Хімія екстремальних станів - проблеми і рішення на рівні вчення про хімічні процеси -

На відміну від каталітичної хімії, особливістю якої є хімічна активізація молекул реагенту, тобто розслаблення вихідних хімічних зв'язків при взаємодії з їх каталізатором, хімія екстремальних станів характеризується енергетичної активацією реагенту, тобто подачею енергії ззовні для повного розриву вихідних зв'язків.

До хімії екстремальних станів відносяться плазмохімія і радіаційна хімія (хімія високих енергій).

У плазмохимических процесах швидкість перерозподілу хімічних зв'язків між реагують молекулами досягає оптимуму, заданого природою: тривалість елементарних актів хімічних перетворень наближається в ньому до 10-13 сек. при майже повній відсутності оборотності реакції, тоді як у всіх сучасних заводських реакторах така швидкість через оборотності знижується в тисячі і мільйони разів. Тому плазмохімічні процеси виключно високопродуктивні.

Метановий плазмотрон з продуктивністю 75 тонн ацетилену на добу має довжину всього 65 см і діаметр 15 см. По суті, замінює цілий завод. При цьому метан в ньому при температурі 3000-3500 градусів за одну десятитисячний частки секунди перетворюється на 80% в ацетилен.

В даний час розроблені способи зв'язування атмосферного азоту за допомогою плазмохімічного синтезу оксидів азоту, що може бути економніше аміачного методу з енергетичних витрат.

Створюється плазмохімічноїтехнологія виробництва дрібнодисперсних порошків - основної сировини для порошкової металургії.

Плазмохимія дозволяє отримати такі матеріали, які до сих пір взагалі не були відомі людині, наприклад, металлобетонная, де в якості сполучного використовуються сталь, чавун, алюміній. Плазмова технологія дозволяє шляхом оплавлення частинок гірської породи створити міцне зчеплення цієї породи з металом, завдяки чому отримується металлобетонная міцніше звичайного на стиск в 10 і на розтягнення в 100 разів.

У Росії розроблені плазмохімічні процеси перетворення вугілля в рідке паливо, що усувають застосування високих тисків і викиди сірки і золи.

Радіаційна хімія. Початок її було покладено опроміненням поліетилену з метою надання йому великий міцності. Найбільш важливими процесами радіаційно-хімічної технології є полімеризація, вулканізація, виробництво композиційних матеріалів, в тому числі композицій на деревній основі, закріплення лаків і інших криють матеріалів на поверхні дерева і металу, отримання полимербетонов шляхом просочення звичайного бетону тим чи іншим мономером з подальшим опроміненням.

Принципово новою і важливою областю хімії екстремальних станів є високотемпературний синтез (СВС) тугоплавких і керамічних матеріалів.

Він заснований на реакції горіння одного металу в іншому або металу в азоті, вуглеці, кремнії. Метод СВС - це результат розвитку теплової теорії процесів горіння і вибуху в твердих тілах. Він передбачає свого роду горіння, наприклад, порошку титану в порошку бору з утворенням боридів ТiВ і ТiВ2 або порошку цирконію в порошку кремнію з освіту силіцидів цирконію ZrSi, ZrSi2. Методом СВС отримані сотні тугоплавких сполук чудової якості.

Характерною особливістю методу СВС є простота технологічних установок, виключно велика вигода в витратах енергії. За оцінкою американських фахівців, СВС - технологія є найвищим досягненням російських вчених з Інституту хімічної фізики Російської Академії наук.

Дивіться також

Синтез 2,2-діетоксііндандіона
Амінокислоти, пептиди і протеїни, або білки утворюють групу хімічно і біологічно споріднених сполук, яким належить дуже важлива роль в життєвих процесах. При повному гідроліз.

Схожі статті