Фізики зі Сполучених Штатів Америки розробили унікальний наноматеріал, який під дією електрики може перетворювати присутній в повітрі СО2 в молекули етилового спирту. Стаття, що описує винахід, з'явилася у виданні ChemistrySelect, повідомляє сайт Planet-today.ru.
"Ми, взагалі, створювали матеріал, покритий графінованими і мідними наноголками, не для того, щоб перетворювати вуглекислоту в спирт - цей ефект був виявлений практично випадково", - заявляє провідний автор розробки, співробітник Національної лабораторії в Оак-Рідж, Адам Рондінон.
Принцип, на основі якого працює створена фізиками установка, дозволяє, до речі кажучи отримувати з СО2 не тільки етанол, а й колосальну безліч інших речовин - досить трохи змінити конфігурацію пристрою.
"Тепер ясно, як можна використовувати величезні обсяги вуглекислого газу, що викидаються людством в атмосферу планети", - коментують новину експерти.
Спирт в космосі
Вченим вперше вдалося виявити у протопланетному диску новонародженої зірки молекули метанолу, а в Шотландії знайшли новий вид зброї, якою користувалися воїни Римської імперії.
В протопланетном диску TW Hydrae – зірки, розташованої в сузір'ї Гідри – були виявлені молекули метилового спирту. Таке відкриття вченим вдалося зробити вперше. Вони підкреслюють, що виявлення метанолу в протопланетному диску дозволить краще зрозуміти процеси, які відбуваються на ранніх етапах формування зірок і планет.
TW Hydrae – молода зірка. Її вік становить усього 10 мільйонів років. Для порівняння, вік нашого Сонця становить близько 4,6 мільярдів років. TW Hydrae віддалена від Землі приблизно на 170 світлових років. Виявити молекули метанолу вченим вдалося за до радіотелескопу ALMA, розташованого в чилійській пустелі Атакама.
Чому медичний спирт щипає?
Люди використовували медичний спирт для промивання ран і порізів протягом довгого часу. Якщо ви коли-небудь користувалися їм, ви знаєте, що він щипає при попаданні на рану, іноді навіть сильніше, ніж болить сам поріз. Це відбувається не тому, що спирт вбиває бактерії, а через реакцію, яку він викликає в тілі.
Коли медичний спирт потрапляє на поріз, він впливає прямо на рецептори VR1 в шкірі. Ці рецептори відповідають за сприйняття жару. У той час як вони активуються при високих температурах, спирт знижує їх поріг до рівня, при якому температури тіла досить, щоб їх активувати. Рецепторам "здається", що тіло горить, і вони передають больовий сигнал в мозок, навіть незважаючи на те, що шкіра не була пошкоджена.
АЛКАНЫ И ЦИКЛОАЛКАНЫ – углеводороды, в которых все атомы углерода соединены друг с другом и с атомами водорода одинарными) связями. Алканы (синонимы – предельные углеводороды, насыщенные углеводороды, парафины) – углеводороды с общей формулой CnH2n+2, где n – число атомов углерода. Такую же формулу имеет и всем знакомый полиэтилен, только величина n у него очень велика и может достигать десятков тысяч. Кроме того, полиэтилен содержит молекулы разной длины. В циклоалканах атомы углерода образуют замкнутую цепь; если цикл один, формула циклоалкана CnH2n.
Алкан с самыми длинными молекулами был синтезирован английскими химиками в 1985. Это нонаконтатриктан С390Н782, содержащее цепочку из 390 углеродных атомов. Исследователей интересовало, как будут упаковываться такие длинные цепи при кристаллизации (гибкие углеводородные цепочки могут легко складываться).
Число изомеров алканов. Задача о теоретически возможном числе изомеров алканов впервые была решена английским математиком Артуром Кэли (1821–1895), одним из основоположников важного раздела математики – топологии (в 1879 он опубликовал первую статью по знаменитой «проблеме четырех цветов»: достаточно ли их для раскраски любой географической карты; эта проблема была решена лишь в 1976). Оказалось, что не существует формулы, по которой можно по числу атомов углерода в алкане СnH2n+2 рассчитать число его изомеров. Есть только так называемые рекуррентные формулы (от латинского recurrens – возвращающийся), которые позволяют рассчитать число изомеров n-го члена ряда, если уже известно число изомеров предыдущего члена. Поэтому расчеты для больших n были получены сравнительно недавно с компьютеров и доведены до углеводорода С400Н802; для него, с учетом изомеров, получено значение, трудно поддающееся воображению: 4,776·10199. А уже начиная с алкана С167Н336, число изомеров превышает число элементарных частиц в видимой части Вселенной, которое оценивается как 1080. Указанное в таблице число изомеров для большинства алканов значительно возрастет, если рассматривать также зеркально-симметричные молекулы – стереоизомеры (см. ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ): для гептана – с 9 до 11, для декана – с 75 до 136, для эйкозана – с 366 319 до 3 396 844, для гектана – с 5,921·1039 до 1,373·1046 и т.д.
