Доведено можливість застосування методу багатогустинного інтегрального рівняння в теорії комплексних рідин до іонних систем. Отримано аналітичний розв'язок у сферично усередненому наближенні для моделі симетрично заряджених твердих сфер з двома різними типами зв'язку. Перший з них пов'язаний з утворенням іонних пар, а другий - стосується утворення асоційованими іонними парами іонних ланцюжків зі слабшим зв'язком.

З використанням методу молекулярної динаміки досліджено структурні та динамічні властивості води та водного розчину іона уранілу, адсорбованих у щілиноподібній порі аморфного кремнезему. Проведено розрахунки для випадку гнучкої моделі води SPC/E в атомарно деталізованій порі, розміри якої вибрано у межах 2,0 - 5,0 нм. Наявність гідроксильних груп, розташованих на поверхні пори, призводить до сильної адсорбції молекул води, що має визначальний вплив на їх динаміку. Детально вивчено випадок присутності іона уранілу поблизу стінки пори та вплив гідроксильних груп на формування його гідратної оболонки.

С использованием метода молекулярной динамики, исследованы структурные и динамические свойства воды и водного раствора иона уранила, адсорбированных в щелеобразной поре аморфного кремнезема. Проведены рассчеты для случая гибкой модели воды SPC/E в атомарно детализированной поре, размеры которой выбирались в пределах 2,0 - 5,0 нм. Установлено, что наличие гидроксильных групп, расположенных на поверхности поры, приводит к сильной адсорбции молекул воды, что имеет определяющее значение на их динамику. Детально изучен случай присутствия иона уранила вблизи стенок поры и влияние гидроксильных групп на формирование его гидратной оболочки.

Розглянуто просту мікроскопічну континуальну (неграткову) модель тернарної амфільної системи. З використанням певної модифікації методу колективних змінних виведено ефективний гамільтоніан Ландау - Гінсбурга - Вільсона, що має форму, вперше запропоновану Тйобнером та Стрейєм. Обчислено фазову діаграму у наближенні середнього поля та з'ясовано структурні властивості однорідної фази.

Розглянуто просту мікроскопічну континуальну (неграткову) модель тернарної амфіфільної системи. Використовуючи певну модифікацію методу колективних змінних, виведено ефективний гамільтоніан Ландау - Гінсбурга - Вільсона, що має форму, вперше запропоновану Тйобнером і Стрейєм. Обчислено фазову діаграму в наближенні середнього поля й обговорено структурні властивості однорідної фази.

Профілі густини, заряду, поляризації та потенціалу простої моделі асоціативного електроліту вивчено в асоціативному середньосферичному наближенні. Розглянуто границі повної асоціації та дисоціації.

Подано стислий огляд теоретичних результатів для схем реакцій Лангмюра-Гіншельвуда та Елі-Ріделя. Показано, що ступені елементарних процесів на поверхні є зв'язаними завдяки об'ємним властивостям адсорбованих компонент. Це пов'язано залежністю між хімічним потенціалом асоціативно-дисоціативного балансу і густиною адсорбату біля поверхні. Показано, що адсорбція є чутливою до механізму димерної адсорбції (асоціативної або дисоціативної). Дисоціативна адсорбція призводить до немонотонної залежності покриття від поверхневої активності. Одночасно ступінь дисоціації зростає з ростом адсорбції. З асоціативною адсорбцією пов'язана можливість існування в області малих густин критичної точки, в околі якої адсорбційні ізотерми не є неперервними. Це призводить до аномально низької поверхневої дифузії в області малих густин. Обговорено вплив цих результатів на кінетичні властивості.

Подано огляд наближення багатогустинних інтегральних рівнянь і їх застосування для опису асоціації та кластеризації в рідинах. Обговорюються ефекти спарювання, полімеризації, сольватації, утворення сітки зв'язків та самоасоціації. Для опису асоціативних явищ в електролітичних та поліелектролітичних розчинах, воді, полімерах, мікроемульсіях та інших рідинах використовуються чисельні та аналітичні розв'язки інтегральних рівнянь в багатогустинному формалізмі. Ілюструються застосування наближення багатогустинних інтегральних рівнянь для опису перколяційних явищ, адсорбції рідин в пористих середовищах та опису електронної структури асоціативних рідин.

Розглядається метод репліки для рівнянь Орнштейна - Церніке для іонно-молекулярної рідини, адсорбованої в невпорядкованій іонно-молекулярній матриці. Отримано явні вирази для екранованих потенціалів для іонно-дипольного випадку. Показано, що флюїд-флюїд міжіонний потенціал розкладається на зв'язуючу і блоковану частини.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г562.18

Рубрики:

Розчини електролітів

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

У межах моделі граткового газу, доповненої результатами асоціативної теорії, проаналізовано роль кластеризації адсорбату на зростання адсорбції на кристалічній поверхні. Вивчено вплив розмірів і архітектури кластера на рівноважні та транспортні властивості. Зроблено певні передбачення відносно міжфазної області HCl - лід.

