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【化学】21世紀のニトログリセリン?ポリマー状窒素

1 :pureφ ★:04/08/06 14:13 ID:???
 科学者はほぼ20年間、ダイヤモンドに似た構造の単結合で結ばれたポリ窒素を求めて、
分子状窒素が高圧下でどのように振る舞うのかを研究してきた。非分子半導体相を含むいく
つかの新しい窒素の相がこれまで見つかっていたが、ポリマー状の窒素はこれまで知られて
いなかった。

 ドイツ、マインツのMax Planck化学研究所 Mikhail I. Eremetsらは、ダイヤモンドアン
ビルセル中、窒素ガスを110GPa(110万気圧)下、レーザー光により2000Kに加熱した。
ラマン散乱および、X線により解析したところ、それぞれの窒素原子は隣り合う窒素原子と
3本の手で結合していることがわかった。この物質は42GPa以上の高圧下では室温でも安定
だったが、常圧ではこの物質を単離することはできなかった。Eremetsらはこの物質を安定
化させる方法を検討中だ。

 窒素は3重結合で互いに結ばれて分子になる。この結合は最も安定な化学結合のひとつだ。
一方、窒素-窒素単結合(160KJ/mol)があまり強くないため、ポリマー状窒素はかなり不
安定だと考えられてきた。窒素分子への分解に伴う、ずっと安定な3重結合の生成(954
kJ/mol)はとても発熱的だからだ。

 ポリ窒素はもっとも強力な非核物質の5倍のエネルギーを貯えており、高エネルギー密度物質
として理想的だ。しかし、この物質が推進燃料や爆薬として使えるかどうかはさらなる研究を
待つ必要がある。

Polymeric Nitrogen
STEPHEN K. RITTER
Chemical and Engeneering News July 27, 2004
http://pubs.acs.org/cen/news/8230/8230nitrogen.html

Single-bonded cubic form of nitrogen
MIKHAIL I. EREMETS, ALEXANDER G. GAVRILIUK, IVAN A. TROJAN, DYMITRO A. DZIVENKO
and REINHARD BOEHLER
Nature Materials 3, 558-563 (2004)
http://dx.doi.org/10.1038/nmat1146

43 :名無しのひみつ:04/08/12 17:33 ID:CtLPic9g
>>41
1気圧の場所に出したらえらい膨らみそうだな

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