Обозначения: / — температура, °С; с — скорость ультразвука, м/с.[ ...]
Взаимодействие, обусловленное водородными связями, приводит с сохранению в воде аномально высокого по сравнению с другими жидкостями ближнего порядка. Возникновение и стабилизация одной связи благоприятствует образованию водородных связей с другими соседними молекулами воды. Это позволяет характеризовать водородные связи как коллективное свойство, в результате которого структура воды упрочняется в широких областях. Эластичность водородных связей допускает сосуществование разнообразных структур в различных кристаллических модификациях льда (см. рис. 1.2,6). Наличием водородных связей объясняются также аномалии воды, проявляющиеся в некоторых ее свойствах.[ ...]
Прочность водородных связей превышает энергию вандерваальсозского взаимодействия, но значительно слабее типично ионной связи. Следует отметить, что более прочные водородные связи обычно более короткие.[ ...]
Тетраэдры (рис. 1.4, а), содержащие по пять молекул воды, послойно связаны с другими аналогичными тетраэдрами общими углами, а с расположенным выше слоем — вершинами, образуя сравнительно «пористую» гексагональную структуру льда.[ ...]
По Берналу и Фаулеру, в воде могут существовать три типа взаимного расположения молекул: ажурная структура льда типа тридимита (вода-1), тетраэдрическая типа кварца (вода-2), простая симметрическая упаковка (вода-3). С ростом температуры структурное равновесие вода-1 вода-2 вода-З смещается вправо. Девис и Литовиц предложили двухструктурную модель, которая содержит гексагональные кольца типа структуры льда I. В одном состоянии эти кольца имеют ажурную упаковку с длинными водородными связями между ними, в другом — они сжаты и образуют плотно--упакованную структуру, приближающуюся к объемноцентрированной кубической решетке.[ ...]
Подобие геометрического строения льда I и воды положено в основу мо-1 дели, предложенной Самойловым, объясняющим аномалии воды прогресси-: рующим с ростом температуры заполнением пустот структуры льда молекулами воды, совершающими трансляционное перемещение из прежнего положения равновесия в разрушающемся и при этом все более искажающемся каркасе. Форшлинд подсчитал, что в жидкой фазе при 0° С количество таких молекул составляет примерно 16% их общего числа.[ ...]
Полинг1 предположил, что вода имеет клатратную структуру, характерную для газовых гидратов. В его модели центральная молекула окружена каркасом из молекул воды, образующих пентагональные додекаэдры. В ограниченных ими полостях диаметром 0,5 нм могут достаточно свободно вращаться заключенные там, но не образующие связей мономерные молекулы воды. Для объяснения текучести воды, пронизанной квазикрисТаллической решеткой, Фрэнк и Квист высказали предположение о «мерцании» структурного каркаса — в потоке жидкости исчезают старые связи и появляются новые.[ ...]
Структура воды значительно искажается при попадании в нее различных примесей — как способных взаимодействовать с диполями растворителя, так и инертных. Здесь возможно либо упрочнение структурных образований (энтропия системы уменьшается), либо их ослабление (энтропия возрастает). Одновременно изменяются и кинематические свойства системы: вязкость, диффузия и др.[ ...]
Вернуться к оглавлению