Закономерности проявления гидратации ионов в спектральных полосах комбинационного рассеяния воды тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат физико-математических наук Буриков, Сергей Алексеевич

• Буриков, Сергей Алексеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Буриков, Сергей Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ПРОЯВЛЕНИЕ ВНУТРИ- И МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ

В СПЕКТРЕ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ ЖИДКОЙ ВОДЫ.

§1.1. Структура спектра комбинационного рассеяния света молекулами жидкой воды.

§ 1.2. Водные растворы электролитов и гидратация ионов.

1.2.1. Гидратация ионов.

1.2.2. Ионные пары.

1.2.3.Параметры гидратации ионов.

§ 1.3. Влияние неорганических соединений на характеристики спектральных полос КР жидкой воды.

1.3.1. Проявление гидратации ионов в низкочастотных полосах КР воды.

1.3.2. Проявление гидратации ионов в полосах внутримолекулярных колебаний молекул воды.

§ 1.4. Резонанс Ферми в жидкой воде.

§ 1.5. Диагностика водных сред с помощью КР спектроскопии.

§ 1.6. Методы решения обратных задач.

1.6.1. Метод искусственных нейронных сетей.

1.6.2. Применение генетических алгоритмов для решения обратных задач.

1.6.3. Метод группового учета аргумента.

Глава II. ВЛИЯНИЕ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА СПЕКТРАЛЬНЫЕ

ПОЛОСЫ КР ВОДЫ.

§ 2.1. Экспериментальная установка.

§ 2.2. Объекты исследования.

§ 2.3. Исследование влияния неорганических соединений на валентную полосу

КР воды.

2.3.1. Поведение валентной полосы КР воды в растворах галогенидов щелочных металлов.

2.3.1.1. Зависимость положения максимума валентной полосы КР воды от концентрации галогенидов щелочных металлов.

2.3.1.2. Зависимость ширины валентной полосы КР воды от концентрации галогенидов щелочных металлов.

2.3.1.3. Проявление смены типа гидратации ионов в поведении валентной полосы

КР воды при изменении температуры растворов.

2.3.2. Поведение валентной полосы КР воды в растворах хлоридов металлов.

2.3.3. Поведение валентной полосы КР воды в растворах нитратов металлов.

2.3.4. Поведение валентной полосы КР воды в растворах сульфатов металлов.

2.3.5. Сравнение влияния на валентную полосу КР воды катионов одно-, двухи трехвалентных металлов.

2.3.6. Сравнение влияния на валентную полосу КР воды анионов галогенов, нитрат- и сульфат-анионов.

2.3.7. Исследование влияния кислот и щелочей на валентную полосу КР воды.

2.3.7.1. Поведение валентной полосы КР воды в растворах кислот.

2.3.7.2. Поведение валентной полосы КР воды в растворах щелочей.

2.3.7.3. Поведение валентной полосы КР воды в растворах перекиси водорода.

§ 2.4. Определение чисел гидратации неорганических соединений по валентной полосе КР воды в растворах.

§ 2.5.Влияние галогенидов щелочных металлов на деформационную полосу КР воды

§ 2.6. Влияние галогенидов щелочных металлов на низкочастотные полосы КР воды

Глава III. РОЛЬ РЕЗОНАНСА ФЕРМИ В ФОРМИРОВАНИИ ВАЛЕНТНОЙ ПОЛОСЫ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА МОЛЕКУЛАМИ ВОДЫ

§ 3.1. Экспериментальные данные и их обработка.

§ 3.2. Исследование температурной и концентрационной зависимостей деформационной и валентной полос КР растворов HDO.

§ 3.3. Расчет констант резонанса Ферми в воде.

3.3.1. Нахождение «невозмущенных» частот обертона деформационных и валентных колебаний молекул Н20.

3.3.2. Нахождение «расщепленных» частот обертона деформационных и симметричных f валентных колебаний молекул Н20.

§ 3.4. Резонанс Ферми в водных растворах неорганических солей и при различных температурах.

§ 3.5. Оценка вклада резонанса Ферми в валентную полосу КР воды.

Глава IY. РЕШЕНИЕ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ ЛАЗЕРНОЙ КР СПЕКТРОСКОПИИ

В ДИАГНОСТИКЕ ВОДНЫХ СРЕД.

§ 4.1. Методы решения обратных задач КР-спектроскопии водных растворов.

§ 4.2. Определение концентрации соли в водном растворе по зависимости y„2i(C) валентной полосы КР воды.

§4.3. Использование искусственных нейронных сетей для решения задачи идентификации солей в водных растворах.

§ 4.4. Идентификация неорганических солей в однокомпонентных водных растворах галогенидов щелочных металлов.

§ 4.5. Определение концентрации солей в двухкомпонентных водных растворах с помощью подхода «от эксперимента» и «линейного квазимодельного» подхода

4.5.1. Водный раствор (NaCl + КГ).

4.5.2. Водные растворы (NaCl + NaF) и (Nal + КС1).

