Акустические воздействия как метод исследования химических реакций - page 4

важны не только для понимания процессов травления, но и для изу-
чения проблем коррозионной устойчивости металлов. Эти явления
обладают сходными внутренними механизмами: и в том, и в другом
случае происходят процессы взаимодействия металлов с растворами
электролитов.
Однако теории, объясняющей с единых позиций все разнообраз-
ные типы коррозии и процессов травления, на сегодняшний день не
существует. Наиболее общим является теоретический подход к иссле-
дуемым явлениям с позиций электрохимической гипотезы. Она рас-
сматривает такие системы как многоэлектродный гальванический эле-
мент, а сам процесс как гетерогенную химическую реакцию, проте-
кающую в несколько стадий. Использование акустических колебаний
позволяет выяснить принципиальные этапы действующего механизма
таких процессов. Привлечение к подобному анализу представлений
термодинамики [15] позволяет оценить поэтапно особенности и воз-
можности протекания такого сложного процесса.
Наиболее неожиданными оказались результаты изучения поведе-
ния систем, включающих в себя высокомолекулярные соединения. Не
представлялось возможным заранее предвидеть изменения, происхо-
дящие в таких системах. Воздействие акустического поля на полимер-
ные системы обусловлено совместным действием целого комплекса
факторов: гидродинамических ударов, тепловых эффектов, механиз-
мом распределения акустической энергии по всей длине молекулы с
учетом ее неоднородностей и т.п. Поэтому здесь возможны несколько
вариантов “отклика”.
При малых интенсивностях и небольших частотах изменения свя-
заны прежде всего с тепловыми явлениями внутри молекулы. При
превышении некоторой пороговой мощности возможны вторичные
физико-химические эффекты, включая возникновение того или иного
вида кавитации. Особый интерес представляет изучение клатратных
комплексов, напоминающих по своим основным параметрам биохи-
мические структуры. Они могут служить моделями систем организма,
которые чувствительны [9] к воздействию акустических колебаний
инфразвукового диапазона.
Установлено [2, 8], что поведение самог ´о высокомолекулярного
соединения и его комплекса, образованного по типу клатратного со-
единения “гость–хозяин” заметно отличаются. Так, значение резо-
нансной частоты превращения молекулы крахмала лежит в пределах
120. . . 140 Гц, а его комплекса с иодом — в области 45 Гц. Так же резко
изменяется частота в сторону повышения чувствительности к низко-
частотным акустическим воздействиям и для комплекса полимерной
молекулы поливинилового спирта с иодом. Здесь резонансная частота
“синего иода” (медицинское название этого биоактивного препарата)
равна 40 Гц.
Таким образом, поведение сложной системы, состоящей из по-
лимерной молекулы “хозяина” и низкомолекулярной молекулы “го-
стя”, зависит от природы и размеров молекулы “гостя”. Включенная
106
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2009. № 3
1,2,3 5,6,7
Powered by FlippingBook