Сторінка
3
Є, виявляється, й інші, не менш дивовижні, ніж каталізатори, речовини. Взяті самі по собі, вони «байдуже» ставляться до реакції, а взяті як домішка до каталізатора, вони прискорюють реакцію у більше разів, ніж це зробив би «одинокий» каталізатор. Це так звані промотори. Наприклад, платиновий дротик, «забруднений» залізом, аміаком або оксидом кремнію, значно ефективніше впливає на реакцію водню і кисню.
Отже, як бачимо, каталізатори і промотори відіграють неабияку роль у синтезі як неорганічних так і органічних речовин і високомолекулярних сполук.
Тому зараз у багатьох лабораторіях світу інтенсивно шукають нові ефективні каталізатори. Так, наприклад, широко застосовуються каталізатори на основі шаруватих силікатів. Вони багатофункціональні і проявляють свою активність у різних за характером хімічних реакціях. Каталізатори ж, добуті на основі особливого типу глинистих мінералів, забезпечують високий вихід продукту відносно вихідної сировини (24-25%).
На основі бетонів, скла, пластиків і гуми розвинуто технологію добування легких високо пористих металів з різною поруватістю, різними розмірами і характером пор, але разом з тим з більш високою міцністю. Такі матеріали із замкнутими порами мають чудові теплоізоляційні та звукоізоляційні властивості.
Пористими твердими тілами з дуже розвинутою поверхнею є адсорбенти і каталізатори, а також пористі плівки, що «дихають» - пропускають гази, але не пропускають води і є замінниками шкіри для взуття й одягу.
Незвичайні поруваті матеріали створили київські вчені. Ці матеріали використовують як молекулярні сита. Таке чудо-сито призначене для «просівання» молекул. Наскільки малі отвори повинно мати сито, щоб крізь нього вільно проходили молекули однієї речовини, і затримувалися іншої! Який же матеріал здатний «просіювати» молекули?
Деревне вугілля добре вбирає різні речовини завдяки своїй пористій структурі; воно пронизане величезною кількістю найтонших пор і каналів, стінки яких утворюють величезну вбирну поверхню (сотні квадратних метрів на один грам). Нині відомо багато таких речовин – адсорбентів. Їх широко застосовують у промисловості для очищення речовин від домішок, уловлювання пари бензину під час виготовлення гумових виробів тощо.
Київські вчені вирішили створити штучні сорбенти – молекулярні сита з заданою поруватістю та іншими цінними властивостями. Вони синтезували, такі сорбенти, в яких кількість, структура і розмір пор точно регламентовані. Отже, штучні сорбенти здатні пропускати чи затримувати молекули найрізноманітніших речовин у дуже широкому діапазоні, залежно від їх розмірів. Сита з найменшими порами пропускають молекули найрізноманітніших речовин у дуже широкому діапазоні, залежно від їх розмірів. Сита з найменшими порами пропускають молекули діаметром до чотирьох стомільйонних сантиметра, а з більшими – до тридцяти мільйонних сантиметра. Таким чином, молекулярні сита придатні для просівання і малих і великих молекул.
Так, наприклад, щоб добути поліетилен, слід полімеризувати етилен. Але перед цим газ треба очистити від шкідливих домішок, вміст яких не повинен перевищувати однієї десятинної процента. Це можна зробити за допомогою молекулярних сит. Проходячи через металеву колонку, наповнену синтетичною речовиною, із заданою поруватістю, газ повністю очищається і надходить у цех полімеризації. Отже, просто і дешево.
Використовуючи молекулярні сита, можна значно легше і швидше, ніж іншими способами, очистити і розділити суміш різних газів і рідин. Це відкриває неабиякі перспективи в розвитку різних галузей промисловості, зокрема хімії полімерів. Металурги за допомогою молекулярних сит можуть відділити один метал від іншого, наприклад, цинк від кадмію, кобальт від нікелю, літій від натрію, срібло від золота; нафтохіміки вловлювали цінні леткі речовини при переробці нафти.
Та молекулярні сита мають ще одну дуже цінну властивість. Вони міцно «захоплюють» молекули певних розмірів у свої пори і «віддають» їх лише при нагріванні. Отже, якщо наповнити сита газами або леткими вогненебезпечними речовинами, вони перетворюються на надійні сховища або своєрідні «контейнери». Так можна зберігати небезпечні речовини протягом довгого часу і транспортувати їх на будь-які відстані.
Величезні споруди, деталі для космічних і підводних кораблів, найточніші оптичні прилади неможливі без скла, - матеріалу, який конкурує з найміцнішими металами та їхніми сплавами. Важко собі навіть уявити світ без скла. Скло, з якого виготовляють віконні шибки, називають звичайним. Та сучасні наука і техніка, побут не можуть задовольнитися тільки ним, оскільки воно має чимало вад. Таке скло легко б’ється, а від незначного перепаду температури тріскається. А ось домішки оксидів деяких металів, наприклад, магнію, калію, бору, алюмінію та інших надають йому термічної і хімічної стійкості. На основі майже чистого оксиду кремнію добувають кварцове скло, яке має дуже малий коефіцієнт термічного розширення, виключно термостійке, вільно пропускає ультрафіолетові промені.
Видів скла дуже багато, і кожний з них своє призначення. Винайшли хіміки й скло, яке затримує ультрафіолетові промені. Таке скло містить багато важкий металів, а також оксиди деяких елементів, а щоб добути темне скло, добавляють ще деякі оксиди або сульфіди. Скло, яке не пропускає ультрафіолетових променів, при електрозварюванні, кінозйомках, опромінюванні кварцовою лампою і при сильному сонячному світлі. Часто скло, яке не пропускає ультрафіолетові промені, буває комбінованим і застосовується для захисту від теплових і видимих променів.
Як гартується сталь, знає, мабуть, кожний. А чи можна загартовувати скло?
Широкий скляний лист дуже нагріли, а потім швидко охолодили. Що ж відбулося при цьому? Зовнішні його шари, відразу охолонувши, сильно стиснули внутрішній шар, який охолоджується дуже повільно. Лист «одягнувши» в невидиму броню, що надала йому незвичайної міцності. Сталініт – так називають у нас загартоване скло. Воно пружне, як стальна пружина, його можна зігнути, після чого скло саме розправиться, прийнявши свою попередню форму. На лист масою сталініту з метрової висоти кинули чавунну кульку масою 1 кг. Кулька відскочила від скла, як м’ячик від кам’яної плити. Підвішували до скла вантажну машину, підняли потужним підйомним краном – скло не тріснуло. «Крихкий, як скло»,- казали колись у народі, тепер вже можна говорити: «Міцний, як скло». У наш час скло по праву займає місце поряд з гранітом, мармуром і яшмою; воно може бути і оздоблюваним матеріалом.
Завантажити реферат