Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 99, № 9 (2025)
- Год: 2025
- Выпуск опубликован: 15.09.2025
- Статей: 18
- URL: https://bakhtiniada.ru/0044-4537/issue/view/24780
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕРМОХИМИЯ
ЭНТАЛЬПИИ ОБРАЗОВАНИЯ КРИСТАЛЛОГИДРАТОВ Mn(CH3SO3)2·2H2O, Co(CH3SO3)2·4H2O И Ni(CH3SO3)2·4H2O
Аннотация
Crystal hydrates of Mn(CH3SO3)2·2H2O, Co(CH3SO3)2·4H2O and Ni(CH3SO3)2·4H2O were synthesized and identified by X-ray phase analysis, inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy and thermogravimetry. The enthalpies of dissolution in water at 298.15 K were determined by dissolution calorimetry and the standard enthalpies of formation of crystalline hydrates of manganese, cobalt and nickel methanesulfonates were calculated. The enthalpic contribution of the methanesulfonate ion to the enthalpy of crystalline methanesulfonate formation in an additive scheme was estimated from the data obtained.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1287-1292
1287-1292
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ Ag-Au-Se-Te ПРИ 25°C И АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ
Аннотация
Для минералов системы Ag-Au-Se-Te рассчитаны величины стандартных энергий Гиббса образования с использованием аддитивных элементных вкладов. В программном комплексе (ПК) “Селектор” проведены расчеты термодинамических равновесий рассматриваемой системы при начальном состоянии по одному моль благородных металлов и переменных содержаниях халькогенов при 25°C и атмосферном давлении. Результаты моделирования показали, что серебро активнее, чем золото включается в составы минералов. При определенных содержаниях селена и теллура благородные металлы не образуют самородных форм.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1293-1296
1293-1296
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Bi4-xEuxTi3O12
Аннотация
Обжигом на воздухе при температурах 1003–1323 K стехиометрических смесей Bi2O3, Eu2O3 и TiO2 получены замещенные титанаты Bi4-xEuxTi3O12 (x = 0.4, 0.8, 1.2, 1.6 и 2.0). С использованием рентгеновской дифракции определена их кристаллическая структура. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии измерена их высокотемпературная теплоемкость. По экспериментальным данным Cp = f(T) рассчитаны термодинамические свойства титанатов.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1297-1304
1297-1304
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И КАТАЛИЗ
ИНГИБИТОРНАЯ ЗАЩИТА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ПОТОКЕ РАСТВОРОВ КИСЛОТ РАЗЛИЧНОГО АНИОННОГО СОСТАВА, СОДЕРЖАЩИХ СОЛИ ЖЕЛЕЗА(III)
Аннотация
Изучена коррозия низкоуглеродистой стали в статических и динамических растворах HCl, HCl + H3PO4 и H3PO4, содержащих соли Fe(III), включая среды, содержащие двухкомпонентный ингибитор ИФХАН-92 + KNCS. В обсуждаемых средах на стали реализуются парциальные реакции анодной ионизации железа, катодного восстановления H+ и соединений Fe(III). Ионизация железа и восстановление протонов протекает с кинетическим контролем, а восстановление Fe(III) характеризуется диффузионной кинетикой. В рассматриваемых растворах добавка 4.5 мМ ИФХАН-92 + 0.5 мМ KNCS подавляет все парциальные реакции, протекающие на поверхности металла, что является следствием формирования ей на стали полимолекулярного защитного слоя. Результатом торможения исследуемым ингибитором в растворах HCl, HCl + H3PO4 и H3PO4, содержащих соли Fe(III), всех парциальных реакций, реализуемых на стальной поверхности, является замедление им ее коррозии. Смесевой ингибитор сильно тормозит коррозию стали в 2 М H3PO4 и 1 М HCl + 1 М H3PO4, но обеспечивает плохую защиту металла в 2 М HCl. Это обусловлено различной способностью анионов агрессивной среды связывать катионы Fe(III) в комплексные соединения. Фосфат анионы, в сравнении с хлорид анионами, прочнее связывают катионы Fe(III) в комплексные соединения, определяя для них в таких средах более низкие значения DFe(III). Защитная пленка ингибитора, формирующаяся на стали, наиболее эффективно замедляет реализующееся в диффузионном режиме восстановление соединений Fe(III), присутствующих в растворе, с относительно низкими значениями коэффициента диффузии.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1305-1319