§ 4.6. Определение концентрации солей в трехкомпонентных водных растворах с помощью подхода «от эксперимента» и «линейного квазимодельного» подхода

§ 4.7. Идентификация неорганических солей в многокомпонентных водных растворах с использованием метода группового учета аргументов.

§ 4.8. Сравнительный анализ методов определения концентрации солей в многокомпонентных растворах по валентной полосе КР воды.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности проявления гидратации ионов в спектральных полосах комбинационного рассеяния воды»

Как известно, вода, благодаря своеобразию своих физических и химических свойств, занимает исключительное положение в природе и играет особую роль в жизни человека. Поэтому изучение структуры воды, объяснение ее аномальных свойств, диагностика и управление состоянием молекул воды представляет собой актуальную задачу. При этом одним из основных вопросов является изучение молекулярных взаимодействий в жидкой воде различными методами, среди которых наиболее востребованными являются методы колебательной спектроскопии, в частности, спектроскопия комбинационного рассеяния света.

Многими исследователями предпринимались попытки объяснить природу спектров КР жидкой воды. К сожалению, до настоящего времени не достигнуто решающих успехов на этом пути: не установлено модели колебательных процессов в системе связанных молекул жидкой воды, адекватно объясняющей механизмы формирования полос спектра КР, существует неоднозначность и противоречивость представлений о резонансных взаимодействиях колебаний молекул воды.

Спектр КР жидкой воды достаточно сложен. Он представляет собой множество колебательных полос разнообразной формы и интенсивности, которая может отличаться на порядки. Сложность спектра КР воды для исследования заключается не только в слабой интенсивности большинства из этих полос, но и в том, что контуры полос представляют собой широкие, практически бесструктурные кривые. Такие полосы сами по себе мало информативны, поэтому исследователи прибегают к изучению поведения спектров под воздействием различных факторов, например, при изменении температуры или растворении в воде различных соединений. Экспериментальные данные о слабоинтенсивных полосах весьма противоречивы, кроме того, только очень небольшое количество работ посвящено изучению одновременно нескольких (как правило, не больше двух) полос спектра. Поведение наиболее интенсивной валентной полосы спектра КР воды в зависимости от температуры воды и от растворенных в ней веществ изучено достаточно подробно. Однако как литературные данные, так и предыдущие работы нашей лаборатории показали, что картина внутри- и межмолекулярных взаимодействий в жидкой воде может быть прояснена только при изучении одновременно всех полос спектра КР, так как они по-разному формируются взаимодействиями и колебательными процессами.

Нам известно сравнительно немного работ, в которых были сделаны попытки экспериментально изучить резонансные взаимодействия в жидкой воде (при этом имеется много теоретических работ). В основном, решался вопрос о существовании в воде резонанса Ферми и его вкладе в формирование валентной полосы КР воды. Мнения авторов разделились — в литературе известны как работы, в которых отрицается существование резонанса Ферми в воде, так и работы, в которых признается исключительно важная роль этого резонанса в формировании спектра КР. Поэтому остается актуальной задача о вкладе резонанса Ферми в формирование валентной полосы КР воды и развитие, прежде всего, экспериментальных подходов к её решению. В данной работе изучается роль резонанса Ферми в изменяющихся условиях, влияющих на взаимодействия обертона деформационных колебаний и симметричных валентных колебаний молекул воды - при усиливающейся гидратации растворенных ионов.

Целью работы является установление закономерностей влияния гидратации ионов на характеристики валентной, деформационной и трансляционных (низкочастотных) полос в спектре КР воды как один из подходов к изучению механизмов формирования этих полос.

В диссертационной работе были поставлены следующие задачи:

1. Более полное, чем раньше, исследование характеристик валентной полосы спектра КР воды в зависимости от типа и концентрации неорганических веществ (солей, кислот, щелочей). Для этого было необходимо:

• сформировать широкий набор неорганических соединений исходя из их гидратационных свойств;

• расширить диапазон концентрации соединений вплоть до предела их практической растворимости.

2. Выявление специфики влияния растворенных неорганических соединений на максимально возможное число полос в спектре КР воды, в первую очередь, на валентную, деформационную и низкочастотные полосы спектра КР.

3. Исследование роли резонанса Ферми в формировании валентной полосы КР воды путем одновременного изучения поведения деформационных и валентных полос в зависимости от температуры воды и концентрации растворенных в ней соединений с разными гидратационными свойствами.

4. Разработка новых подходов в диагностике многокомпонентных растворов неорганических солей с использованием алгоритмов искусственного интеллекта.

Содержание диссертации

Диссертационная работа состоит из Введения, четырех глав, Заключения и Списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Буриков, Сергей Алексеевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Впервые выполнено сравнительное исследование влияния неорганических соединений, набор и диапазоны изменения концентраций которых сформированы с учётом характеристик гидратации ионов, на валентную, деформационную и трансляционные (низкочастотные) полосы в спектре КР воды.

