История

Вероятно, нет другого химического элемента, который доставил бы человечеству столько хлопот. Запасы молекулярного азота N₂ огромны — это основной компонент воздуха, его содержание в земной атмосфере превышает 78%. Над каждым квадратным километром земной поверхности находится столько азота, что из него можно получить до 10 млн тонн аммиака. Но людям нужен не молекулярный азот, а химически связанный, в составе различных соединений. Над этой задачей химики бьются вот уже второй век.

Химики из Гейдельберга создали систему химических сенсоров — искусственный язык, способный различить даже очень похожие образцы виски. Он определяет возраст напитка, солодовость и страну происхождения.

Кому нужен цирконий? В чем главная проблема циркония? Из чего получают цирконий? В чем разница между цирконом и фианитом? Что, кроме драгоценностей, делают из оксида циркония? Как используют цирконий в медицине? Зачем нужен радиоактивный цирконий? Что такое ZC9? Чем интересны каркасные соединения циркония? Чем интересен борид циркония? Послужит ли цирконий освоению Марса?

Если первой химической реакцией, которую начал использовать человек, было горение, то второй такой реакцией стало брожение. С тех пор люди изобрели множество самых разнообразных спиртосодержащих напитков. В наши дни в винном отделе крупного магазина в глазах пестрит от множества бутылок, начиная дешевыми ординарными винами и заканчивая коллекционными марочными. Чем же различаются эти вина? Для поэта вино — дар богов, а для химика — водный раствор этилового спирта, сахар и немного примесей, содержание которых составляет порой сотые доли процента. Но именно эти примеси и придают винам особо тонкий вкус и аромат.

Химики из Китая разработали композитный материал, состоящий из перовскитных квантовых точек и оксида графена, который способен ускорять процесс, давно уже получивший название «искусственный фотосинтез.» Это первый пример искусственного фотосинтеза, в котором задействованы перовскитные квантовые точки. По словам руководителя исследования, использованные в ходе работы галогенидные перовскиты показали рекордную эффективность в фотовосстановлении — 22,1%, и можно надеяться, что вскоре эти материалы бросят вызов уже существующим фотокатализаторам.

«Святой Грааль» химиков и биологов — тайна появления жизни на Земле. По этому поводу существует много гипотез, но наиболее стройной все же считается гипотеза абиогенеза. Весомым аргументом в ее пользу стал знаменитый эксперимент Миллера — Юри, в котором аминокислоты, входящие в состав белков, были получены из предполагаемых компонентов атмосферы добиотической Земли. Спустя 65 лет исследователи из Чехии показали, что в аналогичных условиях могли образоваться и азотистые основания РНК.

Разработан биохимический процесс, который может сделать кости прозрачными. На прозрачном костном материале легче изучать действие нового лекарства от остеопороза, ускоряющего рост клеток костной ткани. Прозрачные кости могут оказаться интересными биологам и анатомам: им будет удобнее наблюдать рост и гибель клеток, образующих костную ткань.

Про черные графитовые нанотрубки знают многие. Однако подобные структуры можно делать также из других материалов. Перспективен в этом плане предок сверхтвердого абразива — гексагональный нитрид бора со структурой как у графита. Это вещество дает белые нанотрубки — легкие, прочные, жесткие и с высокой теплопроводностью, только объемы производства пока что малы и могут обеспечить только нужды исследователей. Тем не менее уже наметились некоторые интересные области применения.

Откуда произошло слово «бор» и что такое бура? Кто открыл бор? В каком виде бор встречается в природе? Как получают бор? Сколько бора содержится в живых организмах и какова его роль? С какими продуктами человек потребляет бор? Какие последствия будут при недостатке или переизбытке бора? Как бор действует на насекомых? Как бор используют в металлургии? Что такое эльбор? Что такое карбид бора и где его используют? Чем интересны бороводороды? Боразан — топливо будущего? Что такое борное регулирование? Как бором лечат рак? Есть ли бор на Марсе и что это может значить?

Порой у поверхности воды в чашке горячего чая можно наблюдать белесое облачко. Оказывается, оно может превращаться в удивительное образование — кластер из микроскопических капель, формирующих упорядоченную структуру, подобную кристаллической решетке. Не исключено, что, научившись управлять поведением капельного кластера, исследователи смогут создавать системы микрореакторов для химических превращений, а также выполнять кибернетические манипуляции с веществом.

Исследователи из Лундского университета (Швеция), Вильнюсского университета и Нанкинского технологического университета использовали молекулярное самораспознавание для получения нанотрубок из строительных блоков одного типа. Интересен не только процесс самосборки, но и то, что форма нанотрубок зависит от среды, в которой она происходит. Подобные нанотрубки могут пригодиться для создания искусственных транспортных каналов в клеточной мембране, сквозь которые можно будет доставлять лекарственные препараты.

Химики из группы Фила Барана, работающие в Исследовательском институте Элен Скриппс (Калифорния, США), придумали удобный для лабораторной практики метод превращения карбоновых кислот в эфиры бороновых кислот и сами кислоты.

Возможно, в скором времени для идентификации различных растворителей и измерения их концентрации нужны будут только ультрафиолетовый фонарик и полоска фильтровальной бумаги, пропитанная раствором нового полимера с фотолюминесцентными свойствами. Новая тест-система позволяет в том числе обнаружить следы обычной воды в дейтериевой D₂O.

Видимое отсутствие антивещества — одна из величайших загадок нашего мира. Впрочем, антивещество можно получить искусственно, создав антипротон и соединив его с позитроном в атом антиводорода.

Откуда берется гелий? Чему мешает дефицит гелия-3? Где можно найти много гелия-3? Чем опасен гелий? Что еще интересует в гелии исследователей? Зачем гелий нужен непосредственно человеку? Как люди начали использовать гелий? Как сейчас используют гелий? Как получают гелий?

Элемент № 94 получили 75 лет назад. Его назвали плутонием в честь Плутона, поскольку думали, что это последний элемент Периодической системы, а Плутон — последняя планета Солнечной системы. В наши дни Плутон уже не планета, а за плутонием в таблице Менделеева расположились еще две дюжины элементов, но элемент № 94 до сих пор преподносит приятные сюрпризы. Исследователи из Университета Калифорнии в Ирвине получили его соединение со степенью окисления +2.