Химия

Небольшая предыстория

В первой моей статье мне в панамку не напихали и вы, уважаемое сообщество, приняли её достаточно благосклонно, а значит, если хочется сделать доброе дело - никакие преграды и разрушения не остановят)))). Кроме того я получил обратную связь, в том числе через личные сообщения, в которых получилось обсудить многие важные вопросы, за что отдельное спасибо.

Как Вы могли сделать вывод из первой моей статьи я представляю гремучую смесь инженера-текстильщика-химика-полимерщика-... пытающегося чуток "в науку".

Эксперименты не останавливаются. Построенный прототип периодически выдает "на гора" минусы реализации, но это лишь результат дендро-фекального способа конструирования на коленке и сознательного игнорирования некоторых важных конструкторских постулатов... Тем не менее уже сейчас можно смело сказать, что принцип действия показывает хорошие и нужные результаты и используя мой опыт и выявленные ошибки можно самостоятельно всё воплотить в жизнь.

Еще на этапе создания прототипа, разработки технологии я задавался вопросом "Кому это надо в повседневной жизни?". Один из ответов последовал от моего друга и товарища, которому нужен был филамент для принтера.

Кратко изучив вопрос стало понятно, что вопрос актуален по прозаичным коммерческим причинам (средняя цена мотка филамента в 1000 руб. против 80 руб. за гранулят как-то не гуманно), в связи с чем предпринимаются многочисленные попытки создать различного типа экструдеры.

Поэтому, если не идет речь о коммерческом использовании конструкции, пожалуйста - WTFPL.

Изучение человека в настоящее время проводится множеством разных наук известными и новыми методами и весьма интенсивно. В мире осуществляются многомиллиардные исследовательские проекты. Изучаются геном, протеом, транскриптом человека, мозг человека и другие составляющие организма. Люди поняли, что пришло время серьезно взяться за изучение самих себя, своего организма, состоящего из триллионов взаимосвязанных клеток. Сложность организма, обеспечивается, однако, не только наличием большого количества выполняющих разные функции клеток, но также их взаимодействием на уровне межклеточной среды, тканей и даже целых органов. 

В рамках проекта Атлас клеток человека (Human Cell Atlas) создан такой атлас и уже используется. Он включил данные, полученные сразу несколькими международными исследовательскими коллективами. Развитие современных технологий секвенирования РНК отдельных клеток (scRNA-seg) показало, что типы клеток человеческого организма очень многообразны, сейчас насчитываются сотни различных типов. В предлагаемой работе приводится характеристика транскриптома, в рамках которого осуществляется картирование клеток, его структура и динамичность.

Транскриптом называют молекулу РНК, образующуюся в результате транскрипции (экспрессии соответствующего гена или участка ДНК). Примерами транскриптов являются: матричные РНК (мРНК). В статье приводится характеристика транскриптома, его структура и динамичность. Методы исследования транскриптов. Кодирующие и некодирующие РНК, их классификация, микро РНК, siРНК, нано-РНК, сборка транскриптов кратко рассматриваются в публикации.

Цель публикации в первую очередь образовательная, познавательная, популяризация науки, а также стремление привлечь в ряды исследователей, в науку приток новых молодых умов, вызвать в таких умах стремление к поиску ответов на возникающие вопросы. Масштабность темы требует ввести разумные ограничения на излагаемый материал после краткого панорамного ее рассмотрения.

Празеодим — мягкий ковкий серебристо-желтый металл. Он входит в группу лантаноидов периодической системы элементов. Он медленно реагирует с кислородом: при контакте с воздухом образует зеленый оксид, который не защищает его от дальнейшего окисления. 

История открытия празеодима включала цепь ошибок. В 1839 году шведский ученый Карл Мосандер заметил, что открытая ранее цериевая земля неоднородна. 

