Рождение УСВР
Рождение УСВР
УСВР есть углеродные соединения высокой реакционной способности. Они – сердце фильтров Петрика. Именно УСВР считаю впечатляющим технологическим прорывом Мастера.
Впервые системные исследования УСВР были начаты еще в 1997 году в Институте криминалистики ФСБ РФ. Именно там дали заключение: перед ними – одноатомные слои углерода (графены) и углеродные пакеты, связанные между собою Вандерваальсовыми связями (слабые силы взаимного притяжения, способствующие сцеплению между соседними атомами или молекулами. Названы по имени Яна ван дер Ваальса, который исследовал это явление в XIX в. Силы вызваны распространением электронов в соседние атомы или молекулы).
Но как вообще родилась технология создания УСВР – углеродных соединений высокой реакционной способности? Что стало сердцевиной фильтров Мастера и многих иных его разработок?
Углерод, читатель – один из самых основных элементов нашего мира. Его свойства до сих пор изумляют настоящих ученых.
«Углерод отличается от других элементов невероятным разнообразием образуемых им связей, а также широким диапазоном элементов, с которыми он может создавать связи. Таким образом, количество соединений углерода, как природных, так и синтетических, многократно превосходит количество всех остальных элементов, вместе взятых…» – написали в книге «Пуговицы Наполеона» Пенни Лекутер и Джей Берсон.
Испокон веку углерод существовал в виде двух аллотропных форм – алмаза и графита. (Потом, в 1985-м, открыли еще и фуллерен). Сажа, уголь – углерод в аморфном виде. Наконец, углерод крайне распространен в связанной форме – в углекислом газе, двуокиси углерода, коего полно в атмосфере.
Как устроен алмаз, известно, пожалуй, любому мало-мальски образованному человеку советского закала. Он – идеальная трехмерная решетка, в которой «сидят» – на одинаковых расстояниях друг от друга – атомы. Они связаны между собой прочнейшими связями – ковалентными.
А как устроен графит? Нарисуйте на листе бумаги пчелиные соты, состоящие из шестиугольников. В каждом углу этих гексагонов – атом углерода. И это – двумерные связи. Графит, таким образом, состоит из стопок таких вот «листов», из слоев. Каждый слой в графите, состоящий из шестиугольных «сот» – это графен, слой толщиной в один атом углерода. Здесь мы имеем стопку не трехмерных, а двумерных углеродных кристаллов. «Листы»-графены связаны между собою не ковалентными, а Вандерваальсовыми связями, каковые можно разрушить.
Запомним на будущее еще одно: графен может быть только одним – слоем углерода в один атом, и только! Не бывает двух– или трех– или многослойных графенов. Несколько слоев графена имеют строгое название: графитовый пакет. Потому нобелевские лауреаты Гейм и Новоселов, заявляющие о графенах из нескольких слоев, просто врут. Что лишний раз показывает, до чего докатилась современная наука.
Однажды Мастер решил порвать эти Вандерваальсовы связи между «стопками» графенов. Ему нужно было получить новый углеродный материал для создания промышленной технологии производства фуллеренов. Забегая далеко вперед, скажу, что Петрик впервые в мире создал уникальный спсоб промышленного производства фуллеренов испаряя графены в токах высокой частоты.
Существовали ли до Петрика технологии деструкции графита? Да, его мололи различными способами на более мелкие фракции. Есть на свете и способ получения так называемого терморасширенного графита, о котором впоследствии кричал академик Захаров, пытаясь дезавуировать открытие Петрика, ссылаясь на этот широко известный процесс. Как он выглядит? Брали крупицу графита, обрабатывали ее в серной и азотной кислотах с бихроматом калия. Потом сушили. Что получалось? На кромке графитовой частицы образовывались соли графитовой кислоты (C6(COOH)6). Когда все это быстро нагревали до 2 тысяч градусов за 2–3 секунды, кристаллы соли разрушали графитовую частицу на более мелкие частицы, в терминах IUPAC – на графитовые пакеты. Выходил похожий на вату терморасширенный графит.
