Доповідач
Опис
Раніше нами були проведені методом квазіпружного розсіяння повільних нейтронів дослідження динаміки молекул системи вода-етанол залежно від концентрації при температурі 281 К. Були визначені загальний коефіцієнт самодифузії молекул D, його одночастинкова DF і колективна DL складові та час осілого життя молекули у коливному стані t. Детально вивчена область малих концентрацій, де в околі концентрацій Х=0,04 мольн.часток і Х=0,2 мольн.част. у коефіцієнтах D та DF виявлено два мінімуми. Час t при цих концентраціях істотно зростає. Це вказує на значне зменшення при даних концентраціях інтенсивності активаційного механізму дифузії молекул.
Проте, аномальна поведінка характеристик дифузії залежить не тільки від концентрації, але і від температури розчину. У зв’зку з цим були проведені дослідження нейтронним методом динаміки молекул системи вода-етанол залежно від температури при постійній концентрації 0.04 мольн.част. в інтервалі 1.5 °С - 8 °С. Саме при цій концентрації, як відзначалось вище, у даному розчині максимально сповільнені дифузійні рухи молекул. Як і в попередніх експериментах були визначені загальний коефіцієнт самодифузії молекул D, його одночастинкова DF і колективна DL складові та час осілого життя молекули у коливному стані t. Їх температурна залежність представлена, відповідно, на рисунках 1 і 2.
В околі температури 4 оС у коефіцієнтах D та DF виявлено глибокий мінімум. Час t при цій температурі істотно зростає (рис. 2). Отже, при при даній температурі має місце суттєве сповільнення дифузійних процесів і саме активаційного механізму дифузії молекул розчину, що, цілком можливо, зумовлено зв’язуванням молекул води та етанолу у комплекси (кластери). Тобто в околі температури 4 С і концентрації 0,04 мольн.част. існує особлива точка, де відбу¬вається інтен¬сивне утворення кластерів, які складаються з 1 або 2 молекул етанолу та 6÷10 молекул води. Конфігурація водневих зв’язків у середині елементарного кластера відрізняється від та¬ких в об’ємі води. Час життя таких кластерів значно більший як часу зіткнень молекул, так і часу життя водних кластерів. Таким чином, даний елементарний кластер може розглядатися як псевдо частинка. Відхилення температури від 4 С різко понижує інтенсив¬ність утворення кластерів та руйнацію існуючих комплексів молекул води і етанолу. Необхідно відзначити, що у нашому випадку положення особливої точки не збігається з даними з розсіяння світла, згідно яким особлива точка знаходиться при 0,09 мольн. част.