Технеций находится в 7 группе 5-го периода таблицы Менделеева, в окружении давно известных и хорошо изученных элементов. Но его ячейка под номером 43 долгое время оставалась вакантной. В 1937 году новый элемент был наконец получен на циклотроне и выделен – в следовых количествах, которые нельзя ни взвесить, ни увидеть глазом. Дело в том, что 43-й элемент не имеет стабильных изотопов, а из тех, что есть, самый долгий период полураспада – 2,6·10⁶ лет – имеет изотоп Тс-97. Чтобы в земной коре оставалось хоть какие-нибудь количества занесенного при сжатии протооблака радиоактивного элемента, его период полураспада должен быть не менее 150 млн. лет. Таким образом, никакого первозданного 43 элемента на Земле остаться не могло.

В атомных реакторах происходит накопление технеция уже в макроскопических количествах – примерно 1 кг в год - за кампанию на тонну облученного топлива. Физика ядерных процессов такова, что в реакторах накапливается преимущественно изотоп ⁹⁹Тс, обладающий периодом полураспада чуть более 200 тысяч лет. Этот элемент обладает богатой химией и насчитывает девять целочисленных степеней окисления от -1 до +7. Несмотря на, казалось бы, не очень значительное количество технеция в отработавшем топливе (0.1%), поливалентность этого элемента сказывается на процессах разделения урана и плутония. Значительное количество неожиданных окислительно-восстановительных и каталитических реакций с участием технеция приводило к непредсказуемым результатам при переработке ядерного топлива. Именно это инициировало изучение химии и технологии технеция как отдельного элемента. Лучшее понимание поведения технеция позволило решить многие проблемы, связанные с переработкой отработанного ядерного топлива, и в основном нейтрализовать вредоносные побочные процессы.

 О том, какие возможности сулит применение изотопов технеция, рассказывает научный сотрудник лаборатории химии технеция ИФХЭ РАН, кандидат химических наук Михаил Александрович Волков.

Мы продолжаем рассказывать о различных металлах, истории их открытия, применении и патентом аспекте. На этот раз речь пойдет о никеле. Объем добычи и потребления этого металла в мире напрямую зависит от уровня выпуска коррозионностойких и нержавеющих сталей. Но не только в них он применяется. 

Но обо всем по порядку. 

Мы продолжаем рассказывать о различных металлах, истории их применения и патентом аспекте. Разумеется, мы не могли обойти стороной золото. 

Обычно считают, что золото было первым металлом, с которым познакомился человек еще в эпоху каменного века благодаря его распространению в самородном состоянии. 

Мы продолжаем рассказывать о различных металлах, истории их открытия, применении и, разумеется, патентом аспекте. На этот раз речь пойдет об осмии, представителе платиноидов. В природе осмий встречается в виде семи изотопов, шесть из которых стабильны: 184Os, 187Os, 188Os, 189Os, 190Os и самый плотный 192Os. Элемент обладает химической валентностью от 0 до +8.

Экологическая повестка все больше и больше давит на компании и различные организации по всему мира. Тем не менее, об отказе от угля пока что и речи не идет. В этом материале мы подробно рассмотрим бытовой уголь, которые частные домохозяйства по всему миру используют для обогрева. И не только они, вспомним те же вокзалы и обогреваемые пассажирские железнодорожные вагоны, оборудованные титанами. 

Приветствую всех айтишников и технарей. Не беспокойтесь, серию про ЯМР я не бросил, и обязательно её закончу. Однако пися пиша готовя очередную статью, посвященную возможностям метода, я столкнулся с тем, что описать и объяснить эти самые возможности можно только человеку, который понимает как устроена молекула. Таких людей на Хабре (да и в целом по жизни) не так много, а мне хотелось бы адресовать свои посты относительно широкой аудитории. Ничего подобного, как ни странно, я на Хабре не нашел, поэтому деваться некуда, придется наваять про это отдельный пост.

Моя мама ходит каждый год на кладбище к родителям, как на работу - благо что сама уже пенсионерка и есть свободное время. Участок прополоть, оградку подкрасить, и потом пожаловаться мне, что портрет уже совсем не видно и везде ржавые разводы. Были попытки и меня приобщить к этому богоугодному делу, но я решил подойти к вопросу основательно: изучить сначала все основные материалы для памятников, а уж потом заказать новый. Возиться со старым вместо того, чтобы вспоминать дедушку с бабушкой, у молодого парня вроде меня нет никакого желания, вы уж простите.

