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; Мержанов А.Г. Твердопламенное горение. Черноголовка: ИСМАН, 2000; Ярославцев А.Б. Химия твердого тела. М.: Научный мир, 2009.
Что такое химия элементоорганических соединений?
Химия элементоорганических соединений, наука о строении и превращениях соединений, содержащих химические связи элемент-углерод, где элемент – все элементы Периодической таблицы, за исключением водорода, кислорода, серы, хлора, брома. Основными классами элементоорганических соединений являются металлоорганические, кремнийорганические, борорганические, фосфорорганические, фторорганические соединения. Элементоорганическая химия решает три основные задачи: 1) изучение строения, физико-химических свойств и реакционной способности элементоорганических соединений; 2) установление взаимосвязей между строением и свойствами элементоорганических соединений; 3) направленный синтез соединений с практически важными свойствами или новыми структурами.
Металлоорганические соединения (МОС) содержат в молекуле связь металл-углерод (М-С). Цианиды, карбиды, а в некоторых случаях и карбонилы металлов, также имеющие связь М-С, считают неорганическими соединениями. К МОС иногда относят органические соединения бора, алюминия, кремния и некоторых неметаллов. Гем (органика с железом) – самое наглядное и полезное природное элементоорганическое вещество – переносчик кислорода в человеческом организме. Оно в крови организует его транспорт ко всем закуточкам тела.
В химии живых организмов роль элементоорганических соединений еще не совсем ясна, тем не менее, можно с уверенностью сказать, что соединения кремния, фосфора и других элементов играют существенную роль в жизнедеятельности и метаболизме живых организмов, стоящих на высоком уровне эволюционного развития, в частности человека.
Исследователи работают над синтезом полимеров с 45 элементами Периодической системы. Используются для построения полимерных цепей:
II группа – Mg, Zn;
III группа – B, Al;
IV группа – C, Si, Ti, Ge, Zr, Sn, Pb;
V группа – N, P, V, As, Sb, Bi;
VI группа – O, S, Cr, Se, Mo;
VIII группа – Fe, Co, Ni.
Оказалось, что В, Al, Si, Ti, Sn, Pb, Р, As, Sb, Fe способны в сочетании с кислородом и азотом образовывать неорганические цепи полимерных молекул с боковыми органическими и органосилоксановыми группами.
Прикладные аспекты химии элементоорганических соединений направлены на создание новых веществ и материалов для медицины (лекарственные препараты, материалы для протезирования, шовные нити и др), радиоэлектроники (фото- и светочувствительные материалы, полупроводники, ферромагнетики и др), сельского хозяйства (стимуляторы роста растений, пестициды, гербициды и др) и других отраслей промышленности (катализаторы, регуляторы горения моторных топлив и др).
Работают Государственный НИИ химии и технологии элементоорганических соединений (Москва), Институт металлоорганической химии РАН (Нижний Новгород), Институт элементоорганических соединений РАН (Москва). Можно почитать: Методы элементоорганической химии: Кремний / Под ред. А.Н. Несмеянова – М.: Наука, 1968. – Серия изданий.
Электрохимия, а она нам зачем?
Электрохимия изучает свойства систем, содержащих подвижные ионы (растворов, расплавов или твердых электролитов), а также явления, возникающие на границе двух фаз вследствие переноса заряженных частиц (электронов и ионов). Разрабатывает научные основы электролиза, электросинтеза, гальванотехники, защиты металлов от коррозии, создания химических источников тока.
- в самолет, мы невольно становимся пользователями продуктов электрохимии. Сначала аэропланы были фанерно-полотнияными. Прочности и подъемной силы хватало на одного или двух летунов. Для коммерческого использования была выгодна только перевозка почты (романтика ночного полета Сент-Экзюпери). Только с появлением цельнометаллических машин стала возможной пассажирская авиация. Используя дуралюминий, фирма Юнкерс построила свой первый цельнометаллический свободнонесущий моноплан Ю-1 в 1915 г. 26 мая 1924 года на Центральном аэродроме им. Троцкого в Москве испытывался новый пассажирский самолет АНТ-2, выстроенный Центральным Аэрогидродинамическим Институтом по проекту инж. А.Н.Туполева. Самолет выстроен целиком из русского металла – кольчугалюминия, представляет он собой свободнонесущий моноплан весьма оригинальных, прекрасно обтекаемых очертаний. В передней части фюзеляжа установлен мотор Бристоль-Люцифер в 100 л.с, за ним расположено помещение для пилота и далее кабина для двух пассажиров. Крылатый металл XX века алюминий стал относительно дешевым только благодаря гидроэнергетике и электрохимическим расплавным технологиям. В промышленности алюминий получают электролизом раствора чистого Аl2О3 в расплавленном криолите NaАlF6 с добавкой СаF2 при температуре ~950 °С. 2Al2O3 =4Al + 3O2