‎นักวิทยาศาสตร์สร้างสารเคมีที่แปลกใหม่จากเกลือเขียนตําราเรียนใหม่‎

‎ โดย ‎‎ ‎‎ ‎‎Akshat Rathi‎‎ ‎‎ ‎‎ เผยแพร่ ‎‎21 ธันวาคม 2013‎ ไม่ได้ดูแปลกใหม่ แต่ก็ทําได้‎‎ ‎‎(เครดิตภาพ: richard_jones.)‎

‎บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกที่ ‎‎The Conversation‎‎ ‎‎ ‎‎สิ่งพิมพ์ได้สนับสนุนบทความให้กับเสียงผู้เชี่ยวชาญของ LiveScience‎‎: Op-Ed &Insights‎‎ทุกสิ่งรอบตัวคุณทําจากองค์ประกอบที่นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาในรายละเอียดค่อนข้างมากในช่วง 200 ปีที่ผ่านมา แต่ความเข้าใจทั้งหมดนั้นจะพังทลายลงเมื่อองค์ประกอบเหล่านี้อยู่ภายใต้ความดันและอุณหภูมิสูง ตอนนี้โดยใช้ความเข้าใจทางทฤษฎีขั้นสูงและเงื่อนไขที่รุนแรงนักวิจัยได้แปลงเกลือแกงเป็นสารเคมีแปลกใหม่‎

‎เกลือทําจากโซเดียมหนึ่งส่วนและคลอรีนหนึ่งส่วน หากเกลือถูกส่งไปยังศูนย์กลางของโลกซึ่งความดัน

เป็นสามล้านเท่าของพื้นผิวโครงสร้างผลึกของมันจะเปลี่ยนไป แต่อัตราส่วนขององค์ประกอบทั้งสองจะยังคงเหมือนเดิม‎‎Vitali Prakapenka จากมหาวิทยาลัยชิคาโกและเพื่อนร่วมงานของเขาต้องการค้นหาว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากมีโซเดียมหรือคลอรีนส่วนเกินที่ความดันสูงเช่นนี้ อัตราส่วนระหว่างองค์ประกอบจะเปลี่ยนไปหรือไม่? “มันอาจจะ” Prakapenka กล่าว “เพราะเคมีเปลี่ยนแปลงอย่างสมบูรณ์ในสภาพเช่นนี้” หากเป็นเช่นนั้นผลลัพธ์จะไม่เพียง แต่เป็นการก่อตัวของสารประกอบใหม่ แต่เป็นการแก้ไขอย่างจริงจังของสิ่งที่เราคิดเกี่ยวกับเคมี‎‎พฤติกรรมของธาตุเปลี่ยนไปที่ความดันสูงเช่นนี้ ตัวอย่างเช่นโมเลกุลของออกซิเจนซึ่งโดยปกติจะมีสองอะตอมสลายตัวที่ความดันที่เพิ่มขึ้นและองค์ประกอบก่อตัวเป็นกล่องแปดอะตอม เพิ่มแรงกดดันให้มากขึ้นเป็นประมาณ 300,000 บรรยากาศและมันก็เริ่มตัวนํายิ่งยวด นักเคมีกําลังพยายามพัฒนาสารเคมีที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน แต่มีความเสถียรภายใต้สภาวะปกติ – การเรียนรู้เกี่ยวกับสารประกอบแปลกใหม่เหล่านี้สามารถช่วยให้พวกเขาบรรลุเป้าหมายนั้นได้‎‎โซเดียมคลอไรด์ (เช่นเกลือแกง) เป็นสัตว์ร้ายที่แตกต่างกัน มันถูกผูกมัดในอัตราส่วนหนึ่งต่อหนึ่งโดยพันธะไอออนิกที่แข็งแกร่งมาก อย่างไรก็ตามการคํานวณที่ทําโดยเพื่อนร่วมงานของ Prakapenka Artem Organov ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐนิวยอร์กใน Stony Brook ระบุว่าแม้แต่โซเดียมคลอไรด์ก็สามารถบิดเบี้ยวเพื่อผลิตสารเคมีแปลกใหม่ได้ การคํานวณเหล่านั้นซึ่งเพิ่งตีพิมพ์ในวารสาร ‎‎Science‎‎ ให้แรงกดดันที่แม่นยําแก่พวกเขาซึ่งเมื่อมีโซเดียมหรือคลอรีนส่วนเกินเกลือสามารถเปลี่ยนได้‎

‎การคํานวณระบุว่า NaCl‎‎3‎‎, Na‎‎3‎‎Cl, Na‎‎2‎‎Cl, Na‎‎3‎‎Cl‎‎2‎‎ และ NaCl‎‎7‎‎ ทั้งหมดอาจมีความเสถียรที่ความดันตั้งแต่ 20GPa ถึง 142GPa โดยที่ 1GPa มีความดันประมาณ 10,000 บรรยากาศ นักฟิสิกส์แรงดันสูงมีหลายแบบจําลองเพื่อทํานายพฤติกรรมขององค์ประกอบภายใต้สภาวะที่รุนแรง แต่แบบจําลองเหล่านั้น‎‎ไม่ค่อย‎‎เห็นด้วยกับการทดลอง‎