Індекс рубрикатора НБУВ: В253.342 + В365.563

Рубрики:

Середовища багатофазні. Середовища багатокомпонентні. Спеціальні розділи < Гідро- і аеродинаміка >

Дифузія в рідинах

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Здійснено комп'ютерне моделювання за допомогою методу молекулярної динаміки (МД) для флюїда Ленарда-Джонса адсорбованого в модельному силікагелі. Обчислено функції середньо-квадратичного відхилення координат та автокореляційні функції швидкостей частинок флюїда для малих і великих густин. Пораховані радіальні функції розподілу ілюструють явище формування контактного шару на поверхні пор, яке призводить до зменшення рухливості молекул, адсорбованих у пористому середовищі. Одержані значення для коефіцієнта самодифузії добре узгоджуються з експериментальними даними для метану, адсорбованому в силікагелі.

Досліджено вплив потенціалу взаємодії на властивості рідини, в якій є рівноважна асоціація молекул у димери. Використано теоретико-польовий підхід, в якому поля відповідають густинам молекул та їх димерів. Гамільтоніан системи є узагальненням на бінарні суміші гамільтоніану, використаного в попередніх роботах під час дослідження властивостей однокомпонентної рідини з потенціалом взаємодії Юкави. В бінарній суміші рівноважна димеризація враховується через умову на хімічні потенціали мономерів і димерів. Порівняно вплив потенціалів взаємодії на рівноважні густини в межах наближення середнього поля та з урахуванням флуктуацій. Флуктуації відіграють важливу роль в польовому теоретичному аналізі. В ході дослідження впливу флуктуацій використано співвідношення, еквівалентне "рівнянню руху" в теорії поля для квантових взаємодіючих частинок. Показано, що в багатьох фізичних випадках середньо-польовий аналіз може бути повністю модифікований ефектами, пов'язаними з флуктуаціями.

Запропоновано узагальнення підходу Орнштейна - Церніке продукт-реагент для рідини гнучких зіркових молекул і сформульовано відповідний варіант середньосферичного наближення (ССН), так зване полімерне ССН (ПССН). На основі методу факторизації Бакстера - Вертхайма одержано аналітичний роз'язок ПССН для рідини зіркових молекул з твердосферною юкавівською взаємодією між сегментами молекул і представлено явні аналітичні вирази для вільної енергії, хімічного потенціалу та рівняння стану. Досліджено структурні властивості кількох різних варіантів моделі рідини зіркових молекул.

Селективну адсорбцію з бінарної полімерної суміші на кристалічній поверхні вивчено в межах моделі граткового газу в комбінації з результатами асоціативної теорії. Показано, що взаємовплив селективності та поверхнево-індукованої сегрегації призводить до різноманітних конкуруючих факторів, що визначають процес адсорбції. Проаналізовано роль діаметра сегмента, довжини ланцюга та поверхневої активності в переважній адсорбції однієї компоненти. Обговорено зміну коефіцієнта селективності за густиною та концентраційним складом.

Використовуючи розвинення рівнянь реплік Орнштейна-Церніке (РОЦ), досліджено структурні властивості Леннард-Джонсівського флюїду адсорбованого в полідисперсній матриці з притягальною взаємодією. Для цього застосовано РОЦ рівняння у поєднанні з розкладами кореляційних функцій по ортогональних поліномах. Пораховано радіальні функції розподілу адсорбованого флюїду за різних температур. Також розглянуто ефект полідисперсності матриці на внутрішню енергію системи.

На базі контактної теореми сформульовано специфічні правила сум в теорії подвійного електричного шару. Вони стосуються кореляційних функцій електроліту, коли один з іонів знаходиться на поверхні. Надано просту інтерпретацію одержаних співвідношень.

Індекс рубрикатора НБУВ: Г123.2 + Г562.11

Рубрики:

Алюміній

Шифр НБУВ: Ж41279 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розв'язок середньосферичного наближення представлено через 5 параметрів. Три з них є аналогічними для безасоціативного випадку, а два інших є мономерними фракціями іонів і диполів. Точні вирази для термодинамічних величин представлено в простій формі. Представлено числові результати для термодинамічних функцій і фазової рівноваги.

Використовуючи метод молекулярної динаміки, досліджено структурні та динамічні властивості води та водного розчину іона уранілу (ІУ), адсорбованих у щілиноподібній порі аморфного кремнезему. Розрахунки проведено для випадку гнучкої моделі води SPC/E в атомарно деталізованій порі, розміри якої вибрано в межах 2,0 - 5,0 нм. Наявність гідроксильних груп (ГГ), розташованих на поверхні пори, призводить до сильної адсорбції молекул води, що має визначальний вплив на їх динаміку. Детально вивчено випадок ІУ поблизу стінки пори та вплив ГГ на формування його гідратної оболонки.