Химия

Химические соединения

Глицин
Глицин
Глици ́ н (гликокол, аминоуксусная кислота, аминоэтановая кислота), H 2 NCH 2 COOH, α-аминокислота простейшей структуры, содержащая в качестве боковой цепи только атом водорода. Не имеет оптических изомеров . Глицин – гликогенная аминокислота . Заменимая протеиногенная α-аминокислота. Служит предшественником при биосинтезе креатина , пуриновых оснований , порфириновых соединений , входит в состав многих биологически активных веществ , является тормозным нейромедиатором . Применяется в медицине, фотографии, а также используется в качестве модификатора вкуса и аромата.
Карбид димолибдена
Карбид димолибдена
Карби́д димолибде́на, неорганическое соединение металла молибдена, химическая формула Мо 2 С. Представляет собой металлический порошок тёмно-серого цвета, не растворимый в воде. Материал обладает высокой твёрдостью, износостойкостью, устойчивостью к коррозии. Мо 2 С тугоплавок, характеризуется высокой электро- и теплопроводностью. Карбиды димолибдена являются каталитически активными веществами и выступают аналогами благородных металлов в процессах катализа .
Формальдегид
Формальдегид
Формальдеги́д (муравьиный альдегид, метаналь), HCH ═ O, первый член гомологического ряда альдегидов . Бесцветный газ с резким за́пахом. Используют в органическом синтезе, в производстве синтетических смол , пластмасс , полиформальдегида , лекарственных веществ , красителей, для дубления кож, дезинфекции, дезодорации. Токсичен, ирритант .
Глутамин
Глутамин
Глутами́н (δ-амид-α-аминоглутаровая кислота, 5-амид-2-аминопентадионовая кислота, γ-амид глутаминовой кислоты), H 2 NC(O)CH 2 CH 2 CH(NH 2 )COOH, полярная, гидрофильная незаряженная α-аминокислота. Содержит асимметрический атом углерода, обладает оптической активностью . Глутамин – гликогенная аминокислота. Заменимая протеиногенная α-аминокислота. L-глутамин встречается во всех организмах в свободном виде и в составе белков . Занимает центральное место в азотистом обмене, является донором азота при синтезе многих соединений, связывает токсичный аммиак , служит источником энергии для быстро делящихся клеток . Применяется в медицине.
Вода
Вода
Вода́ (оксид водорода), простейшее устойчивое химическое соединение водорода с кислородом , H 2 O; при нормальных условиях – жидкость без запаха, вкуса и цвета. Одно из самых распространённых на Земле соединений, играющее исключительно важную роль в разнообразных процессах живой и неживой природы Земли.
Лейцин
Лейцин
Лейци́н (α-аминоизокапроновая кислота, 2-амино-4-метилпентановая кислота, 2-амино-4-метилвалериановая кислота), неполярная алифатическая α- аминокислота с разветвлённой боковой цепью, (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH(NH 2 )COOH. Содержит асимметрический атом углерода, обладает оптической активностью . L-Лейцин – кетогенная аминокислота. Незаменимая протеиногенная α-аминокислота. Входит в состав белков , пептидов , антибиотиков . Стимулирует биосинтез белка . Обеспечивает энергетический обмен. Продукты катаболизма L-лейцина служат предшественниками при биосинтезе холестерина . Применяется в медицине, пищевой промышленности.
Лизин
Лизин
Лизи́н, α,ε-диаминокапроновая кислота, 2,6-диаминогексановая кислота, H 2 N(CH 2 ) 4 CH(NH 2 )COOH, алифатическая α-аминокислота с выраженными основными свойствами. Содержит асимметрический атом углерода, обладает оптической активностью . L-Лизин – кетогенная аминокислота. Незаменимая протеиногенная α-аминокислота. Входит в состав молекул белков и пептидов . L-Лизин участвует в формировании активного центра ряда ферментов . Пост-трансляционная модификация L-лизина позволяет регулировать белок-белковые взаимодействия, стабильность, локализацию и ферментативную активность белков. Применяется в медицине, в качестве кормовых добавок, в синтезе пептидов, при составлении питательных сред .
Эфирные масла
Эфирные масла
Эфи́рные масла́, многокомпонентные жидкие смеси летучих органических соединений (главным образом терпенов и терпеноидов ), вырабатываемые эфиромасличными растениями и обусловливающие их запах. Эфирные масла используют в основном в парфюмерно-косметической промышленности и как сырьё для синтеза душистых веществ , в медицине , в кондитерской, ликёро-водочной, табачной и консервной промышленности, в производстве безалкогольных напитков и продуктов питания. Эфирные масла применяют также в технике; например, скипидар – в производстве лаков и красок , как растворитель ; эвкалиптовое масло – как флотореагент и др.

