Metall och intermetalliska hydrider
Hydrider av metaller och intermetalliska föreningar - deras föreningar med väte .
Väte-metallsystem
Väte-metallsystem är ofta prototyper i studiet av ett antal grundläggande fysikaliska egenskaper. Den extrema enkelheten hos elektroniska egenskaper och den låga massan av väteatomer gör det möjligt att analysera fenomen på mikroskopisk nivå. Följande uppgifter övervägs:
- Omarrangemang av elektrondensiteten nära en proton i en legering med låga vätekoncentrationer, inklusive stark elektron-jon-interaktion
- Bestämning av indirekt interaktion i en metallmatris genom störning av den "elektroniska vätskan" och deformation av kristallgittret.
- Vid höga vätekoncentrationer uppstår problemet med bildandet av ett metalliskt tillstånd i legeringar med en icke-stökiometrisk sammansättning.
På senare tid har det blivit mer och mer uppmärksammat på väte som en källa till billig energi. Med lösningen av problemet med lagring och transport av väte kommer väteenergi troligen att ta en ledande position inom en snar framtid. Väte är mycket lösligt i många metaller, bäst av allt i palladium Pd (850 volymer väte löses i en volym Pd). Denna egenskap gör det möjligt att överväga "väte-metall"-systemet inom området vätgaslagring och transportteknik. Väte kan lagras och transporteras i form av fasta metallhydrider och intermetalliska föreningar som kan absorbera och frigöra flera hundra volymer väte per massenhet vid upphettning.
Legeringar väte - metall
Väte lokaliserat i metallmatrisens mellanrum förvränger kristallgittret något. Ur statistisk fysiks synvinkel realiseras modellen för en interagerande "gittergas". Av särskilt intresse är studiet av termodynamiska och kinetiska egenskaper nära fasövergångspunkter. Vid låga temperaturer bildas ett kvantdelsystem med en hög energi av nollpunktssvängningar och med en stor förskjutningsamplitud. Detta gör det möjligt att studera kvanteffekter under fastransformationer. Den höga rörligheten av väteatomer i en metall gör det möjligt att studera diffusionsprocesser . Ett annat forskningsområde är fysiken och fysikalisk kemi för ytfenomen för interaktionen av väte med metaller: sönderfallet av en vätemolekyl och adsorption på ytan av atomärt väte. Av särskilt intresse är fallet när det initiala tillståndet för väte är atomärt och det slutliga tillståndet är molekylärt. Detta är viktigt när man skapar metastabila metall-vätesystem.
Tillämpning av väte-metallsystem
- Vättrening och vätefilter
- Pulvermetallurgi
- Användningen av metallhydrider i kärnreaktorer som moderatorer, reflektorer etc.
- Isotopseparation _
- Fusionsreaktorer - utvinning av tritium från litium
- Vattendissociationsanordningar _ _
- Elektroder för bränsleceller och batterier
- Vätgaslagring för bilmotorer baserade på metallhydrider
- Värmepumpar baserade på metallhydrider, inklusive luftkonditioneringsapparater för fordon och hem
- Energiomvandlare för värmekraftverk
- Lagring och transport av väte
Intermetalliska metallhydrider
Hydrider av intermetalliska föreningar har funnit bred användning inom industrin. En betydande andel laddningsbara batterier och ackumulatorer (betecknade NiMH ), till exempel för mobiltelefoner, bärbara datorer ( bärbara datorer ), kameror och videokameror innehöll en metallhydridelektrod. Sådana batterier är miljövänliga, eftersom de inte innehåller kadmium .
Anteckningar
Litteratur
- Khomchenko, G.P. En manual om kemi för sökande till universitet: lärobok. uppgörelse .. - 5:a, rättad. och ytterligare - M . : Högre skola, 1972. - BBK X56 . - UDC 54 .
- Allmän kemi i formler, definitioner, scheman: redogörelse. lösning / I. E. Shimanovich, M. L. Pavlovich, V. F. Tikavy, P. M. Malashko; ed. V. F. Tikavogo. - Mn. : Universitetskaya, 1996. - S. 22−23. — 528 sid. : sjuk. - BBC 24ya73 . - UDC 54 (075,8) . — ISBN 385-09-0033-4 .
- Balezin, S.A. Workshop om oorganisk kemi: lärobok. pos.dlya stud. kemisk biol. fakultets lärare. inst-ov / S. A. Balezin, G. S. Razumovsky, A. I. Filko. - 4:a, tillägg. - M . : Utbildning, 1967. - BBK B20 . - UDC 346 (076,5) .
- Delimarsky, Yu. K. Oorganisk kemi: valda kapitel. - K . : Vishcha-skolan, 1973. - Ch. IV: Väteföreningar. — S. 109−. — 196 sid. : tab. 38, sjuk. 49, bibl. 20. - BBK D29 . - UDC 546 (07) .
- Antonova, M. M. Preparative chemistry of hydrides / M. M. Antonova, R. A. K. Morozova. - K . : Naukova Dumka, 1976. - 99 sid. : sjuk. 20, tab. 2. - UDC 541 .
- Potapov, V. M. §6. Natrium och kalium // Kemi: lärobok. / V. M. Potapov, G. P. Khomchenko. - M . : Högre skola, 1982. - S. 171. - 367 sid. : sjuk. - BBC 24 . - UDC 54 (075) .
- Mikheeva, V. I. Hydrider av sällsynta jordartsmetaller / V. I. Mikheeva, M. E. Kost // Advances in Chemistry. - 1960. - T. 29, nummer. 1. — S. 55–73.
Länkar
