Суператоми: Мимикрия на елементите

Facebook Logo LinkedIn Logo Twitter Logo Email Logo Pinterest Logo

В ХХІ век учените отново повдигат въпроса за алхимията. Трима изследователи от държавен университет в Пенсилвания неотдавна показаха, че определени комбинации от прости атоми имат електронни показатели, които наподобяват тези на други елементи.

„Откритията биха могли да доведат до много по-евтини материали за широко потребление като нови енергийни източници, методи за намаляване на замърсяването и катализатори за химична обработка, от които индустриалните нации силно зависят”, заявиха в съобщение до медиите ръководителят на изследването А. Уелфорд Каселман -младши, признат от колежа „Еберли” за водещ учен и Еван Пуф, който е професор във факултетите по химия и физика.

Изследователите демонстрирали как атомите, идентифицирани досега като подлежащи на „имитация”, могат да бъдат предсказани чрез справка с Менделеевата таблица. Екипът приложил напреднали теория и методи при провеждането на опити за определяне количеството на тези нови и изненадващи открития. „Придобиваме съвсем нов поглед за Менделеевата таблица”, заяви Каселман.

Откритията на екипа бяха публикувани на 29 декември 2009 г. в онлайн издание на списанието „Бюлетин на националната академия на науките” (Proceedings of the National Academy of Sciences). Каселман и екипът му използвали техника, позната като фотоелектронна спектроскопия, за да изследват сходствата между титаниев оксид и никел, циркониев оксид и паладий и волфрамов карбид и платина.

„Фотоелектронната спектроскопия измерва енергията за отделянето на електрони от различни електронни състояния на атоми или молекули, като едновременно с това заснема отделянето на електрона с дигитална камера”, поясни Каселман. Според него този метод позволява да се определи енергията на електроните и директно да се наблюдава естеството на орбиталите, в които се намират електроните, преди да бъдат отделени.

Изследователите открили, че необходимото количество енергия за отделянето на електрони от титаниев оксид, е същото като това, което се изисква за отделянето на електрони от никелов атом. Същото е вярно за системата на циркониевия оксид и паладия, както и тази на волфрамовия карбид и платината. По тази причина молекулите титаниев оксид, циркониев оксид и волфрамов карбид, са суператоми – групи от атоми, проявяващи някои свойства на простите атоми – съответно на никел, паладий и платина.

По думите на Каселман, такива прилики между атомите и суператомите могат да ни спестят много пари. „Платината се използва в почти всички каталитични конвертори при автомобилите, но е много скъпа”, поясни той. За разлика от платината, волфрамовият карбид, който я „имитира”, е евтин. Значително количество пари могат да бъдат спестени, ако производителите на каталитични конвертори могат да използват волфрамов карбид вместо платина. По същия начин паладият се използва в определени горивни процеси, но той е „имитиран” от циркониевия оксид, който е 500 пъти по-евтин. „Нашите нови открития са вълнуващи както от научна, така и от практическа гледна точка”, категорични са изследователите.

Каселман заяви, че не знае дали тази тенденция ще се повтори из цялата Менделеева таблица. Понастоящем той и екипът му работят по атомите на преходните метали. Изследователският екип планира в бъдеще да отиде още една стъпка по-напред в изследването и да проучи дали суператомите са химически сходни със съответните им атоми.

Източник: http://www.epochtimes-bg.com/2010-01/2010-02-06_01_d.html

* * *

Facebook Logo LinkedIn Logo Twitter Logo Email Logo Pinterest Logo

Можете да разпечатвате и разпространявате всички статии публикувани на „Clearharmony” и тяхното съдържание, но ви молим да цитирате източника.