Как известно, химические реакции лучше сего совершаются при достаточно высоких температурах. Именно в этих условиях у частиц возрастает скорость и энергия, они «полны сил», чтобы соединяться с другими частицами. Когда же температура понижается, атомы и молекулы начинают двигаться медленнее. Это напоминает поведение холоднокровных животных – например, ящериц или змей.
Исследователи из США и Франции смогли воспользоваться этим явлением и изучить процесс протекания химической реакции как бы в замедленной съёмке. Температура при этом была действительно рекордная – всего 500 нанокельвинов. Такое охлаждение позволило рассмотреть все самые мелкие детали взаимодействия двух частиц. Статью об этой работе можно найти в журнале Science. Впервые идея построить такую установку появилась пять лет назад.
В данном исследовании были задействованы две молекулы – калия и рубидия. При их соединении вначале образовался димер – K2Rb2, а затем атомы калия соединялись друг с другом, отделяясь от атомов рубидия. В обычных условиях, понятное дело, эта реакция происходит мгновенно, поэтому учёным и не удаётся рассмотреть упомянутый димер. Когда же среду охладили до 500 нанокельвинов, структура получилась достаточно стабильной, чтобы её можно было наблюдать. При изучении использовались методы масс-спектрометрии и построения карт скоростей молекул.
Димеры – это сложные молекулы, которые состоят из двух компонентов; при этом их свойства во многом не равны свойствам составляющих её мономеров. Поскольку они часто являются промежуточным продуктом при реакциях, то для изучения их свойств целесообразно замедлять скорость взаимодействия.
Гарантия
Сервис
Подбор
Госзакупки
