поиск |
Новости химической науки > Детально изучена кристаллическая структура карбоната аммония8.2.2015 Результаты новых изучений структуры, казалось бы, простого вещества – моногидрата карбоната аммония – могут оказаться полезными для создания новых и модификации существующих промышленных процессов, позволят ответить на некоторые вопросы, касающиеся биохимии и даже межзвездного формирования строительных блоков живой ткани.
Для установления точной кристаллической структуры моногидрата карбоната аммония исследователи из Испании и Великобритании использовали методы дифракционного исследования монокристаллов совместно с импульсным нейтронным излучением при 10 и 100 Кельвинах. Полученные результаты были соотнесены с результатами порошкового рентгена, полученными в интервале 245-273 K, спектрами комбинационного рассеивания (80-263 K), фононными спектрами, а также результатами расчета электронной конфигурации (NH4)2CO3˙H2O методами DFT.
Кристаллическая структура моногидрата карбоната аммония (сверху); мотив формирования кристаллической решетки моногидрата карбоната аммония (снизу). (Рисунок из Acta Crystallographica Section B Structural Science, Crystal Engineering and Materials, 2014; 70 (6): 948)
Внешне простые вещества молекулярного и ионного строения привлекают фундаментальный интерес специалистов по кристаллографии, в первую очередь тем, что относительно простая структура и сравнительно небольшое количество атомов делает их удобными моделями для детального исследования кристаллической структуры, а также снижает объем данных, которые должны быть переработаны при их компьютерном моделировании.
Одним из таких соединений является моногидрат карбоната аммония – (NH4)2CO3˙H2O , который был впервые описан еще в 1800 году Сэром Хемфри Дэви. Несмотря на большую историю и кажущуюся простоту (NH4)2CO3˙H2O до сих пор остается в некотором роде загадочным веществом: такие свойства соединения, как особенности его термического расширения и топологию водородных связей тяжело, если не невозможно, адекватно описать на теоретическом уровне.
Доминик Форте (Dominic Fortes) из Университета Лондона с коллегами из Великобритании и Испании изучил (NH4)2CO3˙H2O, вещество, образующееся в простой тройной системе диоксид углерода/аммиак/вода. Тройка этих реагентов часто может появляться совместно как в промышленных процессах, так и во многих биохимических реакциях.
Будучи кристаллическим материалом, (NH4)2CO3˙H2O существует в различных формах, и с момента его открытия публиковались противоречащие друг другу сообщения о точном составе этого вещества в твердом состоянии. Способность вещества образовывать различные кристаллические фазы привела к тому, что сравнительно недавно – в 1992 году – у ряда исследователей возникал вопрос о том, насколько справедлива формула, приводящаяся для коммерчески реализуемого моногидрата карбоната аммония (правда, этот вопрос отчасти был вынесен на повестку дня еще и потому, что в один из поставщиков реагентов в упаковках, маркированных «карбонат аммония» отгрузил потребителю карбамата того же аммония).
Результаты, полученные Форте, позволяют говорить об установлении точной кристаллической структуры моногидрата карбоната аммония. Исследователи сообщают о том, что в интервале 10-273 К не происходит никаких фазовых переходов этого вещества, однако при температуре выше 273 К моногидрат карбоната аммония первоначально переходит в моногидрат сесквикарбоната аммония, а затем – в бикарбонат аммония.
Химические родственники в основном безвредного моногидрата карбоната аммония, включая токсичный оксалат аммония и взрывоопасный хлорат аммония, изучены гораздо лучше, несмотря на гораздо более редкое их использование в качестве лабораторных материалов. Форте считает любопытным тот факт, что к свойствам и структуре (NH4)2CO3˙H2O интерес практически не проявлялся. Заполнить пробел в знаниях о моногидрате карбоната аммония интересно еще и потому, что вода, углекислый газ и аммиак – довольно распространённые компоненты межзвездного, кометного и планетарного льда, поэтому (NH4)2CO3˙H2O мог сыграть свою роль в процессах химической эволюции вплоть до формирования строительных блоков живых систем, как на Земле, так и, возможно, еще где-нибудь во Вселенной.
Форте добавляет, что дальнейшие планы исследователей заключаются в изменении физических свойств (NH4)2CO3˙H2O и родственных соединений. Уже запланированы эксперименты с карбонатом аммония при высоком давлении – эти эксперименты позволят определить степень сжимаемости вещества, и, возможно, помогут в обнаружении новых полиморфных модификаций этого вещества, образующихся при высоком давлении.
Источник: Acta Crystallographica Section B Structural Science, Crystal Engineering and Materials, 2014; 70 (6): 948 DOI: 10.1107/S205252061402126X метки статьи: #кристаллохимия, #неорганическая химия, #природа химической связи Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru Комментарии к статье:
Вы читаете текст статьи "Детально изучена кристаллическая структура карбоната аммония" Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru |
Читайте также:
Все новости
23.3.2023 Эта новая молекула обязана своей хиральностью только кислороду. 25.12.2016 Вещества, которые нас порадовали в уходящем году 13.12.2016 Морская вода позволит освободиться от «литиевой иглы» 5.12.2016 Платина с отрицательным зарядом 29.11.2016 В «плоский мир» въехала молекула – колесо со спицами 21.11.2016 Носки превращаются в гибкие хемосенсоры Подписка на новости
Новости компаний
03.04.23
|
Химпром, ПАО
Все новости
Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Работа на «Химпроме» становится все более привлекательной 03.04.23 | Химпром, ПАО Новый подход «Химпрома» к чистому воздуху и воде в Чувашии 13.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» присоединился к проекту «Жить и работать в Чувашии» 06.12.22 | Химпром, ПАО «Химпром» взял лидерство в реализации профориентационного проекта УПК 21 Подписка на новости
|