Дослідження фізичних властивостей органічних та неорганічних об’єктів

Дослідження твердих розчинів солей важких металів для розробки срібних і безсрібних матеріалів. Аналіз енергетичної структури молекул, величини дипольних моментів, спектру поглинання. Застосування молекулярних елементів у сенсориці та наноелектроніці.

Рубрика Химия
Вид научная работа
Язык украинский
Дата добавления 13.01.2020
Размер файла 7,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Размещено на http://www.Allbest.Ru/

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Сумський державний університет

Звіт про науково-дослідну роботу

Дослідження фізичних властивостей органічних та неорганічних об'єктів

Керівник НДР, д.ф.-м.н.,

професор Ю.М. Лопаткін

м. Суми 2012

Список авторів

Керівник НДР, д.ф.-м.н., професор Ю.М. Лопаткін (вступ, висновки, підрозділ 1.3)

К.ф.-м.н., доцент Ю.М. Овчаренко (перелік посилань, підрозділ 1.3)

К.ф.-м.н., старший викладач А.М. Вітренко (перелік скорочень, підрозділ 1.5)

Старший викладач В.М. Захарова (підрозділ 1.4)

Старший викладач О.А. Шовкопляс (підрозділ 1.2)

Зміст

Вступ

1. Солі важких металів

1.1 Солі ртуті

1.1.1 Методи і об'єкти дослідження

1.1.2 Моделювання потенціальної поверхні (HgNH3)4Cl2·H2O в електричному полі

1.1.3 Теоретична оцінка величини енергії активації структури

1.1.4 Розрахунок повної енергії зв'язків напівемпіричних методами

1.1.5 Контроль висоти потенційного бар'єру в неоднорідному електричному полі

1.1.6 Вплив однорідного електричного поля на швидкість візуалізації іонізуючого випромінювання. Контроль висоти потенційного бар'єру в однорідному електричному полі

1.2 Солі срібла. Кінетика утворення згустків ag на мікрокристалах AgBr при нормальному лазерному ефекті Гершеля

2. Можливості застосування молекулярних елементів у сенсориці та наноелектроніці

2.1 Дифеніли

2.2 Спіропірани

3. Барвники

3.1 Електронно-коливальна структура спектрів поглинання резазурину

3.1.1 Структура спектра поглинання резазурину

3.1.2 Квазірівноважні процеси в високозбуджених молекулах резазурину

3.1.3 Процеси релаксації резазурину з високозбудженого стану

3.2 Процеси релаксації з високозбуджених станів в молекулярних системах на основі метиленового голубого

4. Декомпозиція складного контура чисельними та евристичними методами

5. Динамика неравновесного перехода, индуцированного взаимно коррелированными шумами: численные результаты

6. Підвищення пізнавальної діяльності студентів

6.1 Психологічні особливості пізнавальної мотивації студентів

6.2 Ментальні карти у викладанні природничих наук

Висновки

Перелік посилань

Реферат

Звіт про НДР: 79 c., 13 рис., 2 таблиць, 32 джерела.

Мета роботи - проведення досліджень твердих розчинів солей важких металів для розробки срібних і безсрібних матеріалів для реєстрації високоенергетичного випромінювання.

Методи дослідження - оптична спектроскопія, комп'ютерне моделювання.

З метою розробки матеріалів для реєстрації високоенергетичного випромінювання проведено дослідження твердих розчинів солей важких металів. Досліджено енергетична структура молекул, величина дипольних моментів, спектр поглинання, величина хімічного зв'язку, розподіл зарядів. Отримані результати дозволять проводити цілеспрямований пошук інших можливостей для створення електронних схем. Одна з таких можливостей - молекулярні перемикаючи елементи.

Проведені дослідження органічних барвників, які мають широкий спектр застосування, в тому числі в процесах запису інформації, а також як робоча речовина в лазерах на барвниках. Крім того, барвники, зокрема метиленовий голубий, використовуються як сенсибілізатори фотохімічних реакцій.

Показано, що збільшення електричного поля до 0,015 а.о. призводить до повного розвалу молекули на фрагменти. При Е = 0,003 а.о. молекула ще зберігає цілісність структури, при більшому значенні напруженості електричне поле її розвалює. Саме таке критичне поле слід використовувати, якщо необхідно лише прискорити візуалізацію рентгенівського випромінювання. Отже, сильне електричне поле може посилити результат реєстрації рентгенівських променів шаром (датчиком), який містить досліджувану систему. Отримані результати дозволять проводити цілеспрямований пошук способів підвищення ефективності досліджуваних середовищ з метою їх подальшого використання в якості реєструючих середовищ поблизу джерел іонізуючого випромінювання, у тому числі ядерних реакторів.

За результатами модельних комп'ютерних розрахунків кінетики росту згустків Ag при одночасному опроміненні актинічним і неактинічним лазерним світлом можливо зробити висновок, що при нормальному лазерному ефекті Гершеля при малому часі згустки срібла мають аморфну будову, а при часі tексп = 0,5 с - кристалічну. Енергія кристалізації згустків Ag при нормальному лазерному ефекті Гершеля по порядку величини становить 10-8 Дж.

Проведення теоретичних і експериментальних досліджень впливу зовнішнього однорідного електричного поля на конформацію молекул заміщених дифенілу показало, що зовнішнє електричне поле впливаючи на транспорт електрону через молекулу не змінює структури молекули, що дозволяє використовувати отримані дані для створення елементів молетронікі.Показано, що між Sn та S1 (T1)-станами барвника в твердому полімерному розчині знаходиться дисоціативний стан, відповідальний за дисоціацію N-O-зв'язку. Перехоплення збудження на вказаний стан перериває ланцюг нерівноважних та квазірівноважних процесів релаксації збудження молекули.

Між збудженими Sn і S1 (T1) ? станами МГ у твердому полімерному розчині лежать стани з переносом електрона між матрицею та молекулою барвника, а також дисоціативний стан (або кілька таких станів).Збудження молекули метиленового голубого в дисоціативний стан можливо лише в одноквантовому процесі (л ? 330 нм), а в двоквантовому лише високо-енергетичними квантами, що відповідають Т1>T(ууs*)- поглинанню.Досліджена модельна система з двома гауссовского білими шумами; отримані точні вирази для рівноважної щільності ймовірності системи; показано, взаємно корельовані шуми можуть індукувати нерівноважний перехід. Також обчислений критичний показник для залежності параметрів порядку від керуючих параметрів; встановлено, що він дорівнює своєму класичному значенню.

Реєстрація високоенергетичного випромінювання, молетроніка, дисоціативний стан, барвники, солі важких металів

Вступ

Кристал HgI2, що складається з важких елементів, використовується як детектор іонізуючого випромінювання [1]; робляться спроби застосувати для цих цілей не тільки об'ємні кристали, але і гетероструктури, що містять шари твердих розчинів на основі солей важких металів, у тому числі HgI2 [2]. З іншого боку, експериментальні дані, отримані раніше авторами [3], свідчать, що опромінення тонкоплівкових водорозчинних полімерних систем, що містять сіль HgCl2, високоенергетичними квантами випромінювання призводить до появи продукту чорного кольору, що є передумовою для реєстрації інформації за допомогою випромінювання.

