Трансляционная подвижность молекул в гетерогенных системах"

В современной промышленности, как и в современной науке большое внимание уделяется исследованию составных гетерогенных систем. Подобные системы являются определяющими в таких областях как катализ, материаловедение, молекулярная биология. Как правило, определяющую роль в таких системах играет молекулярная подвижность отдельных входящих в их состав элементов. Другой характерной особенностью гетерогенных систем, является то, что их составные компоненты находятся в условиях сильно ограниченного объема и их динамика существенно отличается от динамики в газовой или жидкой фазах. Важным примером гетерогенных систем, являются микро- и мезопористые материалы, широко используемые в промышленности как сорбенты, носители для катализаторов и молекулярные сита. Широкие возможности модификации размера пор и химического состава различных пористых сред позволяют варьировать размер доступного объема для удерживаемой подвижной компоненты. Помимо этого, в ряде пористых сред сам каркас пор является подвижным.
Для повышения эффективности действия существующих систем и направленного синтеза новых материалов, необходимо знать, как именно удерживаемый подвижный компонент взаимодействует с пористой средой.
Достаточно полно данная задача может быть решена только при помощи прямой экспериментальной характеристики подвижности молекул и/или фрагментов, удерживаемых в пористой среде, в широком интервале характерных времен и длин.

Гетерогенные системы, образующиеся в природных водоемах, обусловлены наличием нерастворимых в воде соединений. Фазовая гетерогенность в данном случае возникает в результате того, что частицы, состоящие из большого числа атомов или молекул, в зависимости от их химического строения и взаимодействия со средой, образуют трех- или двухмерные структуры, для которых характерно наличие поверхностей раздела с водой.
Гетерогенная система содержит одновременно различные по составу или внутренней структуре молекулярные агрегаты, отграниченные друг от друга поверхностями раздела
В гетерогенных системах под действием внешних полей происходит смещение равновесного состава сосуществования фаз смесей [5], изменяется поверхностное натяжение на фазовой границе «твердое тело - жидкость», «жидкость - газ» [7], проявляется способность к изменению размеров доменов в кристаллической структуре и т.д.
В гетерогенной системе различают дисперсную фазу — совокупность мелких частиц, и дисперсионную среду, в которой распределена дисперсная фаза. Если дисперсная фаза подвижна, то такие системы называются свободнодисперсными. Если подвижность дисперсной фазы ограничена, то система называется связнодисперсной.[ ...]
Обычно гетерогенные системы, образованные нерастворимыми в воде примесями, полидисперсны, т. е. содержат частицы, различающиеся размерами или гидравлической крупностью. Для характеристики таких систем на основании результатов дисперсного анализа находят распределение частиц по размерам или массам. Такие кривые имеют максимумы, указывающие на преобладающее содержание в данной системе частиц определенных размеров, причем в одном и том же водоисточнике дисперсность взвешенных веществ может изменяться в 2—3 раза в зависимости от сезона года. Наряду с водоемами и водотоками с относительно крупной взвесью (10—30 мкм) есть источники, в которых нерастворимые примеси образуют высокодисперсные системы, близкие к коллоидным (0,5—1,0 мкм). Вода в них осветляется лишь после отстаивания в...