1. Выявлены следующие закономерности проявления гидратации ионов в характеристиках этих полос:

1.1. Анионы влияют на валентную полосу КР воды гораздо сильнее катионов. Сила л влияния анионов увеличивается в ряду: F"< SO ~4< СГ< Br"< NC3. Катионы щелочных металлов влияют практически одинаково, катионы двухвалентных металлов — по-разному, I i^i л I л I в соответствии с рядом Mg < Мп < Са < Ва .В поведении валентной полосы КР воды в растворах проявляется тип гидратации ионов, смена типа гидратации при изменении температуры, образование ионных пар и других ассоциатов. Предложено объяснение полученных зависимостей с точки зрения теории гидратации, оно подтверждается расчетами параметров гидратации - гидратных чисел, коэффициентов активности ионов, параметров Бьеррума. Причём для определения гидратных чисел предложено использовать значение концентрации ионов, при которой концентрационная зависимость частоты максимума валентной полосы выходит на плато.

1.2. Деформационная полоса подвержена меньшему влиянию ионов, чем валентная. Катионы щелочных металлов слабо изменяют характеристики деформационной полосы, влияние анионов усиливается в ряду: СГ < Br" < I". Направление смещения максимума полосы с ростом концентрации ионов противоположно таковому для валентной полосы, а величина смещения растёт с увеличением силы гидратации ионов. Полученные зависимости объясняются искривлением водородных связей, которое увеличивается под воздействием гидратированных ионов.

1.3. На полосы, обусловленные межмолекулярными взаимодействиями, — полосы низкочастотных трансляционных колебаний - влияют и анионы, и катионы. Сила влияния ионов соответствует рядам: СГ < Вг" < Г, Li+ < К+ < Na+. Полученные ряды соответствуют рядам Хофмейстера по изменению параметров гидратации ионов. Полученные зависимости объясняются перераспределением углов водородных связей.

2. Определены константа взаимодействия резонанса Ферми в дистиллированной воде W=(79±9) см"1 и вклад обертона деформационных колебаний (в дублете Ферми) в интенсивность низкочастотной области валентных колебаний, равный 20 %, что свидетельствует о заметной роли резонанса Ферми в формировании валентной полосы КР воды. В растворах неорганических солей значение константы взаимодействия Ферми и вклада резонанса Ферми в формирование низкочастотной области валентной полосы КР уменьшаются с увеличением концентрации солей.

3. На основе выявленных закономерностей влияния неорганических соединений на спектр КР воды разработан метод идентификации типа солей и определения их концентрации в многокомпонентных водных растворах по изменениям валентной полосы КР воды с использованием искусственных нейронных сетей. Установлено, что наибольшую точность определения концентрации солей обеспечивает подход «от эксперимента»: в среднем 0.04 М для двух- и 0.06 М для трехкомпонентных растворов в диапазоне 0 — 0.7 М; 0.04 М для двух- и 0.10 М для трехкомпонентных растворов в диапазоне 0 - 1 М.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Буриков, Сергей Алексеевич, 2008 год

1. Эйзенберг Д., Кауцман В. Структура и свойства воды. /Л.: Гидрометеоиздат, 1975, 279 с.

2. Chaplin М. Water Structure and Behavior. / www.lsbu.ac.uk/water, 2003.

3. Горелик B.C. Современные проблемы спектроскопии комбинационного рассеяния света. /Под ред. М.М.Сущинского. /Москва: Наука 1978, с.28-47.

4. Зацепина Г.Н. Физические свойства и структура воды. /М.: Изд-во Московского университета, 1998,184 с.

5. Walrafen G.E. Raman Spectral Studies of Water Structure. //J. Chem.Phys., 1964, v.40, №11, p. 3249-3256.

6. Walrafen G.E., Blatz L.A. Weak Raman bands from water. //J. Chem.Phys., 1972, v.59, №5, p. 2646-2650.

7. Monosmith W.B., Walrafen G.E. Temperature dependence of the Raman OH-stretching overtone from liquid water. //J. Chem.Phys., 1984, v.81, №2, p.669-674.

8. Walrafen G.E., Fisher M.R., Hokmabadi M.S., Yang W.-H. Temperature dependence of the low- and high-frequency Raman scattering from liquid water.// J. Chem. Phys., 1986, v.85, №12, p.6970-6982.

9. Walrafen G.E. Raman Spectral Studies of the Effects of Temperature on Water Structure.//J.Chem.Phys., 1967, v.47, № 1, p.l 14-126.

10. Walrafen G.E., Raman studies of the effects of temperature on water and electrolyte solutions. //J. Chem. Phys., 1966, v.44, № 4, p.1546-1558.

11. Scherer J.R., in Advances in Infrared and Raman Spectroscopy, /ed. by R.J.H.Clark and R.E.Hoster, Hayden, London, 1978, v.5, p.149.

12. Ratcliffe C.I., Irish D.E. Vibrational Spectral Studies of Solutions at Elevated Temperatures and Pressures. 5. Raman Studies of Liquid Water up to 300 °C. // J. Phys. Chem., 1982, v.86, № 25, p.4897-4905.

13. Hare D.E., Sorensen C.M. Interoscillator coupling effects on the OH stretching band of liquid water. // J. Chem. Phys., 1992, v.96, №1, p. 13-22.

