При взаємодії реагентів з каталізатором відбувається послаблення вихідних хімічних зв'язків. Воно можливо при енергетичної активізації реагенту, яка досягається при тепловому або радіоактивному впливі, що характеризується великою величиною енергії. Питаннями енергетичної активізації реагенту займається хімія екстремальних станів, яка включає плазмохімії, радіаційну хімію, хімію високих енергій, високих тисків і температур.
Плазмохимія вивчає процеси в низькотемпературній плазмі. Плазма - це іонізований газ. Розрізняють слабо іонізовану, або низькотемпературну, і високотемпературну плазму. У плазмохімії розглядаються процеси при температурах від 1000 до 10000 ° С. Такі процеси характеризуються збудженим станом частинок, зіткненнями молекул із зарядженими частинками і, що особливо важливо, дуже високими швидкостями реакцій.
У плазмохимических процесах швидкість перерозподілу хімічних зв'язків дуже висока: тривалість елементарних актів хімічних перетворень становить близько lO '^ c при майже повній відсутності оборотності реакції. Така швидкість в звичайних заводських реакторах через оборотності знижується в тисячі і мільйони разів. Плазмохімічні процеси тому дуже високопродуктивні.
Метановий плазмотрон з продуктивністю 75 т ацетилену на добу має порівняно крихітні розміри: довжину 65 см і діаметр 15 см. Такий плазмотрон замінює цілий величезний завод. При температурі 3000-3500 ° С за одну десятитисячний частку секунди 80% метану перетворюється в ацетилен. Ступінь використання енергії досягає 90-95%, а енерговитрати складають не більше 3 кВт.год на 1 кг ацетилену. У паровому реакторі піролізу метану енерговитрати вдвічі більше.
Останнім часом розроблені способи зв'язування атмосферного азоту за допомогою плазмохімічного синтезу оксиду азоту, які набагато економічніше аміачного методу. Створюється плазмохімічноїтехнологія виробництва дрібнодисперсних порошків - основної сировини для порошкової металургії. Розроблено методи синтезу карбідів, нітридів, карбонитридов таких металів, як титан, цирконій, ванадій, ніобій і молібден, при енерговитратах не більше 1-2 кВт.год на кілограм. Таким чином, хімія високих температур спрямована на істотну економію енергії.
Відносно недавно - в 1970-х роках - створені плазмові сталеплавильні печі, що видають високоякісний метал. Саме таким печей належить майбутнє. Розроблено методи іонно-плазмової обробки поверхні інструментів, зносостійкість яких збільшується в кілька разів.
Плазмохимія дозволяє синтезувати такі раніше невідомі матеріали, як металлобетонная, в якому в якості сполучного елемента використовуються сталь, чавун, алюміній. При сплаві частинок гірської породи, завдяки міцному стиску їх з металом, утворюється металлобетонная, що перевершує по міцності звичайний бетон на стиск в 10 разів і на розтягнення в 100 разів.
У нашій країні розроблені плазмохімічні способи перетворення вугілля в рідке паливо без застосування високих тисків і викиду золи і сірки. При такій технології крім синтез-газу з неорганічних включень кам'яного або бурого вугілля одночасно виходять і інші речовини: технічний кремній, карбосіліцій, феросиліцій, адсорбенти для очищення води і т.п.
Радіаційна хімія - порівняно молода галузь, їй трохи більше 40 років. До перших спроб радіаційної хімії були пов'язані з опроміненням поліетилену гамма-променями. Міцність поліетилену при цьому істотно зростала. В даний час радіаційна хімія вивчає перетворення найрізноманітніших речовин під дією іонізуючих випромінювань. Джерелами іонізуючого випромінювання служать рентгенівські установки, прискорювачі заряджених частинок, ядерні реактори, радіоактивні ізотопи.
В результаті радіаційно-хімічних реакцій з кисню утворюється озон, з газоподібних парафінів - водень і складна суміш низькомолекулярних олефінів. Опромінення поліетилену, полівінілхлориду і багатьох інших полімерів призводить до підвищення їх термостійкості і твердості.
Найбільш важливими процесами радіаційно-хімічної технології є полімеризація, вулканізація, виробництво композиційних матеріалів, в тому числі композицій на деревній основі, закріплення лаків та інших матеріалів на поверхні дерева і металу, отримання полимербетонов шляхом просочення звичайного бетону тим або
іншим мономером з подальшим опроміненням. Такі бетони мають в чотири рази більш високу міцність, мають водонепроникність і високу корозійну стійкість.
Найчастіше процес горіння представляється у вигляді сполуки кисню з горючою речовиною: вугіллям, нафтопродуктами, деревиною. У хімії прийнято вважати горіння реакцією окислення горючої речовини, що з позиції окислювально-відновних реакцій означає переміщення електронів від атомів відновника - пального тіла до атомам окислювача - кисню. З цієї точки зору горіння можливо не тільки в кисні, але і в інших окислювачах.
Високотемпературний синтез - теплової процес горіння в твердих тілах. Він являє собою, наприклад, горіння порошку титану в порошку бору або порошку цирконію в порошку кремнію.
В результаті такого синтезу отримані сотні тугоплавких сполук чудової якості: карбіди металів, бориди, алюмініди, селеніди.
Даний метод не вимагає громіздких печей і процесів, великих енергетичних витрат і відрізняється високою технологічністю. На установці, що виробляє великотоннажних продукцію, досить роботи всього лише одну людину. За оцінкою американських фахівців, технологія високотемпературного синтезу - найвище досягнення російських вчених з Інституту хімічної фізики Російської академії наук. 1
Якщо розглядати хімічні системи як сукупності хімічних елементів, що вступають один з одним у взаємодію, то економічні системи являють сукупність економічних: суб'єктів, які вступають один з одним в певні економічні відносини. При цьому, якщо здатність хімічних елементів до взаємодії один з одним називається реакційною здатністю речовин, то здатність економічних суб'єктів до взаємодії називається або купівельною спроможністю, або виробничими можливостями в залежності від їх ролі в акті взаємодії.