З метою розробки матеріалів для реєстрації високоенергетичного випромінювання проводяться дослідження твердих розчинів солі важкого металу. Попередні дослідження авторів [3,4] пояснюють фізико-хімічні процеси в молекулярних системах на основі HgCl2 під час дії іонізуючого випромінювання. Поява зображення на тонкоплівкових водорозчинних полімерних шарах залежить від можливості утворення молекулярних ланцюгів, що містять ртуть, з подальшим перенесенням протона між аміачними групами в комплексі Cl(HgNH3)4Cl. Виявлено енергетично вигідний канал переносу атома водню. При цьому виграш енергії зв'язку в продуктах реакції, що утворилися, становить 0,7 еВ.

Однак виявилося, що для переносу протона в такому комплексі існує великий потенціальний бар'єр. Присутність молекули каталізатора дозволяє знижувати цей бар'єр.

Можливість контролю реакцій електричним полем [9] дозволила в нашій роботі показати, що накладання електричного поля призводить до повного усунення бар'єру, причому в цьому випадку переміщення протона між молекулами аміаку за участю молекули води відбудеться екзотермічно.

Виявлений ефект підсилення зображення в полімерних шарах електричним полем надає можливості подальших досліджень в даному напрямку. Справа в тому, що на нанорозмірних масштабах не завжди вдається локалізувати близько молекули одночасно аніон і катіон, значно більш імовірно розташування лише одного з цих зарядів. фізико-хімічних процесів, враховуючи нанорозмірні масштаби молекули за умов створення поля тільки аніоном чи тільки катіоном, потребують подальшого вивчення.

Під дією світла фотохімічне виділення срібла з мікрокристалів (МК) AgBr в фотоемульсії повинно починатися з появи окремих атомів срібла, концентрація яких поступово росте з експозицією. Одночасно ці атоми взаємодіють з утворенням молекул і далі аморфних згустків срібла. При досягненні пересичення по сріблу виникають металічні кристалічні зародки срібла критичного розміру [10], що узгоджується з термодинамічною теорією фотографічної чутливості Є.О. Галашина [11]. За цією теорією накопичення в МК AgBr вільного срібла веде до фазового переходу аморфного срібла в кристалічне. Головним фактором кристалізації за цією теорією є збільшення енергії взаємодії між атомами або молекулами срібла, які утворюють пересичену систему з електростатично збудженими електронами [12].

Вивчення фазового переходу аморфного срібла в кристалічне має велике значення для фізики твердого тіла [13-15], для запису і зчитування інформації шляхом аморфізації кристалічного срібла і кристалізації аморфного, для наукової фотографії [16,17], так як кристалічні центри прихованого зображення (ЦПЗ), виникають із аморфних частинок срібла і відіграють основну роль в фотопроцесі [18].

Зростання пересичення по аморфному сріблу в коагуляційних центрах (КЦ), які виникають при лазерному нормальному ефекті Гершеля (ЛНЕГ), дозволяє збільшити світлочутливість фотоемульсії СП-1 чут. 6 од. в 3 рази без додаткових витрат срібла і отже економити срібло в 3 рази [10]. Доведено, що природа ЛНЕГ коагуляційна [10, 20]. Також доведена на практиці кристалізація розплавленого антрацену під дією ультрафіолетового світла з л = 365 нм при експозиції t = 0,1 с [21]. Світло може кристалізувати речовину [22].

Під дією інтенсивного лазерного світла з = 850 нм і потужністю Р = 4 Вт в імпульсі при поверхневій густині енергії лазерного світла W = 312 Дж/см2 при ЛНЕГ аморфне срібло в КЦ кристалізується [20, 23] . Процеси, які проходять при ЛНЕГ з аморфним сріблом в КЦ залежать від густини поверхневої світлової енергії лазерного світла [20].

Зародок аморфного срібла, який росте, діаметром більше 1 нм обов'язково закристалізується під дією лазерного світла = 440 нм і потужністю Р = 10 мВт при експозиції t = 0,5 с [18], що підтверджує термодинамічну теорію.

Але кінетика росту згустків срібла в фотоемульсіях під одночасною дією двох актинічного і неактинічного лазерних випромінювань для різних довжин хвиль, потужностей лазерів і експозицій досліджена недостатньо.

Екстраполяція закону Мура навіть на порівняно недалеке майбутнє призводить до протиріччя з реальними можливостями напівпровідникової планарної технології, які залежать від принципових фізичних обмежень. Тому почалися пошуки інших можливостей для створення електронних схем. Одна з таких можливостей - молекулярні перемикаються елементи.

Резазурин є представником класу оксазинових барвників, похідним фено-ксазину (C12O4NH7). Ця сполука є перспективной для різних признажени, зокрема, для оптижного запису інформаеії [48-50], для дослідження проеесів релаксаеії молекул з високозбудженого стану, фотогенераеії носіїв заряду в твердих полімерних розжинах, фотохіміжних перетворенни тощо [51-54]. Аналіз літературних даних показав, що на даний жас відомий загалиний вигляд спектрів поглинання та флуоресеенеії резазурину в різних розжинах [48], одно- та двоквантові фотохіміжні проееси [49], проееси релаксаеії молекул з високозбуджених станів [51] тощо. Зализайтися невиясненими деталі спектра поглинання і, зокрема, електронно-коливалина взаємодія в молекулах резазурину.

Поведінка молекул в високозбуджених станах є актуальною фундаментальною проблемою сучасної фізики і техніки. До цього часу процесам релаксації збудження молекул приділялося дуже мало уваги. Вважалось, що неухильно працюють закони фотохімії: 1) фотохімічні зміни відбуваються лише завдяки дії світла, поглинутого системою; 2) кожен поглинутий квант світла в первинному фотофізичному процесі здатний активувати лише одну молекулу; 3) при поглинанні кванта світла збуджена молекула може з певною ймовірністю виявитися в нижньому збудженому синглетному (S1) чи триплетному (T1) станах; 4) в переважній більшості фотохімічних процесів, які протікають в розчинах органічних молекул, бере участь лише збуджені в S1 чи T1 стан молекули.

Довгий час вважалось, що так і повинно бути, оскільки релаксаційні процеси здебільшого є швидкими і нерівноважними, а всі можливі рівноважні процеси можуть відбуватись лише за участю S1 чи T1 станів молекули. Проте, з'явились численні експериментальні дані, які показують, що процеси релаксації збудження не заважають протіканню важливих для науки і практики процесів у високозбуджених станах: генерації носіїв струму, фотохімічних та радіаційно-хімічних процесів тощо.

Наприклад, дослідження фотопровідності кристалів лінійних поліаценів (антрацен, тетрацен, пентацен) [57] показало, що її висока квантова ефективність спостерігається лише при опромінюванні у високозбуджені стани молекул, при яких можливе народження дірок та вільних електронів. Отже, в процесі релаксації високозбудженого стану збудження молекули може зупинитись на проміжному стані, який відповідає переносу електрона між молекулою і кристалом. Процеси розділення зарядів при нерівноважній релаксації високозбудженого стану розглядались теоретично ще в працях Онзагера [58].

