Darah tinggi dahulu?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Ramai penyelidik bebas dalam kajian teknologi mempunyai soalan. Satu kumpulan daripada mereka sedang mengkaji kemungkinan teknologi, dengan syarat keadaan bumi pada masa lalu sepadan dengan masa kini. Yang lain mencadangkan perubahan dalam keadaan duniawi, tetapi tidak berkait dengan teknologi yang wujud di bumi pada masa itu. Dan dengan cara ini, topik ini menarik.

Jadi perubahan dalam tekanan memerlukan perubahan dalam sifat semua bahan, tindak balas fizikal dan kimia berjalan dengan cara yang sama sekali berbeza. Teknik yang sedang berkuat kuasa menjadi tidak berguna atau tidak banyak digunakan, dan teknik yang tidak aktif dan kurang digunakan menjadi berguna.

Terdapat banyak penyelidikan mengenai teknik lanjutan dalam pengeluaran keluli, bata (porselin), elektrik dan banyak subjek lain. Semua orang kagum dengan kemerosotan yang begitu cepat mengatasi tamadun 200-300 tahun dahulu.

Apa yang kita tahu tentang tekanan? Apakah fakta yang kita ada? Apakah teori yang kita tahu?

Saya mahu mulakan dengan teori Larin. Ia adalah teori beliau bahawa struktur Bumi adalah logam-hidrida, yang merupakan titik permulaan dalam pembinaan teori bahawa sebelum ini tekanan ke atas bumi lebih tinggi daripada yang sekarang. Kami akan menggunakan sumber yang tersedia secara umum.

Kita semua tahu Tasik Baikal - tasik terdalam di dunia. Baca berita perkara utama

Hidrat gas ajaib

Kenderaan laut dalam yang unik "Mir-1" dan "Mir-2" membuat kira-kira 180 selaman selama tiga musim ekspedisi, menemui banyak penemuan di dasar Tasik Baikal dan menimbulkan berpuluh-puluh, dan mungkin ratusan daripada penemuan saintifik.

Pemimpin saintifik ekspedisi "Miry" di Tasik Baikal, Alexander Egorov, percaya bahawa penemuan paling menakjubkan dikaitkan dengan bentuk manifestasi gas dan minyak yang paling tidak dijangka di dasar Tasik Baikal, yang ditemui. Pekerja Institut Limnologi Irkutsk, bagaimanapun, menemui mereka lebih awal, tetapi tidak mungkin untuk memahami apa itu, melihatnya secara langsung.

"Pada 2008, semasa ekspedisi pertama, kami menemui struktur bitumen yang aneh di dasar Tasik Baikal," kata saintis itu. - Gas hidrat mengambil bahagian yang besar dalam mekanisme pembentukan bangunan tersebut. Mungkin, pada masa hadapan, semua tenaga boleh dibina di atas gas hidrat, yang akan diekstrak dari kawasan laut dalam di lautan. Terdapat juga fenomena sedemikian di Baikal.

Pada tahun 2009, penemuan penting juga dibuat mengenai hidrat gas yang terdedah di bahagian bawah pada kedalaman 1400 meter - gunung berapi lumpur bawah air St. Petersburg. Ia hanya singkapan ketiga di dunia selepas Teluk Mexico dan pantai berhampiran Vancouver.

Fenomena luar biasa ialah biasanya gas hidrat ditaburkan dengan pemendakan dan tidak dapat dilihat, yang menjadikannya mustahil untuk mengkajinya dengan bantuan kenderaan bawah air. Para saintis yang memandu Mira berjaya melihatnya, mendapatkannya dan menjalankan kajian unik.

Kami adalah orang pertama yang berjaya mendapatkan hidrat gas dalam bekas tanpa tekanan; sebelum ini, tiada orang lain di dunia dapat melakukan ini. Saya rasa ini adalah latihan untuk pengekstrakan hidrat gas dari bawah.