1305-1319
ВЛИЯНИЕ МЕТОДИК МОДИФИЦИРОВАНИЯ ЛАНТАНОМ НА СОСТОЯНИЕ И СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЖЕЛЕЗА В КАТАЛИЗАТОРЕ Fe/MgAl2O4
Аннотация
Нанесенные катализаторы Fe/MgAl2O4, модифицированные La, приготовлены методами совместной и последовательной пропитки носителя – алюмо-магниевой шпинели. Данные ТПВ (температурно-программируемое восстановление) и магнитометрии in situ показали, что катализатор, полученный промотированием шпинели лантаном восстанавливается эффективнее по сравнению с катализаторами, синтезированными другими методиками введения лантана в их состав. Сопоставлены данные по адсорбционным и восстановительным свойствам катализаторов магнитным методом in situ, методом низкотемпературной адсорбции азота и ИК-спектроскопии адсорбированного CO. Установлено, что присутствие лантана в катализаторе ускоряет процесс восстановления оксидов железа до железа.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1320–1333
1320–1333
КАТАЛИЗАТОРЫ ПЕРОКСИДНОЙ И АЭРОБНОЙ ДЕСУЛЬФУРИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНЫХ ПЛАЗМЕННО ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИ ОКСИДИРОВАННЫХ СЛОЕВ С ОКСИДАМИ ФОСФОРА, ВОЛЬФРАМА И ЖЕЛЕЗА
Аннотация
Каталитически активные покрытия на титане были синтезированы методом плазменного электролитического оксидирования (ПЭО) в водных электролитах, содержащих фосфат и вольфрамат натрия, а также хелатные комплексы железа с ЭДТА. Анализ данных энергодисперсионного рентгеноспектрального анализа (ЭДА), рентгенофазового анализа (РФА) и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) позволил сделать заключение, что ПЭО-покрытия содержат диоксид титана и аморфные вольфраматы и/или фосфаты железа. Аморфизации способствовали высокие концентрации фосфора (до 6 ат. %). Испытания ПЭО-катализаторов показали их активность в окислительной десульфурации тиофена и дибензотиофена пероксидом водорода и кислородом.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1334-1343
1334-1343
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ РАСТВОРОВ
СМЕШАННОЛИГАНДНОЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ КАТИОНОВ НИКЕЛЯ(II) И ЦИНКА С ГИСТИДИНОМ, ЛИЗИНОМ И АРГИНИНОМ В ВОДНОМ РАСТВОРЕ
Аннотация
Методами pH-метрии и спектрофотометрии изучено образование смешаннолигандных комплексов различного состава в системах M(II) – L-гистидин (His) – L (M = Ni, Zn; L = L-лизин (Lys), L-аргинин (Arg)) и рассчитаны их константы образования при 298.15 K и ионной силе I = 0.5 моль/л (KNO3). На основании проведенного сравнительного анализа констант реакций сопропорционирования дана оценка дентатности лигандов и предложен наиболее вероятный способ координации аминокислотных остатков в составе смешанных комплексов.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1344-1351
1344-1351
СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА И КВАНТОВАЯ ХИМИЯ
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ АРОМАТИЧЕСКИХ АМИНОКИСЛОТ И СОРБЕНТОВ
Аннотация
Рассмотрены результаты квантово-химического моделирования межмолекулярных взаимодействий между гидрофобными аминокислотами (фенилаланин и триптофан) и ароматическим элементом матрицы сорбента, основной вклад в которые вносят π–π-взаимодействия. Установлено, что для обеих аминокислот реализуются параллельное и Т-образное расположение ароматических структур аминокислоты и сорбента друг относительно друга. Для триптофана, помимо этого, реализуется Т-вариант расположения с ориентацией гетероатома радикала аминокислоты к кольцу матрицы сорбента. Рассмотрены результаты квантово-химического моделирования формирования второго сорбционного слоя в сорбенте за счет π–π-взаимодействий. Проведен анализ энергии и геометрических характеристик в указанных системах.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1352-1359
