X
  • Ваш регион:
    Москва
  • Главные новости
  • Политика
  • Общество
  • Экономика
  • В мире
  • Спорт
  • Происшествия
  • Культура
  • Наука
  • Технологии
  • Авто
  • Крипто новости
  • Категории X
  • Главная
  • О нас
  • Реклама
  • Возможности
  • Проекты
  • Рейтинг Новостей
  • Контакты
  • Библиотека для слепых

    Курс валют на 18.09.2019

    Химики увидели волны растворения на поверхности кристаллов в воде

    РИА Фактор Новости | 17.01.2018

    Немецкие ученые обнаружили, что медленное растворение кристаллов в воде происходит импульсами и приводит к распространению вдоль поверхности кольцевых микроволн. Обнаруженный механизм поможет исследовать кинетику растворения в ограниченных объемах и транспорта веществ в пористых материалах.


    Протекание химической реакции на границе между жидкостью и твердым телом приводит к тому, что рельеф твердой поверхности сильно меняется. Проследив за изменением рельефа, можно получить информацию о кинетике химической реакции. Простейшими подобными реакциями могут быть кристаллизация или растворение твердых веществ. Если механизм кристаллизации изучен довольно хорошо, то про механизм растворения кристаллов известно немного меньше. Считается, что он полностью противоположен росту и отрыв ионов во время растворения происходит последовательно и непрерывно. Но если для хорошо растворимых веществ такая модель может использоваться, то ее применимость для описания механизмов медленного растворения вызывает вопросы.

    Чтобы понять, как происходит процесс медленного растворения кристаллов в воде на самом деле, немецкие химики Корнелиус Фишер (Cornelius Fischer) и Андреас Люттге (Andreas Lüttge) из Бременского университета использовали метод вертикальной сканирующей интерферометрии. Этот метод позволяет составить карту изменения рельефа поверхности кристалла с точностью до 1 нанометра. Из полученных данных о переносе массы можно затем получить информацию о скорости реакции. В своем исследовании авторы работы изучили процесс растворения двух малорастворимых кристаллов с различным типом решеток: оксида цинка ZnO с гексагональной кристаллической решеткой и карбоната кальция CaCO3 — с ромбической. По оценкам химиков, за одну секунду с одного квадратного метра поверхности этих кристаллов растворяется около одного микромоля вещества.

    Читайте также

    Аппарат OSIRIS-REx нашел на астероиде Бенну следы воды


    Оказалось, что во время растворения кристалла по его поверхности начинают распространяться волны «уменьшения массы» вещества, расстояние между которыми составляет несколько микрометров. Подобный волновой фронт характерен и для скорости и ускорения реакции растворения. Это значит, что процесс растворения на самом деле происходит не по общепринятому непрерывному механизму, обратному кристаллизации, а прерывистыми импульсами. При этом источниками волн (то есть начальными центрами растворения) служат точечные дефекты на поверхности кристалла.

    Авторы исследования отмечают, что полученные экспериментальные данные хорошо описываются теоретической моделью нарастающей волны. Согласно этой модели, элементарный шаг реакции растворения — отрыв атома от решетки кристалла — происходит в области дефекта. Положение дефекта при этом смещается, и реакционным центром становится следующий атом. Это приводит к распространению кругового фронта растворения вдоль поверхности кристалла. Когда волновой фронт уходит от центра нуклеации достаточно далеко, он запускает новый шаг растворения, что и приводит к образованию концентрических волн, двигающихся вдоль поверхности. Ученые отмечают, что из-за наличия большого количества дефектов на поверхности расходящиеся волны постоянно взаимодействуют между собой, что приводит к образованию поверхности со сложной геометрией и формированию новых реакционных центров.


    По словам ученых, скорость распространения волны и расстояние между соседними волнами определяется динамическим квазиравновесием между процессами растворения и кристаллизации (то есть отрывом ионов с поверхности и присоединением обратно). Аналогичным образом, например, протекает процесс испарения жидкости с поверхности: часть молекул жидкости переходит в газовую фазу, и одновременно с этим часть молекул из газа конденсируется обратно в жидкость, определяя таким образом скорость испарения.