метан можно получить нагреванием ацетата натрия с твердой щелочью: CH3COONa + NaOH ® CH4 + Na2CO3, а также гидролизом некоторых карбидов: Al4C3 + 12H2O ® 3CH4 + 4Al(OH)3. Гомологи метана можно получить по реакции Вюрца, например: 2CH3Br + 2Na ® CH3–CH3 + 2NaBr. В случае дигалогеналканов получаются циклоалканы, например: Br–CH2–(CH2)4–CH2Br + 2Na ® цикло-C6H12 + 2NaBr. Алканы образуются также при декарбоксилировании карбоновых кислот и при электролизе их.
Применение алканов. Алканы в составе бензина, керосина, солярового масла, мазута используются в качестве топлива. Высшие алканы входят в состав смазочных масел, вазелина и парафина. Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров (капрон, найлон). Циклопропан используется для наркоза. Сквалан – высококачественное смазочное масло, компонент фармацевтических и косметических препаратов, адсорбент в газожидкостной хроматографии.
Алканы служат сырьем для получения многих органических соединений, в том числе спиртов, альдегидов, кислот. Хлорпроизводные алканов используют как растворители, например, трихлорметан (хлороформ) CHCl3, тетрахлорметан CCl4. Смесь высших алканов – парафин нетоксичен и широко применяется в пищевой промышленности для пропитки тары и упаковочных материалов (например, пакетов для молока), при производстве жевательных резинок. Парафином пропитывают карандаши, верхнюю (вблизи головки) часть спичек для их лучшего горения. Разогретый парафин используют в лечебных целях (парафинолечение). Окисление парафина в контролируемых условиях в присутствии катализаторов (органические соли переходных металлов) приводит к получению кислородсодержащих продуктов, главным образом, органических кислот.
Фізики зі Сполучених Штатів Америки розробили унікальний наноматеріал, який під дією електрики може перетворювати присутній в повітрі СО2 в молекули етилового спирту. Стаття, що описує винахід, з'явилася у виданні ChemistrySelect, повідомляє сайт Planet-today.ru.
"Ми, взагалі, створювали матеріал, покритий графінованими і мідними наноголками, не для того, щоб перетворювати вуглекислоту в спирт - цей ефект був виявлений практично випадково", - заявляє провідний автор розробки, співробітник Національної лабораторії в Оак-Рідж, Адам Рондінон.
Принцип, на основі якого працює створена фізиками установка, дозволяє, до речі кажучи отримувати з СО2 не тільки етанол, а й колосальну безліч інших речовин - досить трохи змінити конфігурацію пристрою.
"Тепер ясно, як можна використовувати величезні обсяги вуглекислого газу, що викидаються людством в атмосферу планети", - коментують новину експерти.
Спирт в космосі
Вченим вперше вдалося виявити у протопланетному диску новонародженої зірки молекули метанолу, а в Шотландії знайшли новий вид зброї, якою користувалися воїни Римської імперії.
В протопланетном диску TW Hydrae – зірки, розташованої в сузір'ї Гідри – були виявлені молекули метилового спирту. Таке відкриття вченим вдалося зробити вперше. Вони підкреслюють, що виявлення метанолу в протопланетному диску дозволить краще зрозуміти процеси, які відбуваються на ранніх етапах формування зірок і планет.
TW Hydrae – молода зірка. Її вік становить усього 10 мільйонів років. Для порівняння, вік нашого Сонця становить близько 4,6 мільярдів років. TW Hydrae віддалена від Землі приблизно на 170 світлових років. Виявити молекули метанолу вченим вдалося за до радіотелескопу ALMA, розташованого в чилійській пустелі Атакама.
Чому медичний спирт щипає?
Люди використовували медичний спирт для промивання ран і порізів протягом довгого часу. Якщо ви коли-небудь користувалися їм, ви знаєте, що він щипає при попаданні на рану, іноді навіть сильніше, ніж болить сам поріз. Це відбувається не тому, що спирт вбиває бактерії, а через реакцію, яку він викликає в тілі.
