Cтраница 4
При обычных температурах атомы движутся со скоростью несколько сотен метров в секунду. Такие скорости не обеспечивают возможности сближения ядер, ибо силы электростатического отталкивания будут превосходить ядерные силы, действующие на очень малых расстояниях. Чем больше заряды ядер, тем труднее их сблизить, тем выше нужна температура, чтобы обеспечить слияние ядер. Наименьший заряд ядра у водорода ( он состоит из одного протона), поэтому уже при температуре 400 тыс. градусов некоторые ядра водорода могут вступать в реакцию. Обычно эти ядерные превращения начинаются при 10 - 20 млн. градусов. Для сравнения укажем, что преодоление сил взаимного отталкивания ядер атомов кислорода, содержащих по восемь протонов, возможно при температуре порядка 100 млрд. градусов, что в 5 - 10 тыс. раз больше, чем требуется для обеспечения слияния ядер водорода. [46]
Даже в лучший электронный микроскоп нельзя рассмотреть макромоле-кулы меньшего диаметра по причинам, которые станут ясными из дальнейшего изложения. Принцип действия электронного микроскопа коренным образом отличается от принципа действия оптического микроскопа, хотя имеются и некоторые общие черты. В оптическом микроскопе свет от источника фокусируется на объекте при помощи собирательных линз. Увеличенное изображение объекта получается при помощи объектива и затем еще увеличивается окуляром или проектируется на фотографическую пластинку. В электронном микроскопе для получения увеличенного изображения вместо видимого света применяются электроны. Хотя электроны обычно определяют как наименьшие заряды электричества и считают частицами, электрон может также проявлять волновые свойства. Например, в вакууме можно получить узкий пучок электронов и при помощи электрического или магнитного поля расходящийся пучок таких электронов можно сфокусировать на объект подобно лучу света в оптическом микроскопе. Однако прибор, в котором используется поток электронов, имеет огромное преимущество по сравнению с оптическим прибором по следующим причинам. [47]
Если не принимать во внимание сложность такой смеси, как нефть, пиролиз ее не должен значительно разниться от пиролиза отдельных углеводородов, о которых говорилось в предыдущих главах. Изучение распада отдельных углеводородов дает таким образом основание для суждения о судьбе первичных продуктов крекинга нефти. Добавочная трудность возникает от неизученности природы нефти. Можно думать, что при пиролизе нефти налицо не только реакции распада углеводородов, но также одновременно идущие реакции пиросинтеза, обязанные двум или большему числу компонентов первичного или вторичного порядка. Это становится особенно ясно, если вспомнить, что реакции крекинга обычно протекают в течение значительных промежутков времени. Принцип электронного притяжения, требующий распада на осколки с наименьшими зарядами, приводит к интересному заключению относительно продуктов крекинга: продукты крекинга должны обладать прямой цепью. Этот вывод основывается на том, что третичные алкильные радикалы обладают меньшим электрическим притяжением, чем вторичные и первичные. Поэтому распад должен происходить возле разветвленного углеродного атома, если он имеется в молекуле, а это ведет к уничтожению третичного углеродного атома. [48]
Какой тип поверхностной структуры следует ожидать для двуокиси титана. Чистая поверхность ( 001) анатаза должна иметь структуру, изображенную на рис. 4, а; в координационной сфере каждого иона Ti4 недостает по одному иону О2; ионы О2 - на поверхности связывают два иона Ti4; третий координированный ион Ti4 отсутствует. Тем не менее заряды Ti4 и О2 не будут сбалансированы окружающими ионами с противоположным знаком заряда. Тогда заряды станут равными - г / 3 и - f - Va соответственно. Согласно электростатическому правилу валентности Полин-га [298], в стабильной ионной структуре валентность каждого аниона с противоположным знаком точно или приблизительно равна сумме сил электростатических связей ( заряд, деленный на координационное число), направленных к нему от соседних катионов. Другими словами, наиболее предпочтительно состояние с наинизшей потенциальной энергией, что в данном случае означает состояние с наименьшими зарядами, разделенными наименьшим расстоянием. Следовательно, образование гидроксильных групп на поверхности ТЮ2 выгодно. [49]