1352-1359
ВКЛАДЫ ЭЛЕКТРОНОВ ВАЛЕНТНЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОРБИТАЛЕЙ В ЗАСЕЛЕННОСТЬ СВЯЗЕЙ AnO2 (An = Th – Lr)
Аннотация
Релятивистским методом дискретного варьирования получена зависимость вкладов электронов валентных молекулярных орбиталей (MO) AnO2 (An = Th – Lr) в заселенности связей (по Малликену) от атомного номера Z. Отмечено, что электроны внешних валентных MO (ВМО) усиливают связь, а электроны внутренних валентных MO (ВВМО) ослабляют такую связь в среднем на треть. Эффективность (наблюдение в опыте) образования ВВМО характеризует особенность химической связи диоксидов актиноидов. С увеличением Z влияние электронов валентных MO на ковалентную связь существенно уменьшается и она приобретает более ионный характер. Наблюдаются значительные эффекты ковалентности в AnO2, связанные с перекрыванием не только An 6d-, но и An 6p- и An 5f-атомных орбиталей с орбиталями лигандов.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1360-1367
1360-1367
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ НАНОКЛАСТЕРОВ, СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫХ СТРУКТУР И НАНОМАТЕРИАЛОВ
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ СИНТЕЗА НА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУР Ge-Co-In
Аннотация
В данной работе представлены результаты исследования влияния параметров синтеза наноструктур Ge-Co-In на их электрохимические свойства. Установлено, что оптимальным соотношением водных комплексных растворов Ge (IV) и Co (II) является GeCo (3:2), при котором полученный образец имеет наибольшую кулоновскую эффективность на первом цикле равную 80% и обратимую емкость по отношению к внедрению лития около 1190 мАч/г. В свою очередь, повышение температуры раствора до 40˚С позволяет получать образец, который имеет кулоновскую эффективность на первом цикле около 92% без использования специальных органических добавок в электролит.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1368–1375
1368–1375
ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ ПОЛИМЕРНОГО СТАБИЛИЗАТОРА НА СПЕКТРАЛЬНЫЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАДАХЛОРИНА В СОСТАВЕ СЕЛЕНСОДЕРЖАЩИХ НАНОСИСТЕМ
Аннотация
Методами УФ/видимой спектроскопии, атомно-силовой микроскопии (АСМ) и люминесценции проведены сравнительные исследования новых тройных селенсодержащих наносистем (ССН) на основе фотосенсибилизатора – Радахлорина (Rd) и амфифильных молекулярных щеток (графт-сополимеров) с полиимидной или целлюлозной основной цепью и боковыми цепями полиметакриловой кислоты (ПМАК). Установлено влияние структуры графт-сополимера на спектральные и размерные характеристики амфифильных молекулярных щеток, загруженных НЧ селена и Rd. Обнаружено, что амфифильные молекулярные щетки препятствуют ассоциации НЧ селена в растворе, образуя дискретные сферические наноструктуры. Выдвинуто предположение, что формирование тройных ССН осуществляется преимущественно за счет стерической стабилизации НЧ селена макромолекулами щеток и встраивания НЧ селена внутрь порфиринового кольца Rd по типу металл-порфириновых комплексов. На основании данных УФ/видимой спектроскопии и люминесценции для ССН рассчитаны значения энергии запрещенной зоны, диаметра НЧ селена и квантовый выход люминесценции.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1376-1386
1376-1386
ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ НА КИНЕТИЧЕСКИЕ И МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ РОСТА НАНОСФЕР АМОРФНОГО КРЕМНЕЗЕМА, ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ ШТОБЕРА
Аннотация