Di samping itu, semasa selaman, fenomena fizikal yang luar biasa berlaku di hadapan saintis. Gelembung gas yang terperangkap dalam perangkap tiba-tiba mula berubah menjadi gas hidrat, dan kemudian, apabila kedalaman berkurangan, para penyelidik dapat memerhatikan proses penguraian mereka.

Kami membaca berita lain dan menyerlahkan perkara utama

Selepas turun lagi ke kedalaman Tasik Baikal, saintis mula memanggil bahagian bawahnya emas. Deposit gas hidrat - bahan api yang unik - terletak di bahagian paling bawah dan dalam kuantiti yang banyak. Itu hanya membawa mereka keluar di darat adalah sangat bermasalah.

Mereka tidak percaya apabila melihat ini. Kedalaman ialah 1400 meter. The Miras sudah pun menyelesaikan aktiviti menyelam mereka berhampiran Olkhon, apabila perhatian juruterbang bathyscaphe dan dua pemerhati - saintis dari Institut Limnologi Irkutsk - tertarik dengan lapisan batu keras yang luar biasa. Pada mulanya mereka menyangka ia adalah marmar. Tetapi di bawah tanah liat dan pasir, bahan lutsinar muncul, sangat mirip dengan ais.

Apabila kita melihat lebih dekat, ia menjadi jelas bahawa ini adalah gas hidrat - bahan kristal yang terdiri daripada air dan gas metana, sumber hidrokarbon. Oleh itu, dengan mata mereka sendiri, saintis tidak pernah melihatnya di Tasik Baikal, walaupun mereka menganggap bahawa ia wujud, dan kira-kira di tempat apa. Sampel diambil dengan segera dengan bantuan manipulator.

"Kami telah bekerja di lautan selama bertahun-tahun, mencari. Terdapat ekspedisi sedemikian di mana matlamatnya adalah untuk mencari. Kami sering menjumpai kemasukan kecil. Tetapi lapisan sedemikian … Tidak kira apa sekeping emas itu. memegang tangan saya dalam menyelam ini. Oleh itu, bagi saya ia adalah hebat. kesan ", - kata Evgeny Chernyaev, Wira Rusia, juruterbang kenderaan laut dalam Mir.

Penemuan saintis teruja. The Miras berada di sini pada musim panas lalu, tetapi mereka tidak menemui apa-apa. Kali ini, kami juga berjaya melihat gunung berapi gas - ini adalah tempat keluarnya metana dari dasar Tasik Baikal. Geyser sebegini boleh dilihat dengan jelas dalam gambar yang diambil dengan alat bunyi gema.

"Pada tahun 2000, semasa menyiasat bahagian tengah Baikal, kami menemui struktur - gunung berapi lumpur St. Petersburg. Pada tahun 2005, kami menemui obor gas setinggi kira-kira 900 meter di kawasan gunung berapi lumpur ini. Dan sejak beberapa tahun lalu, kami telah memerhatikan suar gas di kawasan ini.", - jelas Nikolay Granin, ketua makmal hidrologi Institut Limnologi Cawangan Siberia Akademi Sains Rusia, ahli ekspedisi "Mira" di Tasik Baikal.

Menurut pakar, hidrat gas mengandungi jumlah hidrokarbon yang sama seperti dalam semua sumber minyak dan gas yang diterokai. Mereka sedang dicari di seluruh dunia. Sebagai contoh, di Jepun dan India, di mana terdapat kekurangan mineral ini. Para saintis percaya bahawa rizab gas hidrat di Tasik Baikal adalah hampir sama dengan gas di ladang Kovykta yang besar di utara wilayah Irkutsk.

"Gas hidrat adalah bahan api masa depan. Tiada siapa yang akan mengekstraknya di Baikal. Tetapi mereka akan diekstrak di lautan. Ia akan berlaku dalam 10-20 tahun. Ia akan menjadi bahan api fosil utama," Mikhail Grachev, pengarah Institut Limnologi SB RAS, pasti.