Інша група відомих процесів, які супроводжують релаксацію молекул з високозбудженого стану є флуоресценція типу S2 > S0 в розчинах молекул азулену [59] та поліметинових барвників [60]. Специфіка енергетичної структури цих молекул полягає в тому, що для них характерна велика енергетична відстань між станами S2 та S1, що робить неконкурентним канал безвипромінювальної релаксації.

Відома і третя група процесів, яка виявилась при дослідженні спектральної чутливості процесів фотодисоціації азидів барвників [61]. В цьому випадку виявилось, що опромінювання розчину вказаних азидів монохроматичним світлом з області довгохвильової смуги поглинання квантовий вихід фотодисоціації не перевищував 0,01, в той час як при опромінюванні світлом з < кр (кр - критична величина довжини хвилі опромінювання) квантовий вихід значно зростав (майже до одиниці при низьких температурах).

Органічні барвники мають широкий спектр застосування, в тому числі в процесах запису інформації [49,65], для фарбування тканин [66], а також як робоча речовина в лазерах на барвниках [67,68]. Крім того, барвники, зокрема метиленовий голубий, використовуються як сенсибілізатори фотохімічних реакцій за механізмами триплет-триплетного переносу енергії [69-73] та переносу електрона [74, 75]. Створення новітніх технологій та нових високоефективних матеріалів різного призначення на основі барвників вимагає детального вивчення фізики процесів в високозбуджених станах цих барвників. Тому в даній роботі розглянуті деякі аспекти проблеми фізики високозбуджених станів на прикладі барвника метиленового голубого:

Раніше [49,65, 76,77] було показано, що в твердих та рідких розчинах метиленового голубого (МГ+) при одно- чи двоквантовому збудженні у високозбуджений стан поряд з процесами релаксації в нижній збуджений стан протікають фотохімічні та фотоелектричні процеси. Проте, механізми цих процесів не були вияснені до кінця. У зв'язку з цим ми провели додаткові дослідження, які дозволили повністю узгодити теоретичні і експериментальні результати, що сприяло встановленню механізмів фотоелектричних процесів та фотохімічних перетворень в рідких та твердих розчинах МГ+.

1. Солі важких металів

1.1 Солі ртуті

1.1.1 Методи і об'єкти дослідження

Об'єкти дослідження. Розглядаються фотопроцеси в полімерних шарах, у яких матрицею служить полівініловий спирт (ПВС), а роль сенсибілізатора до рентгенівського випромінювання виконує сулема (HgCl2). Підвищуючи концентрацію сулеми, а отже і оптичну щільність матеріалу, ми відзначили, що цей галогенід не утворює осаду, як наприклад, інші солі важких металів - хлориди кадмію або цинку. Зразки поливалися з розчину, який містить необхідні компоненти в заданих пропорціях, на горизонтальну поверхню і висушують.

Методи дослідження. У роботі застосовувалися спектроскопічні дослідження опромінених зразків в ультрафіолетовому та видимому діапазоні довжин хвиль, моделювання радіаційно-хімічних процесів, стандартні напівемпіричні квантово-хімічні методи PM3 і MNDO / d.

У даній роботі досліджується вплив однорідного електричного поля на процес переносу протона в системі Cl2 (HgNH3) n * H2O. Значення напруженості електричного поля, спрямованого вздовж траєкторії руху протона, змінювалися від нуля до 0,015 а.о. (атомна одиниця напруженості).

1.1.2 Моделювання потенціальної поверхні (HgNH3)4Cl2H2O в електричному полі

У попередніх роботах [3,4] автори пояснюють фізико-хімічні процеси в молекулярних системах на основі HgCl2 під дією іонізуючого випромінювання. В продовження вивчення даних питань проведені додаткові експериментальні і теоретичні дослідження та запропоновано модель зазначених процесів під дією електричного поля.

Ефективність реакції досліджуваних твердих розчинів на високоенергетичне випромінювання залежить від можливості утворення ртутьвмісних молекулярних ланцюжків, яка реалізується завдяки перенесенню протона між крайніми аміногрупами в комплексі Cl (HgNH3) 4Cl. В результаті переносу протона з оптимального енергетичного шляху виграш енергії в освічених продуктах реакції становить 0,7 еВ. Однак, така реакція протікає через потенційний бар'єр, величина якого суттєво залежить від наявності молекул води в комплексі. Отже, молекула води виступає в ролі каталізатора, який сприяє зниженню потенційного бар'єру (з 5 еВ до 0,9 еВ), що призводить до суттєвого підвищення ймовірності протікання зазначеної реакції. В даній роботі показана можливість контролю висоти потенційного бар'єру в електричному полі, яке в модельних системах створювалося катіоном і аніоном діазосолі. При цьому потенційний бар'єр знижується більш ніж в 2 рази. Результати дослідження впливу електричного поля дозволили запропонувати напівемпіричну модель потенційної поверхні (HgNH3) 4Cl2 * H2O. При цьому існує можливість зниження висоти потенційного бар'єру до нуля, в результаті чого переміщення протона між молекулами аміаку з участю води відбувається екзотермічно.

Враховуючи той факт, що при утворенні твердого розчину локалізація іонів солі діазосолі поблизу досліджуваних молекул випадкова, проаналізовані ситуації з різною конфігурацією електричного поля.

Через больцманівська фактор fB = exp (-ДE / (kT)) зроблена оцінка ймовірності можливих процесів і виділені основні. Розрахункові значення при температурі Т = 293 К наведені в табл.1:

Таблиця 1

Розташування зарядів уздовж осі Cl(HgNH3)4Cl

, эВ

fB

вне поля

0,9

3,4.10-16

катион - анион

0,42

6·10-8

анион - 0

1,97

1,3·10-34

0 - анион

0,77

6,86·10-14

катион - 0

0,51

1,51·10-9

Вивченню фотографічних характеристик ренгеночувствітельних водорозчинних полімерних систем, що містять молекулярні ртутні ланцюжка, при реєстрації іонізуючого, в тому числі ядерного випромінювання, присвячена серія робіт авторів [3-8], в яких знайдені механізми радіаційної чутливості твердих полімерних розчинів сулеми, а також механізми візуалізації записаної інформації в парах аміаку.

Опромінення досліджуваних тонкоплівкових шарів рентгенівським випромінюванням з наступним витримуванням у парах аміаку приводить до появи зображення. Найбільш ймовірні фізичні та радіаційно-хімічні процеси, що протікають при нетривалому дії високоенергетичних квантів випромінювання, запропоновані в роботі [3], де показано, що первинним радіаційно-хімічним процесом є гомолитического дисоціація зв'язку Cl-Hg. Оскільки асоціація фрагментів Cl-Hg, Cl-Hg-Нg і т.п. вигідна енергетично, малогабаритні досить рухливі активні частинки рекомбінують з утворенням ртутних ланцюжків Cl-Hgn-Cl (n = 2, 3, 4 ...). Зі збільшенням довжини ланцюжка спектр поглинання шару зсувається в довгохвильову область, однак, в межах УФ діапазону. Візуалізація ефекту опромінення відбувається при приміщенні зразка в пари аміаку. Зображення зникає при видаленні його з плівки. Основним механізмом появи зображення можна вважати оборотну реакцію утворення комплексу Cl2 (HgNH3) n внаслідок донорно-акцепторної взаємодії між атомами ртуті і молекулами аміаку. При n = 4 такий комплекс дає смугу в спектрі поглинання у видимій області (620 нм). Хоча прийнято вважати, що стеричних перешкод в полімерному матеріалі для води і аміаку немає, тим не менше, в твердих розчинах освіту оптимальної структури не завжди можливо, тому зазначена смуга буде розширена на всю видиму область, що і забезпечує почорніння реєструючого матеріалу.

