CC BY
10-1__I_I_I
0 JO lira ijo в,мТл
Рис. 3 Расчетные зависимости т* (A), КИО (B) от В для вращающегося синусоидального (1) и пульсирующего вращающегося магнитного поля с «северной» ориентацией (2) при £2=10 Гц.
Fig. 3. Calculated dependencies of т* (A), CIO (B) on B for rotating sine wave (1) and pulsing magnetic field with "north" orientation (2) at £2=10 Hz.
Вращающиеся переменные магнитные поля обладают тем преимуществом по сравнению с постоянными, что их вектор магнитной индукции меняет свое направление, поэтому антибиотико-
вая обработка таких извилистых структур глаза, как кровеносные сосуды, проходит более эффективно.
Особенно полезным представляется применение описанного выше магнитофоретического транспорта антибиотиков через биобарьеры глаза в постоперационный период после вживления искусственного хрусталика, когда имеется примерно однонедельный срок повышенного риска воспалительных осложнений.
Таким образом, на основании проведенных модельных экспериментов in vitro и соответствующих расчетов показано, что наиболее целесообразным направлением модернизации прибора антибиотиковой офтальмомагнитотерапии «Атос» является повышение индукции магнитных катушек до величины Bmax=0,1 Тл., отвечающей оптимальному режиму трансмембранного магнито-стимулирования переноса левомицетина.
ЛИТЕРАТУРА
1. Райгородский Ю.М., Серянов Ю.В. , Лепилин А.В.
Форетические свойства физических полей и приборы для оптимальной физиотерапии в урологии, стоматологии и офтальмологии.- Саратов: Изд-во Сарат. гос. ун-та. 2000. 268с.
2. Кугушев А.М., Голубева Н.С. основы радиоэлектроники. М.: Энергия. 1969. 800 с.
Е.Ю. Куликова, В.В. Зайцев, В.В. Куликов К ВОПРОСУ О СИНТЕЗЕ СОЕДИНЕНИЙ ФТОРА С БЛАГОРОДНЫМИ ГАЗАМИ
(Ивановский государственный университет) e-mail: [email protected]
Рассматривается процесс получения соединений аргона с фтором типа [ArF+SbF6-] в криогенных условиях и импульсном подведении энергии в химически-активную плазму. Реакция стабилизации аргона осуществлялась в реакторе из молибденового стекла, на стенках которого намораживался слой SbF5. Были получены спектры комбинационного рассеяния твердых продуктов на стенках реактора, для определения структуры исследуемого содинения.
Неравновесная система благородного газа с галогенами (фтором) представляет несомненный интерес, как с теоретической, так и с практической точек зрения. Ее рассматривают как среду для синтеза соединений благородных газов и получения инверсной заселенности уровней ЭF* газоразрядных лазеров (где Э Аг, Хе, Кг).
Известно, что XeF2 и К^2 взаимодействуют с пентафторидом сурьмы с образованием комплексных соединений типа ЭF 8ЬР6" или ЭF 8Ь2Р" п (Э = Хе, Кг) [1,2]. При этом неустойчивый при комнатной температуре, К^2 образует устойчивые комплексы КгР8ЬР"6 или КгЕ^Ь^'ц. Приведенные в литературе способы получения комплек-
сов, заключающиеся в непосредственном смешивании реагентов (К^2 + SbF5), либо в присутствии растворителей HF, В^5 не применимы в случае аргона, так как устойчивый А^2 неизвестен. Поэтому, целесообразно проводить синтез комплексного соединения типа А^ SbF~6 используя положительный столб тлеющего разряда в качестве инициатора химических реакций. Химически-активная плазма позволяет осуществить селективные химические реакции с высокой скоростью. При этом варьирование параметров плазмы дает возможность управлять химическими процессами, направляя их по нужному каналу и оптимизировать их энергетическую активность.
Решение задачи получения связанного аргона важно для разработки методов очистки газовой среды от радиоактивных изотопов благородных газов при работе атомных реакторов.
Проведенный расчет методом МО
ЛКАО показал, что состояние 1 доста-
точно устойчиво и характеризуется равновесным расстоянием ге =1,8 А и энергией диссоциации Бе = 293 кДж/моль. На основании этих результатов можно предположить, что возможен синтез соединения {ArF+SbF " } по реакции аргона с фтором в присутствии гексафторида сурьмы. [2] Согласно этим результатам можно было надеяться на стабилизацию связи Аг - F в кристаллической решетке комплексного соединения {ArF+SbF ~6 }.
