассоциата отрицательной полярности [OН-(*)2О)тp]q, являющемся аккумулятором растворенного кислорода (М...О2, где М - поверхность), а следовательно и О2*-, так как последний образуется в реакции

e-(H2O) + O2...M ® О2*-

Магнитный векторный потенциал ` А оказывает на водный ассоциат потенцирующее действие, увеличивая состояние намагниченности. Слабое механическое возмущение (Р) или действие слабых электромагнитных полей (Е) приводит к существенному уменьшению порогов потенцирования, которые изменяются нелинейно до значения 20 пВб/м.

Энергия кванта магнитного поля, потенцирующего ассоциат вследствие прыжковой проводимости, зависит от внешних возмущений и в соответствии с представлением оболочечного строения кластера уменьшается по мере увеличения номера оболочки i, j.

где Нгео - геомагнитное поле Земли (в отсутствие внешних

полей),

р, Е - механические, электрические (электромагнитные)

поля, снижающие пороги потенцирования ассоциата.

Когерентные перескоки зарядов, приводящие к уменьшению кулоновского потенциала в локальных областях ассоциата, компенсируются электронным переносом по проводящим цепочкам. При этом ассоциат - донор электронов в нормальных условиях распадается с выделением свободных Н*- радикалов.

Релаксационной стадией электронного переноса являются синхронные протонные миграции из вышележащих (Mj+1, Mj+2 и т.д.), энергетически более возбужденных (*), в более глубокие слои (Mj, Mj+1) 2d-структуры. Синхронные миграции соответствуют эмиссии кванта магнитной энергии Вi(j).

Аналогичным образом описываются протонные переходы для других соединений водорода с кислородом, в том числе стадии диспропорционирования соединений кислорода с водородом с ненасыщенными связями, идущие без изменения суммарного заряда.

В результате потенцирования ассоциатов в них увеличивается суммарный заряд в результате обменных процессов с переносом электрона в нематических частях униполярных ассоциатов. Ионные состояния оказываются энергетически более возбужденными вследствие перемещения во внешние слои 2d-структуры. Потенцирование сопровождается снижением поверхностного натяжения пленки ассоциата, что предопределяет уменьшение ее прочности к внешним физическим воздействиям и энергии выхода адсорбированных в 2d-слоях соединений.