Химия экстремальных состояний
Страница 1


При взаимодействии реагентов с катализатором происходит ослабление исходных химических связей. Оно возможно при энергетической активизации реагента, которая достигается при тепловом либо радиоактивном воздействии. Вопросами энергетической активизации реагента занимается химия экстремальных состояний, ко­торая включает плазмохимию, радиационную химию, химию высо­ких энергий, высоких давлений и температур.

Плазмохимия изучает процессы в низкотемпературной плазме. Плазма — это ионизированный газ. Различают слабоионизированную, или низкотемпературную, и высокотемпературную плазму. В плазмохимии рассматриваются процессы при температурах от 1000 до 10000°С. Такие процессы характеризуются возбужденным состоянием частиц, столкновениями молекул с заряженными частицами и, что особенно важно, очень высокими скоростями реакций.

В плазмохимических процессах скорость перераспределения химических связей очень высока: длительность элементарных актов химических превращений составляет около 10-13  с. Плазмохимические процессы поэтому очень высокопроизводительны.

Метановый плазмотрон с производительностью 75 т ацетилена в сутки имеет сравнительно крохотные размеры: длину 65 см и диаметр 15 см. Такой плазмотрон заменяет целый огромный завод. При температуре 3000—3500°С за одну десятитысячную долю секунды 80% метана превращается в ацетилен. Степень использования энергии достигает 90—95%, а энергозатраты составляют не более 3 кВт • ч на 1 кг ацетилена. В паровом реакторе пиролиза метана энергозатраты вдвое больше.

Созда­ется плазмохимическая технология производства мелкодисперсных порошков — основного сырья для порошковой металлургии. Разработаны методы синтеза карбидов, нитридов, карбонитридов таких металлов, как титан, цирконий, ванадий, ниобий и молибден при энергозатратах не более 1—2 кВт*ч на килограмм. Таким образом химия высоких энергий направлена на существенную экономию энергии.

Другие статьи из раздела

Неорганические аниообменники, синтезированные на основе гидроксидов металлов

ВВЕДЕНИЕ В представленных статьях гидроксиды металлов рассмотрены в качестве ионитов в различных водных и смешанных средах. Обсуждены химические и физические свойства, методы синтеза и сорбционная активность гидроксидов металлов. Разобраны кинетика и термодинамика ионного обмена на гидроксидных ионитах. На обширном экспериментальном материале сдела...


Дмитрий Иванович Менделеев

Биография. Дмитрий Иванович Менделеев (1834-1907) - великий русский ученый-энциклопедист, химик, физик, технолог, геолог и даже метеоролог. Менделеев обладал удивительно ясным химическим мышлением, он всегда ясно представлял конечные цели своей творческой работы: предвидение и пользу. Он писал: "Ближайший предмет химии составляет изучение однородны...


Подгруппа брома

Содержание в земной коре брома составляет 3·10-5 %, а иода 4 ·10-6 %. По характеру распределения в природе оба элемента очень похожи на хлор, но образование вторичных скоплений для них не характерно. Содержание в природе астата ничтожно мало и свойства этого элемента почти не изучены...