Реакция стабилизации аргона в виде соединения {ArF+SbF ~6 } изученного для ксенона и
криптона [1], осуществлялась в реакторе из молибденового стекла, на стенках которого намораживался слой SbF5, поддерживаемый при температуре жидкого азота. Вакуумная установка из нержавеющей стали, позволяла получить вакуум в реакторе не хуже 10-2Па. В реакторе, заполненном смесью F2:Аr=1:1 при давлении 133Па зажигался импульсный разряд. Непрерывный синтез продолжался 100 часов, в результате синтеза получен продукт в твердом состоянии. Спектры комбинационного рассеяния твердых продуктов на стенке реактора получали на приборе РТИ-30(Б1ЬОЯ).
Твердый продукт со стенок реактора анализировали по спектрам комбинационного рассеяния, для чего налет соскабливали со стенок в «сухом» аргоновом боксе и помещали в кварцевый шарик. В качестве подложки использовался пентафторид сурьмы, что значительно усложняло характер расшифровки спектров КР. Спектры насыщенных паров № и Та, а также Sb согласуются
с предположением о существовании полимеров, составленных из октоэдрических фрагментов MF6 с двумя мостиковыми атомами фтора в цис положении. Если для пентафторидов Nb и Ta все три атома металла лежат в одной плоскости со всеми атомами фтора, образующими мостиковые связи, то для молекулы (SbF5)3 мостиковый цикл получается не плоский [3]. Эту особенность обнаружили Ищенко А.А., и др.[4] при исследовании (SbF5)3. Молекулы типа (MF5)3 имеют 48 колебательных степеней свободы. В этом случае в соответствии с правилами отбора в ИК спектрах должны быть активны 14 частот, в спектрах КР 22 частоты колебаний. В имеющейся литературе [5] представлено лишь ограниченное число частот колебаний молекулы (SbF5)3 Работ по исследованию структуры пентафторидов элементов пятой группы крайне мало, поскольку данные соединения обладают высокой гигроскопичностью и сильной химической активностью. При проведении анализа твердого продукта синтеза в спектрах комбинационного рассеяния наблюдались следующие полосы: 311, 478, 655, 670, 734 и 1862 см-1. Полоса 655 см-1 относится к SbF6-, что согласуется с литературными данными [6]. Для теоретического исследования спектра SbF6- был использован полуэмпирический метод PM3, который показал наличие 15 частот активных в спектрах КР и ИК. СКР v 1(2) = 113; v 2 = 127 СКР, v 3 = 214 ИКС, v 4 = 222 СКР, v 5 (2) = 223 ИКС v 6 (2) = 230,8 СКР, v 8 (2) = 608 СКР, v 9 = 652 СКР, v 10 (2) = 680 ИКС, v „ = 681 ИКС. Полоса 734 см-1 относится к ArF+, так как проведенные нами квантовомеханические расчеты показали, именно эту частоту для данного соединения. Кроме того, в спектрах СКР присутствовала полоса O2+ (1862 см-1). Возможно, образование O2SbF6 происходит непосредственно в реакторе из-за присутствия O2 в разряде. Вероятно, и образование соединения ArHF из-за присутствия незначительного количества в разряде HF. Из работы [2] известно, что при синтезе комплексного соединения KrFSbF6 в спектре комбинационного рассеяния твердого продукта обнаружена полоса, относящаяся к KrF+ (618 см-1), так как соединение KrF2 известно. В нашем случае с большой долей уверенности можно отнести полосу 734 см-1 к соединению ArF (сведений о получении соединения ArF2 в литературе нет). Полосы 670, 478, 311 см-1 относятся к SbF5 [5], что также согласуется с литературными данными (см. рис 1). Достаточно отчетливо различаются частоты SbF5 670 см-1 и частоты SbF6- 655 см-1.
