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Investigations of Complexing in Aqueous Solutions of Dimethyl Sulfoxide and Zinc Chloride by an Ultrasonic Spectroscopy Method

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Measurements of propagation speed at frequency of 1 MHz and absorption coefficient of ultrasonic waves within the range of 10–100 MHz in aqueous solutions of dimethyl sulfoxide (DMSO) and zinc chloride (ZnCl2) were made. Additionally, the density of the solutions was measured. The adopted method for making the solutions helped change the ratio of the number of non-electrolyte molecules to that of electrolyte molecules, with a constant number of water molecules. On the basis of the analysis of excess functions of the molar volume and the adiabatic compressibility, the formation of solvatomers composed of [(DMSO)2Zn(H2O)2]2+ and [(DMSO)Zn(H2O)3]2+ was found. The results of measurements of sound absorption indicate the occurrence of a single relaxation process in the solutions under study and frequency range used. On the basis of the relaxation theory, relaxation parameters of the process under study were calculated. The relaxation process discovered in the system DMSO–H2O–ZnCl2 was assigned to the formation and disintegration of solvatomers composed of [(DMSO)Zn(H2O)3]2+.


Es wurden Messungen der Schallgeschwindigkeit bei einer Frequenz von 1 MHz und des Schallabsorptionskoeffizienten im Bereich von 10–100 MHz in wäßrigen Lösungen von Dimethylsulfoxid (DMSO) und Zinkchlorid (ZnCl2) durchgeführt. Außerdem wurde die Dichte der Lösungen gemessen. Die angewandte Methode zur Herstellung der Lösungen erlaubten eine Variation des Verhältnisses der Zahl von Nicht-Elektrolyt-Molekülen zu der von Elektrolyt-Molekülen bei konstanter Zahl von Wassermolekülen. Durch Untersuchungen der Überschuß- Funktionen des Molvolumens und der adiabatischen Kompressibilität wurde die Bildung von Solvatomeren gefunden, die aus [(DMSO)2Zn(H2O)2]2+ und [(DMSO)Zn(H2O)3]2+ bestanden. Die Ergebnisse der Schallabsorptionsmessungen weisen auf das Auftreten eines einzelnen Relaxationsprozesses in den untersuchten Lösungen und in dem betrachteten Frequenzbereich hin. Auf der Grundlage der Relaxationstheorie wurden die Relaxationsparameter des untersuchten Prozesses berechnet. Der Relaxationsprozeß, der in dem System DMSO–H2O–ZnCl2 entdeckt wurde, wird der Bildung und der Zerlegung von Solvatomeren der Zusammensetzung [(DMSO)Zn(H2O)3]2+ zugeschrieben.


On a procédé à des mesures de vitesse de propagation à la fréquence de 1 MHz, et de coefficient d'absorption d'ondes ultrasonores dans la bande 10–100 MHz, dans des solutions aqueuses de diméthyl-sulfoxide (DMSO) et de chlorure de zinc (ZnCl2). La densité des solutions a également été mesurée. La méthode choisie pour constituer les solutions permettait de modifier le rapport du nombre des molécules non-électrolytes à celui des molécules électrolytes, pour un nombre constant de molécules d'eau. L'analyse des fonctions d'excés du volume molaire et de la compressibilité adiabatique a mis en évidence la formation de solvatomères composés de [(DMSO)2Zn(H2O)2]2+ et de [(DMSO)Zn(H2O)3]2+. Les résultats des mesures d'absorption acoustique montrent qu'un processus de relaxation a lieu dans les solutions étudiées, et dans la bande de fréquence utilisée. En exploitant la théorie de la relaxation, il est possible de calculer les parametres de relaxation du processus en question. Ce dernier est attribué à la formation et la désintégration des solvatomères composés de [(DMSO)Zn(H2O)3]2+ dans le systéme DMSO–H2O–ZnCl2.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 1993

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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