Ternyata mustahil untuk mengangkat gas hidrat dari dasar tasik. Di kedalaman Tasik Baikal, di bawah tekanan tinggi dan pada suhu rendah, mereka kekal pepejal. Mendekati permukaan tasik, sampel meletup dan cair.

Dalam beberapa jam kapal selam laut dalam Mir-1 dan Mir-2 akan membuat penyelaman baharu di Tasik Baikal. Anggota ekspedisi akan meneruskan penerokaan mereka di Pintu Olkhon. Para saintis yakin tasik suci itu menyimpan banyak lagi rahsia yang perlu mereka bongkarkan.

Mari kita baca tentang hidrida logam

Hidrogen - sistem logam

Sistem hidrogen-logam selalunya prototaip dalam kajian beberapa sifat fizikal asas. Kesederhanaan melampau sifat elektronik dan jisim atom hidrogen yang rendah memungkinkan untuk menganalisis fenomena pada tahap mikroskopik. Tugas berikut dipertimbangkan:

Penyusunan semula ketumpatan elektron berhampiran proton dalam aloi dengan kepekatan hidrogen yang rendah, termasuk interaksi elektron-ion yang kuat

Penentuan interaksi tidak langsung dalam matriks logam melalui gangguan "cecair elektron" dan ubah bentuk kekisi kristal.

Pada kepekatan hidrogen yang tinggi, masalah timbul daripada pembentukan keadaan logam dalam aloi dengan komposisi bukan stoikiometrik.

Aloi hidrogen-logam

Hidrogen yang disetempat di celahan matriks logam dengan lemah memesongkan kekisi kristal. Dari sudut pandangan fizik statistik, model "gas kekisi" yang berinteraksi direalisasikan. Kepentingan khusus ialah kajian sifat termodinamik dan kinetik berhampiran titik peralihan fasa. Pada suhu rendah, subsistem kuantum terbentuk dengan tenaga tinggi getaran titik sifar dan dengan amplitud anjakan yang besar. Ini memungkinkan untuk mengkaji kesan kuantum semasa transformasi fasa. Mobiliti tinggi atom hidrogen dalam logam memungkinkan untuk mengkaji proses resapan. Satu lagi bidang penyelidikan ialah fizik dan kimia fizikal fenomena permukaan interaksi hidrogen dengan logam: pereputan molekul hidrogen dan penjerapan pada permukaan hidrogen atom. Yang menarik adalah kes apabila keadaan awal hidrogen adalah atom, dan keadaan akhir adalah molekul. Ini penting apabila mencipta sistem logam-hidrogen metastabil.

Aplikasi sistem hidrogen - logam

Pemurnian hidrogen dan penapis hidrogen

Metalurgi serbuk

Penggunaan hidrida logam dalam reaktor nuklear sebagai penyederhana, pemantul, dsb.

Pemisahan isotop

Reaktor gabungan - pengekstrakan tritium daripada litium

Peranti pemisahan air

Elektrod sel bahan api dan bateri

Penyimpanan hidrogen untuk enjin kereta berasaskan hidrida logam

Pam haba berasaskan hidrida logam, termasuk penghawa dingin untuk kenderaan dan rumah

Penukar tenaga untuk loji kuasa haba

Hidrida logam antara logam

Hidrida sebatian antara logam digunakan secara meluas dalam industri. Majoriti bateri dan penumpuk boleh dicas semula, contohnya, untuk telefon bimbit, komputer mudah alih (komputer riba), kamera foto dan video mengandungi elektrod hidrida logam. Bateri ini mesra alam kerana ia tidak mengandungi kadmium.

Bolehkah kita membaca lebih lanjut mengenai hidrida logam?