Химические элементы

Кремний
Кремний
Кре́мний (лат. Silicium), Si, химический элемент IV группы короткой формы (14-й группы длинной формы) периодической системы ; атомный номер 14, атомная масса 28,0855. Второй по распространённости в земной коре химический элемент. Является микроэлементом . Широко применяется в электронике.
Кальций
Кальций
Ка́льций (лат. Calcium), Ca, химический элемент II группы короткой формы (2-й группы длинной формы) периодической системы ; относится к щёлочноземельным металлам ; атомный номер 20; атомная масса 40,078. Биогенный элемент . Кальций и его соединения применяются при получении многих металлов, для очистки аргона от кислорода и азота , в электровакуумных приборах в качестве поглотителя газов, в качестве осушителя в химическом синтезе , при производстве цемента .
Серебро
Серебро
Серебро́ (лат. Argentum), Ag, химический элемент I группы короткой формы (11-й группы длинной формы) периодической системы, относится к благородным металлам; атомный номер 47, атомная масса 107,8682. Используется для изготовления кино- и фотоматериалов, сплавов, различных элементов электротехники, электроники, космической и оборонной техники, катализаторов и др.
Золото
Золото
Зо́лото (лат. Aurum), Аu, химический элемент I группы короткой формы (11-й группы длинной формы) периодической системы , относится к благородным металлам ; атомный номер 79, атомная масса 196,96655. Золото и его сплавы используют для декоративных целей, изготовления ювелирных изделий, часов, монет, медалей, зубных протезов, в технике – для изготовления деталей химической аппаратуры, электрических контактов и проводов, изделий микроэлектроники, окрашивания стёкол , нанесения покрытий на металлической поверхности, в производстве припоев, катализаторов и др. Радиоактивный изотоп 198 Au ( период полураспада T ½ 2,694 суток) используют для лечения опухолей в лучевой терапии . Золото – валютный металл (всеобщий эквивалент денег ).
Ртуть
Ртуть
Ртуть (лат. Hydrargyrum), Hg, химический элемент II группы короткой формы (12-й группы длинной формы) периодической системы ; атомный номер 80, атомная масса 200,59. Единственный металл, жидкий при нормальных условиях . Высокотоксична для любых форм жизни. Соединения ртути используют для чернения латуни , как компонент глазурей , в составе электролита в химических источниках тока , взрывчатых веществ ( гремучая ртуть ) и др.
Медь
Медь
Медь (лат. Cuprum), Cu, химический элемент I группы короткой формы (11-й группы длинной формы) периодической системы ; атомный номер 29, атомная масса 63,546; относится к переходным металлам . Микроэлемент . Все соли меди токсичны . Медь и её сплавы применяются в электротехнике, изготовлении монет, украшений и др. Соли меди используются для приготовления красок , инсектофунгицидов, микроудобрений , катализаторов окислительных процессов, в медицине ( антисептические и вяжущие средства).
Тулий
Тулий
Ту́лий (лат. Thulium), Tm, химический элемент III группы короткой формы (3-й группы длинной формы) периодической системы ; относится к лантаноидам и редкоземельным элементам (РЗЭ); атомный номер 69; атомная масса 168,93421. В природе один стабильный изотоп 169 Tm; искусственно получены радиоизотопы с массовыми числами 146–177. Открыт в 1879 г. шведским химиком П. Клеве .
Иридий
Иридий
Ири́дий (лат. Iridium), Ir, химический элемент VIII группы короткой формы (9-й группы длинной формы) периодической системы ; атомный номер 77, атомная масса 192,217; относится к платиновым металлам и драгоценным металлам . Иридий используют для изготовления тиглей ; фольги для неамальгамирующихся катодов ; электродов долговечных свечей зажигания ; нанесения защитных покрытий на электрические контакты и другие изделия. Сплавы иридия используют в качестве электродов термопар , термоэмиссионных катодов и др. Радиоактивный изотоп 192 Ir ( период полураспада T 1/2 73,83 суток) применяют в источниках γ-излучения переносных толщиномеров, дефектоскопов , а также в радиотерапии злокачественных опухолей .

