«Экстремальная» химия.
Современная химия, раздвигая свои горизонты, активно вторгается в области, которые для «классической» химии не представляли интереса или были недостижимы. Все стремительнее происходит переход от «освоенных» режимов и условий проведения реакций к экстремальным, неклассическим и даже экзотическим условиям: сильные электрические и магнитные поля, сверхвысокие давления и сдвиговые деформации, мощные световые поля, сравнимые по напряженности с электрическими полями внутри молекул, суперкритические условия, мощные гравитационные, звуковые и микроволновые поля и т. д.
К последним химическим достижениям в «экстремальной» химии следует отнести синтез металлического водорода и реакцию трития с водородом и дейтерием в нормальном жидком и в сверхтекучем квантовом гелии. Оказалось, что огромные изотопные эффекты в этой реакции различны в нормальном и квантовом гелии.
В ультракоротких лазерных импульсах (с длительностью 10 фс и менее) сконцентрированы огромной мощности оптические излучения и мощные электрические поля, что сразу же стимулировало поиск новых возможных эффектов. Действительно, взаимодействие оптических и электрических полей с электронными оболочками молекул порождает многочисленные необычные эффекты. В отличие от химической радиофизики, где работает магнитная компонента микроволнового поля, микроволновая химия использует электрическую компоненту этого поля. И микроволновая, и ультразвуковая химия рассматриваются как новые средства в синтетической химии.
К «экстремальной» химии, бесспорно, принадлежит химия в высоких гравитационных полях (наравне с химией в невесомости). Резкое увеличение силы тяжести молекул, кластеров и ассоциатов в таких полях должно производить новые эффекты: изменять величину и знак градиентов концентраций, смещать равновесия, инвертировать фазы по их плотности, изменять скорости и конкуренцию процессов. Возможности здесь практически безграничны, и весь вопрос лишь в доступности технических средств для их реализации.
Область низких температур (вблизи 4 К) химия освоила достаточно давно. Наиболее яркий итог - открытие квантового механизма химических реакций, т. е. подбарьерного туннелирования, и его следствий (гигантские изотопные эффекты, не зависящая от температуры предельная скорость реакций). Это, конечно, тоже «экстремальная» химия.
Химию при температурах 10-4 - 10 -6 K следует оценивать как «экзотическую». Получение ультрахолодных атомов (их кинетическая температура составляет 10-4 - 10 -6 K, можно даже достичь температур 10 -10) основано на изменении их скорости движения при поглощении оптического кванта (лазерное охлаждение атомов). Удалось создать новое состояние вещества - кристаллический газ. Ультрахолодные, лишенные кинетической энергии атомы представляют интерес для точной спектроскопии и метрологии, для зондирования потенциалов атом-атом и атом-поверхность, для экспериментальной проверки постулатов квантовой электродинамики одноатомного мазера.
Смотрите также
Газохроматографическое исследование углеводородов С1-С6 сероводорода и меркаптанов в нефтяных продуктах
Нефть является основным сырьем для производства
энергоносителей, которые играют ведущую роль в современной экономике. Масштабы
потребления энергоресурсов, главным образом, определяют уровень ...
Перспективные химические процессы
...
Синтез, свойства и применение дифениламина. Амины и их свойства
Дифениламин (N,N-Дифениламин) –
ароматический амин, бесцветное кристаллическое вещество, темнеет на воздухе.
Чешуйки или мелкие кристаллы от светло-жёлтого до светло-коричневого или
расплав ...