Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!
Sesja wygasła!

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: widma oscylacyjne wody

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Oddziaływania międzycząsteczkowe w roztworach wodnych na podstawie osclacyjnych widm różnicowych.

Stangret J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej. Chemia

2000

Nr 45(578)

3-78

W pracy wykorzystano spekroskopię oscylacyjną do określenia oddziaływań międzycząsteczkowych występujących w roztworach wodnych. Dane widmowe analizowane były za pomocą metody prowadzącej do wyodrębnienia udziałów spektralnych składników układu, zaburzonych na skutek oddziaływań. Koncepcja sposobu analizy została przestawiona w 1984 roku przez Lindgrena i współpracowników i od tego czasu metoda jest intensywnie rozwijana z udziałem autora niniejszej pracy. Na użytek tej pracy, omawiany sposób analizy nazywany jest metodą widm różnicowych, a w połączeniu z metodą pomiarową - metodą oscylacjnych widm różnicowych. Przeprowadzona w opracowaniu dyskusja wyników badań, oraz wynikające stąd uogólnienia, dotyczą trzech głównych zagadnień: (1) hydratacji elektrolitów i nieelektrolitów w wodzie, (2) solwatacji kationów w dwuskładnikowym rozpuszczalniku woda-acetonitryl oraz (3) oddziaływania kationów metali z DNA w środowisku wodnym. Na wstępie zarysowane zostało tło badań roztworów wodnych z wykorzystaniem tzw. metod bezpośrednich oraz omówiony w skondensowanej formie, stan wiedzy na temat widm oscylacyjnych wody. Przedstawiony opis metody widm różnicowych obejmuje stosowane przez autora ujęcie ilościowe oraz ilustrację zastosowania metody analizy danych widmowych na wybranym przykładzie. Fragment pracy poświęcony analizie oddziaływań międzycząsteczkowych wody w różnych środowiskach dostarcza argumentów przy interpretacji wyników opisu hydratacji substancji rozpuszczonych. Opacowany został na podstawie własnych danych autora oraz danych literaturowych. W tej części pracy, wyróżnionym sposobem oddziaływania wody przyporządkowane zostały efekty widmowe oraz wartości energii oddziaływań. Opracowana została także szacunkowa skala własności elektrodonorowych wody w ośrodku rozpuszczalników nie będących protonodonorem, oparta na skali liczb donorowych i danych widmowych. Uogólnienie opisu hydratacji jonów było możliwe z wykorzystaniem wyników własnych, uzyskanych w ramach pracy autorskiej oraz współautorskich, a także wyników uzyskanych przez zespół prof. Lindgena. Wykazany został ""pasmowy"" charakter hydratacji kationów, który jest zasadniczo różny od sposobu hydratacji anionów. Opis ten koncentruje się na wpływie jonów na strukturę wody - zagadnieniu wciąż słabo w literaturze rozpoznanym. Przedstawiony opis hydratacji substancji hydrofobowych jest efektem dorobku autora w ramach współautorskich prac powstałych w macierzystym zespole. Dotyczy on przedstawienia istoty zjawiska hydratacji hydrofobowej, porównania hydratacji różnoimiennych jonów hydrofobowych oraz niektórych rozpuszczalników. Opis oddziaływań w mieszaninach wodno-acetonitrylowych oraz solwatacji niektórych trój- i dwuwartościowych kationów, w tym dwuskładnikowym rozpuszczalniku, powstał na podstawie badań autora w kraju i w zespole prof. Lindgrena w Uniwersytecie Uppsala w Szwecji. Zastosowana przez autora procedura powiązania opisu mikro- i makroskopowego umożliwiła bardziej bezpośrednią interpretację danych termodynamicznej charakterystyki solwatacji. Przedstawienie w pracy opisu oddziaływań kationu [wzór] z DNA w układzie wodnym wymagało od autora poprzedzających badań na prostych układach z udziałem cząsteczek modelowych oraz kationów metali o różnych własnościach. Badania te przeprowadzone zostały w zespole prof. Savoie w Uniwersytecie Laval w Kanadzie.

Infrared and Raman spectroscopies have been used to determine interactions in aqueous solutions. Spectral data have been analyzed in a way to remove the contribution of the bulk water (or other component of the system). This procedure, named as difference spectra method, has been presented. Discussed results concern three topics: (1) hydration of electrolytes and non-electrolytes in water, (2) caution solvation in water-acetonitrile mixtures and (3) cation interactions with DNA in water. The cooperativity of water hydrogen bonds has been discussed, as a key to the appropriete interpretation of water spectra. In that respect, interaction energy values could be ascribed to some structural arrangement of water. A scale for water electron donor properties in aprotic solvents has been also proposed. Hydration of ions of different properties has been studied by IR spectra of HDO isotopically diluted in H2O. Anions and cations appear to have a very different influence on water strucure, when their polarization power is considered. Anions have much stronger influence on surrounding water than cations. The energy of affected water H-bons changes proportionally with the polarization power of anions. Contrary to anions, cations reveal zone-type influence: the OD band position and corresponding energy of affected water H-bonds form levels, depending of polarizing power of cations and the sequence of hydration sphere in which water has been affected. These observations have been discussed in terms of strucural accommodation of successive hydration spheres for interactions. The effect of water structure around anion and cation, which could promote ions association, has been also considered. Hydration of tetrabutylammonium cation has been studied as a model for hydrophobic solutes. Water in hydration sphere of such solutes is oriented tangenially to their surface. It reveals the same average energy of H-bonds like bulk water. Simultaneously, water in hydration sphere form more H-bonds, which are slightly weaker than in bulk. The thermodynamic consequences of such description have been discussed. The effects of tetraphenylphosphonium and tetraphenylborate ions on water structure have been compared. Taking into account the energy of H-bonds in hydration sphere of the ions and also the van der Waals type ion-water interaction, the effect for the ion is more endothermic [formula], than for the cation. This result is important in view of the TATB (TPTB) extrathermodynamic assumption used in solution chemistry. Hydration of aprotic solvents, dimethylsulphoxide, tetrahydrofuran and acetonitrile in water, has been compared and discussed in terms of hydrophobic and electrophilic type interactions. Water- acetonitrile mixtures demonstrate microheterogenic structure in broad range of solvent composition. The most non-statistical arrangement of mixture components appears at mole fraction of water equals to 0.62. No water structure reinforcement is observed at any solution composition. Metal cations [formulas] are strongly preferentially hydrated in water-acetonitrile solutions. [Formula] ions demontrate three solvation spheres in this mixturs, [formula] - two solvation spheres. Specral description for [formula] perchlorate has been translated into its solvation enthalpy characteristics and subsequently discussed in the light of available calorimetric results. Raman studies of simple model substances and different metal cations in aqueous solutions were caried out before the actual studies of interactions between metal cations and DNA. It has been established that [formula] ion coordinates mainly at N7 centers of guanine (G) and adenine (A) of DNA (Calf Thymus) at GG, AA, and GA sequence places. At the same time [formula] shows outer-sphere interaction via water molecules, with phosphate groups of DNA.