ИК спектры полиагрегатов воды в криоматрице азота

Анотація

Предпринята попытка качественного определения состояния образующихся криоконденсатов воды в соответствии с их кластерным составом c использованием метода криоматричной изоляции. С этой целью проведено ИК спектрометрическое исследование тонких пленок криовакуумных конденсатов, образованных из смеси паров воды и азота в режиме совместной конденсации при температуре подложки Т = 16 К. Процентный состав воды в азоте в большинстве экспериментов составлял 5%. Парциальное давление воды в ходе экспериментов и толщину пленок устанавливали таким образом, чтобы в последующем можно было проводить сравнение с чистыми водяными пленками с одинаковой приведенной толщиной, выращенными при одном и том же давлении и температуре. В результате сравнения полученных ИК спектров с данными других авторов сделаны выводы о том, что в процессе совместной конденсации воды и азота образуются полиагрегаты (H₂O)n различного состава. В рассмотренном интервале концентраций большая часть полиагрегатов представляла собой димеры, присутствовали также полиагрегаты более высокого порядка, вплоть до гексамеров. Кроме того, наличие интенсивной полосы поглощения в диапазоне частот либрационных колебаний связано с присутствием в матрице азота микрокристаллитов воды. Предположительный циклический характер формирования кластеров позволил рассматривать их как зародыши кристаллической фазы. Параметры ближних порядков в образующихся полиагрегатах и микрокристаллитах могут во многом определять характер термостимулированных полиаморфных и полиморфных превращений в аморфной твердой воде.