Аблесимов Н.Е. Синопсис химии. 4. Неорганическая химия |
||
5. Органическая химия |
4. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ, изучает химические элементы и образуемые ими простые и сложные вещества (кроме органических соединений углерода). Обеспечивает создание материалов новейшей техники. Число неорганических веществ приближается к 150 тысяч.
Основой неорганической химии является Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Остановлюсь только на двух видах новых неорганических материалах – фуллериты и керамические.
В научно-техническом центре "Сверхтвердые материалы" (НТЦ СТМ, г. Троицк) продолжаются исследования новых углеродных материалов, более твердых, чем алмаз. Эти материалы – фуллериты – были синтези-рованы исследователями центра в 1993 г. Фуллериты – продукты объемной полимеризации сферических углеродных молекул фуллеренов С60 и С70 при давлении свыше 90 тысяч атмосфер и температуре более 300оС. Полученный материал полностью сохраняет жесткую структуру фуллеренов, которые при полимеризации соединяются между собой прочными алмазоподобными связями. Это приводит к появлению пространственных каркасов, обладающих аномально высокой жесткостью и твердостью.
Твердость фуллеритов сравнима с твердостью алмаза: 6-16 тысяч кгс/мм2, а у фуллеритов ультратвердой модификации значительно выше нее: 16-30 тысяч кгс/мм2. Модуль их объемного сжатия доходит до 1300 ГПа, существенно превышая эту характеристику алмаза (445 ГПа). Одновременно было обнаружено, что скорость продольных акустических волн в фуллерите чрезвычайно высока: 19,5-22,3 км/с при относительно небольшой скорости поперечных волн – 7-8,5 км/с (эти значения обычно различаются не более чем вдвое).
Новый материал уже нашел практическое применение. На его основе был создан прибор нового типа – сканирующий микропрофилометртвердомер "NanoSkan", в котором игла для измерения твердости и зонд сделаны из ультратвердого фуллерита. Это позволило в 5-10 раз увеличить срок службы зонда и сильно расширить возможности прибора.
Фуллеритовой иглой впервые удалось точно измерить твердости различных кристаллографических плоскостей алмаза. До сих пор твердость алмаза измерялась алмазной же иглой; это неизбежно приводило к ошибкам, так как не выполнялось основное требование: материал зонда должен быть существенно тверже испытуемого материала.
Когда несколько лет назад средства массовой информации распространили прогноз о скором наступлении керамической эры, которая в истории человеческой цивилизации займет место, сопоставимое с каменным или бронзовым веком, все понимали гиперболичность такого сравнения. Но оно свидетельствовало о несомненном интересе к керамическим материалам и необходимости удовлетворить этот интерес, тем более, что традиционный образ керамики, сложившийся в сознании каждого из нас, существенно отличается от того образа, который принято называть материалом будущего. Одним из таких материалов, несомненно, является нитрид кремния, высокотемпературная прочность, химическая стойкость и легкость которого позволили создать двигатель внутреннего сгорания с рекордно высокой (1400 оС) температурой рабочей камеры, что дало возможность повысить в 1,5 раза КПД двигателя, существенно снизить расход топлива и уменьшить загрязнение окружающей среды благодаря его более полному сгоранию.
В 1987 году Г. Беднорцу и А. Мюллеру была присуждена Нобелевская премия за создание керамических сверхпроводников.
Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН (ИНХ, Новосибирск). Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова (ИОНХ, Москва). Институт физико-химических проблем керамических материалов (ИФХПКМ, Москва). Научно-технический центр "Сверхтвердые материалы" (НТЦ СМ, Троицк). Есть «Журнал неорганической химии».
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ИНХ – http://www.che.nsk.su/
ИОНХ – http://www.anchem.ru/labs/004.asp
ИФХПКМ – http://www.extech.ru/regions/subjects/moskva/inocentr/nc_2.htm
Неорганическое материаловедение в СССР. Под ред. И.В. Тананаева – Киев: Наукова думка, 1983. – 720 с.
Популярная библиотека химических элементов. Т. 1,2. / Под ред. И.В. Петрянова-Соколова – М.: Наука, 1983. – 575 с., – 572 с.
Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 1. М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. – 920 с.
Реми Г. Курс неорганической химии. Т. 2. М.: Мир, 1974. – 775 с.
Третьяков Ю.Д. Керамика в прошлом, настоящем и будущем // Соросовский образовательный журнал. – 1998. – № 6. – С. 53-59.
Шрайвер Э. Неорганическая химия.Т. 1,2. / Э. Шрайвер, П. Эткинс – М.: Мир, 2004. – 679 с., – 486 с.
Энциклопедия неорганических материалов / Под ред. И.М. Федорченко. В 2-х т. – Киев: Укр. сов. энциклопедия, 1977. – 1652 с.
Home | ||
Write Me |