14. Bunkin A.F., and Pershin S.M. Temperature anomalies of liquid water stretching vibrations Raman band envelope.// Bulletin of the Russian Academy of Science, Physics of Vibrations (BRAS), 1997, v.61, № 3, p.158-163.

15. Першин С.М., Бункин А.Ф. "Скачок" центра и ширины огибающей спектральной полосы КР валентных колебаний О-Н при фазовых переходах первого и второго рода в воде. //Молекулярная спектроскопия, 1998, т.85, № 2, с.209-212.

16. Bunkin A.F., Lyaknov G.A., Suyazov N.V., Pershin S.M. Sequence of water thermodynamic singularities in Raman spectra. //J. Raman Spectroscopy, 2000, 31, p. 857-861.

17. Фадеев B.B. Лазерная спектроскопия водных сред. / Дис.докт. физ.-мат. наук, М., МГУ, 1983, с. 455.

18. Беккиев А.Ю. Лазерная диагностика водных сред методом спонтанного и резонансного когерентного комбинационного рассеяния. / Дисс.канд. физ.-мат. наук, М., МГУ, 1982,135 с.

19. Гоголинская (Доленко) Т.А. Структура валентной полосы комбинационного рассеяния жидкой воды 3000.3800 см"1 и ее использование для,диагностики морской воды. / Дис. канд. физ.-мат. наук, М., МГУ, 1987, 144 с.

20. Dolenko Т.А., Churina I.V., Fadeev V.V., Glushkov S.M. Valence band'of liquid water Raman scattering: some peculiarities and applications in the diagnostics of water.'media. //J. Raman Spectroscopy, 2000, v. 31, p. 863-870.

21. Ефимов Ю.Я;, Наберухин Ю.И. Обоснование непрерывной модели строения жидкой воды посредством анализа температурной'зависимости колебательных спектров. //Журнал структурной химии, 1980,' т.21, № 3, с.95-104.

22. Жуковский А.П. Спектроскопическое обоснование континуальной модели структуры воды. //Химия и технология воды, 1980, т.2, № 6, с.494-497.

23. Griguere P.A. Bifurcated hydrogen bonds in water. //J.of Raman Spectroscopy, 1984, v. 15; №5, p. 354-359.

24. Sokolowska A., Kecki Z. Inter- and Intra-molecular Coupling and Fermi Resonance in the Raman Spectra of Liquid Water. //J. Raman Spectroscopy, 1986, v. 17, p.29-33

25. Sokolowska A. Effect of Temperature on the Fermi Resonance and the Resonance Intermolecular Coupling in the Raman Spectra of Liquid Water. //J. of Raman Spectroscopy, 1989, v.20, p.779-783.

26. Efimov Yu.Ya., Naberukhin Yu.I. On the interrelation between frequencies of stretching and bending vibrations in liquid water.// Spectrochimica Acta Part A, 2002, v.58, p.519-524.

27. Efimov Yu.Ya. Asymmetry of molecules H2O in liquid phase and it's consequences. //Zhurnal strukturnoi khimii (in Russian), 2001, v.42, №6, p. 1122-1132.

28. Лилич Л.С., Хрипун M. К. Растворы в неорганической химии. /Ленинград, 1984.

29. Самойлов О.Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. /М.:1957,177 с.

30. Антонченко В.Я. Физика воды. /Киев, Наукова Думка, 1986, 128 с.

31. Е.В.Бутырская, В:А.Шапошиик, А.М.Бутырский. Сравнительный- анализ структур гидратных оболочек катионов лития и; калия: //Вестник ВГУ, серия: Химия, Биология; Фармация. 2004, №2, с.25-27.

32. N.A.Hewish, J.E.Enderby, W.S.Howells. Second; Zone in-Ionic Solutions. //Physical Review Letters, 1982, v.48, N11, p.756-759.

33. M.M:Naor, K.V.Nostrand; C.Dellago. Can-Parrinello molecular dynamics simulation of the calcium ion in liquid water.//2003, v.369' p.l59-164l

34. Пальчевский В.В. Водные* растворы электролитов. /JI.: Издательство Ленинградского университета, 1984, 177с.

35. К.П.Мищенко, Л.М.Сухотин. Граница полной сольватации и строение концентрированных растворов электролитов. //Изв. сектора платины ИОНХ, АН СССР, 1951, т.26, с.203-207.

36. М:Н:Родникова. Отрицательная гидратация ионов. Электрохимия. /2003, T.39j №2, с.214-219.

37. Мищенко К.П., Полторацкий Г.М. Термодинамика и строение водных и ^неводных растворов электролитов. /Химия, JI. 1968, 352 с.

38. В.А.Трошкина. Растворы. (Под: редакцией} проф; Е.М.Соколовской)./ Mi: Изд-во МГУ, 1981, с.38.

39. Вода: структура, состояние, сольватация. Достижения последних лет. /Под; ред. А.М.Кутепова; 2003; Москва, Наука, 404 с.

40. Севрюгин В.А., Буданов А. Р., Журавлева II. Е., Зайганов В. М., Алексеева С. И;. Трансляционная подвижность молекул воды и ионов Li, F, А1 в водных растворах LiCl, КР, A1(N03)3. //Журнал физической химии, 1999; т. 73; № 7, с. 1233-1238.

