Фуллерены из воды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фуллерены из воды

Канарёв Ф.М. kanarevfm@mail.ru

Мыльников В.В. m_vv@mail.ru

Долгов М.А. meshanja@mail.ru

Анонс

фуллерен импульсный электролизер вода

Российская фундаментальная теория микромира детально описывает электролитический процесс получения фуллеренов из воды в неограниченном количестве. Благодаря этому их стоимость уменьшается многократно.

1. Структуры фуллеренов

Фуллерены - полиэдрические кластеры углерода, состоящие из 60 (С60), 70 (С70) и более атомов углерода. Такое название досталось им от американского архитектора Бакминстера Фуллера, строившего купола зданий из пяти - и шестиугольников (рис. 1).

Футбольный мяч	Усечённый икосаэдр	Фуллерен

Рис. 1. Схемы шести и пяти угольников на поверхности футбольного мяча, усечённого икосаэдра и модели фуллерена

Возможность существования фуллеренов была предсказана в 1971 году в Японии, а теоретически обоснована в СССР в 1973. В 1996 г. Крото, Смоли и Кёрл получили Нобелевские премии по химии за открытие фуллеренов. До октября 2007г фуллерен получали путем искусственного синтеза в дуговых разрядах на графитовых электродах. При этом методе выход фуллеренов не превышает 10-20 % от общей массы сожжённого графита. Методика получения фуллеренов из графита разработана Хаффманом и Кретчмером (ХК). Многие исследователи полагают, что снизить стоимость фуллеренов, получаемых методом ХК, ниже нескольких долларов за грамм не удастся. Поэтому усилия ряда исследовательских групп направлены на поиск альтернативных методов получения фуллеренов. Наибольших успехов в этой области достигла фирма Мицубиси, которой удалось наладить промышленный выпуск фуллеренов методом сжигания углеводородов в пламени. Сейчас грамм неочищенной фуллереновой сажи (рис. 2, b) стоит 30 руб., а один грамм 98% -го фуллерена С70 - 4500руб. [1].

а)b)

Рис. 2: а) - гидратированный фуллерен; b) - фуллереновая сажа

Считается, что у фуллерена атомы углерода располагаются в вершинах 6-ти и 5-ти угольников (рис. 3, а и b). Каждый атом углерода фуллерена принадлежит одновременно двум шестиугольникам и одному пятиугольнику (рис. 3, а) [1].

Так называемые высшие фуллерены (рис. 3, с), содержащие большее число атомов углерода (до 540), образуются в значительно меньших количествах и часто имеют сложный изомерный состав. Среди наиболее изученных высших фуллеренов можно выделить C_n, n=74, 76, 78, 80, 82 и 84 [1].

а) C60-фуллерен	b) Фуллерен C140	c) Фуллерен

Рис. 3. Структуры фуллеренов [1]

2. Интернетовская информация о фуллеренах [1]

В 1985 году группа исследователей: Роберт Кёрл, Харольд Крото, Ричард Смолли, Хис и О'Брайен исследовала масс-спектры паров графита, полученных при лазерном облучении твёрдого образца, и обнаружила на спектрах пики с максимальной амплитудой, соответствующие кластерам, состоящим из 60 и 70 атомов углерода. Они предположили, что данные пики отвечают молекулам С₆₀ и С₇₀ и выдвинули гипотезу, что молекула С₆₀ имеет форму усечённого икосаэдра симметрии (рис. 1) [1], [2].

2.1 Методы получения фуллеренов [1]

Следующий важный шаг в получении фулеренов был сделан в 1990 году В. Кретчмером, Лэмбом, Д. Хаффманом и др., разработавшими метод получения граммовых количеств фуллеренов путём сжигания графитовых электродов в электрической дуге в атмосфере гелия при низких давлениях. В процессе эрозии анода на стенках камеры оседала сажа, содержащая некоторое количество фуллеренов. Впоследствии удалось подобрать оптимальные параметры испарения электродов (давление, состав атмосферы, ток, диаметр электродов), при которых достигается наибольший выход фуллеренов, составляющий в среднем 3-12 % материала анода, что, в конечном счёте, определяло высокую стоимость фуллеренов [1].

