Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/32985Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Μόσχος, Βασίλειος | el |
| dc.contributor.author | Moschos, Basileios | en |
| dc.date.accessioned | 2023-07-14T05:32:16Z | - |
| dc.date.available | 2023-07-14T05:32:16Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/32985 | - |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.26268/heal.uoi.12784 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Πυρηνογένεση | el |
| dc.subject | Διάγραμμα φάσεων | el |
| dc.subject | Δυναμική | el |
| dc.subject | Περιορισμός | el |
| dc.subject | Nucleation | en |
| dc.subject | Phase diagram | en |
| dc.subject | Dynamics | en |
| dc.subject | Confinement | en |
| dc.title | Πυρηνογένεση και δυναμική ετερογένεια σε υδατικά διαλύματα αλκοολών | el |
| dc.title | Νucleation and dynamic heterogeneity in alcohol/water mixtures | en |
| dc.type | masterThesis | en |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.classification | Υδρογονικοί δεσμοί | el |
| heal.classification | Hydrogen bonds | en |
| heal.dateAvailable | 2023-07-14T05:33:17Z | - |
| heal.language | el | el |
| heal.access | free | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών | el |
| heal.publicationDate | 2023-06-28 | - |
| heal.abstract | Η υδροφοβική ενυδάτωση και αλληλεπίδραση συνιστά ένα από τα πιο σημαντικά θέματα μελέτης της φυσικής των ρευστών. Τα αμφίφυλα διαλύματα αλκοολών και νερού αποτελούν πρότυπα συστήματα για τη μελέτη και την κατανόηση των ανωτέρω φαινομένων εξαιτίας της αλληλεπίδρασης μέσω υδρογονικών δεσμών και της υδροφοβικής άπωσης των επιμέρους συστατικών τους. Το εξεταζόμενο σύστημα είναι το δυαδικό διάλυμα 1-προπανόλης/νερού. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε συναρτήσει της συγκέντρωσης της 1-προπανόλης στο διάλυμα και παρουσία περιορισμού. Σκοπός της παρούσας μελέτης και τα βασικά ερωτήματα που θα επιχειρήσουμε να απαντήσουμε, είναι: i. Πόσο αναμείξιμη είναι η 1-προπανόλη με το νερό; ii. Είναι τα διαλύματα μικροσκοπικά ομογενή ή ετερογενή σε ολόκληρο το εύρος των συγκεντρώσεων και των θερμοκρασιών; iii. Ποιά είναι η δυναμική των επιμέρους συστατικών συναρτήσει της θερμοκρασίας και της σύστασης; iv. Ποια είναι η επίδραση του περιορισμού στο διάγραμμα ισορροπίας φάσεων και στη δυναμική; Η έρευνα αρχικά προσανατολίστηκε στη μελέτη των θερμικών ιδιοτήτων των διαλυμάτων και στο χαρακτηρισμό του μηχανισμού της κρυστάλλωσης απουσία περιορισμού. Διαπιστώθηκαν οι δυναμικές διεργασίες-μηχανισμοί που απαντώνται σε αυτά και καταγράφηκε η εξάρτησή τους από τη θερμοκρασία και τη σύσταση. Τα συγκεντρωτικά αποτελέσματα οδήγησαν στη κατασκευή ενός πλήρους Θερμοδυναμικού Διαγράμματος Ισορροπίας Φάσεων (ΘΔΙΦ). Το ΘΔΙΦ διαχωρίζεται σε τέσσερις περιοχές (Ι-ΙV). Στην περιοχή I το νερό εντός του διαλύματος είναι άμορφο και ασθενώς περιορισμένο από την 1-προπανόλη. Στην περιοχή II το νερό κρυσταλλώνεται μέσω του μηχανισμού της ομογενούς πυρηνογένεσης. Στις περιοχές ΙΙΙ και IV, στις οποίες η κρυστάλλωση πραγματοποιείται ετερογενώς, αναγνωρίστηκε και η ύπαρξη ενός διεπιφανιακού στρώματος στο εσωτερικό του οποίου σχηματίζονται μετασταθείς ενώσεις 1-προπανόλης/νερού με διαφορετικές αναλογίες, γνωστές ως υδρίτες. Από τη μελέτη της δυναμικής, διαπιστώθηκε η ύπαρξη ενός επιπλέον μηχανισμού