English
!

Доклады

Медленные автоколебательные процессы в коллоидных жидкостях. Роль растворителя

Яхно Т.А., Яхно В.Г.

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук. Россия, 603950, Нижний Новгород, ул. Ульянова, 46.

Проведено исследование динамики сложных коллоидных систем на примере водных растворов сублимированного кофе (2,5 г / 100 мл). Целью работы был поиск механизмов осуществления медленных автономных колебательных процессов в подобных системах, выявленных ранее [1]. Отбор проб из одного и того же стакана производили в течение 11 часов каждые 30 минут из зоны, равноудаленной от центра и края и стакана, с глубины около 2 см, с помощью микропипетки со сменными наконечниками (Т = 22-23° С, Н = 64-65%). Определяли: динамику интегральных механических свойств высыхающих капель [2], изменение поверхностного натяжения, ширину краевого валика высохших на стекле капель, морфологический статус жидкой фазы (микроскопия «раздавленной капли» и свежеприготовленных мазков). Было проведено 10 экспериментов.

Все исследованные параметры участвовали в продолжительных (дни) медленных (околочасовых) согласованных колебательных процессах (r = 0,7 – 0,8; p = 0,01). Показано существование сферических структур в жидкой фазе кофе, их периодическое возникновение, рост, разрушение и повторное возникновение, согласованное с колебаниями физико-химических параметров системы. Эти сферы состоят из жидкокристаллической воды, формирующей «зоны исключения» вокруг гидрофильных коллоидных частиц. Таким образом, вся сложная динамика контролируется фазовыми переходами воды – из свободного в связанное (жидкокристаллическое) состояние и обратно. Осмотическое давление выступает в роли информационного посредника и синхронизатора фазовых переходов во всем объеме жидкости. Полный текст сообщения и математическая модель колебательных процессов содержатся в препринте [3].

Литература

1. Яхно Т.А., Яхно В.Г. Исследование колебательных процессов в коллоидных жидкостях методом высыхающей капли. //Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ-2016: материалы XI международной научно-технической конференции, Севастополь, 25-29 апреля 2016 г.: в 2 т., Севастополь, 2016, 1, 5-19.

2. Яхно Т.А., Санин А.Г., и соавт. Новая технология исследования многокомпонентных жидкостей с использованием кварцевого резонатора. Теоретическое обоснование и приложения. // ЖТФ, 2009, 79,10, 22-29.

3. Yakhno T., Yakhno V. Water-induced self-oscillatory processes in colloidal systems by the example of instant coffee.

arXiv:1610.04433

© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533