Рост кристаллов из пересыщенных водных растворов солей
на полимерной подложке Нафиона

В экспериментах по рентгеновской дифрактометрии изучена специфика кристаллообразования из пересыщенных водных растворов различных соединений на полимерной подложке Нафиона. Растворы приготовлены на основе воды – природной деионизованной и обедненной по дейтерию. Выполненные в настоящей работе неэмпирические расчеты показали, что при контакте с достаточным количеством молекул воды энергетически выгодно раскручивание боковых цепочек Нафиона, заканчивающихся группами —SO₃H, а также диссоциация этих групп с формированием ионов гидроксония и структурных анионных остатков —SO₃^–. Изучено влияние этих факторов на процесс кристаллообразования на полимерных подложках. Для моноклинной решетки тригидрата ацетата натрия не обнаружено различий в дифрактограммах кристаллов, выращенных на гладких и полимерных подложках. В случае сульфата меди, кристаллы которого могут быть либо пентагидратами CuSO₄·5H₂O (триклинная сингония), либо тригидратами CuSO₄·3H₂O (моноклинная сингония), на полимерной подложке формируется тригидрат сульфата меди, а на гладкой подложке – пентагидрат. При этом из пересыщенных растворов на основе обедненной по дейтерию воды для всех исследованных кристаллов не выявлено различий в случае гладкой и полимерной подложки, и для водного раствора CuSO₄ в обоих случаях идентифицирована триклинная сингония осадка пентагидрата CuSO₄·5H₂O. Для сахарозы при осаждении на пластинку Нафиона обнаружена аморфизация осадка. Приведена теоретическая модель, объясняющая влияние частичного раскручивания полимерных цепочек на рост кристаллов в зависимости от их сингонии, параметров элементарной ячейки и объемного соотношения гидрофильных и гидрофобных фрагментов в молекулярной структуре.