41. Dutkiewicz Е., Jakubowska A. Water activity in aqueous solutions of inhomogeneous electrolytes. III. Phys. Chem: B, 1999;.v. 103; p. 9898^9902.

42. A. W. Omta, M. F. Kropman; S. Woutersen and H. J. Bakker, Negligible effect of ions on the hydrogen-bond structure in liquid water.// Science, 2003,v.301, p:347-349.

43. A.W.Omta, M.F.Kropman, S. Woutersen and H. J. Bakker. Influence of ions on the hydrogen-bond structure in liquid water. //J. Chem, Phys., 2003; v.l 19, N23, p.12457-12461.

44. Бутырская Е.В., Шапошник В.А., Бутырский A.M., Рожкова А.Г. Квантовомеханический расчет гидратации солей щелочных металлов. //Ж. структурной химии, 2006, т.47, с.89-93.

45. G.Graziano. Comment on "The Mechanism of Hydrophobic Solvation Depends on Solute Radius". J.Phys.Chem.B, 2000, v.104, p.1326. //J.Phys.Chem B, 2001, v.105, p.2079-2081.

46. Ю. В. Ергин, JI. И. Косторова. Влияние температуры на ближнюю гидратацию катионов щелочных металлов и галоидных анионов в водных растворах по данным магнетохимических. исследований. //Журнал структурной химии, 1971, т.12, №4, с. 576579.

47. Г. А. Крестов, В.К. Абросимов. Термодинамические характеристики! связанных с гидратацией ионов структурных изменений воды при различных температурах. //Журнал структурной химии, 1964, т.5, с.510.

48. Краткая химическая энциклопедия. /Под ред. И.Л.Кнунянца и др., Москва, 1967, изд-во «Советская энциклопедия», с.944-948.

49. M.Peleg. A Raman Spectroscopic Investigation of the Magnesium Nitrate Water System. //J. Phys. Chem., 1972, v.76, N7, p.1019.

50. Chialvo A.A., Simonson J.M. The structure of СаС12 aqueous solutions over a wide range of concentration. Interpretation of diffraction experiments via molecular simulation. //J.Chem.Phys., 2003, v.l 19, N15, p.8052-8061.

51. J.L.Fulton, Y.Chen, S.M.Heald, M.Balasubramanian. Hydration and contact ion pairing of Ca2+ with CI- in supercritical aqueous solution. //J.Chem.Phys., 2006, v.125, 094507.

52. Измайлов H.A. Электрохимия растворов. /Москва: Изд-во «Химия», 1976, 567 с.

53. Ohtaki Н., Radnai Т. Structure and Dynamics of Hydrated Ions. //Chem Rev., 1993, v.93, p. 1157-1204.

54. Растворы электролитов в высоко- и низкотемпературном режимах. (Под ред. проф. И.Н.Максимовой, В.Е.Разуваева, С.В.Сергеева, Н.В.Федотова)./ Изд-во Ленинградского университета, Ленинград, 1980, 127 с.

55. F.Hinton, E.Amis. Solvation Numbers of Ions. //Amer. J. Chem. Soc., 1971, v.71, N6, p.627-674.

56. A.A.Zavitsas. Properties of Water Solutions of Electrolytes and Nonelectrolytes. //J.Phys.Chem. B, 2001, v. 105, p.7805-7817.

57. A.Rutgers, G.Hendrick. Ionic Hydration. //Trans. Far. Soc., 1962, v.58, p.2184-2191.

58. E.Glueckauf. Heats and Entropies of Ions Aqueous Solution. //Trans. Far. Soc., 1964, v.60, p.572-577.

59. A.K.Dorosh, A.F.Skryshevskii. The structural characteristics of the immediate environment of cations in aqueous solution. //Zhurnal Strukturnoi Khimii, 1964, v.5, N6, p.911-913.

60. E.Rosseinsky. Electrode Potentials and Hydration Energies. Theories and Correlations. //Chem. Rev., 1965, v.65, p.467-490.

61. Севрюгин B.A., Буданов A. P., Журавлева H. E., Зайганов В. M., Алексеева С. И. Трансляционная подвижность молекул воды и ионов Li, F, А1 в водных растворах LiCl, KF, A1(N03)3. //Журнал физической химии, 1999, т. 73, № 7, с. 1233-1238.

62. А.Ф.Капустинский, О.Я.Самойлов. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. //Журнал физической химии, 1952, t.XXYI, вып.6, с.918-926.

63. Б.Б.Дамаскин, О.А.Петрий. Основы теоретической электрохимии. /М., Высшая школа, 1978, 2-ое изд, 239 с.

64. Brooker М.Н., Nielsen O.F., Praestgaard Е. Assessment of correction procedures for reduction of Raman spectra. //J. Raman Spectroscopy, 1988, v. 19, p. 71-78.

65. Брандмюллер И, Мозер Г. Введение в спектроскопию комбинационного рассеяния света. /Москва, «Мир», 1964, 628 с.

