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

Законы Паркинсона

Механизм ответственной власти

Популярная библиотека химических элементов

Сын человеческий

Цепная реакция идей

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