Быстрое увеличение общего количества установок для получения фуллеренов и постоянная работа по улучшению методов их очистки привели к существенному снижению стоимости С₆₀ за последние 17 лет -- с 10 тыс. до 10-15 долл. за грамм. Высокую стоимость фуллеренов определяет не только их низкий выход при сжигании графита, но и сложность выделения, очистки и разделения фуллеренов различных масс из углеродной сажи (рис. 2, а). Обычный подход состоит в следующем: сажу, полученную при сжигании графита, смешивают с толуолом или другим органическим растворителем (способным эффективно растворять фуллерены), затем смесь фильтруют или отгоняют на центрифуге, а оставшийся раствор выпаривают. После удаления растворителя остается тёмный мелкокристаллический осадок -- смесь фуллеренов, называемый обычно фуллеритом (рис. 2, b).

В состав фуллерита входят различные кристаллические образования: мелкие кристаллы из молекул С₆₀ и С₇₀ и кристаллы С₆₀/С₇₀, являются твёрдыми растворами. Кроме того, в фуллерите всегда содержится небольшое количество высших фуллеренов (до 3 %). Разделение смеси фуллеренов на индивидуальные молекулярные фракции производят с помощью жидкостной хроматографии на колонках и жидкостной хроматографии высокого давления (ЖХВД). Последняя используется главным образом для анализа чистоты выделенных фуллеренов, так как аналитическая чувствительность метода ЖХВД очень высока (до 0,01 %). Наконец, последний этап -- удаление остатков растворителя из твёрдого образца фуллерена. Оно осуществляется путём выдерживания образца при температуре 150--250 °C в условиях динамического вакуума (около 0,1 торр) [1].

В молекулах фуллеренов атомы углерода расположены в вершинах правильных шести- и пятиугольников, из которых составлена поверхность сферы или эллипсоида. Самый симметричный и наиболее полно изученный представитель семейства фуллеренов -- фуллерен (C₆₀), в котором углеродные атомы образуют усечённый икосаэдр, состоящий из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников и напоминающий футбольный мяч (рис. 1, а). Так как каждый атом углерода фуллерена С₆₀ принадлежит одновременно двум шести- и одному пятиугольнику, то все атомы в С₆₀ эквивалентны. Химические связи между атомами углерода линейные (рис. 4) [1].



Рис. 4. Структура химических связей

Следующим по распространённости является фуллерен C₇₀, отличающийся от фуллерена C₆₀ вставкой пояса из 10 атомов углерода в экваториальную область C₆₀, в результате чего молекула C₇₀ оказывается вытянутой и напоминает своей формой мяч для игры в регби [1].

2.2 Физические свойства и прикладное значение фуллеренов [1]

Наиболее изученным фуллеретом является кристалл С₆₀, менее -- система кристаллического С₇₀. Исследования кристаллов высших фуллеренов затруднены сложностью их получения [1].

Фуллерены обладают нелинейными оптическими свойствами. Однако из-за высокой симметрии молекулы С₆₀ генерация второй гармоники возможна только при внесении асимметрии в систему (например, внешним электрическим полем). С практической точки зрения привлекательно высокое быстродействие (~250 пс), определяющее гашение генерации второй гармоники. Кроме того фуллерены С₆₀ способны генерировать и третью гармонику [1].

Другой вероятной областью использования фуллеренов и, в первую очередь, С₆₀ являются оптические затворы. Экспериментально показана возможность применения этого материала для длины волны 532 нм. Малое время отклика даёт шанс использовать фуллерены в качестве ограничителей лазерного излучения и модуляторов добротности. Однако, по ряду причин фуллеренам трудно конкурировать с традиционными материалами [1].

Молекулярный кристалл фуллерена является полупроводником с шириной запрещённой зоны ~1.5 эВ и его свойства аналогичны свойствам других полупроводников. Поэтому ряд исследований был связан с вопросами использования фуллеренов в качестве нового материала для традиционных приложений в электронике: диод, транзистор, фотоэлемент и т. п. Здесь их преимуществом по сравнению с традиционным кремнием является малое время фотоотклика (единицы нс) [1].

