нашій країні розроблено плазмохімічний спосіб перетворення вугілля в рідке паливо без застосування високих тисків і викиду золи і сірки. Крім основного хімічного продукту - синтез газу, що витягується з органічних сполук кам'яного або бурого вугілля, цей спосіб дозволяє отримати з неорганічних включень вугілля цінні з'єднання: технічний кремній, карбосіліцій, феросиліцій, адсорбенти для очищення води тощо, - які при інших способах переробки вугілля викидаються у вигляді зольних відходів. В
4.2 високотемпературний синтез
Для виробництва багатьох тугоплавких і керамічних матеріалів застосовується технологія порошкової металургії, що включає операції пресування при високому тиску і спікання отриманої заготовки при відносно високій температурі 1200-2000 В° С. Проте ця технологія досить енергоємна: створення високих температур і тиску вимагає великих енерговитрат. Набагато простіше і економічніше запропонована порівняно недавно технологія високотемпературного синтезу, заснована на реакції горіння одного металу в іншому або металу в азоті, вуглеці, кремнії і т.п., тобто теплового процесу горіння в твердих тілах.
самораспространяющемуся високотемпературний синтез не вимагає трудомістких процесів і громіздких печей і відрізняється високою технологічністю. Він легко піддається автоматизації. Промисловою установкою, що виробляє великотоннажних продукцію, може керувати всього лише один оператор.
В
4.3 Хімічні реакції при високих тисках
Хімічні перетворення речовин при тисках вище 100 атм. відносяться до хімії високих тисків, а при тисках вище 1000 атм. - Хімії надвисоких тисків. Ідея активізації хімічних реакцій при підвищенні тиску виникла порівняно давно: ще в 1917 р. аміак проводився при тиску 300 атм. і температурі 600 В° С.
У Останнім часом у багатьох промислових установках тиск досягає не менше 5000 атм. Проводяться випробування при тиску вище 600 000 атм., Яке створюється ударною хвилею при звичайному вибуху. Ядерні вибухи супроводжуються більш високим тиском.
Висока тиск веде до істотної зміни фізичних і хімічних властивостей речовини. Наприклад, сталь при тиску 12000 атм. стає куванням і гнучкою, а при 20000 атм. метал еластичний, як каучук. При тиску 400000 атм. діелектрична сірка набуває електропровідні властивості. При високих температурах і тиску звичайна вода хімічно активна, і розчинність солей в ній підвищується в 3-4 рази. При надвисокому тиску багато речовин переходять в металевий стан. Таким незвичайним властивістю володіє навіть газоподібний водень - його металевий стан спостерігалося в 1973 р. при тиску 2,8 млн. атм. Із застосуванням твердого водню як ракетного палива корисний вантаж космічного корабля збільшується з 10 до 60%.
В
4.4 Синтез алмазів
Одне з найважливіших досягнень хімії надвисоких тисків - синтез алмазів. Перші штучні алмази синтезовані в 1954 р. (після тривалої, п'ятдесятирічної пошукової роботи) майже одночасно в США і Швеції. Синтез здійснювався при тиску 50 000 атм. і температурі 2000 В° С. Такі алмази коштували в 30 разів дорожче природних, але вже до початку 60-х років XX в. їх вартість істотно знизилася. В останні десятиліття щорічно виробляються тонни синтетичних алмазів, за своїми властивостям незначно відрізняються від природних. Відмінності між синтетичними і природними алмазами можна визначити тільки за допомогою точних фізичних приладів. Частка штучних алмазів на світовому ринку перевищує 75% від обсягу всієї алмазної продукції.
У недалекому минулому з виробництва і споживання алмазів перше місце в світі займав колишній СРСР. Більше 8000 підприємств в нашій країні користувалися алмазним інструментом, причому проводилося більше 2500 видів таких інструментів - Від крихітних волочильних пристроїв до величезних ріжучих дисків для розрізання великих кам'яних блоків.
Промисловий синтез алмазів заснований на перетворенні графіту в реакторі високого тиску при наявності різних каталізаторів: металевого нікелю, складної суміші заліза, нікелю та хрому, та ін Кристалізація алмазів відбувається при тиску 50000 - 60000 атм. і температурі 1400 - 1600 В° С.
Зазвичай в реакторах високого тиску утворюються алмазні кристали розміром не більше 1 мм. Такі дрібні камені цілком придатні для промислових цілей, але з них важко виготовити прикраси. Порівняно недавно розроблена нова технологія, позво ляющая вирощувати кристали алмазу розміром до 6 мм. Проте синтез алмазів, які можна було б перетворити на великі діаманти, так складний і доріг, що синтезовані діаманти не можуть конкурувати з природними: кристал штучного алмазу масою 50 - 60 г (250 - 300 карат) коштує стільки ж, скільки 1 т золота.
Штучні алмази використовуються переважно для промислових цілей. Структура молекули й бурове устаткування з алмазними кристалами виявилися незамінними в багатьох галузях промисловості. Алмазна технологія дозволяє підв...
