Изотопный эффект при формировании поверхностных кластеров воды в гетерогенных системах

Abstract

Методом низкотемпературной ¹Н ЯМР-спектроскопии изучены изотопные эффекты при адсорбции воды и соляной кислоты поверхностью нанокремнезема А-300 и в частично дегидратированных клетках Saccharomyces cerevisiae. Показано, что замена протия на дейтерий приводит к росту количества воды, связанной с кремнеземом. Для растворов H(D)₂O – H(D)Cl характерно формирование нескольких типов кластерных структур, отличающихся концентрацией кислоты. Соотношение интенсивностей сигналов, соответствующих разным типам кластеров, существенно зависит от изотопного состава, и для образцов, обогащенных дейтерием, смещается в сторону менее ассоциированных форм воды.

Методом низькотемпературної ¹Н ЯМР-спектроскопії вивчено ізотопні ефекти при адсорбції води і соляної кислоти на поверхні нанокремнезему А-300 та в частково дегідратованих клітинах Saccharomyces Cerevisiae. Показано, що заміна протію на дейтерій призводить до зростання кількості води, зв'язаної з кремнеземом. Для розчинів H(D)₂O – H(D)Cl є характерним формування декількох типів кластерних структур, які відрізняються концентрацією кислоти. Співвідношення інтенсивностей сигналів, що відповідають різним типам кластерів, істотно залежить від ізотопного складу, і для зразків, які збагачені дейтерієм, зміщується в бік менш асоційованих форм води.

It was investigated effects during water and hydrochloric acid adsorption, on the surface of nanosilica A-300 and in partially dehydrated cells of Saccharomyces cerevisiae by the method of low-temperature ¹Н NMR. It has been shown that substitution of deuterium for protium increases the amount of water associated with the nanosilica. Formation of several types of structures of the clusters with different concentrations of acid is typical for solution of H(D)₂O – H(D)Cl. The ratio of the intensities of the signals corresponding to different types of clusters depends greatly on the isotopic structure of the sample. It shifts towards less water associated forms for the samples enriched in deuterium.