Виявлені також ефекти в зазначених вище молекулярних системах при тривалому опроміненні [4]. У цьому випадку утворюються комплекси Cl2 (HgNH3) n з n ? 4. які виявляються нестійкими в парах аміаку і води Ця нестійкість призводить до виділення і конденсації атомів металу в краплі, розсіяння світла на яких викликає ефект зображення типу везикулярного. Ефект реалізується завдяки перенесенню протона між крайніми аміногрупами в комплексі Cl (HgNH3) 4Cl. Моделювання процесу при достатній експозиції шару і наявності води, яка виступає в ролі каталізатора при переносі протона, показало, що існує енергетичний виграш для протікання зазначеної реакції.

Припускаючи можливість використання зазначених процесів для потреб наноелектроніки, ми провели попередні дослідження [8] можливості контролю висоти потенційного бар'єру в електричному полі, яке в модельних системах створювалося катіоном і аніоном діазосолі. При цьому потенційний бар'єр для реакції переносу протона знижується більш ніж в 2 рази. Результати дослідження впливу електричного поля дозволили запропонувати напівемпіричну модель потенційної поверхні (HgNH3) 4Cl2 * H2O. При цьому виявилося, що існує можливість зниження висоти потенційного бар'єру до нуля, в результаті чого переміщення протона між молекулами аміаку з участю води відбувається екзотермічно. Враховуючи той факт, що при утворенні твердого розчину локалізація іонів солі діазосолі поблизу досліджуваних молекул випадкова, проаналізовані ситуації з різною конфігурацією електричного поля.

Для підвищення радіаційної чутливості цих матеріалів продовжені дослідження процесів візуалізації записаної іонізуючим випромінюванням інформації при впливі зовнішнього електричного поля.

В якості модельної структури ртутних ланцюжків Cl2 (HgNH3) n * H2O, що входять до складу досліджуваних зразків, розглянуто комплекс з чотирма аміногрупами в присутності води (рис. 1). Такий комплекс утворюється в шарі, що містить HgCl2, після протікання радіаційно-хімічних процесів, в процесі прояву зображення в парах аміаку [4,7].

Під впливом електричного поля на зазначений комплекс спостерігається зміна структури комплексу, що супроводжується складним характером протікання хімічних реакцій з утворенням проміжних продуктів у кілька стадій. Спочатку відбуваються елементарні процеси утворення активованого комплексу. Далі такий активоване комплекс або розпадається на вихідні компоненти, або долає потенційний бар'єр, утворюючи нові речовини.

Рисунок 1 - Досліджуваний комплекс: початкова конфігурація структури

Перед проведенням реального і комп'ютерного експериментів важливо зробити припущення щодо принципової можливості протікання хімічної реакції. Уявімо моделі початкового і кінцевого станів електронної системи, розрахуємо відповідні енергії і; оцінимо енергію активації (рис. 2). Якщо перехід з одного стану в інший виявиться енергетично вигідним, то очевидна доцільність проведення дослідження з пошуком оптимального маршруту реакції.

Рисунок 2 - Схематичне зображення ходу реакції

1.1.3 Теоретична оцінка величини енергії активації структури

Використовуючи залежність швидкості протікання процесу від температури і висоти потенційного (рівняння Арреніуса) на основі досвідчених даних виконаємо теоретичну оцінку енергії активації, яка потрібна для подолання системою переходу з початкового стану в кінцеве (рис. 3).

,(1)

де ф - час протікання хімічної реакції,

- частотний фактор.

Рисунок 3 - Досліджуваний комплекс в кінцевому стані

Передумовою, що дозволяє проводити подібні міркування, є почорніння зразка. Використовуємо середні експериментальні оцінки входять у формулу (1) параметрів: ; (трохи більше доби) - час, протягом якого повністю випаровується аміак з зразка після його прояви, і, отже, припиняється перебіг реакції. Слід зазначити, що основна кількість аміаку випаровується в перші 2-3 години, про що говорить інтенсивне почорніння плівки в цей період. Підставивши оціночні величини ф і ф0 в формулу (1), знаходимо величину енергії активації ДЕ = 1,13 еВ.

1.1.4 Розрахунок повної енергії зв'язків напівемпіричних методами

Уявімо енергії, зазначені на рис. 2, в явному числовому вигляді. За результатами розрахунків з використанням напівемпіричних методу MNDO / d з урахуванням конфігураційного взаємодії (КВ 6 Ч 6) в відсутність електричного поля енергія електронної системи в початковому стані ккал / моль. Реакція дисоціації структури з утворенням фрагментів NH2HgCl, 3NH3, H2O, HCl і 3Hg енергетично вигідна, оскільки кінцевий стан характеризується енергією ккал / моль. Висновки, зроблені на підставі аналізу проведених квантово-хімічних розрахунків модельних етапів екзотермічного процесу переносу протона між аміногрупами доповнюють теоретичну оцінку (рис. 4).

Рисунок 4 - Характеристики радіаційно-хімічного процесу

До запропонованих раніше авторами механізмам, що пояснює радіаційні ефекти в молекулярних системах на основі НgСl2, внесені доповнення щодо зразків, опромінених порівняно великими дозами рентгенівського випромінювання (понад 15 хвилин).

Після прояви зразка в парах аміаку починається процес виділення ртуті. Однак, при нормальних умовах аміак випарується швидше, чим може завершитися реакція переносу протона в усіх структурах Cl2 (HgNH3) n * H2O. Тому необхідно значно підвищити швидкість візуалізації іонізуючого випромінювання шляхом використання зовнішнього електричного поля.

1.1.5 Контроль висоти потенційного бар'єру в неоднорідному електричному полі

Розглянемо енергію електричного поля в межах досліджуваної структури Cl2 Cl2(HgNH3)4·H2O (рис. 3). Ця молекула міститься між аніон і катіон діазонію, положення яких відзначені на рис.5 точками х = 0 і х = 1,5 нм. Енергія поля в проміжку між зарядами

де ? - відстань між катіоном і аніоном, величина r змінюється від 0 до ?.

Рисунок 5 - Внесок електричного поля в межах молекули (рисунок прибрати. Така крива дублюється наступним малюнком)

Для оцінки впливу зовнішнього електричного поля на процеси в досліджуваній молекули необхідно енергію електричного поля накласти симетрично на графік залежності енергії електронної системи t- Cl(HgNH3)4Cl від координати реакції при переносі протона (ділянка r <5,7 Е) і катіона (ділянка r > 5,7 Е) в присутності молекули води з утворенням кінцевих продуктів реакції (рис. 6, крива 1). Симетрично - означає, що точку при r = 4,5 Е (що це за точка, на якому малюнку або де в тексті? Зверни увагу: на малюнках 5 і 6 замість ангстрем варто Е) потрібно накласти на точку з потенціалом U = 0 малюнка 5.