Pertama sekali, pelarutan hidrogen dalam logam ternyata bukan satu pencampuran mudah dengan atom logam - dalam kes ini, hidrogen memberikan elektronnya, yang hanya mempunyai satu, ke bank piggy biasa larutan itu, dan kekal sebagai proton yang benar-benar "bogel". Dan dimensi proton adalah 100 ribu kali (!) Lebih kecil daripada dimensi mana-mana atom, yang akhirnya (bersama-sama dengan kepekatan besar cas dan jisim proton) membolehkannya menembusi jauh ke dalam kulit elektron atom lain. (keupayaan proton kosong ini telah pun dibuktikan secara eksperimen). Tetapi menembusi di dalam atom lain, proton, seolah-olah, meningkatkan cas nukleus atom ini, meningkatkan daya tarikan elektron kepadanya dan dengan itu mengurangkan saiz atom. Oleh itu, pembubaran hidrogen dalam logam, tidak kira betapa paradoksnya ia mungkin kelihatan, tidak boleh membawa kepada kelonggaran penyelesaian sedemikian, tetapi, sebaliknya, kepada pemadatan logam awal. Di bawah keadaan biasa (iaitu, pada tekanan atmosfera normal dan suhu bilik) kesan ini boleh diabaikan, tetapi pada tekanan dan suhu tinggi ia agak ketara.

Seperti yang anda boleh fahami daripada apa yang anda telah baca, kewujudan hidrida adalah mungkin pada zaman kita.

Tindak balas yang berterusan di bawah keadaan sedia ada mengesahkan bahawa beberapa bahan berkemungkinan besar timbul semasa tempoh peningkatan tekanan di atas tanah. Contohnya, tindak balas mendapatkan aluminium hidrida. "Untuk masa yang lama dipercayai bahawa aluminium hidrida tidak boleh diperolehi melalui interaksi langsung unsur, oleh itu, kaedah tidak langsung di atas digunakan untuk sintesisnya. Walau bagaimanapun, pada tahun 1992, sekumpulan saintis Rusia menjalankan sintesis langsung hidrida. daripada hidrogen dan aluminium, menggunakan tekanan tinggi (melebihi 2 GPa) dan suhu (lebih daripada 800 K). Oleh kerana keadaan tindak balas yang sangat keras, pada masa ini kaedah hanya mempunyai nilai teori." Semua orang tahu tentang tindak balas perubahan berlian menjadi grafit dan sebaliknya, di mana pemangkin adalah tekanan atau ketiadaannya. Selain itu, apakah yang kita ketahui tentang sifat bahan pada tekanan yang berbeza? Boleh dikatakan tiada.

Malangnya, kami masih belum memiliki teori undang-undang yang berkaitan dengan perubahan dalam sifat kimia dan fizikal bahan pada tekanan tinggi, contohnya, tiada termodinamik tekanan ultratinggi. Dalam bidang ini, penguji mempunyai kelebihan yang jelas berbanding ahli teori. Sepanjang sepuluh tahun yang lalu, pengamal telah dapat menunjukkan bahawa pada tekanan yang melampau, banyak tindak balas berlaku yang tidak boleh dilaksanakan dalam keadaan biasa. Jadi, pada 4500 bar dan 800 ° C, sintesis ammonia daripada unsur dengan kehadiran karbon monoksida dan hidrogen sulfida berjalan dengan hasil sebanyak 97%

Namun begitu, dari sumber yang sama kita tahu bahawa Fakta di atas menunjukkan bahawa tekanan ultra tinggi mempunyai kesan yang sangat ketara terhadap sifat bahan tulen dan campurannya (penyelesaian). Kami telah menyebut di sini hanya sebahagian kecil daripada kesan tekanan tinggi yang menjejaskan perjalanan tindak balas kimia (khususnya, pada kesan tekanan pada beberapa keseimbangan fasa.) Pertimbangan yang lebih lengkap tentang isu ini juga harus merangkumi data tentang kesan tekanan ke atas kelikatan, sifat elektrik dan magnet bahan, dsb..

