Химическую реакцию запечатлели при рекордно низкой температуре

Ming-Guang Hu

Химикам из США и Франции удалось провести химическую реакцию между двумя молекулами при рекордно низкой температуре — 500 нанокельвинов. Это позволило ученым «разглядеть» самые маленькие детали взаимодействия. Статья исследователей опубликована в журнале Science.

Пять лет назад команда ученых Гарвардского университета задалась целью построить установку, которая позволила бы запечатлеть химические процессы при максимально низких температурах. Дело в том, что с понижением температуры среды падает энергия и скорость движения молекул в ней, за счет чего замедляются все процессы.Значит, реакция, которая в обычных условиях протекает практически мгновенно и содержит несколько стадий, станет при понижении температуры идти так медленно, что ученым хватит времени исследовать все, что происходит.

При температуре в 500 нанокельвин молекулы замедлялись до таких скоростей, что авторы новой работы смогли увидеть момент встречи двух молекул и их дальнейшей реакции — этого никто не мог видеть раньше.

В своем исследовании ученые наблюдали за процессом соединения двух молекул калия-рубидия (KRb). В результате этого сначала в системе образуется димер этой молекулы — K2Rb2, — а затем атомы калия соединяются друг с другом, теряя связь с рубидием. В результате этого относительно простого химического процесса образуются молекулы K2 и Rb2.

Целью исследователей было охладить систему до такого состояния, чтобы сделать промежуточный продукт — K2Rb2 — достаточно стабильным для изучения. Добившись своего, ученые смогли получить исчерпывающие данные о своей реакции с помощью методов масс-спектрометрии и построения карты скоростей молекул.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.