Comparative evaluation of the structure of water and aqueous solutions of ethanol using electrophysical methods | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2017. № 8. DOI: 10.17223/24135542/8/8

Comparative evaluation of the structure of water and aqueous solutions of ethanol using electrophysical methods

The modern idea of the structure of water is that in water, there is a complex structural organization, namely, a three-dimensional net formed by molecules that are connected by hydrogen bonds. It is shown that individual water molecules are combined into associates (clusters), which are located in a continuous liquid phase. It is known that ethyl alcohol also is associated with liquids, owing to the ability of their molecules to form hydrogen connections with energy estimated at 6 kcal/¼«½ý [10]. These associates are linear chains or flat rings. The work studies the dynamics of the processes of structurization in aqueous-alcoholic solutions of various concentrations using electrophysical methods in a frequency range of 100 Hz to 300 kHz and generalization of the results received. It is shown that at 25°C in water-ethanol solutions, compared with distilled water, at frequencies from 0.1 kHz to 300 kHz a decrease in capacitance occurs that is proportional to the increasing solution concentration with the minima at 3-10 kHz, but the quality factor of the resonant circuit when the resonant frequencies of 30 kHz, 100 kHz, and 300 kHz increases. With increasing temperature of the water-alcohol solution (4 mol %) and distilled water from 10 to 70°C, their electrical capacity is observed to increase in the frequency range from 0.1 kHz to 30 kHz with a maximum at 3 kHz; however at 100 kHz and 300 kHz, the electrical capacity of these fluids is reduced. Changes in the electrical capacitance and q-factor resonant circuit in water-alcohol solutions reflect the change in the mobility of the dipoles and in the structure of solutions and have the same tendency as activated distilled water with a magnetic field, as well as when heated to 60°C with subsequent cooling to the initial temperature 20°C without access to air, or by reducing the water temperature to 10°C. The data obtained should be taken into account when conducting various research in chemistry, biology, and medicine and in the interpretation of the known effects of ethanol.

Download file
Counter downloads: 200

Keywords

водно-спиртовые растворы, структурообразование, нагревание, кластеры воды, растворы, электрическая емкость, добротность колебательного контура, aqueous-alcohol solutions, structure formation, heating, water cluster electric capacity, Q-factor oscillatory circuit

Authors

NameOrganizationE-mail
Sidorenko Galina N.Nove tehnologije d.o.obornovo@gmail.com
Laptev Boris I.Nove tehnologije d.o.obornovo@gmail.com
Gorlenko Nikolay P.Tomsk State University of Architecture and Buildinggorlen52@mail.ru
Sarkisov Yuriy S.Tomsk State University of Architecture and Buildingyu-s-sarkisov@yandex.ru
Antoshkin Leonid V.V.E. Zuev Institute of Atmospheric Optics of Academy of sciences, Siberian Branchlant@iao-ru
Всего: 5

References

Маленков Г.Г. Структура и динамика жидкой воды // Журнал структурной химии. 2006. Т. 47. Приложение. С. 5-35.
Смирнов А.Н., Сыроешкин А.В. Супранадмолекулярные комплексы воды // Россий ский химический журнал. 2004. T. 48, № 2. C. 125-135.
Сыроешкин А.В., Смирнов А.Н., Гончарук В.В. и др. Вода как гетерогенная структу ра // Исследовано в России. 2006. С. 843-854. URL: http://zhurnal.ape.relarn.ru/ articles/2006/088.pdf.
Успенская Е.В. Изучение структуры воды на супрамолекулярном уровне для разра ботки новых методов стандартизации и контроля качества минеральных вод и жидких лекарственных форм : автореф. дис.. канд. хим. наук. М., 2007. 27 с.
Ho M-W. Large Supramolecular Water Clusters Caught on Camera // Water. 2013. № 6. P. 1-12.
Людвиг В. Вода как носитель информации // Биологическая медицина. 2003. № 2. С. 4-8.
Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Антошкин Л.В. Про цессы структуроообразования в воде и водных растворах // Вода и экология. Проблемы и решения. 2012. № 2/3. С. 26-33.
Гончарук В.В., Орехова Е.А., Маляренко В.В. Влияние температуры на кластеры воды // Химия и технология воды. 2008. Т. 30, № 2. С. 150-158.
Гончарук В. В., Смирнов В. Н., Сыроешкин А. В. и др. Кластеры и гигантские гетерофазные кластеры воды // Химия и технология воды. 2007. Т. 29, № 1. С. 3-17.
Алцыбеева А.И., Белоусов В.П., Морачевский А.Г. Термодинамические свойства водных растворов спиртов // Химия и термодинамика растворов. М. : Изд-во Ленинград. гос. ун-та, 1964. С. 145-164.
Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Антошкин Л.В., Кульченко А.К. Современные электрофизические методы исследований структуры воды и водных растворов // Вода и экология. Проблемы и решения. 2014. № 3. С. 21-32.
Наберухин Ю.И. Структурные модели жидкостей. Новосибирск : Изд-во Новосиб. гос. ун-та, 1981. 84 с.
Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П. и др. Влияние нагревания и концентрации растворов на процессы структурообразования в воде и в водных растворах // Вода и экология. Проблемы и решения. 2012. № 4. C. 43-50.
Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Антошкин Л.В. Оценка структуры воды и водных растворов при внешних воздействиях // Вестник новых медицинских технологий. 2015. № 2. С. 88-97.
Баранов А.В, Петров В.И., Федоров А.В. и др. Влияние микропримесей NaCl на динамику кластерообразования в жидкой воде: спектроскопия низкочастотного комбинационного рассеяния // Письма в ЖЭТФ. 1993. T. 57, вып. 6. C. 356-359.
Лаптев Б.И., Сидоренко Г.Н., Горленко Н.П., Саркисов Ю.С., Антошкин Л.В., Кульченко А. К. Электрические свойства воды при внешних воздействиях // Водоочистка, водоподготовка, водоснабжение. 2014. № 9. С. 20-27.
 Comparative evaluation of the structure of water and aqueous solutions of ethanol using electrophysical methods | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2017. № 8. DOI: 10.17223/24135542/8/8

Comparative evaluation of the structure of water and aqueous solutions of ethanol using electrophysical methods | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Chimia – Tomsk State University Journal of Chemistry. 2017. № 8. DOI: 10.17223/24135542/8/8

Download full-text version
Counter downloads: 1403