А что делает Мастер? Он ЗАСЕЛЯЕТ в межслоевые пространства графита специальное химическое соединение, способное к взрывообразному разложению. Это вещество – Cl2O7. Секрет – не в принципе, а в том, как произвести этот «разрыватель» слоев графена. Ибо в чистом виде он взрывается. Для того, чтобы создать это вещество, Матер применил особые электролизеры, где использовались сверхчистые платина и титан. Он создал и специальные ингибиторы, замедляющие скорость разложения химического Cl2О7.
Графит с заселенным химическим соединением практически ничем не отличается от обычного, его можно трогать руками, он хранится, кажется, сколь угодно долго. Академик его называет ГСВР – графитовой смесью высокой реакционной способности.
– Похоже на Главную службу внешней разведки! – смеюсь я.
– А УСВР – это управление службы внешней разведки! – улыбается в ответ Петрик. И, глядя мне, как он любит, мне прямо в глаза, он заявил, что у него еще есть и АСВР, и ЮСВР, и ХСВР.
Но вернемся к ГСВР, к начальному состоянию графита, обработанного по технологии Петрика. Согласно инструкции, мы можем любым из известных способов запустить ветвящуюся цепную реакцию распада соединения-«разрывателя» Вандерваальсовых связей, находящегося в межслоевых пространствах графита. А это приводит к разрыву связей между графитовыми слоями с образованием графенов и графитовых пакетов. Этот процесс хорошо виден на кадрах видео. Графит разрушается, растет в объеме. Внутри видны вспышки.
Процесс является автокаталитическим и не требует приложения каких либо дополнительных энергий, например нагрева. Именно эту часть процесса хитроумные академики РАН извратили, приписав Петрику слова: «Здесь наблюдается разрыв межатомарных связей без затрат энергии». Упустив единственное слово – «внешних». Мастер-то говорил о «внешних затратах энергии». Замечательный пример того, как, изменив в тексте всего только одно слово, можно временно приостановить техническую эволюцию.
Кроме этого, реакцию можно запустить и лазером, и даже сильным ударом молотка. Главное, чтобы началась цепная реакция – химическая, конечно. Реакция идет бурно. Выделяющиеся при распаде химического соединения газы разрушают графит на отдельные двумерные кристаллы (графены и графитовые пакеты состоящие из двух и более графенов).
Вот это и есть УСВР. Из его атомов углерода торчат «вбок» свободные атомные связи: они так и норовят захватить все, что «проплывает» рядом. Именно это и наделяет УСВР высокой реакционной способностью, делает его идеальным материалом для фильтров. За неимением же «проплывающего мимо» атомы УСВР начинают взаимодействовать между собой – и материал, как пыль под диваном, собирается в шарики.
Вернемся в 1996 год, когда впервые появился сам термин «графен». Так постановил в этом году IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, Международный союз чистой и прикладной химии) – один атомный слой графита называть графеном, а два и более слоя – графитовым пакетом. Одно из удивительных совпадений, которыми полна жизнь Мастера – именно в этом году он впервые получил свой УСВР. И поэтому он презирает нобелевского лауреата Андрея Гейма, заявившего о существовании «двухслойного графена» (справьтесь в «Википедии») – ибо двухслойного графена не бывает. Это – графитовый пакет. От того, что сделали Гейм с Новоселовым, до практического применения их работ – еще идти и идти «дорогой в тысячу ли». А Петриковы УСВР можно применять уже сейчас и в самых широких масштабах.
Мастера может получать УСВР в промышленных масштабах. Не беда, что при запуске реакции выделяются кислород и ядовитый хлор. Создана установка, где газы уходят в специальные полые колонны, где, пройдя через NaOH, они превращаются в ценный продукт – гипохлорит натрия. Его с выгодой продают: это очень сильное средство дезинфекции и, к тому же, окислитель в некоторых химических процессах. Отходов при производстве нет как таковых. Мастер творит с графитом чудеса. Он может запустить бурный процесс, как на видео. Может – очень медленный, на две недели. А может и просто взрыв устроить. Он сам успел попробовать – и чуть не погиб. Измененный графит рванул по всему объему сразу. Все его молекулы взорвались одновременно…
Данный текст является ознакомительным фрагментом.