Под действием видимого (> 2 эВ), ультрафиолетового и более коротковолнового излучения фуллерены полимеризуются и в таком виде не растворяются органическими растворителями. В качестве иллюстрации применения фуллеренового фоторезиста можно привести пример получения субмикронного разрешения (?20 нм) при травлении кремния электронным пучком с использованием маски из полимеризованной плёнки С₆₀ [1].

Другой интересной возможностью практического применения является использование фуллереновых добавок при росте алмазных плёнок CVD-методом (Chemical Vapor Deposition). Введение фуллеренов в газовую фазу эффективно с двух точек зрения: увеличение скорости образования алмазных ядер на подложке и поставка строительных блоков из газовой фазы на подложку. В качестве строительных блоков выступают фрагменты С₂, которые оказались подходящим материалом для роста алмазной плёнки. Экспериментально показано, что скорость роста алмазных плёнок достигает 0.6 мкм/час, что в 5 раз выше, чем без использования фуллеренов. Для реальной конкуренции алмазов с другими полупроводниками в микроэлектронике необходимо разработать метод гетероэпитаксии алмазных плёнок, однако рост монокристаллических плёнок на неалмазных подложках остаётся пока неразрешимой задачей. Один из возможных путей решения этой проблемы -- использование буферного слоя фуллеренов между подложкой и плёнкой алмазов. Предпосылкой к исследованиям в этом направлении является хорошая адгезия фуллеренов к большинству материалов. Перечисленные положения особенно актуальны в связи с интенсивными исследованиями алмазов на предмет их использования в микроэлектронике следующего поколения. Высокое быстродействие (высокая насыщенная дрейфовая скорость); максимальная, по сравнению с любыми другими известными материалами, теплопроводность и химическая стойкость делают алмаз перспективным материалом для электроники следующего поколения [1].

Следует отметить, что присутствие фуллерена С₆₀ в минеральных смазках инициирует на поверхностях контртел образование защитной фуллерено-полимерной пленки толщиной -- 100 нм. Образованная пленка защищает от термической и окислительной деструкции, увеличивает время жизни узлов трения в аварийных ситуациях в 3-8 раз, термостабильность смазок до 400--500 °C и несущую способность узлов трения в 2-3 раза, расширяет рабочий интервал давлений узлов трения в 1,5-2 раза, уменьшает время приработки контртел [1].

Среди других интересных приложений следует отметить аккумуляторы и электрические батареи, в которых так или иначе используются добавки фуллеренов. Основой этих аккумуляторов являются литиевые катоды, содержащие интеркалированные фуллерены. Фуллерены также могут быть использованы в качестве добавок для получения искусственных алмазов методом высокого давления. При этом выход алмазов увеличивается на ?30 % [1].

Фуллерены могут быть также использованы в фармакологии для создания новых лекарств. Так, в 2007 году были проведены исследования, показавшие, что эти вещества могут оказаться перспективными для разработки противоаллергических средств [1].

Различные производные фуллеренов показали себя эффективными средствами в лечении вируса иммунодефицита человека: белок, ответственный за проникновение вируса в кровяные клетки -- ВИЧ-1-протеаза, -- имеет сферическую полость диаметром 10 ?, форма которой остается постоянной при всех мутациях. Такой размер почти совпадает с диаметром молекулы фуллерена. Синтезировано производное фуллерена, которое растворимо в воде. Оно блокирует активный центр ВИЧ-протеазы, без которой невозможно образование новой вирусной частицы [1].

Кроме того, фуллерены нашли применение в качестве добавок в интумесцентные (вспучивающиеся) огнезащитные краски. За счёт введения фуллеренов краска под воздействием температуры при пожаре вспучивается, образуется достаточно плотный пенококсовый слой, который в несколько раз увеличивает время нагревания до критической температуры защищаемых конструкций [1].

Также фуллерены и их различные химические производные используются в сочетании с полисопряжёнными полупроводящими полимерами для изготовления солнечных элементов.

2.3 Химические свойства фуллеренов [1]

Фуллерены, несмотря на отсутствие атомов водорода, которые могут быть замещены как в случае обычных ароматических соединений, всё же могут быть функционализированы различными химическими методами. Фуллерены также могут быть прогидрированы с образованием продуктов от С₆₀Н₂ до С₆₀Н₅₀ [1].

