Керування структурою води, призначеної для виготовлення дрібнозернистого бетону

Abstract

Метою роботи є теоретичне обґрунтування механізму структурування води застосуванням ефекту гідрофобної гідратації на прикладі використання в якості наномодифікатора колоїдних гідрофобних поверхнево-активних речовин та поліспирту. Для досягнення мети були поставлені наступні завдання: виконати теоретичні дослідження механізму впливу колоїдних гідрофобних поверхнево-активних речовин та поліспирту на структуру води; для підтвердження результатів теоретичних досліджень виконати з метою дослідження зміни властивостей отриманих водних суспензій вимірювання водневого показника рн і електропровідності суспензії. В роботі представлені результати теоретичних досліджень впливу на структуру води колоїдних гідрофобних поверхнево-активних речовин та поліспирту. Показано, що введення у воду означених поверхнево-активних речовин у над малій концентрації призводить до виникнення ефекту гідрофобної гідратації тобто зміни взаємодії між молекулами води. В роботі використовували в якості колоїдної гідрофобної поверхнево-активної речовини використовували олеат натрію, в якості поліспирту – гліцерин. Визначено, що гідрофобна гідратація характеризується тим, що частина розчиненої речовини здійснює на трансляційний рух молекул води гальмуючу дію й викликаний тим, що частина простору розчину, що відповідає власному об'єму часток розчиненої речовини, виявляється недоступним для молекул води. Гідрофільна й гідрофобна гідратації мають різний механізм. Великі гідрофобні іони викликають упорядкування структури води. Маючи більше впорядковану структуру, чим чиста вода, розчини зазначених солей вимагають меншої роботи для розчинення, внаслідок чого розчинність останніх зростає. Проведені експерименти дозволяють зро-бити однозначний висновок,що полярні групи не здатні перешкодити гідрофобної гідратації. Введенням у воду молекул гідрофобної поверхнево-активної речовини у вигляді дімерів відбувається структурування води, тобто утворення безперервної фрактальної сітки з молекул води. Завдяки екрануючій дії не диссоційованих полярних груп спирту зменшуються сили електричного відштовхування між однойменно зарядженими полярними групами поверхнево-активних речовин. Введення у воду, структуровану поліспиртом мо-лекул гідрофобної поверхнево-активної речовини, які знаходяться у вигляді дімерів, відбувається додаткове структурування води.