    Авторы отмечают, что полученные данные для малорастворимых кристаллов можно использовать для изучения кинетику динамического равновесия между процессами растворения и кристаллизации, предсказания скоростей реакций, основанных на растворении кристаллов в микроскопических объемах, и моделирования транспорта веществ внутри пористой среды.
    Также результаты работы можно будет использовать для разработки устройств для медицинских и химических приложений, основанных на процессе медленного растворения кристаллических веществ в воде: растворяющейся электроники, батарей или биоразлагаемых имплантатов.


    Оставить Комментарий

    Опубликовать комментарий

    Следущее в категории Наука


    Наука 11.12.2018

    773

    0

    "Вояджер-2" официально вышел в межзвездную среду

    Зонд "Вояджер-2" стал вторым рукотворным объектом, которому удалось покинуть плазменный "пузырь" Солнечной системы и проникнуть в межзвез...

    Наука 11.12.2018

    820

    0

    РКК "Энергия" опубликовала видео подготовки к о...

    Ракетно-космическая корпорация "Энергия" продемонстрировала на видео, опубликованном на своей странице в YouTube, подготовку космонавта О...

    Наука 09.12.2018

    841

    0

    Астрономы обнаружили планету-воздушный шар в «к...

    Астрономам удалось обнаружить так называемую «кричащую» галактику, где сосредоточена планета, напоминающая воздушный шар. Открытие сделан...

    Наука 09.12.2018

    824

    0

    Источник рассказал, когда планируется запуск об...

    "Пуск ракеты космического назначения "Протон-М" с разгонным блоком ДМ-03 с научной лабораторией "Спектр-РГ" намечен на первую декаду апре...

    Наука 09.12.2018

    767

    0

    В Калифорнии отменили запуск ракеты с разведыва...

    Старт должен был быть осуществлен в 20.15 по местному времени (07.15 мск) с базы ВВС США Вандерберг в штате Калифорния.

    Наука 06.12.2018

    820

    0

    Российский биопринтер впервые в истории напечат...

    Ранее стало известно, что на МКС впервые в истории приступили к печати органов, космонавт Олег Кононенко начал эксперимент 4 декабря в 17...

    Наука 06.12.2018

    858

    0

    Ученые выяснили, как выглядели "морские чудища"...

    Ихтиозавры оказались почти неотличимыми по облику от современных китов и дельфинов – у них была мягкая кожа, толстая жировая прослойка и ...

    Наука 06.12.2018

    814

    0

    В Оксфорде физики предложили новое объяснение н...

    Хотя, по предположениям ученых, эти две субстанции составляют 95% Вселенной, они являются ненаблюдаемыми, а их физическая природа остаетс...

    Наука 04.12.2018

    826

    0

    Станция OSIRIS-REx начала сближение с астероидо...

    Станция сначала пройдет над северным полюсом Бенну, затем над экватором и над южным полюсом, что даст возможность оценить массу астероида...

    Наука 04.12.2018

    876

    0

    Ученые из Гарварда запустят эксперимент по охла...

    В то время как большинство исследований, посвященных распылению химических веществ в атмосферу с целью охладить планету, основаны на комп...

    Наука 04.12.2018

    840

    0

    Физики из России научат лазеры "дирижировать" х...

    Ученые из МФТИ и Дании выяснили, как можно предсказывать поведение сложных молекул при "обстреле" лазером, что позволит управлять их пове...

    Наука 03.12.2018

    322

    0

    В дальнем космосе зафиксировали аномальный взры...

    Процессы, происходящие при образовании этой звезды, проходили примерно в три раза интенсивнее, чем обычно. Характер излучения также указа...


    Также по теме


    Наука 17.01.2018

    260

    0

    Эксперименты на Большом адронном коллайдере ост...

    Предполагается, что итогом модернизации станет повышение мощности ускорителя частиц примерно в два раза. Коллайдер, таким образом, превра...

    Наука 17.01.2018

    1329

    0

    Марианская впадина поглотила около 80 млн тонн ...

    Ученые выяснили, что разлом находится на стыке двух тектонических плит. В него попадает огромное количество воды, в четыре раза больше, ч...

    Главные 17.01.2018

    292

    0

    Путин раскритиковал "социалистическую уравнилов...

    По данным президента, "в прошлом году в академических институтах по 40% тем не представлено ни одной научной работы, учтенной хотя бы в к...

    Проишествия 17.01.2018

    185

    0

    В Екатеринбурге после прорыва трубопровода прио...