Гидратированный фуллерен С60 -- C60HyFn -- это прочный, гидрофильный супрамолекулярный комплекс, состоящий из молекулы фуллерена С60, заключенной в первую гидратную оболочку, которая содержит 24 молекулы воды: C60@(H2O)24. Гидратная оболочка образуется вследствие донорно-акцепторного взаимодействия неподеленных пар электронов кислорода молекул воды с электрон-акцепторными центрами на поверхности фуллерена. При этом, молекулы воды, ориентированные вблизи поверхности фуллерена связаны между собой объёмной сеткой водородных связей. Размер C60HyFn соответствует 1,6-1,8 нм. В настоящее время, максимальная концентрация С60, в виде C60 HyFn, которую удалось создать в воде, эквивалентна 4 мг/мл.[1]. Фотография водного раствора С60HyFn с концентрацией С60 0,22 мг/мл (рис. 2, а) .

3. Российский фуллерен, получаемый из воды

Российские умельцы: Беспалов В.Д., Мыльников В.В., Канарёв Ф.М. Шевцов А.А. поступили просто - получили фуллерен путём электролиза воды (рис. 5).

Уведомление о поступлении заявки «Трансмутационный электролизёр».

Дата поступления 15.11.2012. Входящий № 078126.

Регистрационный номер № 2012148646

а) фуллереновые жидкости

b) фуллереновая сажа

Рис. 5. а) разные фазы фулереновой жидкости, полученной из воды; b) фуллереновая сажа, полученная из воды

Хромотографический анализ результатов работы российского фулеренового электролизёра (рис. 5, а) представлен в заключении ОАО ЗАПАДНО-СИБИРСКОГО испытательного центра [Приложение - 1]. На рис. 6 - работа фуллеренового электролизёра.

а) первая стадия б) вторая стадия

Рис. 6. Российский импульсный электролизёр для получения фуллерена из воды

Чтобы понять процесс формирования фуллеренов из воды, проанализируем фотографии углеводородосодержащих веществ, полученные европейскими исследователями. Они сфотографировали структуры плоских кластеров графена (рис. 7), которые близки по структуре к фуллеренам (рис. 7, а и 8) [3].

а)b)с) фото атома углерода

Рис. 7: а) фото графена; b) схема фото графена; с) фото атома углерода[3]

Белые пятнышки на фото графена (рис. 7, а) - атомы углерода. В плоской структуре графена (рис. 7) шесть атомов углерода образуют молекулу, а у пространственной структуры фуллерена молекулы могут состоять из шести и из пяти атомов углерода (рис. 1 и 3). Благодаря этому создаются условия для формирования сферических пространственных структур из пяти и шести атомарных молекул углерода (рис. 1 и 3) аналогичных шестиугольникам и пятиугольникам на поверхности футбольного мяча (рис. 1, а). Нашлась пространственная структура фуллерена, состоящая только из шестигранных молекул углерода , но её поверхность уже не представляет чёткую сферу (рис. 3, с).

Возникают школьные вопросы: каким образом шесть электронов атомов углерода, летающих по орбитам вокруг своих ядер, формируют четкие шестигранные молекулы, из которых образуются плоские шестигранные кластеры графена (рис. 7, а)? И, следующий вопрос: почему кластер графена формируют только шестиатомные молекулы углерода (рис. 7, а), а пространственные кластеры фуллерена формируют шести и пяти атомарные молекулы углерода (рис. 3)? И ещё пару вопросов: почему атомы и графена, и фуллерена имеют по три связи с соседними атомами (рис. 4 и 7, с)? Каким образом, электроны атомов, летающие по орбитам вокруг их ядер, умудряются обеспечивать линейные связи между атомами одного и того же химического элемента - углерода?



Рис. 8. а), с) - фото кластера бензола; b) и d) - компьютерная обработка фото кластеров бензола; e) - теоретическая молекула бензола ; j) - теоретическая структура кластера бензола

Ортодоксальные физика и химия не дают ответы на эти вопросы. Но из этих наук следует, что атом водорода является главным соединительным звеном при формировании многих молекул и кластеров различных химических соединений. Российская теория микромира давно установила структурную схему молекулы бензола (рис. 8, а) и его кластера (рис. 8, с). Европейским исследователям удалось сфотографировать и кластеры бензола (рис. 8, d, e и j, к), в состав которых входят и атомы водорода (рис. 8, d и j) [3].

