Термодесорбционное и ИК спектрометрическое исследование полиаморфных и полиморфных превращений в криовакуумных конденсатах воды

Анотація

Одновременно проведены термодесорбционное и ИК спектрометрическое исследования термостимулированных превращений в тонких пленках криовакуумных конденсатов воды. Показано, что в интервале температур 12-36 К существует область высокоплотной формы аморфных льдов. Переход аморфного высокой плотности льда в низкоплотное аморфное состояние начинается при Т » 39 К и завершается в интервале температур 60-70 К. Этот процесс сопровождается образованием пор и достигает своей максимальной интенсивности при Т » 42 К. Определена температура перехода от стеклообразного аморфного льда в состояние сверхвязкой жидкости T_g = (137 ± 2) К. Дальнейшее повышение температуры приводит к трансформациям в слое, которые имеют ступенчатый характер. Это может быть связано с конкурирующими процессами кристаллизации вследствие роста кубических и гексагональных зародышей, а также с непосредственной кристаллизацией жидкой сверхвязкой воды, образовавшейся при Т_g и существующей совместно с кристаллической фазой вплоть до температур ~ 200 К. Обнаружен аномальный характер поведения образцов при температурах, предшествующих сублимации. Это подтверждает то, что многокомпонентная система, состоящая из аморфных и кристаллических компонентов, имеет различные значения равновесных давлений газовой фазы, соответствующие парциальным энергиям активации сублимации, т.е. при высоких температурах аморфная вода испарится на более раннем этапе, а затем реконденсируется на кристаллических компонентах.