Лако-красочные материалы — производство

Исследования воды методом ЯМР можно проводить на че­тырех ядрах, имеющих ненулевой спин I: >Н, 2Н, 3Н и 170. Наи­более широкое распространение получила протонная спектро­скопия ЯМР, но в последнее время много исследований прове­дено также и на квадрупольных ядрах 2Н и 170. Для решения частных вопросов биологической физики иногда используется тритиевая спектроскопия ЯМР [577].

Первые попытки использовать данные по температурной за­висимости химических сдвигов в жидкой воде для идентифика­ции какой-либо из многочисленных моделей структуры воды не привели к успешному результату: полученные данные можно одинаково хорошо объяснить с помощью совершенно различных моделей— и непрерывных и дискретных [581]. В ряде работ из данных по временам релаксации на ядрах ‘Н, 2H(D) и 170 с помощью соотношений [582] вычислены времена корреляции

ГЛы <»Н) = % = KHlntra + Ян|п4ег =

R-WQ)=K«=20KQT, Q, Q = 2H(D), I70(0); (14.2)

/ u„ V 1 V’Hft2 … , .. „ Зд2 2/ + 3 f Л2

(14.3)

Для ядер ‘Н, 2Н и 170 — тгн, Tr D и Тг о (обзор этих работ дан в [583]).

В уравнении (14.1) ц0—магнитная постоянная; ун — гиромагнитное от­ношение для протонов; ft—постоянная Планка; гнн— межпротонное рас­стояние в молекуле воды; а — диаметр молекулы воды; рн — численная плотность спинов; Dtr — коэффициент трансляционной диффузии; А — по­стоянная, значение которой зависит от выбранной модели трансляционной диффузии: для модели случайных скачков Аяі 0,42 [582].

Однако большой точности здесь достигнуть не удается, по­скольку для протонов сложно разделить внутри — и межмоле­кулярный вклады в скорость релаксации, а для квадрупольных ядер данные по параметрам квадрупольного связывания % и г) в жидкой воде не являются достаточно надежными.

Ниже приведены различные динамические параметры для жидкой воды при 298 К:

^Н х RD TrO "ЮН rr(diel) V (hyd, *л(ЬУ4)<°>Ж V0"9

[583] [583] [583] [584] — — — [585]

2,55 2,65 2,61 1,95 2,56 2,37 2,79 2,299

Примечания. Все т — в пс; Dtr — в мг’С~’.

3 гнн=0>151£> нм; йніп1ег «0,1 с-1.

6 Xd=222 КГЦ; T|d«0,11 1579].

В Х0~6,67 МГц; Т1О~0,93 [579]. ггон=0,0983 нм.

Дтг(<Ие1)=,/^іі’гсЦеІі ехр[—І/(2/С+1)1 — поправка иа внутреннее поле; К=Єо/8(х);

Еь=78,3 и 8^=4,21 — низкочастотная и высокочастотная диэлектрические проницаемости; Tdlel—диэлектрическое время релаксации [579].

6 xr<hyd) <*1 > —axrio^/t6ftГ>; п —вязкость.

Ж V(hyd)(D) = 0::!/(12D(r); 0=0,276 нм.

С наибольшей точностью в настоящее время удается опре­делить только время корреляции Тг он, характеризующее вра­щательную диффузию молекулы воды вокруг оси ОН. Это вре­мя вычисляется из данных по протонной релаксации в воде, обогащенной изотопом 170 [583]. Отличие времен корреляции тгн, TrD, Тго и Тг он, характеризующих вращения вокруг раз­личных осей в молекуле воды, может свидетельствовать об ани­зотропии вращательной диффузии в жидкой воде. Однако, по мнению авторов [584], которые провели детальный анализ точ­ности оценок различных времен корреляции, в настоящее время нет достаточных оснований выходить за пределы изотропной динамической модели для вращательной диффузии воды. При­ведены также времена вращательной корреляции, которые вы­числены из данных по диэлектрической релаксации, вязкости и коэффициенту трансляционной диффузии с помощью соотно­шений, основанных на модели вращательной диффузии в жид­кой воде [585]. Видно, что все полученные времена неплохо коррелируют между собой.