Учёные

Либих Юстус фон
Либих Юстус фон
Ли́бих Ю́стус фон (1803–1873), немецкий химик, член (с 1854) и президент (1859–1873) Баварской АН , иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1830). Внёс вклад в развитие органической химии и элементного анализа . Один из основоположников агрохимии и биохимии .
Лебедев Сергей Васильевич
Лебедев Сергей Васильевич
Ле́бедев Серге́й Васи́льевич (1874–1934), российский химик, академик АН СССР (1932). Научные труды посвящены изучению процессов полимеризации, изомеризации и гидрогенизации ненасыщенных соединений. Исследовал (1908–1913) кинетику и механизм термической полимеризации дивинила , аллена и их гомологов. С 1932 г. по разработанной С. В. Лебедевым технологии в СССР впервые в мире начала создаваться промышленность синтетического каучука .
Ле Шателье Анри Луи
Ле Шателье Анри Луи
Ле Шателье́ Анри́ Луи ́ (1850–1936), французский физикохимик, член Парижской АН (1907). Научные работы посвящены физической и прикладной химии. Выполнил исследования процессов воспламенения, горения и детонации рудничного газа (1881–1882, совместно с французским химиком Ф. Малларом). Предложил способ определения теплоёмкости газа при высоких температурах (совместно с Малларом). В 1884 г. сформулировал общий принцип динамического равновесия. Изучил процессы кристаллизации систем из двух металлов и из двух солей и доказал аналогию между сплавами и растворами.
Лавуазье Антуан Лоран де
Лавуазье Антуан Лоран де
Лавуазье́ Антуа́н Лора́н де (1743–1794), французский химик, член (с 1772) и директор (в 1785) Парижской АН . Окончил коллеж Мазарини (1761) и юридический факультет Парижского университета (1764). Один из основоположников классической химии. В начале 1770-х гг. выполнил систематические экспериментальные работы по изучению процессов горения. Лавуазье ввёл в химию строгие количественные методы исследования. Сформулировал закон сохранения массы . С 1790 г. принимал участие в разработке рациональной системы мер и весов – метрической . Является одним из основоположников термохимии . В 1780 г. совместно с П.-С. Лапласом показал, что теплота разложения соединения равна теплоте его образования (закон Лавуазье – Лапласа), предложил термин « калориметр ». Разработал систематику органических соединений, определив их как соединения кислорода с углеродными радикалами; заложил основы органического анализа.
Менделеев Дмитрий Иванович
Менделеев Дмитрий Иванович
Менделе́ев Дми́трий Ива́нович (1834–1907), российский химик, учёный-энциклопедист, педагог и общественный деятель; открыл один из фундаментальных законов природы – периодический закон химических элементов – и на его основе создал периодическую систему химических элементов . Научная деятельность Менделеева чрезвычайно обширна и многогранна. Среди его печатных трудов (более 500) – фундаментальные работы по общей , органической и физической химии , химической технологии , физике , метрологии , воздухоплаванию, метеорологии , сельскому хозяйству , по вопросам экономики , народного просвещения и многим др.
Смолли Ричард
Смолли Ричард
Смо́лли Ри́чард (1943–2005), американский физик и химик. Основные работы в области лазерной спектроскопии . Открыл (1985, совместно с Х. Крото и Р. Кёрлом ) новую аллотропную модификацию углерода – фуллерены , а также эндоэдральные металлофуллерены, содержащие атомы металла внутри фуллеренового остова.
Легасов Валерий Алексеевич
Легасов Валерий Алексеевич
Лега́сов Вале́рий Алексе́евич (1936–1988), российский химик-неорганик , академик АН СССР (1981), Герой РФ (1996, посмертно). Член правительственной комиссии по устранению последствий аварии на Чернобыльской АЭС .
Зельдович Яков Борисович
Зельдович Яков Борисович
Зельдо́вич Я́ков Бори́сович (1914–1987), российский физик-теоретик и астрофизик, академик АН СССР , трижды Герой Социалистического Труда . Основные научные труды по физической химии , теории элементарных частиц , ядерной физике , астрофизике . Выполнил фундаментальные работы по адсорбции и катализу ; один из создателей теорий горения , детонации и основ внутренней баллистики ракетных пороховых двигателей. Исследовал структуру фронта ударной волны ; осуществил расчёт цепной реакции деления ядер урана; указал на аналогию между электромагнитным и слабым взаимодействиями , предсказал явление мюонного катализа . Разработал теорию последних стадий эволюции звёзд и звёздных систем, теорию гравитационного коллапса , теорию процессов в расширяющейся горячей Вселенной .

