О проекте Напишите нам

Химическая реакция в лазерном прицеле

« к списку статей

07.05.2014 Химический портал himsite.ru

Сверхкороткие импульсы лазера фемтосекундной протяженности представляют собой оружие, позволяющее ученым контролировать протекание химических реакций. Исследователи продемонстрировали, что такие импульсы могут контролировать процесс фрагментации углеводородов.

Обычно химические реакции протекают сами собой, течение реакции зачастую напоминает путь мячика, скатывающегося с горы в «яму потенциальной энергии». Однако, на это скатывание можно повлиять – как было показано в Технологическом Университете Вены, в молекулах, на которые попадают фемтосекундные импульсы лазеров, может изменить распределение электронной плотности.

Такое взаимодействие реализуется в течение столь короткого временного интервала, что не оказывает влияние на состояние атомных ядер, масса которого в тысячи и десятки тысяч раз превышает массу электрона. Однако возмущения в электронной плотности могут инициировать химический процесс и даже способствовать отходу одного из ядер от другого, то есть – разрыву химической связи, а строение и свойства образующихся продуктов определяются параметрами импульсов лазерного излучения.

Химики могут выбрать, какие молекулы могут принимать участие в реакции, однако результат такой реакции обычно определяется физическими и химическими свойствами самих молекул, а также такими внешними факторами, как температура, более тонкий управление протеканием химической реакции практически невозможен. Тем не менее, исследователям из Института Фотоники Технологического Университета Вены удалось непосредственно инициировать расщепление таких углеводородов, как этилен (C2H4) или ацетилен (C2H2) а меньшие по размеру фрагменты.

Как отмечает Маркус Китцлер (Markus Kitzler), было использовано два типа импульсов лазерного излучения. Первый импульс, продолжительностью около 50 фемтосекунд, заставляет молекулы с различной скоростью. Спустя некоторое время, после того как происходит определенное упорядочение молекул, к системе прилагается импульс, который длится уже пять секунд – этот импульс меняет электронную конфигурацию частиц и даже может способствовать отрыву электронов от молекулы.

Масса электрона много уступает массе атомного ядра, таким образом, на состояние электронов можно повлиять с помощью коротких лазерных импульсов, в то время как ядра за этот период времени не успеют почувствовать лазерный импульс. Известно, что если от молекулы оторвать строго определенные электроны, она может быть разрушена по определенным химическим связям. Это обстоятельство обусловливает возможность расщепления ацетилена на ионы C2H+, CH+ или C+. Возможны различные процессы, и, по словам Китцлера, исследователям из его группы впервые удалось различить пути такого распада и выбрать путь, по которому реакция была направлена.

Исключительно короткий лазерный импульс продолжительностью 5˙10–15 секунд способен инициировать процесс, который протекает в более длительной временной шкале. Исследователь заявляет, что это можно сравнить с промышленным взрывом, когда небольшое количество взрывчатого вещества, заложенного в правильно подобранных местах, может привести к безопасному для окружающих разрушению здания.

Статья опубликована от компании: Химический портал himsite.ru

Ещё анонсы и статьи

23.05.2025 Ступинский химический завод

Ко Дню химика - Ступинский химический завод делится итогами работы

25 мая в России отмечают День химика – профессиональный праздник специалистов одной из ключевых отраслей промышленности. Один из лидеров отрасли бытовой химии подводит итоги работы. Ступинский хими...

Читать далее »

19.05.2025 Сейлс Солюшен

Инвестиции, обучение, экспорт: директор ЛМЗ делится опытом развития

В Молодёжном центре «Высота» состоялась дискуссия о мерах поддержки малого и среднего предпринимательства. В мероприятии приняли участие более 30 руководителей предприятий Лениногорского района. Ге...

Читать далее »

19.05.2025 Сейлс Солюшен

СейлсСолюшен на Нефтегаз 2025: надёжные решения по стандартам ASME для устойчивого развития отрасли

Компания СейлсСолюшен рассказала об итогах участия в международной выставке «Нефтегаз 2025», которая прошла в Москве с 14 по 17 апреля. Работа на одном из ключевых событий отрасли позволила укрепить д...

Читать далее »

23.04.2025 Химический портал himsite.ru

Оборудование для фасовки сыпучих продуктов в клапанные мешки: обзор и критерии выбора

Клапанные мешки — удобная тара для многих сыпучих продуктов. Цемент, сухие смеси, удобрения, корма... список длинный. Их особенность — специальный клапан для наполнения. Он сам закрывается под давлени...

Читать далее »

22.04.2025 ООО «СМП Роботикс»

СМП Роботикс презентует мобильных роботов на выставке Связь-2025. Приглашаем посетить наш стенд 22B01.

Приглашаем посетить выставку Связь-2025, которая пройдет в Экспоцентре на Красной Пресне с 22 по 25 апреля. На стенде компании 22B01, расположенном во 2 зале павильона №2, вы сможете ознакомиться с...

Читать далее »

Copyright © 2009-2025 HimSite.ru - Портал химической промышленности, оборудование для химии, нефтехимии, полимеров.

Обратная связь