Як наслідок, отримуємо графік (рис.6).

З рис. 6 випливає, що локалізація двох точкових зарядів в контакті з молекулою Cl2(HgNH3)n·H2O призводить до екзотермічного перенесенню протона між молекулами аміаку з подальшим виділенням трьох атомів ртуті. Якщо ж точкові заряди розведені на відстань 1,4 нм, на шляху протона виникає потенційний бар'єр з енергією 0,5 еВ, що трохи сповільнить реакцію розпаду молекули Cl2(HgNH3)n·H2O на окремі фрагменти. Молекула води не пов'язана з досліджуваної молекулою, а лише виконує роль каталізатора переносу протона.

Рисунок 6 - Вплив зовнішнього неоднорідного поля на вигляд потенціальної кривої переносу протона за допомогою H3O +: 1 - потенційна поверхня без зовнішнього поля, 2 - зовнішнє поле, створене двома точковими зарядами, відстань між якими становить 1,05 нм, 3 - різниця кривих 1 і 2, 4 - зовнішнє поле, створене двома точковими зарядами, відстань між якими становить 1,4 нм, 5 - різниця кривих 1 і 4

Враховуючи той факт, що реакція розвалу молекули протікає, хоча і повільно (протягом кілька годин), і під час відсутності зовнішнього електричного поля, можна зробити висновок, що в рентгеночувствітельних шарах, поміщених в зовнішнє електричне поле, забезпечуються умови зменшення величини потенційного бар'єру (рис . 6, крива 4), в результаті чого процес переносу протона прискориться на кілька порядків, тобто час утворення стабільного зображення зменшиться до часток секунди. Іншими словами, для поліпшення квантового виходу можна впливати електричним полем на константу швидкості переносу протона, вважаючи константу швидкості випаровування аміаку в даних умовах постійної.

1.1.6 Вплив однорідного електричного поля на швидкість візуалізації іонізуючого випромінювання. Контроль висоти потенційного бар'єру в однорідному електричному полі

Результати теоретичних досліджень впливу електричного поля на ртутьвмісних молекулярну ланцюжок проілюстровані на графіку (рис. 7).

Рисунок 7 ? Повна енергія Cl2(HgNH3)n·H2O в залежності від маршруту реакції і напруженості електричного поля (що таке d? Інформації про рис. В тексті немає, тому або прибрати його, або добре прокоментувати)

При конструюванні осередку, яка містить молекулу Cl2(HgNH3)n·H2O, вона повинна бути в контакті з електродами. Відстань між атомами хлору у формі транс-молекули складає 1,225 нм. Отже, заряди можуть локалізуватися на відстані не більше 1,5 нм один від іншого (при перпендикулярній орієнтації осі Cl-Cl до поверхні електродів).

На нанорозмірних масштабах не завжди вдасться локалізувати близько нашої молекули аніон і катіон. Значно ймовірніше розташувати лише один з цих зарядів. Звертаємо увагу на той факт, що більш істотний внесок у зміну потенційної поверхні вносить заряд, локалізований поблизу початкового положення протона. Отже, управління перенесенням протона можна забезпечити використанням лише одного цього заряду. Тоді криву 1 на рис. 6 необхідно скласти з кривою для прискорення переносу протона, або кривої для уповільнення цього процесу.

Оскільки поверхні електродів, між якими міститься молекула, еквіпотенціальні навіть при дискретному розподілі електронів в об'ємі електродів, а площа поверхні контакту значно перевищує величину, рівну квадрату міжатомної відстані, слід очікувати, що цими електродами буде формуватися однорідне електричне поле в області локалізації молекули Cl2(HgNH3)n·H2O. У зв'язку з цим в даній роботі досліджувався вплив однорідного електричного поля на процес переносу протона. Виберемо його такої ж величини, як і величина неоднорідного електричного поля в області початкового положення протона (рис. 8).

Рисунок 8 - Розподіл зовнішнього однорідного електричного поля в межах молекули, при напруженості поля 0,025 а.е. (1), 0,015 а.е. (2) і 0, 005 а.е. (3)

З рис. 8 випливає, що однорідне поле 0,005 А.Е буде майже таким же, як і точкове (рис. 6, крива 4). Складемо енергію протона в цьому полі з енергією потенційною поверхні (рис. 6, криві 5 і 6). З вигляду кривої 6 видно, що в електричному полі, направленому уздовж траєкторії руху протона, бар'єр майже зникає і переміщення протона від однієї пов'язаної молекули NH3 до іншої за участю молекули води відбудеться екзотермічним.

Тепер продовжимо обговорення отриманих результатів щодо впливу сильних електричних полів на Cl2(HgNH3)n·H2O.

Досліджуємо поведінку молекули Cl2(HgNH3)n·H2O в однорідному електричному полі 0,005 а.е. (рис. 10).

Молекула розпалася без проміжного переносу протона на фрагменти NH3HgCl + H2O + (HgNH3)3-Cl. При витримці такого шару на повітрі аміак виходить з плівки. В результаті чого залишаться два нестабільних фрагмента HgCl і два атоми Hg. Зрозуміло, що нестабільні фрагменти можуть рекомбінувати з утворенням ClHgHgCl, оскільки вони знаходяться близько один від іншого. І тільки в тому випадку, коли під дією зовнішнього електричного поля переноситься протон з третьої на першу молекулу аміаку, утворюються продукти: NH2HgCl + 3NH3 + H2O + HCl + 3Hg. Паралельне протікання цих двох реакцій призведе до того, що реально кількість виділених атомі ртуті буде між 2 і 3.

Рисунок 9 - Криві потенційної енергії для переміщення протона від третьої до першої молекулі аміаку: 1 - перенесення лише протона, 2 - перенесення протона за допомогою NH4+, 3 - перенос протона за допомогою H3O+, 4 - внесок однорідного зовнішнього електричного поля в енергію стану, 5 - сума кривих 3 і 4, 6 - різниця кривих 3 і 4; криві 5 і 6 - потенційна поверхня для переміщення H3O+ в зовнішньому електричному полі, направленому уздовж або проти траєкторії переміщення протона

Рисунок 10 - Досліджуваний комплекс в однорідному електричному полі 0,005 а.е. Вказані величини зарядів на кожному атомі комплексу (об'єднати з рис.1 в а і б. Символи атомів ртуті і хлору)

Наслідком переміщення H3O+ є виділенням трьох атомів ртуті.

