О механохимической нестойкости жидкой воды

И.Н. Диденкулов, Г.А. Домрачев, Д.А. Селивановский , (Н.Новгород), П.А. Стунжас (Москва), В.В. Чернов (Н.Новгород)

Жидкая вода (так определяют воду, если ее температура в интервале 0 – 700С) – это сильно ассоциированная жидкость, свойства которой обусловлены существованием водородных связей. Практически все молекулы воды заключены в ассоциатах, которые постоянно перестраиваются, обмениваясь молекулами воды и изменяя свою конформацию. Температурные изменения размеров и плотности ассоциатов определяют экстремумы многих температурных характеристик жидкой воды (плотность – 40С, теплоемкость – 380С, скорость звука – 600С и др.). Ассоциатная структура воды проявляется также в ее реологических свойствах: в существовании сдвиговой упругости (Р.А. Апакашев, В.В. Павлов, МЖиГ, 1997). Сходные черты имеются у полимеров, их растворов и расплавов: в них также обнаруживаются температурные экстремумы и реологические особенности, которые, как считается, есть следствие конформационных перестроек макромолекул полимеров. При этих перестройках часть вещества полимера механохимически деструктурируется: любое механическое воздействие на полимеры приводит, наряду с перестройкой структуры, и к разрыву части химических связей в полимере. Механохимическая деструкция полимеров протекает при нормальных условиях при плотностях энергии воздействия на много порядков более слабых, чем энергия химических связей в полимерах. Таков механизм «старения» полимеров.

Мы предположили, что по аналогии с полимерами в жидкой воде также возможны механохимические реакции «деструкции»: диссоциации молекул воды с появлением радикалов (Н2О®·Н+ОН·). Такая диссоциация воды наблюдалась в серии опытов. В них была определена эффективность диссоциации воды при действии вязкого трения, при поглощении водой ЭМ-излучения, при фазовых переходах воды (Домрачев Г.А. и др. Хим.Физ., 2001, №2). «Меткой» диссоциации воды служил появляющийся в воде пероксид водорода (ОН·+ОН·®Н2О2). Полученные данные, а также данные других исследователей интерпретируются с позиции изложенной гипотезы о механохимических превращениях в жидкой воде.