01
А
Астрономия
02
Б
Биология
03
Г
Гуманитарные науки
04
М
Математика и CS
05
Мд
Медицина
06
Нз
Науки о Земле
07
С
Сельское хозяйство
08
Т
Технические науки
09
Ф
Физика
10
Х
Химия и науки о материалах
Химия и науки о материалах
17 января

При растворении кристаллов обнаружены пульсации

Science & Society Picture Library/Getty Images

Исследователи обратили внимание на неоднородности при растворении кристаллических веществ на наномасштабе. Выяснить подробности процесса позволили снимки с высоким временным разрешением, на которых были заметны волны, подобные кругам на воде от упавшего предмета. Статья с результатами опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Мы часто сталкиваемся с процессом растворения кристаллов в повседневной жизни — например, к ним относится растворение сахара в чае. Ученые уже установили, что обратный процесс — рост кристалла из раствора — является равномерным и непрерывным. При этом молекулы вещества выстраиваются в строгую кристаллическую решетку, характерную для твердого состояния.

«Долгое время считалось, что растворение также является непрерывным процессом, напоминающим рост кристалла наоборот, — комментирует один из авторов новой работы Корнелиус Фишер из Бременского университета. — Мы были поражены, когда эксперимент не подтвердил непрерывность растворения. Вместо этого мы обнаружили появляющиеся волны».

В опытах исследователи использовали оксид цинка и карбонат кальция. При помощи методики под названием вертикальная сканирующая интерферометрия авторы составили карты распределения потоков вещества на поверхностях в процессе растворения с точностью до 1 нанометра. На этих данных удалось показать, что около ямок травления (небольших углублений — дефектов или специально созданных нарушений кристаллического строения) наблюдаются периодические ритмические флуктуации поверхностной химической реактивности, которая определяется на основе потоков.

995f4baacf1daa4cc8745d0508c95ca548fe2a4b
Периодические ритмические флуктуации поверхностной химической реактивности
University of Bremen

Исследование не только помогло обнаружить такой эффект, но и позволило построить его количественную теорию. Теперь ученые могут предсказать формирование пор на поверхности твердого тела в процессе растворения. Авторы отмечают, что это может пригодиться во многих областях, начиная от борьбы с коррозией материалов до производства лекарств.

Комментарии

Все комментарии
Обсуждаемое