Аналіз концентраційних залежностей фізичних властивостей водних розчинів солей мангану і феруму

АНАЛІЗ КОНЦЕНТРАЦІЙНИХ ЗАЛЕЖНОСТЕЙ ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ВОДНИХ РОЗЧИНІВ СОЛЕЙ МАНГАНУ І ФЕРУМУ

Водні розчини є основним середовищем, в якому відбуваються процеси неживої і живої природи. Гідросфера знаходиться у стані безперервного руху, розвитку й оновлення. У процесах гідротермальної діяльності разом з водою переміщуються величезні кількості солей численних мінеральних речовин, органіки і газів. Манган і ферум як компоненти водних систем активно рухаються з іншими елементами по різноманітних геохімічних і біогеохімічних циклах.

Обидва елементи зупиняються на біологічних бар’єрах, тому що входять до складу багатьох металоферментів організмів різного рівня від мікроорганізмів до рослин, тварин, людей. Вони присутні у ґрунтах, де регулюють окислювально-відновні властивості середовища; існують у вигляді різних форм сполук, що складають мінерали. Манган і ферум є супутниками на шляхах природної міграції хімічних елементів.

Ми вважаємо, що природні процеси взаємоперетворення речовин обумовлені присутністю мікроструктур у водних розчинах, існування яких у багатьох випадках не є остаточно доведеним. Це пов’язано з явищем монотонної прямо- або зворотнопропорційної залежності багатьох фізичних властивостей водних розчинів зі зміною концентрацій, які нібито свідчать про безструктурність водних систем.

Сучасні довідники містять значну кількість фактологічного матеріалу стосовно фізичних властивостей водних розчинів солей мангану і феруму. Тому була зроблена спроба піддати довідниковий матеріал логіко-аналітичній обробці. Для виявлення елементів структури водних розчинів хлоридів і сульфатів мангану і феруму досліджувалися зміни другої похідної питомої ваги певного розчину від концентрацій. Поява на дослідженій залежності екстремумів вважалася за свідоцтво про присутність структурного утворення розчину певного складу.

Проведений аналіз показав, що фізичні властивості водних розчинів хлоридів і сульфатів мангану і феруму, які є наслідком усереднення мікровластивостей (питома вага, в’язкість, поверхневий натяг) монотонно змінюють пропорційно підвищенню концентрацій солей, і мікроструктура систем на означених концентраційних залежностях не проявляється.

Фізичні властивості, які обумовлені мікроструктурою водних систем (температурні залежності розчинності, електропровідність) з ростом вмісту солі проходять крізь один або декілька екстремумів. Особливо багато екстремумів спостерігалося на концентраційних залежностях других похідних питомої ваги. Відповідно до вказаного вище припущення це свідчило про наявність процесів структуроутворення у водних розчинах. Максимуми і мінімуми ймовірно пов’язані з руйнацією структурних елементів розчинника води, утворенням і перебудовою гідратованих іонних асоціатів різного складу і різного ступеню обводнення.

Ми вважаємо, що в неживій природі утворення й руйнування мікроструктурних елементів розчинів може активізувати або гальмувати проходження хімічних елементів крізь природні фільтри, регулювати рух по капілярам ґрунту, а також сприяти появі мінералів різного складу і будови. Ймовірно, що виявлене мікророзшарування водних розчинів солей є важливим фактором для існування живих організмів. Життєздатність живих клітин може визначатися їх стійкістю до швидкості зміни питомої ваги водного розчину у вузьких концентраційних інтервалах, від реакції на ступені гідратації окремих іонів, від можливості скористуватися енергетичними запасами іонних асоціатів різного складу за кількістю іонів і кількістю молекул води.

 

Література:

  1. Справочник химика. В 4т.: Т.3 [Текст] / под ред. А. П. Мусакина, В. О. Розенфельда, В. Н. Розенблюма, Е. И. Щур. – Л.: Госхимиздат, 1952. – 1177 с.

 

Джерело: Матеріали V міжнародної Інтернет-конференції

студентів та молодих учених

«Соціальні та інженерні технології:

актуальні проблеми теорії і практики»

(30-31 травня 2013 року)

 

автор: Ревіна Я.О., Строєва М.Й.

видання: Матеріали V міжнародної Інтернет-конференції студентів та молодих учених «Соціальні та інженерні технології: актуальні проблеми теорії і практики» (30-31 травня 2013 року), час видання: 2013


19/06/2013