ВЛИЯНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА СВОЙСТВА ВОДЫ ПО ДАННЫМ РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

2024

ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ В МАТЕРИАЛОВЕДЕНИИ

Устный доклад

ВЛИЯНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА СВОЙСТВА ВОДЫ ПО ДАННЫМ РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА.

Суворова О.В., Высоцкий В.В., Кабанова В.А.

Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ) 119991 Москва, Ленинский просп., 31 e-mail: [email protected]

Растворимость поливинилового спирта (ПВС) в воде во многом определяет широту его применения. ПВС-под-ложки и радиационно-сшитые гидрогели вызывают практический интерес при разработке новых лекарственных форм. Одновременно растворы ПВС являются удобной модельной системой для исследования воды и водорастворимых объектов. Современные методы позволяют фиксировать существенное изменение физических свойств водных растворов в результате воздействия факторов различной природы (электрического тока, электромагнитного излучения (ЭМИ), облучения, активного перемешивания). Так, в работе [1] с помощью активной радиотермометрии на характеристичной приемной частоте 61.2 ГГц были получены значения радиояркостных контрастов для водных растворов пантовегина в ответ на действие сверхширокополосного ЭМИ малой интенсивности (1х10-16 - 1х10-14 Вт), определенного для набора частот 1.0, 42.25, 61.2, 98 и 150 ГГц, осуществлявшегося при помощи преобразователя фоновых излучений (патент РФ № 2154870). В результате воздействия было зарегистрировано изменение плотности и диэлектрических свойств водных растворов.

В настоящей работе исследована чувствительность воды к ЭМИ с параметрами [1] с использованием возможностей радиационной химии. Первоначально ЭМИ-воздействию подвергалась вода 1 кл. чистоты (р ~ 17.5 МОм/см). В образцы обработанной и необработанной воды вводился ПВС (1% масс). Через трое суток растворение завершалось с дискретным увеличением температуры до 80°С. После барботирования аргоном, образцы герметизировались и подвергались гамма-облучению (Со60, поглощенная доза 50 кГр).

Рис.1. ИК спектры пропускания радиационно-сшитых ПВС-гидрогелей на основе контрольной (пунктир) и обработанной (линия) воды, на вставке справа общая формула ПВС и схема гелеобразования под действием у-облучения

Характеристики образцов обработанной и контрольной воды, а также модельных водных растворов ПВС до гамма-облучения фиксировались методами спектрофотометрии и динамического светорассеяния. С помощью ИК-спектроскопии исследовались гели, полученные в результате радиационно-индуцированной сшивки ПВС. В ИК спектрах образцов (Рис.1) проявились различия в полосах поглощения 3100-3600 см-1, обусловленных валентными колебаниями O—H-связей взаимодействующих гидроксильных групп, а также в полосах деформационных колебаний O—H в составе С—O—H (1125-1030 см-1) и структурно-чувствительных колебаний групп —CH2— [2,3]. Зарегистрированные спектральные характеристики могут свидетельствовать о проявлении в конечном полимерном продукте последствий изменений свойств растворителя (воды) на стадии подготовки в результате воздействия широкополосного ЭМИ.

Литература:

[1] О. В. Суворова, А. А. Ревина, В. Г. Калашников и др. // Тезисы 5-й всероссийской конференции Физика водных растворов. — ООО Месол Москва, https://physwatsol.ru/documents/abstracts_2022.pdf: 2022. — С. 39-39.

[2] И.Ю. Просанов, А. А. Матвиенко // Физика твердого тела. — 2010. — том 52, вып. 10. — С. 2056 -2059.

[3] Chen, C.; Liu, X.; Wang, J.; Guo, H.; Chen, Y.; Wang, N. Research on the Thermal Aging Mechanism of Polyvinyl Alcohol Hydrogel. Polymers 2024, 16, 2486. https://doi.org/10.3390/polym16172486