Химические процессы

Функционализация углеродных нанотрубок
Функционализация углеродных нанотрубок
Функционализа́ция углеро́дных нанотру́бок, процесс нанесения различных функциональных групп или молекул на поверхность углеродных нанотрубок (УНТ). Разделяют два типа функционализации – ковалентная, с образованием химической связи между нанотрубкой и функциональной группой, и невалентная, при которой не происходит химического взаимодействия между УНТ и другой молекулой.
Агрегация частиц
Агрегация частиц
Агрега́ция части́ц, слипание частиц дисперсной фазы . Самопроизвольный распад агрегатов частиц называют пептизацией . Движущей силой процесса агрегации является стремление снизить общую энергию системы для увеличения её устойчивости . Снижение энергии возможно при уменьшении удельной площади межфазной поверхности, т. е. при увеличении размера частиц, в том числе за счёт образования крупных агрегатов. Агрегация частиц в дисперсных системах происходит при их столкновении. В дисперсных системах между частицами действуют силы притяжения и отталкивания, при преобладании сил притяжения образуются агрегаты ( Elimelech M. Particle deposition and aggregation : measurement, modelling and simulation / M. Elimelech, J. Gregory, X. Jia. Amsterdam, 2013 ).
Очистка углеродных нанотрубок
Очистка углеродных нанотрубок
Очи ́ стка углеро ́ дных нанотру ́ бок, комплекс процессов, обеспечивающих отделение углеродных нанотрубок (УНТ) от примесей и выделение УНТ с однородным распределением частиц по диаметру или длине. После получения углеродные нанотрубки загрязнены такими примесями, как аморфный углерод , углеродные наночастицы, графитовые примеси, фуллерены и остаточный катализатор . К методам очистки относятся: окислительная, ультразвуковая и температурная обработка УНТ и микрофильтрация.
Эксфолиация (в химии)
Эксфолиация (в химии)
Эксфолиа ́ ция, способ получения слоистых кристаллов с малым количеством слоёв (т. н. 2D-материалов – материалов, для частиц которых характерно, что один из размеров меньше двух других на 2 и более порядка, причём эта особенность оказывает существенное влияние на свойства). Преимуществом эксфолиационных методов получения 2D-материалов является сохранение первоначальной структуры слоистого кристалла.
Риформинг
Риформинг
Рифо́рминг, каталитическая переработка бензиновых фракций под давлением с целью получения высокооктанового базового компонента автомобильного бензина и/или индивидуальных ароматических углеводородов , а также побочного продукта – водородсодержащего газа.
Температурная инверсия фаз
Температурная инверсия фаз
Температу́рная инве́рсия фаз, процесс, протекающий в дисперсных системах , основанный на специфическом свойстве некоторых поверхностно-активных веществ (ПАВ) менять свою растворимость в водной и масляной фазах в зависимости от температуры. Заключается в том, что при температурах выше температуры инверсии фаз ПАВ способствует образованию обратной эмульсии типа «вода-в-масле», а при охлаждении ниже её – «масло-в-воде».
Деэмульгирование нефти
Деэмульгирование нефти
Деэмульги́рование не́фти, процесс разрушения водонефтяной эмульсии , образование которой происходит из-за наличия минерализованных пластовых вод в месторождениях, а также при закачке воды в пласт в ходе добычи нефти для увеличения нефтеотдачи. Основными способами деэмульгирования стойких эмульсий являются: подогрев эмульсии (термообработка), введение деэмульгатора (химическая обработка), применение электрического поля (электрообработка). Нестойкие эмульсии можно разделить отстаиванием.
Допирование углеродных нанотрубок
Допирование углеродных нанотрубок
Допи́рование углеро́дных нанотру́бок, процесс, применяемый для изменения структуры углеродных нанотрубок (УНТ) и их физико-химических свойств. Производится такими элементами, как бор , азот , фосфор , сера , кремний и др., при этом происходит замена атома углерода в углеродной сетке нанотрубки на гетероатом.

