Версия для слабовидящих
Аммиак при большом давлении образует ионный лед Печать Email
Новости об инновациях
18.01.2014

При высоких температурах и давлениях аммиак формирует ранее не описанную суперионную структуру. При высоких температурах и давлениях аммиак формирует ранее не описанную суперионную структуру.

Исследователи из Франции продемонстрировали, что аммиак, находящийся под огромным давлением, сначала теряет устойчивость, а затем формирует твердую фазу с ионной структурой [1]. Возможность реализации такого перехода была предсказана в 2008 году теоретически, однако до настоящего времени так и не была доказана экспериментально.

Хорошо известно, что при комнатной температуре и нормальном атмосферном давлении аммиак (NH3) газообразен. Его низкотемпературная твердая фаза представляет собой типичную молекулярную кристаллическую решетку, в которой молекулы аммиака связаны водородными связями, прочность которых, однако, меньше прочности водородных связей, реализующихся в кристалле льда.

Однако поведение аммиака в других уголках Вселенной может отличаться от привычного нам «земного» поведения – например, интересно было бы выяснить, как аммиак ведет себя при исключительно высоких значениях температуры и давления, которые, например, характерны для ядер таких планет, как Уран и Нептун.

Исследователи из групп Сандры Нине (Sandra Ninet) и Фредерика Дачи (Frederic Datchi) из Института Минералогии и Физики Конденсированного Вещества продемонстрировали, что

при температуре выше 750 K и давлениях, превышающих 60 ГПа, молекулы аммиака диссоциируют, образуя «горячий лед» – суперионную фазу, состоящую из NH3, NH4+ и NH2, которая одновременно проявляет свойства и твердого кристаллического и жидкого состояний [2].

В 2008 году на основании теоретических расчетов было предсказано, что

при низкой температуре и очень высоком давлении аммиак может переходить в твердое фазовое состояние, содержащее чередующиеся слои ионов NH4+ и NH2 [3]. Нине и Дачи приводят убедительные экспериментальные доказательства в пользу этой теоретической модели.

Исследователи использовали ячейку – алмазную наковальню, чтобы сжать аммиак при комнатной температуре и давлении 194 ГПа (это давление в 1,5 миллиона раз превышает атмосферное давление).

Как отмечают исследователи, при давлении выше 150 Гпа, наблюдаются значительные изменения в картине спектров ИК и комбинационного рассеивания, что однозначно позволяет судить о том, что при высоком давлении образуется новая фаза.

Так, полоса поглощения с частотой 2500 см–1 (спектр ИК) не может проявляться в молекулярном аммиаке, но при этом она указывает на наличие в системе ионов аммония NH4+.

Тем не менее, зарегистрированные спектры лишь частично согласуются с теоретическими предсказаниями. По спектрам можно судить об образовании фазы с ионным характером,

однако они не соответствуют на 100% кристаллической структуре, предсказанной теоретически. Дальнейшие расчеты, проведенные с учетом экспериментальных данных, помогли оптимизировать модель и сделать вывод о том, что

в образующейся при высоком давлении ионной фазе присутствуют две различные кристаллические формы аммиака.

Как отмечает Артем Оганов (Artem Oganov) из Университета Нью-Йорка, также изучающий влияние высокого давления на материалы, весьма приятно осознавать, что эксперимент подтверждает прогнозы, полученные с помощью моделирования.

Он добавляет, что самопроизвольная ионизация может довольно часто протекать при повышенном давлении, возможно из-за того, что такая ионизация слегка уменьшает силу межатомного отталкивания и способствует уменьшению среднего значения объема атома.

Оганов добавляет, что

результаты исследования могут помочь в понимании того, что происходит в глубине газовых планет, состоящих из метана, аммиака и воды.

В дальнейших планах Нине и Дачи корректировка диаграммы фазового состояния аммиака и поиски четкой границы между ионной и суперионной фазами этого вещества.

Источники:

[1] arXiv:1401.1419v1;

[2] Phys. Rev. Lett., 2012, 108, 165702 (DOI: 10.1103/PhysRevLett.108.165702);

[3] Nat. Mater., 2008, 7, 775 (DOI: 10.1038/nmat2261).

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/ammiak-pri-bolshom-davlenii-obrazuet-ionnyi-led

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта
incest xxx free rarefilm.net