66. Волькенштейн М.В., Ельяшевич М.А., Степанов Б.И. Колебания молекул. / Ленинград, 1949, т.2, 440 с.

67. Murphy W.F., Brooker М.Н., Nielsen O.F., Praestgaard E., Bertie J.E. Further assessment of reduction procedures for Raman spectra. //J. Raman Spectroscopy, 1989, v. 20, p. 695-699.

68. Lund P.A., Nielsen O.F., Praestgaard E. Comparison of depolarised Rayleigh-wing scattering and far-infrared absorption in molecular liquids. //Chemical Physics, 1978, v.28, p. 167-173.

69. May Colaianni S.E., Nielsen O.F. Low-frequency Raman spectroscopy. //Journal of Molecular Structure, 1995, v. 347, p. 267-284.

70. Nielsen O.V., Lund P.A., Praestgaard E. Low-frequency vibrations (20-400 cm"1) of some mononucleosides in aqueous solution. //J. Raman Spectroscopy, 1980, v. 9, № 5, p. 286290.

71. Nielsen O.F., Lund P.A. Comments on the R(v) spectral representation of the low frequency Raman spectrum. //J. Chem. Phys., 1981, v.75, N3, p. 1586-1587.

72. Nielsen O.F. The structure of liquid water. Low frequency (10-400 cm"1) Raman study. //Chemical Physics Letters, 1989, v. 60, № 3, p. 515-517.

73. Walrafen G. E., Chu Y.C. Low-frequency Raman spectra from concentrated aqueous hydrochloric acid. Normal-coordinate analysis using "four-atomic" model of Cs symmetry, (Н20)2(Н20+)(СГН20). //J. Phys. Chem., 1992, v. 96, p. 9127-9132.

74. Y.Wang, Y.Tominaga. Dynamical structure of water in aqueous electrolyte solutions by low-frequency Raman scattering. //J.Chem.Phys., 1994, v.101, N5, p.3453-3457.

75. T.Ujike, Y.Tominaga. Dynamical structure of water in alkali halide aqueous solutions. //J. Chem.Phys., 1999, v.110, N3, p.1558-1568.

76. Dillon S.R., Dougherty R.C. Raman studies of the solution structure of univalent electrolytes in water. //J. of Physical Chemistry, 2002, v. 106, №13, p. 7647-7650.

77. A.M.P.Neto, O.Sala. The Effect of Temperature and LiClC>4 in the Water Structure: A Raman Spectroscopy Study. //Brazilian Journal of Physics, 2004, v.34, N1, p. 137-141.

78. G.E.Weston, Jr. Raman spectra of electrolyte solutions in light and heavy water. //Spectrochimica Acta, 1962, v.18, p.1257-1277.

79. Rull F., Prieto C., Sorbon F. Polarized Raman Spectra of Aqueous Solutions and Band Component Analysis. //J. of Molecular Structure, 1986, v.143, p.305-308.

80. Rull F., De Saja J. A. Effect of electrolyte concentration on the Raman spectra of water in aqueous solutions. //J. Raman Spectroscopy, 1986, v. 17, №2, p. 167-172.

81. Rull F. Structural investigation of water and aqueous solutions by Raman spectroscopy. //Appl. Chem., 2002, v. 74, № 10, p. 1859-1870.

82. F.Sorbon, F.Puebla, F.Rull, O.Fauraskov Nielsen.Temperature dependence of the depolarized low-frequency Raman spectra of water. //Chemical Physics Letters, 1991, v.185, N3, 4, p. 393-398.

83. W.R.Busing, D.F.Hornig. The effect of dissolved КВг, KOH or HC1 on the Raman spectrum of water. //J. Phys. Chem., 1961, v.65, p.284-292.

84. Terpstra P., Combes D., Zwick A. Effect of salts on dynamics of water: A Raman spectroscopy study. //J. Chem. Phys, 1989, v. 92, № 1, p. 65-70.

85. Лисица М.П., Яремко A.M. Резонанс Ферми. /Киев. Наукова Думка, 1984, 264 с.

86. Fermi Е. Uber den Ramaneeffekt des Kohlendioxyds. //Z.Phys. 1931, v.71, №2, s.250-259.

87. Iachello F., Oss S. Algebraic approach to molecular spectra: Two-dimensional problems. //J. Chem.Phys., 1996, v.104, №18, p.6956-6963.

88. Frank A. A General Algebraic Model for Molecular Vibrational Spectroscopy. //Ann. of Physics, 1986, v.252, p.211-238.

89. Sokolowska A., Kecki Z. Effect of LiCl and 1ЛСЮ4 on Vibration Coupling and Fermi Resonance in the Raman Spectra of Liquid Water. //J. of Molecular Structure, 1983, v. 101, № 12, p.l 13-120.

90. Zhelyaskov V., Georgiev G., Nickolov Zh. Temperature Study of Intra- and Intermolecular Coupling-and Fermi Resonance Constants in the Raman» Spectra of Liquid^ Water Using Fourier Deconvolution. //J. Raman Spectroscopy, 1988, v. 19, p.405-412.

