Partner serwisu
08 marca 2016

Superman może zacząć się bać: jest przepis na (prawie) kryptonit

Kategoria: Z życia branży

Chemicy-teoretycy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN w Warszawie odkryli, jak zsyntetyzować pierwszy trwały związek kryptonu. Okazuje się, że egzotyczna substancja może powstawać w warunkach ekstremalnie dużych ciśnień, a jej wytworzenie nie wykracza poza możliwości współczesnych laboratoriów.

Superman może zacząć się bać: jest przepis na (prawie) kryptonit

Kryształy kryptonitu, materiału śmiertelnie groźnego dla Supermana i jego rasy, miały jakoby powstać we wnętrzu planety Krypton, a więc najprawdopodobniej w warunkach bardzo dużych ciśnień. Protoplasta nazwy, prawdziwy krypton, to pierwiastek o liczbie atomowej 36, gaz szlachetny uważany za niezdolny do formowania trwałych związków chemicznych. Jednak w publikacji w czasopiśmie „Scientific Reports” dwuosobowy zespół chemików-teoretyków z Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie przedstawił możliwość zsyntetyzowania nowego, krystalicznego materiału, w którym atomy kryptonu byłyby chemicznie związane z atomami innego pierwiastka.

– Przewidziana przez nas substancja to związek kryptonu nie z azotem, lecz z tlenem. W konwencji komiksu należałoby go zatem nazwać nie tyle kryptonitem, ile kryptoksydem. Jeśli więc Superman nas czyta, uspokajamy: na razie nie ma powodu do paniki! – uśmiecha się dr Patryk Zaleski-Ejgierd (IChF PAN) i dodaje: – Nasz monotlenek kryptonu, KrO, najprawdopodobniej w ogóle nie istnieje w naturze. Zgodnie z obecną wiedzą, głęboko we wnętrzach planet, a więc w jedynych miejscach, gdzie mamy ciśnienia wystarczające do jego syntezy, ani tlen, ani tym bardziej krypton po prostu nie występują.

Wodór-węgiel-krypton-węgiel-wodór
W laboratoriach, w warunkach kriogenicznych, wytwarzano już wcześniej związki kryptonu. Były to jednak zaledwie pojedyncze, liniowe i małe cząsteczki typu wodór-węgiel-krypton-węgiel-wodór. Polskich chemików ciekawiło, czy można znaleźć warunki, w których krypton nie tylko wiązałby się chemicznie z innym pierwiastkiem, ale także był zdolny tworzyć rozległą i trwałą sieć krystaliczną. Do poszukiwań, sfinansowanych z grantu OPUS Narodowego Centrum Nauki, badacze wykorzystali algorytmy genetyczne oraz modele zbudowane w ramach tzw. teorii funkcjonałów gęstości elektronowej. W dziedzinie fizyki ciała stałego teoria ta od lat jest podstawowym narzędziem opisu i badania świata cząsteczek chemicznych.

– Nasze symulacje komputerowe sugerują, że kryształy monotlenku kryptonu będą się formować przy ciśnieniu w zakresie  od  3 do  5 min  atmosfer. To ogromne ciśnienie, lecz można je otrzymać nawet w dzisiejszych laboratoriach,  umiejętnie ściskając próbki w kowadłach diamentowych – mówi doktorant Paweł Łata (IChF PAN).

Komórka elementarna monotlenku kryptonu
Sieci krystaliczne są zbudowane z atomów lub cząsteczek rozmieszczonych w przestrzeni w sposób uporządkowany. Najmniejszy powtarzający się fragment takich struktur - ich podstawowa 'cegiełka' - jest nazywany komórką elementarną. W kryształach soli kuchennej komórka elementarna ma kształt sześcianu, a atomy sodu i chloru, rozmieszczone naprzemiennie, są osadzone w jej narożnikach, na tyle blisko siebie, że wiąże je wiązanie kowalencyjne (chemiczne).

NASTĘPNA STRONA

ZAMKNIJ X
Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