Новая теория микромира представляет электрон, как полый тор, вращающийся относительно центральной линейной оси и относительно кольцевой оси тора (рис. 9, а), а протон, как - сплошной тор, вращающийся относительно центральной оси тора и его кольцевой оси в обратном направлении (рис. 9, b).

Поскольку давно сложились представления о том, что электрон - отрицательно заряженная частица, а протон - положительно заряженная частица, то возникает вопрос: какие свойства тороидальных структур электрона и протона обеспечивают отрицательность структуры электрона и положительность структуры протона? Из рис. 9, а и b следует, что эти функции заложены в разных направлениях вращения торов относительно их кольцевых осей. Эти различия формируют разные направления векторов магнитных моментов - электрона и протона (рис. 9, а и b). Благодаря этому, при формировании кластеров электронов (рис. 9, с) и протонов (рис. 9, d) их сближают разноимённые магнитные полюса, а ограничивают сближение одноимённые электрические заряды [3].



а) модель электрона b) модель протона

с) кластер электроновd) кластер протонов

Рис. 9: а) модель электрона; b) модель протона; с) кластер электронов; d) кластер протонов

а)b)

Рис. 10. Схемы: а) нейтрона; b) кластера из двух нейтронов

На рис. 10, а представлена схема модели нейтрона, а на рис. 10, b - схема нейтронного кластера из двух нейтронов со схемой взаимного замыкания их восьми боковых магнитных полюсов. Как видно (рис. 10, b), при образовании линейного кластера нейтронов на одном его свободном конце - северный N магнитный полюс, а на другом - южный - S.

Конечно, хотелось бы иметь фото самого простого атома - атома водорода, но попытка сфотографировать его, представленная на рис. 8, а и с, показывает, что современный микроскоп пока не видит атомы водорода. Там, вместо атомов водорода, лишь туманные выступы на внешнем контуре кластера бензола . Выступы эти имеют явно линейные, заострённые структуры. На вершинах заострённых выступов (рис. 8, а и с) располагаются протоны. Так как их размеры, примерно, в 1000 раз меньше размеров электронов, то сканирующий микроскоп не видит их, но он фиксирует область электрон - электронной химической связи между атомами углерода и водорода (рис. 8, а и с).

Фото кластера бензола (рис. 8, а и с) убедительно доказывают, что атомы водорода (периферийные выступы на рис. 8, а и с) имеют линейные структуры, то есть взаимодействуют с электронами атомов углерода не орбитально, а линейно. Из этого следует теоретическая модель атома водорода (рис. 11, а) и его графический вид (рис. 11, b) [3]. Электрон атома водорода взаимодействует с протоном (ядром атома) не орбитально, а линейно. Из этого также следуют линейные взаимодействия электронов атомов с протонами их ядер, а не орбитальное, как считается в старой, ортодоксальной химии [3].



а) теоретическая модель атома водорода

b) графическая модель атома водорода

Рис. 11: а) - теоретическая модель атома водорода и его размеры в невозбуждённом состоянии; b) - модель атома водорода, следующая из новой теории микромира

Модели атомов водорода, следующие из новой теории микромира, представлены на рис. 11, а молекулы водорода - на рис. 13 [3], [4]. Два протона и два электрона, как принято в современной химии, образуют структуру с довольно прочной связью, равной 436 кДж/моль. В расчете на одну молекулу это составит

,

а на один атом - 2,26 eV.

Величина магнитного момента протона на два порядка меньше величины магнитного момента электрона, поэтому принятую в современной химии классификацию молекул водорода должен определять магнитный момент не протона, а электрона. С учетом этой особенности молекула водорода будет иметь следующие различия в своей структуре (рис. 12).

На рис. 12, а атомы водорода связывают в молекулу их электроны. Направления векторов магнитных моментов обоих электронов совпадают. Данную структуру назовем ортоводородом. Обратим внимание на то, что на концах моделей молекул водорода разные магнитные полюса. Это значит, что она может обладать некоторым магнитным моментом. Этому факту придали смысл совпадения векторов магнитных моментов протонов и назвали такую структуру ортоводородом.