91. Smith D.F., Overend J. Anharmonic force constants of water. //Spectrachimics Acta, 1972, v.28A, p.471-478.

92. Walrafen G., in Water: A Comprehensive Treatise, / ed. by F.Frans. Plenum, New York, 1972, v.l, p.151.

93. Belch A., Rice S. The OH-stretching spectrum of liquid water: A random network model interpretation. //J.Chem.Phys., 1983, v.78, p.4317.

94. Pariseau MA. The empirical calculation of anharmonic force constants of polyatomic molecules/ Thesis, University of Minnesota, USA1,1963.

95. Hoy A.R1., Mills I.M., Strey G. Anharmonic force constant calculations. //Mol.Phys., 1972, v.24, p. 1265.

96. Scherer J.R., Go M.K., Kint S. Raman Spectra and Structure of Water from -10 to 90o. //J. Phys. Chem., 1974, v.78," №13, p.1304-1312.

97. Sokolowska A. Coexistence of Intermolecular Couplings Fermi Resonance in the Liquid Phase. //J. Raman Spectroscopy, 1987, v. 18, p. 513-517.

98. Sokolowska A. Effect of Isotope Dilution on the Fermi Resonance in Water, //J. Raman Spectroscopy, 1991, v.22, p.31-33.

99. M.G.Sceats, M.Stavola, S.A.Rice. On the role Fermi resonance in the spectrum of water in its condensed phases. //J. Chem. Physics, 1979, v.71,N2, p. 983-990.

100. Sokolowska A. Raman study of the electrolyte effect on the resonance intermolecular coupling and the Fermi resonance of liquid water. //J. Molecular Structure, 1992, v.275, p. 257261.

101. Sokolowska A. Raman study of the effect of LiCl and CsCl on the resonance Intermolecular Coupling and the Fermi resonance of Water. //J. Raman Spectroscopy, 1991, v.22, p. 281-286.

102. Leonard D.A., Chang'G.H., Young L.A. Remote measuring of fluid, temperature by Raman scattered radiation./U.S.Patent 3.986.775, 1974, Dec.26.

103. Leonard D.A., Caputo B.,Fridman J.D. Remote sensing of subsurface water temperature by Raman polarization spectroscopy.// SPIE, Polarizers and Applications, 1981, v.307, p.76-78.

104. G.M.Georgiev, T.K.Kalkanjiev, V.P.Petrov, Zh.Nickolov. Determination of salts in water solutions by a skewing parameter of the water Raman band. //Applied Spectroscopy, 1984, v.38, № 4, p.593-595.

105. Голубцов П.В., Гоголинская Т.А., Ким Е.М., Пацаева С.В., Фадеев* В.В. Дистанционное определение температуры и солености морской воды методом лазерного зондирования./ В'кн.: III съезд сов. океанологов, П.: Гидрометеоиздат, 1987 , с.32-34.

106. Беккиев А.Ю., Гоголинская Т.А., Фадеев В.В. Одновременное определение температуры и солености морской воды методом^лазерной КР спектроскопии. //Докл. АН СССР, 1983, т.271, №4, с.849-853.

107. Голубцов П:В., Гоголинская Т.А., Ким Е.М., Пацаева. С.В., Фадеев1 В1В. Дистанционное определение температуры и солености морской воды по спектрам комбинационного рассеяния света. //Морской гидрофизический журнал, 1988, №1, с. 5964.

108. S.A. Burikov, I.V. Churina, S.A. Dolenko, T.A. Dolenko, V.V. Fadeev. New approaches to determination of temperature and salinity of seawater by laser Raman spectroscopy. /EARSeL eProceedings 3, №3, 2004, p.298-305.

109. Баличева T.F., Лобанева О.А. Электронные и колебательные спектры неорганических и координационных соединений. /Ленинград, изд-во Ленинградского университета, 1983, с. 9-81.

110. Baldwin S.F., Brown C.W. Detection of ionic water pollutants by laser excited Raman spectroscopy (short communication). //Water Research, 1972; v. 6, p. 1601-1604.

111. Lippman R.P. An introduction to computing with neural nets. // IEEE ASSP Mag., 1987, v.3, № 2, p.7-25.

112. D.Specht, Artificial intellect. /IEEE Trans, on Neural Networks, 1991, v.2, N6, p.568 -589.

113. Mohamad H.Hassoun. Fundamentals of Artificial Neural Networks. / MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1995.

114. А.А.Ежов, С.А.Шумский. Нейрокомпыотинг и его применения в экономике и бизнесе. / М., МИФИ, 1998,216 с.

115. Holland J.H. Adaptation in natural and artificial systems. / Ann Arbor: The University of Michigan. Press, 1975.

116. D. E.Goldberg. Genetic algorithms in search, optimization, and machine learning. / Addison-Wesley Publishing Co., Inc., 1989.

117. Ивахненко А.Г. Индуктивный метод самоорганизации моделей сложных систем. / Киев, Наукова думка, 1982.

118. Ивахненко А.Г., Мюллер Й.А. Самоорганизация прогнозирующих моделей. /Киев, Наукова думка, 1985.

