Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Новости науки и техники / Архив выпусков 2004 года
Начало сайта / Новости науки и техники / Архив выпусков 2004 года

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Биологически активные

Как люди научились летать

Обычное в необычном (Энциклопедия чудес. Книга первая)

Пионеры атомного века

Приключения великих уравнений

Физики продолжают шутить

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Научно-популярные статьи

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Жидкость, застывающая при нагревании


Французские физики открыли новое явление, которое, на первый взгляд, противоречит основам физики. Смесь из двух органических жидкостей при нагревании от 45° до 75°C затвердевает, а при последующем остывании вновь становится жидкой.

Обычно при нагревании твердые вещества расплавляются, а жидкости превращаются в газ, хотя в некоторых случаях можно наблюдать и образование твердых веществ – например, при образовании полимеров. Но обратимого перехода при снижении температуры еще никому не удавалось наблюдать. Мари Плазане и ее коллеги из Университета им. Ж. Фурье и Института им. Лауэ и Ланжевена в Гренобле использовали раствор, содержащий альфа-циклодекстрин, воду и 4-метилпиридин. Циклодекстрины – это циклические структуры, содержащие концевые гидроксильные группы, способные образовывать водородные связи как с 4-метилпиридином, так и молекулами воды. При комнатной температуре в одном литре 4-метилпиридина можно растворить до 300 грамм альфа-циклодекстрина, при этом раствор остается прозрачным и жидким. При нагревании он теряет прозрачность, приобретает молочно-белый цвет и становится твердым.

Температура затвердевания понижается по мере роста концентрации альфа-циклодекстрина. Применение метода рассеяния нейтронов показало, что образованное твердое вещество является системой типа «золь-гель», в которой водородные связи между альфа-циклодекстрином и 4-метилпиридином ответственны за формирование упорядоченной структуры, характерной для твердого вещества. При снижении температуры водородные связи ослабевают и перегруппируются, связывая между собой уже только молекулы воды и альфа-циклодекстрина, что и приводит к разрушению твердой структуры и к образованию бесцветного раствора.

Компьютерное моделирование молекулярной динамики подтвердило возможность искажения циклодекстринового кольца при нагревании до температуры, близкой к точке затвердевания, а также и образования водородных связей между различными компонентами смеси. Ученым удалось найти и другие комбинации циклодекстринов и пиридинов, которые твердеют при нагревании. Наблюдаемое формирование твердых веществ при нагревании, хотя и выглядит внешне сенсационным, на самом деле не противоречит основам физической химии, просто это открытие еще раз показало, что давно известные ученым факты могут приводить к предсказанным, но до сих пор не обнаруженным явлениям. Изучение систем типа «золь-гель» будет способствовать пониманию механизмов отверждения жидкостей.

Работа французских ученых опубликована в последнем номере Journal of Chemical Physics.

 

Дата публикации:

9 октября 2004 года

Электронная версия:

© НиТ. Новости науки и техники, 2002