‎การคํานวณของพวกเขายืนหยัดในการทดสอบการทดลองอย่างน้อยสองกรณี: Na‎‎3‎‎Cl และ NaCl‎‎3‎‎ ในการดําเนินการทดลองดังกล่าวคุณต้องมีอุปกรณ์แฟนซีที่เรียกว่าเซลล์ทั่งเพชร สารเคมีจะถูกเพิ่มระหว่างเพชรสองเม็ดซึ่งสามารถบีบอัดเพื่อสร้างแรงดันได้ถึง 300GPa นี่คือสิ่งที่เพื่อนร่วมงานของ Prakapenka ใช้ในการสร้าง Na‎‎3‎‎Cl และ NaCl‎‎3‎‎ ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ได้รับการตรวจสอบโดย Prakapenka โดยใช้การวิเคราะห์เอ็กซ์เรย์‎

‎”ไม่มีใครคิดว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้ เนื่องจากความผูกพันระหว่างโซเดียมและคลอรีนนั้นแน่นแฟ้นเพียงใด” Prakapenka “สิ่งที่เราได้แสดงให้เห็นคือทฤษฎีสามารถแปลเป็นการทดลองซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นบ่อยครั้งในฟิสิกส์แรงดันสูง”‎

‎Malcolm McMahon ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์แรงดันสูงที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระกล่าวว่า 

“สิ่งเหล่านี้เป็นผลลัพธ์ที่น่าประหลาดใจและพวกเขาได้รับคําแนะนําจากการคาดการณ์ทางทฤษฎีที่น่าทึ่ง หากไม่มีเครื่องมืออย่างที่พวกเขาสร้างขึ้น เราก็คงไม่สามารถคิดได้ว่าโซเดียมคลอไรด์จะสามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยวิธีนี้”‎

‎อาจไม่มีแอปพลิเคชันใด ๆ ทันทีสําหรับผลลัพธ์เหล่านี้ นักวิจัยได้เปิดประตูให้นักวิทยาศาสตร์เริ่มตรวจสอบสารเคมีอื่น ๆ โดยหวังว่าจะสร้างชุดค่าผสมที่แปลกใหม่ซึ่งสามารถคงความเสถียรที่อุณหภูมิห้องได้ เพชรเป็นตัวอย่างที่ดีของสิ่งนั้น ในธรรมชาติพวกมันจะเกิดขึ้นลึกเข้าไปในโลกเมื่อคาร์บอนถูกกดดันอย่างมาก เมื่อขึ้นรูปแล้วจะยังคงมีเสถียรภาพแม้ในสภาพแวดล้อม ดังนั้นอาจมีวัสดุคล้ายเพชรอื่น ๆ ที่เราสามารถทําได้ซึ่งเป็นวัสดุที่ความเข้าใจทางเคมีของเราในปัจจุบันไม่ได้คาดการณ์ไว้ด้วยซ้ําว่าจะมีอยู่จริง‎

‎ผลกระทบอื่น ๆ ไม่ใช่ภาคพื้นดิน ดาวเคราะห์แต่ละดวงในระบบสุริยะของเราและที่อื่น ๆ มีวัสดุจํานวนมากที่จัดขึ้นที่แรงกดดันที่รุนแรง ตัวอย่างเช่นดาวพฤหัสบดีถูกคาดการณ์ว่ามีไฮโดรเจนโลหะซึ่งอิเล็กตรอนของไฮโดรเจนมีอิสระที่จะเคลื่อนที่ได้ตามต้องการ วัสดุนี้คาดว่าจะเป็นตัวนํายิ่งยวดที่อุณหภูมิห้อง การทําความเข้าใจว่าสารเคมีที่เรารู้เกี่ยวกับพฤติกรรมในสภาวะเหล่านั้นมีความสําคัญอย่างไรในการทํานายสภาพในโฮสต์ของดาวเคราะห์นอกระบบที่เรากําลังค้นพบ‎‎หากไม่มีอะไรอื่นงานของ Prakapenka แสดงให้เห็นว่าแม้แต่บางสิ่งที่เรียบง่ายอย่างเกลือแกงก็สามารถแปลงได้สําเร็จซึ่งหมายความว่าเรายังมีอีกมากที่จะค้นพบเกี่ยวกับองค์ประกอบที่เราทุกคนรู้จัก (และพวกเราบางคนก็รัก)‎

Credit : pittsburghentertainment.net planettw.com pornterest.net power-enlarge.com powerslide-croatia.com power-webserver.com preservingthesaltiness.com reklamnimaterijal.info rompingrattiesrattery.com rupertrampage.com

Tags: แทงบอลออนไลน์