Tetapi pembentangan data sedemikian adalah di luar skop risalah ini. Yang sangat menarik ialah penampilan sifat logam dalam bukan logam pada tekanan ultratinggi. Pada asasnya, dalam semua kes ini, kita bercakap tentang pengujaan atom, yang membawa kepada penampilan elektron bebas dalam bahan, yang merupakan ciri logam. Sebagai contoh, diketahui bahawa pada 12,900 atm dan 200 ° (atau 35,000 pada dan suhu bilik) fosforus kuning tidak dapat diubah menjadi pengubahsuaian yang lebih padat - fosforus hitam, yang mempamerkan sifat logam yang tiada dalam fosforus kuning (kilat logam dan elektrik tinggi). kekonduksian). Pemerhatian yang sama dibuat untuk telurium. Dalam hal ini, perlu disebut satu fenomena menarik yang ditemui dalam kajian struktur dalaman Bumi.

Ternyata ketumpatan Bumi pada kedalaman sama dengan kira-kira separuh jejari Bumi meningkat secara mendadak. Pada masa ini, beratus-ratus makmal di semua negara di dunia sedang mengkaji pelbagai sifat bahan pada tekanan ultratinggi. Walau bagaimanapun, hanya 15-20 tahun yang lalu terdapat sangat sedikit makmal seperti itu."

Sekarang kita boleh melihat secara berbeza pada kenyataan beberapa penyelidik tentang penggunaan elektrik pada masa lalu dan tempat ibadat memperoleh tujuan praktikal. kenapa? Dengan peningkatan tekanan, kekonduksian elektrik bahan meningkat. Bolehkah bahan ini menjadi udara? Apa yang kita tahu tentang kilat? Adakah anda fikir terdapat lebih atau kurang daripada mereka dengan peningkatan tekanan? Dan jika kita menambah medan magnet bumi, adakah kita tidak dapat melakukan sesuatu dengan tiupan angin (udara) elektrik dengan kubah tembaga? Apa yang kita tahu tentang ini? tiada apa-apa.

Mari kita fikirkan, apakah tanah dalam suasana yang tinggi, apakah komposisinya yang akan kita perhatikan? Bolehkah hidrida terdapat di lapisan atas tanah, atau sekurang-kurangnya berapa dalam ia akan berada di bawah tekanan yang meningkat? Seperti yang telah kita baca, bidang penggunaan hidrida adalah luas. Jika kita menganggap bahawa pada masa lalu terdapat kemungkinan perlombongan hidrida (atau mungkin lubang terbuka yang besar hanya perlombongan hidrida pada masa lalu?), Maka kaedah pengeluaran pelbagai bahan adalah berbeza. Sektor tenaga juga berbeza. Sebagai tambahan kepada elektrik statik yang dijana, adalah mungkin untuk menggunakan hidrida gas, hidrida logam dalam enjin masa lalu. Dan memandangkan kepadatan udara, mengapa tidak wujud untuk vimana terbang?

Katakan malapetaka skala planet telah berlaku (cukup untuk itu hanya mengubah tekanan di Bumi) dan semua pengetahuan tentang sifat jirim menjadi tidak berguna, banyak bencana buatan manusia berlaku. Dengan penguraian hidrida, pelepasan hidrogen yang tajam akan berlaku, selepas itu pencucuhan hidrogen, logam, apa-apa bahan yang menjadi tidak stabil dalam keadaan baru akan mungkin. Seluruh industri yang berfungsi dengan baik semakin runtuh. Pembakaran hidrogen akan menyebabkan pembentukan air, wap (salam kepada penyokong banjir) Dan kita mendapati diri kita pada masa lalu 200-300 tahun yang lalu dengan daya tarikan yang ditarik oleh kuda, dengan semua eksperimen dan penemuan dalam keadaan yang baru terbentuk. dunia sekeliling.

Sekarang kita mengagumi monumen masa lalu dan tidak boleh mengulanginya. Tetapi bukan kerana mereka bodoh atau bodoh, tetapi kerana pada masa lalu mungkin terdapat syarat lain dan, dengan itu, kaedah yang berbeza untuk menciptanya.