TY - CHAP

T1 - ИЗУЧЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СВОЙСТВ МИЦЕЛЛЯРНЫХ РАСТВОРОВ С ПРЯМЫМИ И ОБРАТНЫМИ МИЦЕЛЛАМИ ПРИ ПОМОЩИ МОЛЕКУЛЯРНО-ДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

AU - Волков, Николай Александрович

AU - Щёкин, Александр Кимович

AU - Половинкин, Михаил Сергеевич

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Мицеллярные растворы могут содержать молекулярные агрегаты с различными числами агрегации, но увидеть это в эксперименте при помощи методов динамического рассеяния света и ядерного магнитного резонанса затруднительно. Полезную роль здесь могут сыграть методы молекулярного моделирования, которые позволяют исследовать коэффициенты переноса и структурные свойства как отдельных агрегатов с произвольными числами агрегации, так и мицеллярных растворов в целом. В работе представлены результаты полноатомного молекулярного моделирования водных растворов додецилсульфата натрия (ДСН), в том числе, в присутствии молекул декана, солюбилизированных в мицеллах, при температуре 298 К. Рассмотрены как бессолевые мицеллярные растворы, так и растворы с добавками хлорида натрия и хлорида кальция. В водных растворах ДСН при определенных концентрациях CaCl2 наблюдалось формирование устойчивых гантелеобразных агрегатов. Также проводилось моделирование неионного ПАВ C12E4 в гептане при температуре 223 К. При этой температуре практически не наблюдалось отсоединения мономеров ПАВ от агрегата, т. е. агрегат сохранял устойчивость. Анализируя молекулярно-динамические траектории, мы вычислили коэффициенты диффузии и средние радиусы образовавшихся прямых и обратных мицелл, что позволило оценить вязкость мицеллярных растворов при помощи соотношения Стокса-Эйнштейна. Исследовалась зависимость коэффициента диффузии агрегата от его размера, от размера ячейки моделирования, от числа агрегатов в ячейке и от концентрации добавленной соли. Также были вычислены коэффициенты диффузии молекул растворителя и ионов соли в рассмотренных мицеллярных растворах.

AB - Мицеллярные растворы могут содержать молекулярные агрегаты с различными числами агрегации, но увидеть это в эксперименте при помощи методов динамического рассеяния света и ядерного магнитного резонанса затруднительно. Полезную роль здесь могут сыграть методы молекулярного моделирования, которые позволяют исследовать коэффициенты переноса и структурные свойства как отдельных агрегатов с произвольными числами агрегации, так и мицеллярных растворов в целом. В работе представлены результаты полноатомного молекулярного моделирования водных растворов додецилсульфата натрия (ДСН), в том числе, в присутствии молекул декана, солюбилизированных в мицеллах, при температуре 298 К. Рассмотрены как бессолевые мицеллярные растворы, так и растворы с добавками хлорида натрия и хлорида кальция. В водных растворах ДСН при определенных концентрациях CaCl2 наблюдалось формирование устойчивых гантелеобразных агрегатов. Также проводилось моделирование неионного ПАВ C12E4 в гептане при температуре 223 К. При этой температуре практически не наблюдалось отсоединения мономеров ПАВ от агрегата, т. е. агрегат сохранял устойчивость. Анализируя молекулярно-динамические траектории, мы вычислили коэффициенты диффузии и средние радиусы образовавшихся прямых и обратных мицелл, что позволило оценить вязкость мицеллярных растворов при помощи соотношения Стокса-Эйнштейна. Исследовалась зависимость коэффициента диффузии агрегата от его размера, от размера ячейки моделирования, от числа агрегатов в ячейке и от концентрации добавленной соли. Также были вычислены коэффициенты диффузии молекул растворителя и ионов соли в рассмотренных мицеллярных растворах.

M3 - тезисы в сборнике материалов конференции

SP - 25

BT - Термодинамика и материаловедение. Тезисы докладов XV Симпозиума с международным участием, 3–7 июля 2023 года

A2 - Гельфонд, Николай Васильевич

CY - Новосибирск

ER -