Repozytorium publikacji - Politechnika Gdańska

Spektroskopia oscylacyjna FTIR w zakresie drgania OD cząsteczki HDO została zastosowana do zbadania różnych form fosforanów w kolejności malejącego stopnia protonacji: H3PO4, KH2PO4, K2HPO4, K3PO4. HDO rozcieńczona izotopowo w H2O została otrzymana przez dodanie odpowiednich ilości wody ciężkiej (D2O) do roztworów w wodzie zwykłej. Do wyizolowania widm HDO zaburzonej przez substancję rozpuszczoną zastosowano metodę widm różnicowych. Położenie maksimum podstawowego pasma analitycznego w widmie HDO zaburzonej przez aniony fosforanowe przesuwa się w kolejności KH2PO4 (2478 cm-1) > K2HPO4(2363 cm-1) > K3PO4 (2301 cm-1), zmniejszając się ze wzrastającą zasadowością i ładunkiem anionu. Liczba moli wody zaburzonych przez 1 mol substancji rozpuszczonej (N) wynosi odpowiednio 11,0, 13,8 i 16,2. Kwas fosforowy zaburza statystycznie 13,9 cząsteczek wody i wydaje się być indywiduum ''tworzącym strukturę'' wody. Podstawienie izotopowe deuterem zachodzi także na anionach fosforanowych i kwasie fosforowym. Tak powstałe ugrupowania P-O-D oddziałują z wodą poprzez silne wiązania wodorowe, których względna siła rośnie ze wzrostem kwasowości substancji rozpuszczonej. Przypuszczalne przypisania pasm analitycznych w widmach HDO zostały potwierdzone poprzez obliczenia optymalnych geometrii niewielkich klasterów wodnych badanych substancji w ramach teorii funkcjonałów gęstości. Dalsza interpretacja energetycznych i strukturalnych właściwości wody hydratacyjnej możliwa jest poprzez obliczenie energii oddziaływań międzycząsteczkowych wody oraz rozkładów prawdopodobieństwa dla międzyatomowych odległości tlen-tlen.

Autorzy

• dr hab. inż. Maciej Śmiechowski link otwiera się w nowej karcie ,
• Emilia Gojło link otwiera się w nowej karcie ,
• prof. dr hab. inż. Janusz Stangret link otwiera się w nowej karcie