Анотація до роботи:

Атамась О.О. Вплив молекул розчиненої речовини на структуру та термодинамічні властивості води. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.14 - теплофізика та молекулярна фізика. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2004.

Дисертацію присвячено визначенню впливу полярності та будови молекул розчиненої у воді речовини на зміну структури їх ближнього оточення та термодинамічних властивостей водних розчинів. Встановлено, що із збільшенням різниці значень дипольних моментів молекул розчиненої речовини і води збільшуються зміни структури ближнього оточення введеної молекули. Аналіз радіальних функцій розподілу, енергій міжмолекулярних взаємодій та числа найближчих сусідів для водного розчину етилового спирту при різному вмісті етанолу дозволив визначити концентрації, при яких утворюються кластери: при x_et=0.22 м.д. утворюються кластери з молекул етанолу; при x_et=0.75 м.д. починають утворюватись кластери з молекул води.

1. Методом Монте Карло досліджено розподіл молекул води навколо введеної молекули метанолу, етанолу, діметилового ефіру та пропану. Встановлено, що із зменшенням різниці між дипольними моментами введеної молекули та молекули води зменшуються зміни структури ближнього оточення введеної молекули. Внесок у повну енергію міжмолекулярної взаємодії системи від ван-дер-Ваальсівської взаємодії при цьому збільшується.

2. Проведено дослідження впливу концентрації етанолу у розчинах вода-етанол на їх структуру та термодинамічні властивості. Встановлено існування максимуму коефіцієнту теплоємності при концентрації етанолу x_et=0.22 м.д. Показано, що в розчинах такої концентрації спостерігається суттєве збільшення кількості найближчих сусідів типу етанол-етанол. Зроблено припущення про утворення кластерів з молекул етанолу за рахунок взаємодій між етильно-метильною групою одних молекул етанолу та атомом кисню інших.

3. З проведеного аналізу РФР O_w-H_w та O_et-(СH₂-CH₃)_et показано, що при концентраціях етанолу у водному розчині 0et<0.2 м.д. домінуючою є взаємодія між молекулами води; при концентраціях 0.2 м.д.et<0.75 м.д. - взаємодія між молекулами етанолу та води. При концентрації етанолу x_et~0.9 м.д. можна припустити, що в розчині утворюються кластери з молекул води.

4. При концентраціях етанолу x_et<0.9 у водному розчині середня кількість найближчих сусідів типу вода-вода менша або дорівнює 1. Тому можна вважати, що молекули води є донорами водневих зв’язків типу етанол-вода.

Публікації автора:

1. Атамась Н.А., Атамась А.А., Булавин Л.А. Расчет методом Монте Карло энергетических и структурных характеристик водных растворов этанола. //Журнал физической химии, 2004. Т.78, №6. С. 1080-1085.

2. Атамась Н.О., Атамась О.О., Булавін Л.А. Дослідження аномальних структурних ефектів в розведених водних розчинах етилового спирту //Український фізичний журнал, 2003. Т.48, №10. С. 1068-1071.

3. Атамась Н.А., Атамась О.О., Булавін Л.А. Теоретичне дослідження водних розчинів етанолу. //Вісник Kиївського університету, серія фіз.- мат.наук, 2003. №5. С. 10-12.

4. Атамась Н.А., Атамась О.О., Булавін Л.А. Дослідження структурних ефектів в концентрованих водних розчинах етилового спирту // Український фізичний журнал, 2004. Т.49, № 6. С. 552-555.

5. Атамась Н.А., Атамась О.О., Булавін Л.А. Вивчення структурних особливостей гідрофобної гідратації неполярних молекул у воді //Український фізичний журнал, 2002. Т.47, № 11. С. 1041-1044.

6. Атамась Н.А., Атамась О.О., Булавін Л.А. Розрахунки методом Монте Карло гідратації полярних молекул в нескінченно розбавлених розчинах //Український фізичний журнал, 2003. Т. 48, № 1. С. 36-40.

7. А.A.Atamas, L.A.Bulavin, Theoretical Study of Water-Ethanol solutions at Various Concentrations. // 28^th Internataional Conference on Solution Chemistry, August 23-28, 2003, Debreceen, Hyngary, F1, - P.107.

8. А.A.Atamas, L.A.Bulavin., The Investigation of Hydrogen Bond’s Nets in Water-Ethanol Mixture by Monte //International conference on horizons in Hydrogen Bond Research, Berlin , September 16-21, 2003, - Р. 5P03.

9. А.A.Atamas, L.A.Bulavin. A Monte Carlo Study of Water Ethanol Mixture. // International conference PLMMP, Kyiv,12-18.09.2003, - Р. 130

10. А.A.Atamas, L.A.Bulavin. A The Study of Hydrophobic Hydration of Polar Molecules in Water using Monte Carlo Method at Constant Temperature // 5^th Liquid Matter Conference, Konstanz, 14-18.09, 2002, - Р.96.

11. А.A.Atamas, L.A.Bulavin. Monte Carlo simulations of hydrophobic hydrations of propane at T=300 K // 5^th Liquid Matter Conference, Konstanz, 14-18.09, 2002, - Р.96.