Материалы для современной медицины. Канюков В.Н - 29 стр.

применять метод инфракрасной Фурье-спектроскопии. В инфракрасном спек-
трометре образец помещается на пути инфракрасного излучения. Излучение,
прошедшее через образец, разделяется на составляющие с различными часто-
тами; характеристикой, является интенсивность этих составляющих. На неко-
торых частотах наблюдается резкое падение интенсивности излучения, регист-
рируемого детектором. Это явление объясняется тем, что каждая отдельная мо-
лекулярная структура в образце имеет собственную, характеристическую, час-
тоту колебаний. Когда эта частота совпадает с частотой инфракрасного излуче-
ния, возникает эффект «резонанса», большая доля падающего излучения по-
глощается образцом и детектора достигает лишь малая его часть. Регистрируя
частоту и относительную интенсивность поглощенного изучения, можно опре-
делить типы молекулярных структур и относительное содержание каждой из
них в образце.
       В инфракрасном Фурье-спектрометре вместо детектирования каждой от-
дельной частоты применяется метод оптической интерференции с целью быст-
рого сканирования всего частотного диапазона. Сканирование охватывает все
частоты в инфракрасной области спектра, поэтому получение необходимой ин-
формации занимает лишь долю секунды, тогда как при использовании обычной
инфракрасной спектроскопии для получения всего инфракрасного спектра тре-
буется около получаса. Отдельные частоты затем разделяются математически с
помощью Фурье-преобразования. Выгода от применения инфракрасной Фурье-
спектроскопии очевидна: при изучении быстрых химических реакций требуется
быстро и точно определять, как концентрации реагентов, промежуточных ве-
ществ (реакционных интермедиатов) и продуктов изменяются во времени.
       Инфракрасная Фурье-спектроскопия позволяет проследить за кинетикой
реакции тех веществ, которые играют важную роль в процессе разрушения
стекла. С помощью этого метода можно различить циклы с поделенными реб-
рами (реагенты), молекулы воды, адсорбированные на таких циклах (интерме-
диаты), и кремнийгидроксильные группы (продукты). На основании чего мож-
но сделать следующие выводы. Во-первых, атом кремния в напряженном цикле
с большей легкостью принимает электроны, чем атом кремния в ненапряжен-
ном стекле. Следовательно, атом кремния в напряженном цикле с большей лег-
костью адсорбирует электронодонорные молекулы, такие, как молекулы воды,
аммиака и метанола. Во-вторых, все реактивы, ускоряющие рост трещин в
стекловидном кремнеземе, диссоциативно хемосорбируются на напряженном
цикле: они расщепляют одну из напряженных связей кремний — кислород в
цикле. И, наоборот, вещества, которые не реагируют с циклами, имеющими по-
деленные ребра, не влияют на рост трещин в кремнеземе. В-третьих, скорость
расщепления цикла была в 100 000 раз выше скорости реакции плоской нена-
пряженной поверхности кремнезема с водой, при воздействии водяного пара на
простую модельную систему. Следовательно, связи кремний — кислород могут
быстро разрываться в ходе ускоряемой напряжением реакции с водой и други-
ми веществами.



                                                                          31