Обратим внимание на логические действия Природы по образованию такой структуры молекулы водорода (рис. 12, а). Электростатические силы взаимного притяжения первого электрона и первого протона уравновешиваются противоположно направленными магнитными силами этих частиц. Именно поэтому векторы и их магнитных моментов направлены противоположно. Электростатические силы отталкивания, действующие между первым и вторым электронами, уравновешиваются сближающими их магнитными силами, поэтому направления векторов обоих электронов совпадают.



a)

b)

c)

Рис. 12. Молекулы водорода : а), b) - ортоводород; c) - параводорода

Чтобы скомпенсировать электростатические силы взаимного притяжения второго электрона и второго протона, необходимо сделать магнитные силы этих частиц противоположно направленными. Это действие отражено в противоположно направленных векторах и магнитных моментов второго протона и второго электрона (рис. 12, а, слева).

На рис. 12, b показан еще один вариант компоновки молекулы ортоводорода. Принцип формирования этой молекулы тот же. Векторы магнитных моментов электронов и протонов оказываются направленными так, что если электрические силы приближают частицы, то магнитные силы должны удалять их друг от друга. В результате между этими силами устанавливается равновесие. Устойчивость образовавшейся таким образом структуры зависит от энергий связи между ее элементами. Поскольку магнитные моменты электронов на два порядка больше магнитных моментов протонов, то электромагнитные силы первой структуры (рис. 12, а) прочнее удерживают ее элементы вместе, чем в структуре, показанной на рис. 12, b, поэтому есть основания ожидать, что первая структура ортоводорода устойчивее второй.

При образовании молекулы параводорода (рис. 12, c) логика формирования связи между первым электроном и первым (справа) протоном остается прежней. Далее, силы взаимного притяжения первого электрона и первого протона , а также второго электрона и второго протона уравновешиваются их противоположно направленными магнитными силами. Поскольку векторы магнитных моментов электрона и протона, расположенных на краях этой структуры, направлены противоположно, то общий магнитный момент такой структуры близок к нулю (рис. 12, с). Поэтому посчитали, что векторы магнитных моментов протонов у такой структуры направлены противоположно и назвали её параводородом. На рис. 13 - атомы графита и алмаза.

Атом графита ¹²С Атом алмаза

Рис. 13. Атомы графита и алмаза

На рис. 14 - модели ядра и атома кислорода. На рис. 15 - молекула кислорода, а на рис. 16 - молекула углерода . На рис. 16, и - простой кластер из плоских атомов углерода.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) ядро атома кислорода

b) атом кислорода

Рис. 14. Ядро и атом кислорода

Рис. 15. Молекула кислорода

а)b)

Рис. 16. Молекулы углерода: а) ; b) +

Обратим внимание на структуру ядра атома кислорода (рис. 14, а). В ядре атома кислорода 8 протонов, а количество нейтронов может быть 8 или 9. Два или три нейтрона формируют линейный кластер вдоль оси ядра [3].

Связь между верхним и нижним осевыми нейтронами очень прочная. Она обеспечивается симметричностью линейных полюсов. К верхнему и нижнему осевым нейтронам присоединены протоны. Очень важный момент. Восемь боковых магнитных полюсов двух осевых нейтронов несимметрично взаимодействуют с противоположными шестью магнитными полюсами внешних, кольцевых нейтронов (рис. 10, а и b, а также рис. 14, а). Несимметричность связи магнитных полюсов осевых нейтронов с магнитными полюсами нейтронов, распложенных по кольцу (рис. 14, а) ослабляет связь между ними, поэтому есть основания полагать, что существуют условия, при которых можно удалить осевые нейтроны из ядра атома кислорода (рис. 14, а). В результате останется шесть кольцевых нейтронов (рис. 14, а) со своими протонами и электронами - плоский атом углерода (рис. 13, а), из которого потом начнут формироваться молекулы (рис. 16, а) и кластеры углерода (рис.16, b) разной сложности, и выпадать в осадок в виде сажи (рис. 2, b и рис. 5, b). Именно этот процесс идёт в хитром российском фуллереновом электролизёре (рис. 18 и 20, а также рис. 25, а и b). Вода быстро приобретает оранжевый цвет (рис. 2, а; 5, а, и рис. 18, 20) и начинает выпадать осадок в виде фуллереновой сажи (рис. 2, b и 5, b).