Рис 1 Фрагмент спектра КР SbF5 Fig. 1 Part of the SbF5 Raman Spectrum
Стабилизация аргона осуществлялась в поверхностном слое. Положительный канал реакции составляет 5-10%. Аргон адсорбированный, несвязанный в молекулу, составляет 20-30% от поглощенного. Коэффициент стабилизации порядка 10-2. За время синтеза 100 часов суммарное поглощение смеси по изменению давления АР = (1*5)*133.3 Па или 1/2АР£(¥р + У6) = 3 1019 атомов аргона, где коэффициент 3,3 1 022 ат./м3, (V + V) = 10-4м3 - объем балластного и рабочего
реактора. С учетом h = 10-2 получим 3 1017 атомов аргона, поглощенных и связанных покрытием. Наличие в спектре комбинационного рассеяния
полосы SbF", а также рассчитанное равновесное межъядерное расстояние соответствующее 1,68 А указывающее на устойчивость молекулы ArF ., с определенной долей вероятности может служить указанием на частичную стабилизацию аргона в виде соединения типа {ArF+SbF ^ }, обладающего
ионной связью.
Стабилизация такого типа фторидов происходит за счет переноса электронной плотности с разрыхляющей молекулярной орбитали 3F на анионную группу MF6- . Чем больше сродство к электрону у анионной группы, тем устойчивее комплексное соединение. Структурная формула полученного соединения была записана по аналогии с литературными данными, так как соединение Xe и Kr на подложке SbF5 хорошо изучены. Так например, Пикок с сотрудниками [1] провели рентгеноструктурное исследование XeF2 * 2SbF5 и хотя представили комплекс в ионной форме
[XeF+Sb2Fn~], но приписали связям в нем кова-лентный характер. Рентгеновское исследование 2XeF2AsF5 осуществленное Бартлетом [1] привело к противоположному выводу: структура 2XeF2AsF5 построена из катионов Xe2F3+ и анионов AsF6-. Соединение криптона с фтором на матрице пентафторида сурьмы, полученное Легасовым с сотрудниками [3] записано в виде комплексного соединения KrFSbF6 обладающего ионной связью. Поэтому нами была записана формула по аналогии с литературными данными, которая имеет вид {ArF+SbF ^}, хотя необходимы
дальнейшие более детальные исследования данного соединения и уточнение его структуры.
Исследования соединений благородных газов приобретают первостепенное значение в связи с необходимостью решения одной из важнейших проблем охраны окружающей среды -улавливания радиоактивных изотопов благородных газов газообразных продуктов деления урана в ядерных реакторах.
В заключении автор выражает благодарность за помощь в проведении расчетов, позволивших расшифровать спектры КР, проф. Гириче-ву Г.В. и проф. Гиричевой Н.И.
ЛИТЕРАТУРА
1. Климов, В.Д., Легасов, В.А., Хорошев, С.С. Плазмо-химический синтез комплексного соединения KrFSbF6/ В.Д. Климов, В.А. Легасов, С.С. Хорошев // ЖФХ, 1978, т.52 №7 стр.1790-1791;
2. Нейдинг, А.Б., Соколов, В.Б. Соединения благородных газов / А.Б. Нейдинг, В.Б. Соколов // Успехи химии, 1974, т.43, вып.12, стр.2147 - 2187;
3. Петрова, В.Н. Структура простых и полимерных молекул пентафторидов некоторых переходных металлов / В.Н. Петрова Диссертация на соискание ученой степени к.х.н. 1986 г. 176 с.
4. Brunvoll, I. et al. Molecular structures of gaseous (NbF5)3 and (SbF5)3 by electron diffraction / I. Brunvoll, A.A. Ischenko, I.N. Miakshin, G.V. Romanov, V.B. Sokolov, V.P. Spiridonov, T.G. Strand // Acta Chemical Scand. 1980 V.A 34 #10, p.733-737
5. Beattic, I.R., Livingston, K.M.S., Ozin, J.A. and Reynolds, D.J. Single -crystal Raman Spectrum of Bismuth Pentaflouride and of Antimony Tetrachloride fluoride and the vibration spectrum of Vanadium, Niobium, Tantalum and Antimony Pentaflourides / I.R. Beattic, K.M.S. Livingston, J.A. Ozin and D.J. Reynolds // J. Chemical Soc. (A) 1969 p.958
6. Griffiths, J.E. Sunder, W.A. and Falconer, W. E. Ram-man Spectra of O2+AF6", O2+M2F„ and NO+MF6- salts; M = As, Sb, Bi, Nb, Ta, Ru, Rh, Pd, Pt, Au / J.E. Griffiths, W.A. Sunder and W. E. Falconer // Spectrohimica Acta, 1975 Vol 31A p.1207
Кафедра общей физики и методики преподавания