Использованы методы калориметрического и кондуктометрического анализа в режиме online при синтезе глобул кремнезема. Получена зависимость начальной скорости реакции синтеза золя от скорости перемешивания реакционной смеси. Выявлены области перемешивания, отвечающие диффузионному и кинетическому характерам синтеза при соотношении компонентов Si(OC2H5)4 : H2O : NH3·H2O – 0.2 : 18.9 : 2.0 (моль л−1). Кинетическая область лежит в диапазоне частот перемешивания 7–23 Гц, для которого характерны постоянная скорость процесса и качество выращенных наносфер, и диффузионный – до 7 Гц с изменяющимися параметрами синтеза. Проведен анализ СЭМ-фотографий образцов с определением средних размеров и отклонения размеров при разных скоростях перемешивания. Отмечены морфологические дефекты наносфер выращенных в диффузионном режиме синтеза.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1387-1393
1387-1393
ХЕМОИНФОРМАТИКА И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗОЛОТА В МОДЕЛИ ПОГРУЖЕННОГО АТОМА
Аннотация
С использованием парных корреляционных функций жидкого золота Васеды рассчитаны по алгоритму Шоммерса парные вклады в потенциалы ЕАМ при температурах 1423, 1573, 1773 и 1973 К. Параметры потенциала погружения найдены с учетом температурной зависимости плотности, энергии и сжимаемости жидкого золота. При 1973 К дифракционные данные недостаточно точны для дальнейших расчетов. Показано, что потенциал ЕАМ, рассчитанный при 1423 К, позволяет строить достаточно адекватные модели золота при температурах до 3000 К. Расчетные коэффициенты самодиффузии на 25–30% ниже полученных на основе теории эффективной среды, но в целом компьютерные расчеты подвижности атомов неплохо согласуются.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1394-1402
1394-1402
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ И ПОВЕРХНОСТНЫХ ЯВЛЕНИЙ
ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ПРОИЗВОДНЫХ ПИРИДАЗИНО[4,5-С]ХИНОЛИНА И ХИНОЛИНА НА ИХ СОРБЦИЮ НА ОКТАДЕЦИЛСИЛИКАГЕЛЕ
Аннотация
Проанализирована взаимосвязь строения молекул производных пиридазино[4,5-с]хинолина и хинолина и их удерживания в условиях обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии на октадецилсиликагеле. Показано влияние физико-химических параметров и пространственного строения молекул исследованных соединений на изменение значений фактора удерживания.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1403-1410
1403-1410
ЭЛЕКТРОХИМИЯ. ГЕНЕРАЦИЯ И АККУМУЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ИЗ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Аннотация
На основе кинетических уравнений для упарной и бинарной функции распределения получены аналитические выражения для динамических коэффициентов диэлектрической проницаемости ε1(ν) и диэлектрических потерь ε2(ν) растворов электролитов, для случаев, когда восстановление равновесной структуры раствора происходит по закону диффузии или экспоненциально. При определенном выборе потенциала межмолекулярного взаимодействия Φab(|r|) и радиальной функции распределения gab(|r|) проведены численные расчеты ε1(ν) и ε2(ν) в зависимости от температуры T, плотности ρ, концентрации C и частоты ν для водных растворов хлорида натрия. Полученные результаты численных расчетов находятся в качественном согласии с экспериментальными данными. Исследования частотная дисперсия коэффициентов ε1(ν) и ε2(ν) в зависимости от механизма затухания релаксирующих потоков. Показано, что область частотной дисперсии ε1(ν) и ε2(ν), на основе диффузионного механизма, является широкой ~105 Гц, а в случае экспоненциального затухания релаксирующего потока, является узкой ~102 Гц, что соответствует результатам феноменологической релаксационной теории.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1411-1419
1411-1419
ФОТОХИМИЯ, МАГНЕТОХИМИЯ, МЕХАНОХИМИЯ
ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ ФОТОЭЛИМИНИРОВАНИЯ СУЛЬФОГРУППЫ 4-МЕТИЛ-1-СУЛЬФОАНТРАЦЕНА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ХЛОРНОЙ КИСЛОТЫ
Аннотация