Химические реакции

Реакции нейтрализации
Реакции нейтрализации
Реа́кции нейтрализа́ции (франц. neutralisation, от лат. neuter – ни тот ни другой), взаимодействие молекул кислоты и основания , приводящее к образованию соли и молекулы растворителя ( Иванцова М. Н. Основы строения и свойства неорганических и органических соединений различных классов. Екатеринбург, 2014 ). Наиболее часто применяемым растворителем является вода , и реакции нейтрализации можно рассматривать как взаимодействие между гидратированными ионами водорода и ионами гидроксила (т. е. как процесс, противоположный по направлению реакции диссоциации воды):
Синтез Фишера – Тропша
Синтез Фишера – Тропша
Си́нтез Фи́шера – Тро́пша, каталитическое гидрирование монооксида углерода под давлением с образованием смеси углеводородов . В качестве исходного сырья в основном используют синтез-газ . Синтез Фишера – Тропша применяют в промышленности для получения синтетического жидкого топлива , низших олефинов и парафинов .

Химические вещества

Графин (вещество)
Графин (вещество)
Графи́н, аллотропная модификация углерода , состоящая из атомов углерода, соединённых между собой sp- и sp 2 -связями, представляющая собой плоский слой толщиной в один атом . Возможность существования аллотропного соединения углерода было предсказано еще в 1968 г. А. Т. Балабаном, но до настоящего времени удалось синтезировать лишь небольшие молекулярные фрагменты графина в малых количествах. Получаемые образцы графина нестабильные, легко агрегируют и сворачиваются. Согласно расчётам методами молекулярной динамики и функционала плотности графин обладает шириной запрещённой зоны 0,44–2,23 эВ, подвижностью носителей порядка 10 4 см 2 /В∙с, модулем упругости 162 Н/м и коэффициентом Пуассона 0,429. Получение экспериментальных данных затруднено сложностью получения стабильных пленок графина. Данные свойства открывают возможности для использования графина в медицине , электронике, для накопления, хранения и преобразования энергии, в катализе , для производства суперконденсаторов, химических сенсоров, в качестве наполнителя в композиционных материалах и т.д.
Твёрдые липидные наночастицы
Твёрдые липидные наночастицы
Твёрдые липи́дные наночасти́цы, термодинамически неустойчивые структуры, дисперсные системы , состоящие из жидкой дисперсионной среды и твёрдой дисперсной фазы размером до 100 нм. Получили широкое распространение в качестве перспективных способов доставки лекарственных препаратов.
Наноструктурированные липидные носители
Наноструктурированные липидные носители
Наноструктури́рованные липи́дные носи́тели, наноразмерные носители лекарственных сердств , представляющие собой твёрдую липидную матрицу с добавлением жидких липидов и диспергированные в жидкой дисперсионной среде. Являются вторым поколением твёрдых липидных носителей после твёрдых липидных наночастиц .
Нанокластер
Нанокластер
