На эту работу можно ссылаться, ее адрес в интернете: www.biophys.ru/archive/pushino2011/abstr-p7.htm
Коэффициент преломления воды и водных растворов в оптическом диапазоне частот вблизи границы с ионно-обменной мембраной
Н.Ф.Бункин
Институт Общей Физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва nbunkin@kapella.gpi.ru
В экспериментах по модуляционной интерференционной микроскопии было исследовано пространственное распределение коэффициента преломления n в оптическом диапазоне частот воды и ряда водных растворов вблизи границы с ионно-обменной мембраной Nafion (Нафион), которая представляет собой сополимер тетрафторэтилена и сомономера, имеющего боковые цепи перфторированного винилового эфира C2F4, оканчивающиеся сульфогруппами. В этих экспериментах было показано, что на самой границе n чистой воды возрастает в 1.1 раза по сравнению со своим равновесным значением, и по мере удаления от границы спадает, выходя на равновесный уровень на расстоянии R » 50 mm от границы. Величину R будем называть эффективным радиусом воздействия Нафиона; именно этот параметр измерялся в большинстве экспериментов. Кроме того, было исследовано влияние Нафиона на обезвоженный глицерин и на смеси «глицерин – вода» с различным содержанием воды.
Оказалось, что Нафион не оказывает никакого влияния на величину n обезвоженного глицерина. В то же время коэффициент преломления смеси «глицерин – вода» на границе с Нафионом меньше своего равновесного значения и возрастает по мере удаления от границы, выходя на равновесный уровень на расстоянии R, которое возрастает с ростом содержания Н2О в смеси, асимптотически приближаясь к значению R » 50 mm для чистой воды. Поскольку величина n у глицерина больше, чем у воды, можно заключить, что Нафион адсорбирует на своей поверхности именно молекулы Н2О. Были также проведены измерения n для водных растворов различных электролитов. Оказалось, что благодаря Нафиону влияние различных ионов на величину n водного раствора обладает определенной спецификой. Это связано с тем фактом, что Нафион, являясь ионообменной мембраной, может эффективно адсорбировать один сорт ионов (например, катионы), не влияя при этом на анионы, что приводит к изменению рН раствора. Например, в случае водного раствора NaCl Нафион адсорбирует ионы Na+, что приводит к наработке НCl.
Для разных
концентраций раствора NaCl были измерены
временные зависимости рН раствора сразу после погружения в жидкость пластинки
из Нафиона: эти зависимости носят немонотонный характер характер. В то же
время, для водных растворов солей многовалентных металлов эффект изменения рН в
присутствии Нафиона не возникал, что позволило нам корректно измерить
зависимость радиуса R от
концентрации таких ионов. Оказалось, что величина R уменьшается с ростом содержания ионов, достигая нулевого
значения при концентрации С = 10-
ЛИТЕРАТУРА
© Труды научного симпозиума «Молекулярная структура воды и ее роль
в механизмах биоэлектромагнитных явлений» (5-8 июля
При цитировании или перепечатывании ссылка обязательна.