При збільшенні електричного поля до 0,015 а.о. молекула розвалюється на фрагменти Cl- + Cl2+ + Hg4- + Hg + 2Hg+ + 3NH3 + NH3+ (рис. 11), більшість з яких виявляється в агресивному стані і які можуть існувати лише в цьому електричному полі. Це викликано тим, що атом ртуті не може в нормальному стані захопити жодного електрона. Потенціал іонізації атома хлору 12,97 еВ, енергія спорідненості до електрона -3,61 еВ. Потенціал іонізації атома ртуті 10,44 еВ, енергія спорідненості до електрона +0,19 еВ. Тобто, атом хлору бере на себе зайвий електрон, а атом ртуті не може його взяти.

Рисунок 11 - Досліджуваний комплекс в однорідному електричному полі 0,015 а.е.

При вимиканні електричного поля зайві електрони з Hg4- вилетять в напрямку ланцюга, нейтралізуючи катіони ртуті, молекулу аміаку і частково Cl2+. Якщо саме так будуть протікати процеси нейтралізації, то в результаті виділиться молекула Cl2, чотири атома ртуті і чотири молекули аміаку. Залишається невелика ймовірність утворення радикалу HgCl або навіть молекули HgCl2.

Можна очікувати, що подальша релаксація системи призведе до створення стабільних продуктів 4Hg + Cl2 + 4NH3. Отже, сильне електричне поле може посилити результат реєстрації рентгенівських променів шаром, що містить досліджувану молекулу.

Оскільки молекула повністю розвалилася в полі 0,015 а.о., подальше підвищення напруженості електричного поля збільшувати недоцільно.

З метою знайти його критичну величину, при якій молекула зберігає свою стабільність, досліджували поведінку молекули при менших полях.

При приміщенні молекули в полі 0,003 а.е. вона істотно деформувалася, проте залишилася цілою (рис. 12).

Рисунок 12 - Досліджуваний комплекс в однорідному електричному полі 0,003 а.е.

При підвищенні напруженості поля до 0,004 а.о. молекула розірвалася на 2 частини (рис. 13), як і у випадку, коли поле було 0,005 а.е.

Рисунок 13 - Досліджуваний комплекс в однорідному електричному полі 0,004 а.е.

У полі E ? 0,003 а.е. молекула істотно деформується, однак залишається цілою. Таким чином, за критичну величину електричного поля можна прия 0,003 а.е. Саме таке поле можна використати, якщо ми хочемо лише прискорити перенесення протона між молекулами аміаку.

1.2 Солі срібла. Кінетика утворення згустків Ag на мікрокристалах agbr при нормальному лазерному ефекті Гершеля

Для дослідження кінетики переходу аморфного срібла в кристалічні згустки Ag при опроміненні МК AgBr в фотошарі лазерним світлом взяли систему диференціальних рівнянь (8) з роботи [24].

Будемо вважати кожну частинку срібла кулею радіуса R, яка росте за рахунок потоків іонів і поляризованих атомів. Під дією лазерного світла виникає багато зростаючих частинок в приповерхневому шарі МК AgBr. Нехай 2Rm - середня відстань між двома центрами. Притягання іонів і атомів Ag до згустку який росте генерується потоком, густина якого на початку дорівнює Ji = ni•Di•Fi•(kb•T)-1, Ja = na•Da•Fa•(kb•T)-1, де ni, na - кількість блукаючих іонів і атомів Ag в одиниці об'єму МК при T = 300 К, Di, Da - коефіцієнти дифузії в МК іонів і атомів Ag (Di = Da = D), Fi - сила, яка діє на іон зі сторони електрона який закріпився, Fa - сила електрон-дипольної взаємодії між електроном який закріпився і поляризованим атомом Ag, kb стала Больцмана. Приймаючи до уваги, що притягання електрона, який закріпився на центрі, до іонів і поляризованих атомів срібла, змінюється нейтралізованим станом центру, яке зберігається певний час до захоплення нового електрона. Тоді вирази для сили Fa, Fi необхідно домножити на частину часу, проведеного частинкою в зарядженому стані: Fi = i•k•e2/((i + е)•R2), Fa = •i•k•e2/((i + е)•R5), де k = 9•109 м/Ф, e - заряд електрона, i - час до захоплення іона срібла електроном, який закріпився у пастці, е - час до захоплення пасткою електрона, який виник, - поляризуємість атома срібла. Дрейфові потоки на частинку, яка росте визивають перерозподіл іонів всередині кулі. Тому Ji = - Di grad ni + ni•Di•Fi•(kb•T)-1, Ja = - Da grad na + na•Da•Fa•(kb•T)-1. Швидкість росту частинок визначалось рівнянням балансу мас

де nR - концентрація атомів в частинці, яка росте.

Рівняння

dni/dt = V - іе•ni•ne - 4?р?R2•Ji/(4?р?R3m/3 - 4?р?R3/3( (1)

визначає зміну в часі концентрацію іонів срібла. V описує під дією лазерного випромінювання в одиниці об'єму МК AgBr за 1 с кількість іонів срібла, які виникли. Доданок - іе•ni•ne описує, що деякі іони срібла рекомбінують з рухливими електронами під час руху до пасток, утворюючи атоми срібла, які ще не приєдналися до згустку. Останній доданок описує, що електрони, які закріпилися на пастках зустрічаються з деякою частиною іонів срібла, утворюють атоми, які ідуть на приріст об'єму згустків срібла за 1 с, для чого потік іонів на зростаючий згусток ділиться на різницю між максимальним об'ємом, і об'ємом згустку в даний момент часу.

Рівняння

dnа/dt = іе•ni•ne - 4?р?R2•Jа/(4?р?R3m/3 - 4?р?R3/3( (2)

визначає зміну концентрації атомів срібла, в одиниці об'єму МК AgBr за 1 с, які утворилися при рекомбінації іонів і електронів. Перший доданок - іе•ni•ne визначає, що деякі іони срібла рекомбінують з рухливими електронами під час руху до пасток, утворюючи атоми срібла, які ще не приєдналися до згустку. Наступний доданок описує, що деяка частина атомів срібла поляризується і притягується полем електрона, який закріпився, і йде на зростання об'єму згустків срібла за 1 с.

Рівняння

dnе/dt = V - іе•ni•ne - •nh•ne - ne/е (3)

визначає зміну концентрації електронів. V описує під дією лазерного випромінювання в одиниці об'єму МК AgBr за 1 с кількість електронів срібла, які виникли. Наступний доданок - іе•ni•ne визначає рекомбінацію електронів з частиною іонів срібла, третій доданок - •nh•ne визначає рекомбінацію електронів з дірками, останній доданок визначає - ne/е захоплення частини електронів пастками за 1 с.

Рівняння

dnh/dt = V - •nh•ne(4)

описує за допомогою світла в одиниці об'єму зміну концентрації дірок які утворилися. V описує під дією лазерного випромінювання в одиниці об'єму МК AgBr за 1 с число дірок, які виникли. Доданок - ч•nh•ne визначає рекомбінацію електронів з дірками.

Робили припущення іе = де іе - описує частоту рекомбінацій блукаючих іонів срібла і електронів, - описує частоту рекомбінацій блукаючих електронів з дірками. Підставляючи значення Jа, Ji і враховуючи перехід від R до V і г = 4?р?D?k?e2(kb/T)-1, о = іее, в рівняннях 1-4 отримували систему рівнянь.

dnidt = (V•(•nh+1)(1+•(ni+nh)))(•ni(VmV));

dnadt = (V••ni(1+•(ni+nh)))(•na•4••(3V•(VmV)));(8)

dnhdt = V•(•ni+1)(•(ni+nh)+1); dVdt = (•(ni+4•••na3V)nR).