А теперь представим модели атома и молекулы азота, также участвующие в процессе формирования фуллеренов.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

а) модель ядра атома азота

b) модель атома азота

с) модель молекулы азота

Рис. 17. Модели: а) ядра; b) атома и с) молекулы азота

Не трудно видеть и понимать, что для превращения ядра и атома кислорода (рис. 14) в ядро и плоский атом углерода (рис. 13) надо удалить из ядра атома кислорода осевой линейный кластер из двух протонов и двух нейтронов (рис. 14, а). Ядро и атом азота (рис. 17, а и b) легче превратить в ядро и плоский атом углерода (рис. 13). Для этого надо удалить из ядра атома азота линейный осевой кластер из протона и нейтрона (рис. 17, а и b).

Итак, из представленных рисунков всех составляющих фуллеренов (рис. 7…16), следует что электроны атомов взаимодействуют с протонами своих ядер не орбитально, а линейно. Это сразу проясняет физическую суть химической связи между атомами молекул углерода (рис. 13, 14, 15 и 16). Они линейны. Атомы в молекулы соединяют линейно их валентные электроны. У плоского атома углерода (рис. 13) шесть электронов линейно связанных с протонами ядер. Три из шести электронов выполняют валентные функции. Это следует из рис. 7, 8 и 16.

а)b)c)

Рис. 18. Последовательность процесса работы фуллеренового электролизёра: а) начало процесса с явно видимыми тремя оранжевыми полосками раствора между электродами; b) оранжевый цвет раствора усиливается, увеличивается выход газов, ярче становятся три оранжевые полосы между электродами; с) бурное выделение газов с сохранением чёткости трёх оранжевых полос между электродами

Рис. 19. Электрическая схема российского электролизёра для получения фуллерена из воды

Процесс получения фуллерена из воды сопровождается выделением газов (рис. 22 и 23): водорода (рис. 12) и кислорода (рис. 15). Поскольку сырьём для получения фуллерена является обычная вода, то нетрудно видеть, что плоские атомы углерода (рис. 13) должны образовываться из атомов кислорода молекул воды (рис. 21). Других источников нет, поэтому мы вынуждены предполагать, что плоские атомы углерода (рис. 13) образуются из атомов кислорода (рис. 14, b) молекул воды (рис. 21). При этом осевые электроны атомов кислорода (рис. 14, b) удаляются из атома кислорода вместе со своими протонами, расположенными в ядре атома кислорода. Так как этот процесс идёт при явном и бурном выделении газов (рис. 18 и рис. 20), то это значит, что атомы кислорода (рис. 14, b) теряют не только по два осевых электрона, но и по два осевых протона ядра атома, то есть от атомов кислорода в молекуле воды отделяются молекулы дейтерия D и трития T (рис. 22 и 23). Доказательством этого является отсутствие плазмы атомарного водорода. Это значит, что водород выделяется в молекулярном состоянии (рис. 12, 22 и 23). Мы не учли азот воздуха, который может участвовать в этом процессе.

Это гипотетическое следствие побуждает нас предположить, что существуют условия, при которых осевую линейную часть ядра атома кислорода (рис. 14, а) можно, грубо говоря, вытащить из ядра. Для этого надо сформировать импульсы сил, действующих на осевую часть ядра атома кислорода с определённой частотой (рис. 19, 20).

Рис. 20. Фото работы фуллеренового электролизёра (чётко видны три оранжевые полосы между пластинами электролизёра)

На рис. 21 представлена молекула воды, а на рис. 22 - процесс последовательного разложения кластера из двух молекул воды в фуллереновом электролизёре (рис. 18, 20) на молекулу водорода, два атома углерода С две молекулы дейтерия D и молекулу трития T (рис. 22 и 23).