σε σύγκριση με την καθαρή 1-προπανόλη (αργός μηχανισμός). Ο αργός μηχανισμός αποδόθηκε στη δυναμική του άμορφου νερού παρουσία των υδριτών. Τα χαρακτηριστικά του μηχανισμού αυτού, όπως η διηλεκτρική ένταση και η εξάρτηση χρόνων χαλάρωσης από τη θερμοκρασία διαφέρουν ανάλογα με τη συγκέντρωση και τη θερμοκρασία. Βρέθηκε ότι η χαρακτηριστική θερμοκρασία «παγώματος» του αργού μηχανισμού σχετίζεται με τις δύο υγρές φάσεις του υπερ-ιξώδους νερού (νερό χαμηλής και υψηλής πυκνότητας, LDL και HDL αντίστοιχα). Εύλογα λοιπόν, οδηγηθήκαμε στο συμπέρασμα ότι τα δυαδικά διαλύματα 1-προπανόλης/νερού είναι φασικά διαχωρισμένα σε όλο το εύρος των συγκεντρώσεων και των θερμοκρασιών. Σαν επακόλουθο βήμα, εξετάστηκε η επίδραση της επιβολής επιπρόσθετου σκληρού περιορισμού στα διαλύματα. Συγκεκριμένα, αναζητήθηκε η επιρροή του, τόσο στο μηχανισμό της πυρηνογένεσης των διαλυμάτων όσο και στη δυναμική αυτών. Σκοπός ήταν να δημιουργηθεί το αντίστοιχο ΘΔΙΦ υπό περιορισμό μέσω «ισόχρονων» και «ισόθερμων» μετρήσεων, αντίστοιχα, και να διαπιστωθούν οι μεταξύ τους διαφορές. Σε πρώτη προσέγγιση, δεν αναμένουμε ουσιώδεις διαφορές καθώς οι διαστάσεις του περιοριστικού μέσου είναι μεγαλύτερες από τα χαρακτηριστικά μήκη της ανομοιογένειας των φάσεων. Παρ’ όλα αυτά, από προηγούμενες μελέτες, έχει δειχτεί ότι ο μηχανισμός της κρυστάλλωσης στο νερό υπό περιορισμό διαφέρει σημαντικά με αυτόν απουσία περιορισμού. Παράλληλα, από τη μελέτη της δυναμικής θέλουμε να διαπιστώσουμε πόσο διαφέρει ο περιορισμός του δυαδικού συστήματος 1-προπανόλης/νερού σε σύγκριση με τον περιορισμό της καθαρής 1-προπανόλης. Βρέθηκε ότι η επιβολή σκληρού περιορισμού αλλάζει ριζικά, τόσο το ΘΔΙΦ όσο και την δυναμική των διαλυμάτων. Οι τέσσερις περιοχές, όπως προσδιορίστικαν στο ΘΔΙΦ παύουν να διακρίνονται ξεκάθαρα μεταξύ τους. Συγκεκριμένα, οι περιοχές Ι και ΙΙ εμφανίζουν κοινά χαρακτηριστικά. Το νερό παραμένει άμορφο εντός αυτών σε περιοχές μικρότερες από 2.3 nm. Η δυναμική συμπεριφορά του διαλύματος δεν διαφέρει δραστικά από αυτή απουσία περιορισμού. Αντίθετα, στις περιοχές ΙΙΙ και IV ο μηχανισμός της κρυστάλλωσης στο διάλυμα εμφανίζει αρκετές ομοιότητες με αυτές του καθαρού νερού υπό περιορισμό. Η κρυστάλλωση πραγματοποιείται τόσο ετερογενώς όσο και ομογενώς, με την πρώτη να καταστέλλεται σε πόρους μικρών διαμέτρων. Η παρατήρηση αυτή υπερτονίζει το πεπερασμένο μέγεθος προσμίξεων στο νερό και το επιτυχές «φιλτράρισμά» από τους πόρους. Η μικρή επιτάχυνση της δυναμικής τόσο για τον αργό όσο και τον Debye-μηχανισμό σε συνδυασμό με τη μείωση της σχετικής διηλεκτρικής έντασης του τελευταίου σε σύγκριση με το διάλυμα απουσία περιορισμού, υποδεικνύει την παρουσία κυρίως γραμμικών μορφολογιών της 1-προπανόλης σε μικρότερες περιοχές και την μείωση των επαναλαμβανόμενων μονάδων οι οποίες «γεννούν» τον μηχανισμό Debye. | el |
| heal.advisorName | Φλούδας, Γεώργιος | el |
| heal.committeeMemberName | Φλούδας, Γεώργιος | el |
| heal.committeeMemberName | Παπαδόπουλος, Περικλής | el |
| heal.committeeMemberName | Παπαγεωργίου, Γεώργιος | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.numberOfPages | 136 σ. | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΦΥΣ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. Μόσχος Βασίλειος (2023).pdf | 8.45 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