В роботі [10] теоретично доказано, що затрати світлової енергії, яка витрачається на утворення срібного ЦПЗ Wх тим більші, чим менший розмір ЦПЗ.

За аналогією з роботою [25] вважалося необхідним створити комп'ютерні моделі (КМ) росту згустків срібла в МК AgBr фотоемульсії СП 1 чут. 6 од. ГОСТ шляхом засвічування цієї фотоемульсії світлом двох лазерів з реально існуючими параметрами, яке починалося одночасно. Перший лазер у всіх КМ мав такі параметри ( - довжина хвилі, Р - потужність): = 440 нм, Р = 10 мВт, час опромінення t = 0,5 с. Другий лазер в КМ почергово мав такі параметри: 1) = 850 нм, Р = 4 Вт в імпульсі, 2) 1 = 1060 нм, Р = 10 мВт, 3) 2 = 1150 нм, Р = 10 мВт. Параметри 2) і 3) відповідають газовому лазеру з неперервним режимом генерації світла. Умови опромінення відповідають ЛНЕГ з повністю суміщеними в часі первинною і вторинною експозиціями.

Методом електронної мікроскопії було встановлено, що ЦПЗ є кристалики срібла, які складаються із десятків або декількох сотень атомів срібла, які утворилися в основному на поверхні МК AgBr [26]. Для модельних розрахунків площа МК AgBr в фотоемульсії СП 1 чут. 6 од. становила S = 10-12м2 [24].

З урахуванням значення параметрів початкові умови для рішення системи рівнянь (8) були наступні: ni = 0, na = 1024 м3, nh = 0, R = 1,44•1010 м. Параметр V - кількість іонів, які утворилися під дією світла і кількість звільнених дірок і електронів в одиниці об'єму МК за 1 с.

Знаходили:

1) для лазерів = 440 нм, = 850 нм, = 1060 нм, = 1150 нм кількість квантів випромінюваних лазером за 1 с по формулі N ••h•c, де h - постійна Планка, с - швидкість світла в вакуумі, 0,5 коефіцієнт корисної дії;

2) площу пучка світла лазера діаметром 3•103 м;

3) площу умовного мікрокристалу розміром 0,5 мкм0,5 мкм. Для лазера = 850 нм через пропорцію знаходили кількість квантів, які впали за час 0,036 с; 0,072 с; 0,144 с; 0,216 с; 0,288 с; 0,504 с

4) через пропорцію визначали кількість квантів, які упали на умовний мікрокристал;

5) кількість квантів, які упали на об'єм умовного мікрокристалу розміром 0,5 мкм0,5 мкм0,1 мкм. За формулою Vзаг. V440 V1060, Vзаг. V440 V1150, Vзаг. V440 V850, отримували V4401150 48•1028 м3•с1, V4401060 11,74•1029 м3•с1, V440850 3•1028 м3•с1 для часу 0,036 с, V440850 5•1028 м3•с1 для часу 0,072 с, V440850 7•1028 м3•с1 для часу 0,144 с, V440850 10•1028 м3•с1 для часу 0,216 с, V440850 14•1028 м3•с1 для часу 0,288 с, V440850 2,4•1029 м3•с1 для часу 0,504 с.

Складалась програма на мові програмування Turbo-Pascal 7.0. Результати числових обрахунків системи диференціальних рівнянь (8) одержували методом Рунге-Кутта четвертого порядку.

В роботі [27] запропонована модель переходу речовини із аморфного стану в кристалічний стан, в якій мірою невпорядкованості служить концентрація вакансій n. В цій роботі описується фазовий перехід в деформованому вакансіями кристалі та приводиться залежність вільної енергії F на одиницю об'єму аморфної речовини або кристалу від концентрації вакансій n. В цій же роботі показано, що врахування парної взаємодії вакансій приводить до існування в деякому температурному інтервалі 2 мінімумів F(n), перший із яких (малі n) відповідає кристалічній фазі, другий (великі n) - невпорядкованій рідкій або аморфній фазі.

Експозиція фотошару здійснювалась одночасно для двох лазерів

1) = 440 нм, Р = 10 мВт протягом t = 0,5 с, і для л = 1060 нм, Р = 10 мВт безперервному режимі генерації була t = 18 с;

2) = 440 нм, Р = 10 мВт протягом t = 0,5 с, л = 1150 нм Р = 10 мВт безперервному режимі генерації була t = 18 с.;

3) = 440 нм, Р = 10 мВт протягом t = 0,5 с, = 850 нм, Р = 4 Вт в імпульсі 2•107 с.

Обрахунок проводили за формулою t = • f • d/v, де = 2 • 10-7 с - тривалість світлового імпульсу лазера, f = 10 кГц - кількість імпульсів за 1 с (частота імпульсів), d/v - час, за який фотопластинка переміщувалась на довжину діаметра лазерного пучка, d - діаметр лазерного світлового пучка, v - швидкість фотопластинки приймала значення 102м/60 с (сумарний час імпульсів був 0,036 с; 0,072 с; 0,144 с; 0,216 с; 0,288 с; 0,504 с).

На рис. 14 показані характеристичні криві для фотошару СП 1 чут. 6 од. для умови 3). Для = 440 нм і потужності Р = 10 мВт і = 850 нм, Р = 4 Вт в імпульсі 2•107 с для нормального лазерного ЕГ при різному сумарному часі імпульсів лазерним світлом. Із збільшенням сумарного часу імпульсів характеристичні криві 2-6 переміщувались вправо по вісі lgH, по відношенню, характеристичної кривої 1, одержаної при умовою 3) часі 0,036 с.

Для кожної досліджуваної довжини світлової хвилі і потужності лазера на екран ЕОМ виводилися мінімальне і максимальне значення V об'єму згустків срібла. Ці величини та числові значення Ni і час їх утворення, заносилися в таблицю №1. Ці значення перевірялись за допомогою графіків цих величин. Наприклад, до вісі часу - 30•lg(t) в точці, яка відповідає часу експозиції 0,5 с будували перпендикуляр, який продовжували до точки перетину з кривою 1 (об'єму згустку). З цієї точки перетину проводили горизонтальну пряму до перетину з віссю ординат, де є шкала побудована ЕОМ і знаходили, наприклад, число 220. Тоді по формулі - 10•lg(Vmax) = 220, lg(Vmax) = - 22 знаходили об'єм срібного згустку Vmax = 1022 м3. Аналогічно знаходили значення по порядку величини для Ni, і заносились в таблицю 1.

