Структурна температура води і утворення морських аерозолів (фізико-хімічний аналіз)

Abstract

Проведено аналіз фізико-хімічних процесів, які зумовлюють утворення морських аерозолів. На підставі нових даних обґрунтовано схему чотиристадійних змін молекулярної структури води під час нагрівання. Для холодних вод деталізовано кластерно-полімерну їх структуру та показано, що інтерфейс на межі з повітрям має значно підвищену структурну температуру, яка переводить його воду із стану I в стан II, характерний для об’ємної води при 100–220 °С. Показано, що при барботуванні пасивних газів через розчини солей у воді типу I істотно зростає структурна температура самого розчину, що спричиняє зменшення розчинності газів та підвищення хімічної активності води і розчиненого кисню. Запропоновано нову модель утворення зарядженого кислого аерозолю із негативно заряджених бульбашок повітря.

Проведен анализ физико-химических процессов, которые обусловливают образование морских аэрозолей. На основе новых данных обоснована схема четырехстадийных изменений молекулярной структуры воды при нагревании. Для холодных вод детализирована их кластерно-полимерная структура и показано, что интерфейс на границе с воздухом имеет значительно повышенную структурную температуру, которая переводит его воду из состояния I в состояние II, характерное для объемной воды при 100—220 °С. Показано, что при барботаже пассивных газов через растворы солей в воде типа I существенно возрастает структурная температура самого раствора, что приводит к уменьшению растворимости газов и повышению химической активности воды и растворенного кислорода. Предложена новая модель образования заряженного кислого аэрозоля из отрицательно заряженных пузырьков воздуха.

The analysis of physico-chemical processes that lead to the formation of marine aerosols is performed. On the basis of new data, the scheme of 4-stage changes in the molecular structure of water at the heating is substantiated. For cold water, the cluster-polymer structure is given in detail. It is shown that the interface boundary with air has a much higher structural temperature, which takes its water from state I to state II, which is characteristic of bulk water at 100—220 °C. It is shown that, at the barbotage of passive gases through solutions of salts in water I, the structural temperature of the solution substantially increases, which leads to a decrease of the solubility of gases and an increases of the chemical activity of water and dissolved oxygen. A new model of formation of a charged acidic aerosol of negatively charged air bubbles is proposed.