119. Farlow, S. J. (ed.). Self-organizing Method in Modeling: GMDH Type Algorithms. / Statistics: Textbooks and Monographs, p.54,1984.

120. Madala, H.R., and Ivakhnenko, A.G. Inductive Learning Algorithms for Complex Systems Modeling. / Boca Raton, CRC Press Inc., 1994.

121. Ivakhnenko, A.G. and Mtiller J.-A. Present state and new problems of further GMDH development. / SAMS, 1995, vol.20,.3-16.

122. В.А.Рабинович, З.Я.Хавин. Краткий химический справочник. / Ленинград, Изд-во «Химия», 1977, 376 с.

123. Luck W. А. P., Klein D., Rangsriwatananon К., Anti-cooperativity of the two water OH groups. // J. Mol. Struct, 1997, v.416, p. 287-296.

124. Lawrence R.M, Kruh R.F. X-Ray Diffraction Studies of Aqueous Alkali-Metal Halide Solutions.//J.Chem.Phys., 1967, v.47, p.4758-4757.

125. К.П.Мищенко. Сольватация ионов в растворах электролитов. I. Химические теплоты сольватации отдельных ионов и приближенное вычисление энергии сольватации. //Журнал физической химии, 1952, т. 26, вып. 12, с. 1736-1760.

126. Мискиджьян С.П., Гарновский А. Д. Введение в современную теорию кислот и оснований./ Киев, "Вища школа", 1979.

127. C.D.Zangmeister, J.E.Pemberton. Raman Spectroscopy of the Reaction of Sodium Chloride with Nitric Acid: Sodium Nitrate Growth and Effect of Water Exposure. //J.Phys.Chem., A2001, v. 105, p.3788-3795.

128. K.A.Sharp, B.Madan, E.Manas, J.M.Vanderkooi. Water structure changes induced by hydrophobic and polar solutes revealed by simulations and infrared spectroscopy. //J. Chem. Phys., 2001, v.l 14, N4, p.1791-1796.

129. И.В.Гердова, Т.А.Доленко, И.В.Чурина, В.В.Фадеев. Новые подходы к решению обратных задач лазерной спектроскопии методом искусственных нейронных сетей. //Известия РАН (серия физическая), 2002, т.66, № 8, с.1116-1124.

130. С.А.Доленко, Т.А. Доленко, И.Г.Персианцев, В.В.Фадеев, С.А. Буриков. Решение обратных задач оптической спектроскопии с помощью искусственных нейронных сетей. //Нейрокомпьютеры: разработка, применение, 2005, № 1-2, с.89-97.

131. СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

132. С.А. Буриков, Д.В. Климов, П.Н. Литвинов, Д.В. Маслов, В.В. Фадеев. Лидар берегового базирования для мониторинга прибрежных морских акваторий. Квантовая электроника, 2001, т.31, №8, с.745-750.

133. С.А.Доленко, Т.А. Доленко, И.Г.Персианцев, В.В.Фадеев, С.А. Буриков. Решение обратных задач оптической спектроскопии с помощью искусственных нейронных сетей. Нейрокомпьютеры: разработка, применение, 2005, №1-2, с. 89-97.

134. S.A.Burikov, T.A.Dolenko, V.V.Fadeev, A.V.Sugonyaev. Simultaneous determination of temperature and salinity of seawater by Raman laser spectroscopy using artificial neural networks. Pattern Recognition and Image Analysis, 2005, №1-2, p. 520-522.

135. S.A. Burikov, T.A. Dolenko, V.V. Fadeev, and A.V. Sugonyaev. New opportunities in determination of inorganic compounds in water by method of laser Raman spectroscopy. Laser Physics, vol. 15, № 8, 2005, p. 1-5.

136. S.A.Burikov, T.A.Dolenko, V.V.Fadeev, and I.I.Vlasov. Revelation of Ions Hydration in Raman Scattering Spectral Bands of Water. Laser Physics, 2007, v.l 7, N9, p. 1-7.

137. S.A. Burikov, T.A. Dolenko, V.V. Fadeev. The Role of Fermi Resonance in formation of valence band of water Raman scattering. Research Letters in Optics, Volume 2008 (2008), ID 204828, 4 pages, doi: 10.1155/2008/204828.

138. S.A. Burikov, I.V. Churina, S.A. Dolenko, T.A. Dolenko, V.V. Fadeev. New approaches to determination of temperature and salinity of seawater by laser Raman spectroscopy. EARSeL eProceedings 3, №3, 2004, p.298-305.

139. S.Burikov, N.Barinova, T.Dolenko, A.Sugonjaev. About the possibility of determination of ions hydration parameters by Raman spectroscopy. Opto Ireland, Conference on Spectroscopy (IRE10), Proc. of SPIE on CD-ROM, 2005, v.5826, p.281-289.

140. T.Dolenko, S.Burikov, A.Sugonjaev. Neural network technologies in Raman spectroscopy of water solutions of inorganic salts. Proc. of SPIE on CD-ROM, 2005, v.5826, p.298-305.