    Учреждение, в котором обучаются 325 детей, не будет работать до конца недели.

    Наука 17.01.2018

    166

    0

    Российские земли назвали самыми дикими в мире

    В рейтинге стран по площади территорий и акваторий, не затронутых человеческой деятельностью, лидирует Российская Федерация, пятнадцать м...

    Наука 17.01.2018

    145

    0

    Химики из МГУ запатентовали технологию производ...

    Ученые из России создали и запатентовали катализатор, позволяющий "напрямую" превращать грибы в синтетическое топливо. О разработке химик...

    Общество 17.01.2018

    168

    0

    Жителей Киева обязали доплатить за газ из-за от...

    Жители Киева получили квитанции на оплату газа по повышенному тарифу из-за отсутствия горячего водоснабжения.

    Политика 17.01.2018

    200

    0

    Украина никогда не будет поставлять воду в Крым...

    По словам дипломата, Россия пытается использовать ситуацию с выбросом химикатов на заводе "Крымский Титан", чтобы обеспечить поставки вод...

    Общество 17.01.2018

    205

    0

    Через год сроки летнего отключения горячей воды...

    По его словам, уже сейчас в рамках эксперимента удалось по ряду крупных участков нескольких городов сократить отключение горячей воды до ...

    Наука 17.01.2018

    220

    0

    Ученые NASA нашли "океаны воды" под облаками Юп...

    Планетологи впервые смогли измерить количество воды внутри Большого красного пятна Юпитера и подтвердить, что в нижних слоях его атмосфер...

    Наука 17.01.2018

    272

    0

    Астронавты на МКС почти месяц борются с утечкой...

    "При этом на внутренних стенках модуля проступают множественные капли воды - в последние несколько дней стало вытекать порядка 20 мл в су...

    Наука 17.01.2018

    254

    0

    В обитаемый отсек японского модуля МКС попала вода

    "Из-за проблем с внутренней системой терморегулирования модуля происходит утечка чистой воды. Астронавты вынуждены бороться с подтопление...

    Общество 09.07.2019

    234

    0

    Осторожно 89183744277 вымогатели в сети

    Мошенники из Новороссийска, Юлия Калинина заказывает товары обязательно перед выходными днями, с почты kalinka5@gmail.com подтверждает свой заказ с номера телефона 79183744277, оплачивает его и далее начинает требовать выслать в выходные дни ее зака

    Смотреть Больше

    Москва, Россия

    1 °C Среда

    18.09.2019

    Слабый снег

    Четверг 0 °C 0 °C

    Пятница -1 °C -1 °C

    Суббота -4 °C -4 °C

    <

    Декабрь 2016

    >

    Ваш Фактор

    Узнавайте о новостях первыми!

    Комментируйте нас

    Последние комментарии


    Антон

    17:11 10.12.2016

    Звезда таких культовых фильмов обустроил холостяцкую берлогу

    Если деньги есть конечно можно такую берлогу обустроить, даже целых две...



    Ира

    17:09 10.12.2016


    Ольга

    17:09 10.12.2016

    Двое бегунов в Китае умерли во время полумарафона

    У профессиональных спортсменов нет здоровья


    Игорь

    17:05 10.12.2016

    Сотрудники московского аэропорта «Внуково» решили заморозить пассажиров

    Да уж, экономят буквально на всем чем можно, детей жалко, мерзнут.


    Никита

    17:04 10.12.2016

    С 11 декабря в Москве автобус № 59 изменит маршрут

    Согласен с вами Анатолий, автобусы из-за погоды забиты людьми так что лишний не помешает))


    Дмитрий

    17:02 10.12.2016

    Звезда таких культовых фильмов обустроил холостяцкую берлогу

    Писать больше не о чем что ли, как он собирался все это сам делать или рассчитывал на спартанскую обстановку?


    Абай

    17:02 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    У нас в Казахстане его тоже ждут и встретят как самого лучшего человека.



    Стас

    16:58 10.12.2016

    Сотрудники московского аэропорта «Внуково» решили заморозить пассажиров

    Не удивительно, снега навалило столько, что можно только радоваться, что полеты вообще не отменили


    Макс

    16:58 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    Ага уже ждут полковник с губернатором.


    Елена

    16:56 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    Скоро в тюрьме будет свое государство миллиардеров.

    Смотреть Больше