Нанокла́стер, ансамбль однородных или разнородных атомов или молекул , имеющий характерные размеры, находящиеся в промежутке между размерами отдельных молекул и размеров наночастиц, которые составляют порядка нескольких единиц нанометров (чаще всего 1–3 нм). Применяются в катализе – в качестве высокоэффективных катализаторов , в медицине – в качестве биомаркеров для визуализации внутренних структур тела человека, а также в устройстве химических фильтров, оптических сенсоров и др.
Поверхностно-активные вещества
Поверхностно-активные вещества
Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ), химические соединения, адсорбирующиеся на поверхности раздела фаз (тел) и образующие на ней слой повышенной концентрации (адсорбционный слой). Поверхностно-активным может быть любое вещество, являющееся компонентом жидкой или газовой фазы и под действием межмолекулярных сил скапливающееся у межфазной поверхности. Крупный потребитель ПАВ – нефтегазовая промышленность, где эти вещества применяют при бурении скважин, заводнении продуктивных пластов, обессоливании и обезвоживании сырой нефти. В горно-рудной промышленности ПАВ применяют при флотационном обогащении полезных ископаемых , в машиностроении – при механической, гальванической, химической обработке металлических поверхностей. Современная текстильная промышленность немыслима без использования текстильно-вспомогательных веществ – смачивателей, эмульгаторов , замасливателей, гидрофобизаторов, антистатиков , мягчителей. ПАВ широко применяют как модифицирующие присадки к нефтепродуктам (смазочным маслам и топливам), ингибиторы коррозии металлов, пеногасители или стабилизаторы пен в различных технологических процессах. Выпуск многотоннажной продукции химической и целлюлозно-бумажной промышленности – полимерных дисперсий ( латексов ), лакокрасочных материалов , пластмасс , средств защиты растений , огнетушащих средств, бумаги и других – возможен благодаря использованию ПАВ.
Углеродная нанопена
Углеродная нанопена
Углеро́дная нанопе́на, аллотропная модификация углерода , состоящая из кластеров углерода, соединённых в слабо упорядоченную трёхмерную сетку. Единственная модификация углерода, обладающая ферромагнитными свойствами. Может использоваться для хранения водорода в топливных ячейках, в спинтронике и электронике, в медицине ( магнитно-резонансная томография ) и др.
Наноэмульсии
Наноэмульсии
Наноэму́льсии (нанодисперсия, наножидкость), термодинамически нестабильные дисперсные системы , средний размер капель которых составляет до 100 нм. Состоят из двух несмешивающихся жидкостей – водной и масляной фаз – и стабилизированы индивидуальными поверхностно-активными веществами (ПАВ) или их смесями (со-ПАВ). Для образования наноэмульсий необходимо поступление энергии в систему.
Липидные нанокапсулы
Липидные нанокапсулы
Липи́дные нанока́псулы (наноструктуры, наночастицы), сферические или сфероподобные частицы, основу которых составляют биоорганические вещества, нерастворимые в воде, и которые имеют средний размер, не превышающий 100 нм. Получили широкое распространение в медицине: для доставки активных веществ в организм человека, при создании вакцин , переносе генного материала, в качестве основы для ранозаживляющих фармацевтических композиций.