Рис. 21. Молекула воды

Рис. 22. Схема разложения двух молекул воды на 2 атома углерода (), 2 атома дейтерия () и 1 атом трития



Рис. 23. Схема разложения двух молекул воды на 2 атома углерода (), 2 атома дейтерия () и 1 атом трития

Поскольку в формировании атомов, молекул и кластеров углерода - основного химического элемента твёрдой части фуллеренов, могут участвовать ядра и атомы кислорода молекул воды, а также ядра и атомы азота воздуха, то был проведён фуллереновый электролиз морской воды в открытом и закрытом сосудах. На рис. 24, а - вид фуллереновой жидкости и пены на поверхности открытого электролизного сосуда через час работы электролизёра, а на рис. 24, b - через час работы электролизера в закрытом сосуде, газы из которого выпускались через водяной затвор.

а) b)

Рис. 24. Через час работы электролизера вид фуллереновой пены на поверхности фуллереновой жидкости: а)- в открытом сосуде; b) - в закрытом сосуде

Фуллереновая пена на поверхности открытого сосуда выпала в осадок в виде фуллереновой сажи, оставив на внутренней поверхности сосуда свой след в виде широкого светлого кольца (рис. 25, а). В закрытом сосуде после его открытия лишь часть фуллереновой пены быстро выпала в осадок, сформировав на дне сосуда фуллереновую сажу (рис. 25, b), а часть пены осталась на поверхности фуллереновой жидкости. Из этого эксперимента однозначно следует участие молекул и атомов азота воздуха в трансмутации ядер атомов азота в ядра атомов углерода.

а)b)

Рис. 25. Через 17 часов после работы электролизера

Табл. 1. Результаты после одного часа работы каждого электролизёра

Наименование электролиза	Количество морской воды	Примечания
С доступом воздуха (открытый сосуд)	6750 мл. 7150г.	После окончания электролиза суспензия выпадает в осадок (рис. 25, а)
Без доступа воздуха (закрытый сосуд	6750 мл. 7150г.	Через 17 часов крышка была открыта и часть суспензии выпала на дно, а часть (рис. 25, b) осталась на поверхности

Спустя 5 суток после электролиза количество жидкой суспензии в открытом сосуде составило 510мл (535 г), а в закрытом - 500 мл (525 г). Количество фуллереновой сажи, после выпаривания фуллереновой жидкости в открытом сосуде - 220г., а в закрытом - 226г.

Заключение

Анализ первого в мире процесса российского фуллеренового электролиза воды показывает возможность получения из неё неограниченного количества фуллерена - ценного продукта для электроники и техники. Конечно, читатели заметят, что мы описали лишь химию фуллеренового прцесса электролиза воды, и не описали физику и физхимию этого процесса. Причина проста. Пенсия и проценты от, как говорят, накоплений на чёрный день, уходят на коммуналку городской квартиры и сельского дома. Другие соавторы этой статьи не богаче. Поэтому у нас одна возможность - просить извинения у наших читателей за незавершённость этой статьи. Она обусловлена отсутствием осциллограммы, снятой с пластин электролизёра в зонах ярких оранжевых полос на рас. 6, а, 18, а, b, с и на рис. 19, 20. К.Ф.М. 28.01.2014.

Источники информации

1. Фуллерены. http://ru.wikipedia.org/wiki/Фуллерен -Википедия

http://www.google.ru/search?q=%D1%84%D1%83%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD&hl=ru&newwindow=1&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=x5SHUO7ACYr24QShsYGwCA&sqi=2&ved=0CCgQsAQ&biw=1362&bih=569

http://www.google.ru/search?q=%D0%A4%D1%83%D0%BB%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%8B&ie=utf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:ru:official&client=firefox-a

2. "Магнитолизер" воды. http://nanoworld.org.ru/topic/387/ http://nanoworld.org.ru/topic/387/page/2/ http://nanoworld.org.ru/topic/387/page/3/
3. Канарёв Ф.М. Монография микромира.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-45-21/663-2012-08-19-17-07-36

4. Мыльников В.В. Видео - микромир.

http://www.micro-world.su/index.php/2012-01-27-15-57-34

5. Канарёв Ф.М. Трансмутация ядер атомов кислорода в молекулах воды.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-46-00/713-2012-10-27-17-18-01

6. Канарёв Ф.М. Фуллерены из воды?

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-46-00/710-2012-10-25-16-45-49

7. Канарёв Ф.М. Новый процесс холодной трансмутации.

http://www.micro-world.su/index.php/2010-12-22-11-39-37/689-2012-09-23-16-41-53

Приложение -1

Размещено на Allbest.ru

...