Методами фотохимии и люминесцентного анализа показано, что 4-метил-1-сульфоантрацен элиминирует сульфогруппу с выходом α-метилантрацена ~70% при облучении его в среде 47–65% хлорной кислоты светом дуговой ртутно-шаровой лампы ДРШ-1000. Процесс является однофотонным и протекает с участием S1 синглетного уровня, который дезактивируется быстрее, чем элиминирование сульфогруппы. Гидролиз сульфогруппы реализуется в условиях специфического кислотного катализа, причем при высокой кислотности среды (H0 < –2) реакция протекает, не затрагивая мезо-положения антраценового ядра. Определены квантовые выходы диссоциированной и недиссоциированной форм 4-метил-1-сульфоантрацена, энергии активации фотодесульфирования и тушения люминесценции, время жизни возбужденного состояния молекулы и константы кинетических уравнений.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1420-1424
1420-1424
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ И ВЗРЫВА
РОЛЬ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВОГО ВЗРЫВА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
Аннотация
Приведено сравнение расчетных и экспериментальных периодов задержки теплового самовоспламенения τ образцов ракетного топлива типа NEPE с характерными размерами от 20 до 100 мм. Экспериментальные данные, полученные в изопериболическом режиме, взяты из литературных источников. При расчете нами использована модель цепной реакции термического разложения нитроэфирных пластификаторов в составе NEPE. Расчетные значения τ слабо зависят от размера образцов, однако они значительно (для небольших размеров – в несколько раз) меньше полученных в опытах. Показано, что причинами расхождения расчетных и экспериментальных значений периодов задержки самовоспламенения явилась потеря активных частиц – продуктов разложения нитроэфиров (в первую очередь – NO2) как за счет взаимодействия со стабилизаторами, так и за счет их миграции в окружающую среду из-за негерметичности упаковки образцов. Роль миграционных явлений рассмотрена на примере решения уравнения диффузии, учитывающего зарождение, размножение и гибель активных частиц.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1425-1430
1425-1430
БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
МЕТА-АНАЛИЗ КИСЛОТНО-ОСНОВНЫХ И ОКИСЛИТЕЛЬНО ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ ВНУТРИ МАТРИКСА МИТОХОНДРИЙ, ЦИТОПЛАЗМЕ, МЕЖКЛЕТОЧНОЙ СРЕДЕ И КРОВИ НА ОСНОВЕ ТЕНЗОРНОГО ПОДХОДА
Аннотация
Важнейшим показателем гомеостаза является кислотно-основное состояние (КОС), которое последние полвека в клинической практике оценивается исходя из Бостонской или Копенгагенской школ, либо опираясь на предложенную П. Стюартом физико-химическую интерпретацию, сменившую акцент с непосредственных показаний рН на обобщенное состояние электрохимического равновесия крови. На сегодняшний день общепризнанно, что во всех трех подходах оценки КОС имеются слабые места, и они не обладают убедительными клиническими преимуществами. Поскольку экспериментальным путем установлено, что при метаболическом ацидозе 57% буферирования осуществляется внутриклеточно, то более целесообразно рассматривать КОС не в качестве сугубо изолированного показателя крови, а оценивать его в рамках энергетического метаболизма (диссимиляции), являющегося следствием окислительно- восстановительных реакций внутри матрикса митохондрий, их межмембранного пространства и цитоплазмы клетки, которые могут решаться математическим моделированием. Использование тензорной формы записи для уравнений математической модели – это не только принятие правил стандартизации, а далеко идущая идеология инвариантности этих уравнений (сохранения при преобразованиях определенной группы). В представленной работе показано, что кислотно-основный и окислительно-восстановительный гомеостаз в уравнениях математической модели позволительно интерпретировать как “люфт” (вариации в установленных границах при преобразованиях определенного вида) для специально сформулированных тензорных инвариантов.
Журнал физической химии. 2025;99(9):1431–1442
1431–1442