Взвешивание исследуемых веществ производилось на весах ВЛР-200, с точностью до 0,15 мг. Измерение объема жидкости проводилось капилляром объемом 0,1мл. Коэффициент покрытия составлял 0,4-0,5.

3.2.5 Построение p-А изотерм

Как было отмечено выше, для построения p-А изотерм используется ЛБ установка, которая позволяет управлять перемещением барьеров, поддерживать постоянное давление монослоя и осуществлять его двустороннее сжатие. В установке реализуется возможность как ручного (без использования компьютера), так и полностью автоматического управления процессом формирования монослоя (с использованием компьютера).

В режиме автоматического процесса формирования монослоя, управление осуществляется с помощью интерфейсной оболочки программы, а также с помощью сервисной программы, вывод данных при этом осуществляется на компьютер.

Работая с контроллером ванны, она управляет двигателями и осуществляет запись данных. Сохраняемыми данными являются площадь поверхности и поверхностное давление. В сервисной программе реализованы различные моды: компрессия и декомпрессия монослоя, поддержание давления, временная задержка.

После включения движения барьера, установка работает в автоматическом режиме. Вид p-А изотерм зависит от скорости движения барьера, следует использовать оптимальную скорость передвижения барьера. Это связано с тем, что при минимальной скорости происходит существенное испарение молекул воды, что в свою очередь приводит искажению полученной p-A изотермы.

В данной работе изотерма была построена автоматически.

3.2.6 Уравнения Фольмера для анализа p-А изотерм

При анализе p-А изотерм были использованы уравнения Фольмера (9) и (10):

(9),

(10),

где , , z-фактор сжимаемости.

Амол.- площадь, приходящаяся на одну молекулу в монослое, Аэфф - площадь, занимаемая гидратированной молекулой на начальной стадии формирования монослоя.

Из уравнения (9) можно определить Аэфф и фактор сжимаемости, представляя экспериментальную изотерму в координатах . Аэфф определяется экстраполяцией прямолинейного участка хвоста изотермы до нулевого давления (11):

(11)

Коэффициент сжимаемости z определяется из тангенса угла наклона экстраполируемого прямолинейного участка.

Уравнение (10), записанное в координатах , в том случае, если на изотерме появляются линейные участки, позволяет оценить Амол. (12):

(12)

3.3 Молекулярное моделирование и определение площади, занимаемой молекулой в плавающем слое

Пространственные характеристики молекул, необходимые при анализе зависимостей поверхностного давления от площади, приходящейся на одну молекулу (p-A изотерм), определялись из моделей, построенных с помощью компьютерной программы молекулярного моделирования Hyper Chemistry (метод MM+, геометрическая оптимизация), табл.1.

Таблица 1 Площади, занимаемые молекулами в монослое.

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

Зависимости поверхностного давления от площади, приходящейся на одну молекулу (p-A изотермы) для гомо - и гетеромолекулярных плавающих слоев на основе С60, ДБ24К8 и магнитного комплекс представлены ниже.

Плавающие слои на основе фуллерена С60.

Рис. 11. p-A и схема структурных превращений в плавающем слое на основе изотермы С60.