Акустические воздействия как метод исследования химических реакций - page 3

Нами была высказана гипотеза [8], из которой следует, что для ка-
ждой химической реакции существует своя собственная резонансная
частота, при которой эффект действия акустических колебаний ста-
новится максимальным. Это предположение было экспериментально
проверено при проведении исследований различных систем [9, 10, 12,
13]. Для каждой из них установлена экстремальная зависимость от ча-
стоты действующих акустических колебаний и обнаружена собствен-
ная резонансная частота. Это явление объясняет до некоторой степени
механизм влияния низкочастотных колебаний на организм человека
[8] и подтверждает актуальность дальнейшего изучения обнаружен-
ных эффектов.
При исследовании гомогенных процессов при помощи акустиче-
ских воздействий оценено состояние не только взаимодействующих
частиц, но и самого растворителя. Особое внимание обращено на из-
менение скорости реакции диспропропорционирования иода [13] при
введении в водный раствор органических компонентов. Одни из них
меняли состояние реагирующих ионов, а другие влияли на состояние
самого растворителя.
Например, введение до 5 об. % этанола (в котором иод растворяет-
ся лучше, чем в воде) незначительно влияет на скорость превращения
иода, лишь слегка замедляя этот процесс. Введение же 1,5 об. % изо-
пропанола резко уменьшает скорость взаимодействия, а при наличии
всего 3 об. % этилового спирта реакция совсем прекращается. Полу-
ченные результаты интересны с позиций изучения свойств [14] над-
молекулярных структур ассоциированной воды. При введении изопро-
панола структура воды становится более “жесткой”. Энергии воздей-
ствующих колебаний уже недостаточно для разрушения сольватных
оболочек взаимодействующих компонентов.
Использование акустических колебаний позволило уточнить осо-
бенности топохимических процессов. Во-первых [12], оказалось, что
даже в случае разных металлов наблюдаются экстремальные зависи-
мости скорости травления от частоты колебаний. Во-вторых, у каждо-
го металла имеется своя резонансная частота, даже при применении
однакового состава для травления. В-третьих, если для одного и то-
го же металла взяты различные травители, то для каждого состава
обнаружена своя резонансная частота. Например, для меди исполь-
зовались [15] растворы травления, аналогичные применяемым в тех-
нологии травления печатных плат (FeCl
3
; J
2
; системы HCL–H
2
O
2
и
KJ–J
2
различного состава), и диапазон резонансных частот составил
30. . . 60 Гц. Это достаточно убедительно свидетельствует о различном
состоянии ионов травителя в растворах.
Использование акустических колебаний создает благоприятные
возможности для изучения целого ряда физико-химических взаимо-
действий, имеющих место при топохимических реакциях: диффузии,
адсорбции и хемосорбции, гидратации, образования и разрушения
поверхностных соединений. Результаты проводимых исследований
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 3
105
1,2 4,5,6,7
Powered by FlippingBook