Золото долгое время ассоциировалось с инертностью — оно практически ни с чем не реагирует, что позволяет ему сохранять свой блеск на протяжении тысячелетий. Однако удивительное открытие, сделанное в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в США, полностью перевернуло наше представление о золоте. Проводя эксперименты при высоких давлениях и температурах, имитирующие условия планетарного ядра, учёные неожиданно соединили золото с атомами водорода, создав первое в своём роде твёрдое соединение: гидрид золота. Это открытие не только бросает вызов учебникам химии, но и потенциально открывает новые главы в исследовании Вселенной и разработке новых материалов.
Оглавление
Химическая инертность золота: символ постоянства и инертности
С древних времён золото символизировало богатство и вечность, отчасти благодаря своей почти инертности к химическим реакциям. Золото, индифферентное к кислороду, воде и большинству веществ, устойчиво к ржавчине и коррозии, что позволяет сохранять его в течение длительного времени и использовать в качестве валюты и средства сбережения. В химии золото классифицируется как «очень инертный» металл, редко образующий соединения с другими элементами.
Вызов невозможному: рождение золотого водорода
Однако исследовательская группа Национальной ускорительной лаборатории SLAC в США неожиданно соединила атомы золота и водорода в экстремальном эксперименте, создав ранее невиданное твёрдое вещество под названием «гидрид золота». Это открытие разрушило представление об инертности золота и выявило новые химические свойства, которые могут быть вызваны экстремальными давлениями и температурами.
Эксперименты при высоком давлении и высокой температуре: от алмазов к новым материалам
Первоначальной целью исследовательской группы было наблюдение за превращением углеводородов в алмазы при сверхвысоком давлении и температуре. Они поместили образцы углеводородов, заключённые в золотую фольгу, в специально изготовленную «скороварку» при температуре, превышающей 1900 °C, и давлении, в миллионы раз превышающем атмосферное. Затем они нагревали образцы и наблюдали за процессом с помощью европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (XFEL).
Помимо ожидаемого образования алмазных структур, группа неожиданно обнаружила, что атомы водорода реагируют с золотой фольгой, образуя стабильный сигнал гидрида золота. Ещё более удивительно, что водород в этой среде переходит в «суперионное» состояние, свободно перемещаясь через решётку золота и значительно увеличивая проводимость гидрида золота.
Новые правила химии в экстремальных условиях
При нормальной температуре и давлении гидрид золота практически не может существовать стабильно. Однако при экстремальных давлении и температуре обычные химические законы, по-видимому, переписываются, позволяя даже этому инертному металлу вступать в реакцию с водородом. Исследования показали, что с повышением давления решётка золота может вместить ещё больше атомов водорода, потенциально образуя более сложные соединения или соединения с уникальными свойствами.
Новый способ наблюдения плотного водорода
Поскольку водород — чрезвычайно лёгкий элемент и очень слабо рассеивает рентгеновские лучи, его было сложно наблюдать напрямую. Однако структура гидрида золота позволяет учёным косвенно отслеживать поведение водорода через решётку золота. Это открывает новый метод изучения плотного водорода внутри планет, особенно в экстремальных условиях, таких как условия на планетах-гигантах, таких как Юпитер и Сатурн, или в ядрах звёзд.
Откровения из лаборатории во Вселенную
Открытие гидрида золота является не только крупным прорывом в материаловедении, но и потенциально может способствовать развитию астрономии и наук о Земле. Оно может помочь нам моделировать состояние материалов внутри экзопланет и даже дать новые ключи к пониманию процессов термоядерного синтеза в ядрах звёзд. В будущем эта технология и метод моделирования могут быть применены также в исследованиях в области термоядерной энергии, способствуя развитию чистой энергии.
Изучение будущих возможностей новой химии
Результаты работы команды SLAC демонстрируют, что в экстремальных условиях воздействие температуры и давления может конкурировать с традиционными законами химии, приводя к образованию совершенно новых соединений и экзотических фаз. Помимо гидрида золота, эта экспериментальная и модельная модель может быть распространена на другие элементы и материалы, открывая новые возможности для изучения неизведанных областей химии.
Ссылки
- Ученые, изучающие превращение углеводородов в алмазы, случайно синтезировали необычный материал под названием «гидрид золота».
- Исследователи SLAC создают беспрецедентное соединение золота при экстремальных температурах и давлении
(Источник: Национальная ускорительная лаборатория SLAC)
Что касается измельчения, мы предлагаем индивидуальные настройки и можем регулировать соотношение в соответствии с требованиями обработки для достижения максимальной эффективности.
Добро пожаловать, свяжитесь с нами, у нас есть кто-то, кто ответит на ваши вопросы.
Если вам нужна индивидуальная расценка, пожалуйста, свяжитесь с нами.
Часы работы службы поддержки клиентов: с понедельника по пятницу с 09:00 до 18:00.
Тел: 07 223 1058
Если у вас есть какие-либо вопросы или вопросы, на которые вы не смогли ответить по телефону, пожалуйста, отправьте мне личное сообщение на Facebook~~
Фейсбук Хоневэй: https://www.facebook.com/honwaygroup
Вас также может заинтересовать…
[wpb-random-posts]
