Особенности строения твердых веществ проявляются, прежде всего, в наличии у них ближнего (аморфные вещества и стекла) и дальнего (кристаллы) порядка, а также в способности многих твердых веществ отклоняться от законов стехиометрии.
Открытие дифракции рентгеновских лучей (1912) и развитие кристаллохимии позволили глубже понять структуру твердых веществ и не только обосновать существование обширного класса нестехиометрических веществ, но и ввести понятие нестехиометрии. Она наиболее характерна для немолекулярных кристаллических соединений — оксидов, халькогенидов и других бинарных соединений «металл — неметалл», тройных соединений (например, оксидных бронз, соединений внедрения).
Реакции твердых тел носят топохимический характер и зачастую определяются скоростью диффузии в твердых телах.
Среди новейших направлений развития химии твердого тела — синтез и изучение высокотемпературных сверхпроводников, открытых К. Мюллером и Дж. Беднорцем (1986), создание и исследование свойств наноструктурированных материалов, которые состоят из частиц размером 1−15 нм или пленок толщиной 1−15 нм.
Относительно большая доля пограничных (приповерхностных) слоев определяет значительные (иногда на несколько порядков) отличия свойств наноструктурированных материалов от свойств кристаллов и стекол того же состава. Разрабатываются методы получения (нанотехнология) наноматериалов, а также гетероструктур с размерами составляющих их элементов (слоев) от 1 до 10 нм.
Гетероструктуры принесли
Приведу еще два значимых примера.
1. Методом Чохральского выращивают из расплава монокристаллы кремния для микроэлектроники.
2. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС) — гетерогенное твердопламенное горение.
Та(тв.) + 2В(тв.) = ТаВ2 (тв.)
Этот способ проведения экзотермических реакций в твердых порошках основан на открытии группы отечественных ученых во главе с академиком
Работают Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН (Черноголовка), Институт химии твердого тела УрО РАН (Екатеринбург), Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН (Новосибирск). Можно почитать: Вест А., Химия твердого тела (Ч. 1,2. — М.: Мир, 1988);
Химика и сексопатолога "твердое тело" - совершенное разные понятия
Оценка статьи: 5
0 Ответить
Василий Россихин, Эре́кция (от лат. erectuo — выпрямление. К "твердому телу" мало применимо.
0 Ответить