Разные виды материалов — логично же — по-разному подвержены внешним воздействиям и требуют различного ухода для поддержания надлежащего внешнего вида. Без тряпки от пыли не обойдёшься нигде, но в остальном есть большая разница. Так, например, мрамор очень требователен к температурному и влажностному режиму, в то время как гранит отличается наибольшей стойкостью к атмосферным осадкам и перепадам температур.

Рассмотрим достоинства и недостатки всех материалов, а не только тех, к коим можно добавлять приставки “супер” и “нано”. Быть может, из расчёта за год службы будет дешевле заказывать каждые 2–3 года новый деревянный памятник, а не тратить всю зарплату на гранит? Посмотрим.

В этом посте мы поговорим о симметрии в нашем повседневном мире и на
уровне отдельных атомов. Эти знания помогут нам заглянуть в мир
кристаллов (и даже квазикристаллов!). Здесь будут картинки, анимашки и
немного школьной математики.

Продолжаем рассказывать о различных металлах и их применении в различных отраслях IT-промышленности, и не только в ней. На этот раз речь пойдет о молибдене. 

В этой части «Наноматериалов и …» будем рассматривать многообразие математических основ устройства материальных тел и веществ. В первую очередь сюда относятся геометрические и алгебраические структуры, обеспечивающие строгое описание и моделирование твердых тел (кристаллов). Уже упоминалось ранее, что построение атомных (геометрических) решеток тел подчинено кристаллографическим законам, которые включают 230 кристаллографических групп, открытых (1890) российским ученым Федоровым Е.С. и немецким А. Шёнфлисом.

Здесь замечу, что вопросы устройства веществ напрямую касаются создания элементов (транзисторов, резисторов и др.) в наноэлектронике, фотонике и спинтронике, которые определяют не только настоящее, но и будущее IT-технологий. По-видимому, непонимание этого положения движет минусаторами в комментариях к моим статьям.

В спинтронике альтермагнетики могут иметь значительные применения в области разработки твердотельных аккумуляторов и компьютерной памяти. В то же время они могут обеспечить преимущества ферромагнетиков, которыми не обладают антиферромагнетики.

До недавнего времени реализация такой комбинации свойств считалась невозможной, и открытие альтермагнетизма предоставляет новые возможности для исследований и технологического развития. Интересно, что совсем недавно ученые открыли другую новую странную форму магнетизма – «кинетический ферромагнетизм».  Об этом рассказывается здесь.

Цель публикации в первую очередь образовательная, познавательная, облегчить самостоятельное овладение фундаментальными представлениями и понятиями, популяризация науки, а также стремление привлечь в ряды исследователей, в науку приток новых молодых умов, вызвать в таких умах стремление к поиску ответов на возникающие вопросы. Масштабность темы требует ввести разумные ограничения.

В июне 2021 года я затрагивал в этом блоге тему наступающего углеродного века – публиковал статьи «Очень крепкие мячики. Фуллереновый конструктор и другие заметки на заре углеродного века» и «Космический лифт. Как, зачем, из чего». Под статьёй о космическом лифте развернулась жаркая дискуссия со множеством критических замечаний (124 комментария), и меня особенно позабавил комментарий Алексея Журавкова @Alex_SLV: «Каждые 3 месяца приходит человек и пишет про космический лифт, думая, что такова уж точно не было, нанотехнологии!». Также очень проницателен был комментарий Сергея Соколова @kolu4iy: «Была у меня старая советская книжка, в которой этот аспект был затронут. И по подсчётам оказалось, что все, что летает на геостационарной орбите или ниже, обязано с данным лифтом встретится. А поскольку лифта ещё нет, а спутников там уже много — выбор человечества, собственно, уже сделан, и не в пользу лифта». Я же полагаю, что ни фуллереновые молекулярные клетки, ни кабели из нанотрубок до сих пор не стали технологической обыденностью именно из-за сложности промышленного получения фуллеренов заданной формы и нанотрубок макроскопической длины. При этом новейшие исследования подсказывают, что хорошим полуфабрикатом для таких структур могут послужить обычная сажа и пепел, получаемый при сжигании полициклических углеводородов в присутствии катализатора. Об этом поговорим под катом.