Із таблиці 1 видно, що із збільшенням сумарного часу (tімп) експозиції ІЧ світлом лазера = 850 нм об'єм згустків Ag збільшується від Vmin = 1,9•10-22 м3 до Vmax = 4,1•10-21 м3. Кількість атомів Na в згустку Ag збільшується від 1,8•1028 м-3 до 4•1028 м-3 для лазерного світла = 850 нм при експозиції ІЧ світлом tекп = 0,504 с, а для довжин лазерного світла 1 = 1060 нм, 2 = 1150 нм Na1060 = 4,3•1029 м-3; Na1150 = 2,0•1025 м-3 відповідно. Для л = 850 нм кількість іонів Ag+ зменшується від 6,34•1027 м-3 до 8,8•1024 м-3, що узгоджується з термодинамічною теорією фотографічної чутливості про те, що частина атомів Ag0, які утворились за рахунок рекомбінації Ag+ і електронів через поляризацію атомів електричним полем електрона, вони переходить у срібний згусток [28], а для 1 = 1060 нм, 2 = 1150 нм майже не змінюється і відповідно становить 3,7•1029 м-3 до 2,3•1029 м-3.

...

Подобные документы

  • Методика розробки методів синтезу високотемпературних надпровідників. Сутність хімічного модифікування і створення ефективних центрів спінінга. Синтез, структурно-графічні властивості та рентгенографічний аналіз твердих розчинів LaBa2Cu3O7 та SmBa2Cu3O7.

    дипломная работа [309,3 K], добавлен 27.02.2010

  • Методика синтезу полікристалічних високотемпературних надпровідників. Основні відомості з фізики рентгенівських променів та способи їх реєстрації. Синтез твердих розчинів LnBa2Cu3O7, їх структурно-графічні властивості і вміст рідкісноземельних елементів.

    дипломная работа [654,6 K], добавлен 27.02.2010

  • Основні методи обробки та регулювання властивостей глинистих матеріалів. Аналіз використання адсорбентів на основі алюмосилікатів для очистки вуглеводневих сумішей та поглинання нафтопродуктів. Визначення сорбційної здатності модифікованого сапоніту.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 20.05.2017

  • Види структур сплавів, схема розподілу атомів у гратах твердих розчинів. Залежність властивостей сплавів від їх складу. Основні методи дослідження та їх характеристика. Зв’язок діаграми стану "залізо-цементит" із властивостями сталей, утворення перліту.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 15.02.2011

  • Огляд фізичних властивостей алюмінію, особливостей його добування та застосування. Дослідження методів нанесення алюмінієвих покриттів. Корозія алюмінію у водних середовищах та кислотах. Корозійна тривкість металізаційного алюмінієвого захисного покриття.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.05.2015

  • Полярний і неполярний типи молекул з ковалентним зв'язком. Опис терміну поляризації як зміщення електронів, атомів та орієнтація молекул у зовнішньому полі. Причини виникнення дипольних моментів у молекулах. Визначення поняття електровід'ємності атома.

    реферат [365,0 K], добавлен 19.12.2010

  • Дослідження умов сонохімічного синтезу наночастинок цинк оксиду з розчинів органічних речовин. Вивчення властивостей цинк оксиду і особливостей його застосування. Встановлення залежності морфології та розмірів одержаних наночастинок від умов синтезу.

    дипломная работа [985,8 K], добавлен 20.10.2013

  • Властивості і застосування епоксидних і епоксиефірних лакофарбових матеріалів. Дослідження водопоглинання епоксидного покриття Jotamastic 87 GF. Рідкі епоксидні лакофарбові матеріали, що не містять летких розчинників. Пневматичний пістолет-розпилювач.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 20.12.2014

  • Класифікація неорганічних сполук. Типи хімічних зв’язків у комплексних сполуках, будова молекул. Характеристика елементів: хлор, бор, свинець. Способи вираження концентрації розчинів. Масова частка розчиненої речовини, молярна концентрація еквіваленту.

    контрольная работа [34,5 K], добавлен 17.05.2010

  • Хроматографія на гелі сефадекса й розподіл по молекулярних масах. Застосування органічних реагентів у рідинній хроматографії для поділу простих ефірів, вуглеводнів, перекисів. Автоматичні методи детектування. Метод, що використовує хлорид цетилпіридинію.

    реферат [3,7 M], добавлен 18.10.2014

  • Атомно-абсорбційний аналіз - метод кількісного елементного аналізу по атомних спектрах поглинання (абсорбції) рідини. Принципова схема полум'яного атомно-абсорбційного спектрометра. Визначення деяких токсичних елементів за допомогою даного методу.

    курсовая работа [193,5 K], добавлен 22.05.2012

  • Основні фізичні властивості полімерного матеріалу. Порівняння фізичних властивостей полімерних матеріалів. Довжина молекули полімеру. Позначення поліетилентерефталату на ринку. Основні сфери застосування поліетилентерефталату (ПЕТ) у промисловості.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 29.12.2015

  • Потенціал ідеального іоноселективного електрода. Визначення важких металів у харчових продуктах. Використання атомно-абсорбційної спектрофотометрії. Характеристика та практичне застосування тонкошарової хроматографії. Атомно-емісійний спектральний аналіз.

    контрольная работа [70,2 K], добавлен 28.10.2015

  • Пептидний зв’язок та утворення вільних амінокислот. Поняття про рівні організації білкових молекул. Участь різних видів хімічного зв’язку в побудові первинної, вторинної, третинної, четвертинної структури білку. Біологічне окислення органічних сполук.

    контрольная работа [20,8 K], добавлен 05.06.2013

  • Загальна характеристика d-елементів. Властивості елементів цієї групи та їх простих речовин. Знаходження в природі. Хімічні реакції при одержанні, опис властивостей солей. Характеристика лантаноїдів та актиноїдів. Розчинення в розведених сильних кислотах.

    курс лекций [132,9 K], добавлен 12.12.2011

  • Характеристика неорганічних кислот (сірчана, соляна, азотна), лугів (гідроксиди натрію та калію) та солей (нейтральні, кислі, основні). Вивчення вимог техніки безпеки щодо пакування, транспортування і зберігання небезпечних хімічних матеріалів.

    реферат [21,9 K], добавлен 09.02.2010

  • Класифікація металів, особливості їх будови. Поширення у природі лужних металів, їх фізичні та хімічні властивості. Застосування сполук лужних металів. Сполуки s-металів ІІА-підгрупи та їх властивості. Види жорсткості, її вимірювання та усунення.

    курсовая работа [425,9 K], добавлен 09.11.2009

  • Хімічний склад природних вод. Джерела надходження природних і антропогенних інгредієнтів у водні об'єкти. Особливості відбору проб. Застосовування хімічних, фізико-хімічних, фізичних методів анализу. Специфіка санітарно-бактеріологічного аналізу води.

    курсовая работа [42,2 K], добавлен 09.03.2010

  • Методи роботи в лабораторії. Функції і призначення хімічного посуду. Визначення концентрації розчинів різними способами. Приготування титрованих розчинів. Ваги у хімічній лабораторії. Виконання модельних експериментів. Основні прийоми роботи в Mathcad.

    отчет по практике [109,4 K], добавлен 06.12.2010

  • Основи теорії атмосферної корозії. Гальванічний спосіб нанесення цинкового покриття. Лакофарбові покриття. Методи фосфатування поверхні перед фарбуванням. Методика визначення питомої маси, товщини, адгезійної міцності та пористості. Розрахунок витрат.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 24.03.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.