"ПРАВИЛЬНЫЕ" И "НЕПРАВИЛЬНЫЕ" ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ В ЖИДКОЙ ВОДЕ
В.П. Волошин1, Ю.И. Наберухин1,2
1Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАН, 630090 Россия, Новосибирск, Институтская, 3
naber@ngs.ru
2Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 630090 Россия, Новосибирск, ул. Пирогова, 2
Ключевые слова: молекулярная динамика, структура воды, сетка водородных связей, время жизни водородных связей, molecular dynamics, water structure, hydrogen bond network, hydrogen bond lifetime
Страницы: 527-536
Аннотация
На основе распределений полного времени жизни водородных связей в мгновенных конфигурациях молекулярно-динамических моделей воды выделен класс правильных водородных связей. Правильные связи возникают и разрываются в ходе перестройки окружающего их участка сетки водородных связей, т.е. по причинам слабо зависящим от свойств самой связи, практически случайно для нее. Поэтому распределение времени жизни таких связей описывается экспонентой, аналогичной распределению времени свободного пробега в идеальном газе. Показано, что к правильным водородным связям относятся сильные, долгоживущие и тетраэдрически ориентированные связи. На их долю приходится примерно 80 % связей в каждой мгновенной конфигурации. Таким образом, именно эти связи образуют основу или каркас сетки водородных связей воды. Остальные, неправильные, связи имеют существенно меньшее время жизни, это слабые, бифуркатные, быстро переключающиеся связи.
DOI: 10.15372/JSC20160311 |
