В институте химии и защиты в чрезвычайных ситуациях Уфимского университета науки и технологий состоялась IX Всероссийская молодежная конференция "Достижения молодых ученых: химические науки". Руководитель молодежной научной лаборатории Евразийского НОЦ УУНиТ Корнилов Д.А. выступил с пленарным докладом "Применение высокого гидростатического давления в химии". "Для повышения реакционной способности веществ химики используют нагрев чаще, чем сжатие, поскольку изменять и контролировать температуру проще, чем давление. В то же время реакторы высокого давления, в которых осуществляют жидкофазные химические превращения при давлениях до нескольких тысяч атмосфер, являются «рабочими лошадками» химической промышленности. Высокое давление используется в нефтяной, газовой (моделирования условий высокого давления, которым подвергается оборудование и материалы, используемые при добыче и добыче нефти и газа), фармацевтической (указать гомогенизация высокого давления: производство вакцин, кремов, липосомальных систем доставки лекарств), пищевой промышленности. В настоящее время большую популярность приобретает паскализация, представляющая собой метод обработки пищевых продуктов высоким гидростатическим давлением, который обеспечивает стерилизацию данных продуктов и позволяет увеличить срок их хранения. При этом сохраняются как органолептические, так и питательные свойства продуктов. В ходе паскализации пищевые продукты подвергаются давлению 3400 атмосфер в течение 15 минут, что ведет к дезактивации плесени и бактерий. Паскализацию проводят при низких температурах и не используют пищевые добавки. С 1990 года в Японии некоторые соки, желе и джемы консервируют с помощью паскализации. Сейчас эта технология используется там для консервирования рыбы и мяса, заправок для салатов, рисовых лепешек и йогуртов. В Великобритании с помощью паскализации консервируются фрукты, овощные смузи и мясо. Известны примеры обработки семян растений высоким давлением, что ведет к увеличению скорости их прорастания и повышению урожайности" - рассказал в своем докладе Корнилов Дмитрий.
Молодой ученый Евразийского НОЦ УУНиТ рассказал о недавно созданной установке, позволяющей создавать давление свыше 7 млн атмосфер, что в 2 раза превышает давление в центре ядра планеты Земля. Такие высокие давления создаются в ячейках с алмазными наковальнями диаметром 0.1-0.25 мм. При таких экстремальных условиях возникают чрезвычайно интересные химические структуры с необычными свойствами:
1) при сверхвысоких давлениях изменяется устойчивость соединений и образуются новые вещества с различной стехиометрией. Ярким примером служит поведение хлорида натрия NaCl в условиях сверхвысоких давлений: при давлении > 1 млн атмосфер образуется Na2Cl, при давлении > 1.2 млн атмосфер образуется Na3Cl2, при давлении > 1.4 млн атмосфер образуется NaCl7.
2) любое вещество становится металлом. Следует отметить, что натрий сначала становится диэлектриком при давлении 2 млн атмосфер, затем при дальнейшем увеличении давления натрий окончательно превращается в металл.
3) инертные газы становятся активными и образуют химические соединения. Обнаружено, что гелий образует с натрием термодинамически стабильное соединение Na2He при давлении P>1 млн атмосфер. Предсказано, что ксенон вступает в химические реакции с железом и никелем при давлении P>2 млн атмосфер, что объясняет парадокс нехватки ксенона в атмосфере Земли.
В заключение молодой ученый отметил - "В настоящее время высокое давление находит все более широкое применение в промышленности. На сегодняшний день зарегистрировано большое число компаний, которые используют высокое давление для обработки различных материалов и пищевых продуктов, и рынок технологий высокого гидростатического давления постоянно расширяется".