Коли медичний спирт потрапляє на поріз, він впливає прямо на рецептори VR1 в шкірі. Ці рецептори відповідають за сприйняття жару. У той час як вони активуються при високих температурах, спирт знижує їх поріг до рівня, при якому температури тіла досить, щоб їх активувати. Рецепторам "здається", що тіло горить, і вони передають больовий сигнал в мозок, навіть незважаючи на те, що шкіра не була пошкоджена.
АЛКАНЫ И ЦИКЛОАЛКАНЫ – углеводороды, в которых все атомы углерода соединены друг с другом и с атомами водорода одинарными) связями. Алканы (синонимы – предельные углеводороды, насыщенные углеводороды, парафины) – углеводороды с общей формулой CnH2n+2, где n – число атомов углерода. Такую же формулу имеет и всем знакомый полиэтилен, только величина n у него очень велика и может достигать десятков тысяч. Кроме того, полиэтилен содержит молекулы разной длины. В циклоалканах атомы углерода образуют замкнутую цепь; если цикл один, формула циклоалкана CnH2n.
Алкан с самыми длинными молекулами был синтезирован английскими химиками в 1985. Это нонаконтатриктан С390Н782, содержащее цепочку из 390 углеродных атомов. Исследователей интересовало, как будут упаковываться такие длинные цепи при кристаллизации (гибкие углеводородные цепочки могут легко складываться).
Число изомеров алканов. Задача о теоретически возможном числе изомеров алканов впервые была решена английским математиком Артуром Кэли (1821–1895), одним из основоположников важного раздела математики – топологии (в 1879 он опубликовал первую статью по знаменитой «проблеме четырех цветов»: достаточно ли их для раскраски любой географической карты; эта проблема была решена лишь в 1976). Оказалось, что не существует формулы, по которой можно по числу атомов углерода в алкане СnH2n+2 рассчитать число его изомеров. Есть только так называемые рекуррентные формулы (от латинского recurrens – возвращающийся), которые позволяют рассчитать число изомеров n-го члена ряда, если уже известно число изомеров предыдущего члена. Поэтому расчеты для больших n были получены сравнительно недавно с компьютеров и доведены до углеводорода С400Н802; для него, с учетом изомеров, получено значение, трудно поддающееся воображению: 4,776·10199. А уже начиная с алкана С167Н336, число изомеров превышает число элементарных частиц в видимой части Вселенной, которое оценивается как 1080. Указанное в таблице число изомеров для большинства алканов значительно возрастет, если рассматривать также зеркально-симметричные молекулы – стереоизомеры (см. ОПТИЧЕСКАЯ ИЗОМЕРИЯ): для гептана – с 9 до 11, для декана – с 75 до 136, для эйкозана – с 366 319 до 3 396 844, для гектана – с 5,921·1039 до 1,373·1046 и т.д.
метан можно получить нагреванием ацетата натрия с твердой щелочью: CH3COONa + NaOH ® CH4 + Na2CO3, а также гидролизом некоторых карбидов: Al4C3 + 12H2O ® 3CH4 + 4Al(OH)3. Гомологи метана можно получить по реакции Вюрца, например: 2CH3Br + 2Na ® CH3–CH3 + 2NaBr. В случае дигалогеналканов получаются циклоалканы, например: Br–CH2–(CH2)4–CH2Br + 2Na ® цикло-C6H12 + 2NaBr. Алканы образуются также при декарбоксилировании карбоновых кислот и при электролизе их.
Применение алканов. Алканы в составе бензина, керосина, солярового масла, мазута используются в качестве топлива. Высшие алканы входят в состав смазочных масел, вазелина и парафина. Смесь изомерных пентанов и гексанов называется петролейным эфиром и применяется в качестве растворителя. Циклогексан также широко применяется в качестве растворителя и для синтеза полимеров (капрон, найлон). Циклопропан используется для наркоза. Сквалан – высококачественное смазочное масло, компонент фармацевтических и косметических препаратов, адсорбент в газожидкостной хроматографии.
Алканы служат сырьем для получения многих органических соединений, в том числе спиртов, альдегидов, кислот. Хлорпроизводные алканов используют как растворители, например, трихлорметан (хлороформ) CHCl3, тетрахлорметан CCl4. Смесь высших алканов – парафин нетоксичен и широко применяется в пищевой промышленности для пропитки тары и упаковочных материалов (например, пакетов для молока), при производстве жевательных резинок. Парафином пропитывают карандаши, верхнюю (вблизи головки) часть спичек для их лучшего горения. Разогретый парафин используют в лечебных целях (парафинолечение). Окисление парафина в контролируемых условиях в присутствии катализаторов (органические соли переходных металлов) приводит к получению кислородсодержащих продуктов, главным образом, органических кислот.