Это третья книга (первая вышла в 1980 г.) ежегодного издания, обобщающего современные достижения физикохимии. Она состоит из нескольких обзоров, посвященных фундаментальным исследованиям, связанным с новой техникой и с новой технологией: горение в волновом самораспространяющемся режиме; новый бессеребряный фотографический процесс, основанный на фотохимическом инициировании фазовых превращений; явление суперионной проводимости, присущее особому состоянию кристаллического вещества (проблема твердых электролитов); влияние поверхностно-активных сред на механические свойства твердых тел, используемое как для промышленной обработки материалов, так и для объяснения крупномасштабных геологических процессов. Другая группа обзоров посвящена общим вопросам теории, в том числе квантовой химии и термодинамике.
Предназначена для научных работников и специалистов химической промышленности. Полезна преподавателям вузов, аспирантам и студентам старших курсов.
524 с., 21 табл., 39 рис., 567 литературных ссылок.
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ Академик Я. М, Колотыркин
4
1. САМОРАСПРОСТРАНЯЮЩИЙСЯ
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ СИНТЕЗ
А. Г. Мержанов
6
2 ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ СРЕД НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ Е. Д. Щукин, Л. С. Брюханова, Н. В. Перцов
46
НОВЫЙ БЕССЕРЕБРЯНЫЙ ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС М. В. Алфимов, В. Ф. Разумов
74
ТВЕРДЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ. ПРОБЛЕМЫ КРИСТАЛЛОХИМИИ СУПЕРИОННЫХ ПРОВОДНИКОВ Л. О. Атовмян, Е. А. Укше
92
НОВЫЕ МЕТОДЫ В ТЕОРИИ ХИМИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИИ А. Н. Пряхин
117
6. РАСЧЕТЫ ЭФФЕКТОВ СОЛЬВАТАЦИИ Б. Я, Симкин, И. И. Шейхет
148
НЕТЕТРАЭДРИЧЕСКИЙ ТЕТРАКООРДИНИРОВАННЫЙ АТОМ
УГЛЕРОДА В. И. Минкин. Р. М. Миняев
180
ПРЕДИСЛОВИЕ
Третья книга ежегодного обзорного издания продолжает знакомить читателя с достижениями физической химии.
Ряд обзоров выделяет горячие точки научно-технического прогресса, возникающие сегодня на стыке фундаментальных физико-химических исследований и новой технологии. Обзор А. Г. Мержанова, открывающий книгу, посвящен обнаруженному в 1967 г. новому классу процессов гетерогенного горения, протекающих без участия кислорода. Самораспространяющийся высокотемпературный синтез сразу стал объектом внимания и ученых и инженеров. Научный аспект исследований заключается в выяснении закономерностей физико-химического поведения реагирующих гетерогенных сред при высоких температурах; технологический — в изыскании совершенных технологий получения новых современных материалов.
Влияние поверхностно-активных сред на механические свойства твердых тел рассмотрено в обзоре Е. Д. Щукина, Л. С. Брю-хановой и Н. В. Перцова. Сопоставлены разные формы проявления универсального эффекта адсорбционного понижения прочности в зависимости от химической родственности тела и среды, реальной структуры твердого тела, условий деформации и разрушения. Эти исследования традиционно интересуют и фи-зико-химиков, и материаловедов (резание, сверление и другие процессы обработки материалов). Физико-химической механикой заинтересовались в последнее время и геологи, поскольку она позволяет по-новому подойти к изучению геологических процессов, происходящих при взаимодействии земной коры с такими активными жидкими средами, как магма и горячие солевые растворы.
Возможности использования фазовых превращений вещества в процессе фотографической регистрации информации обсуждены в обзоре М. В. Алфимова и В. Ф. Разумова. Наиболее перспективным для создания бессеребряных фотографических слоев высокой светочувствительности является использование фазового превращения на стадии усиления скрытого изображения. Среди примеров фотографических процессов с фазовыми превращениями подробно рассмотрен процесс, основанный на ускорении кристаллизации аморфных арилэтиленов при фотохимических превращениях.
Обзор Л. О. Атовмяна и Е. А. Укше посвящен явлению суперионной проводимости. Процесс быстрого ионного переноса в твердых телах чаще всего наблюдается в комплексных кристаллических структурах, которые включают мобильные одно-
валентные катионы и отрицательно заряженные фрагменты кристаллической решетки. Перенос подвижных ионов протекает вдоль каналов — составных частей суперионных структур.
Характерной чертой настоящего времени является плодотворное сочетание физико-химических исследований с математикой и компьютерной техникой. Машинный эксперимент успешно используется при решении ряда теоретических проблем. Так, в обзоре А. Н. Пряхина изложен новый подход к описанию химических равновесий, основанный на методе независимых разложений. Преимущество этого подхода по сравнению с традиционными заключается в расширении области его применимости. Он дает возможность описывать единым образом химические равновесия в идеальных и неидеальных системах.
Современные теоретические методы, позволяющие учесть влияние растворителя в химических процессах, их сравнительные характеристики, составляют содержание обзора Б. Я. Сим-кина и И. И. Шейхета. Показано, что перспектива исследований в области расчета эффектов сольватации заключается в комбинировании методов, развивавшихся до настоящего времени независимо, в первую очередь таких как супермолекулярный подход и машинный эксперимент.
Книгу завершает обзор В. И. Минкина и Р. М. Миняева, обсуждающий возможность существования нететраэдрического тетракоординированного углеродного атома в молекулах органических соединений. Уже выявлены новые, непредвиденные на основе классической теории строения, типы соединений с уникальными характеристиками, необычные типы маршрутов реакций на поверхностях потенциальных энергий, различающихся для прямого и обратного превращений.
По сложившейся традиции каждому обзору предшествует сравнительно популярное вступление, дающее представление о месте рассматриваемой проблемы в современной химической
науке.
науке.
Выпуская третью книгу ежегодника, редакционная коллегия надеется, что широкий круг читателей — научные работники, преподаватели вузов, специалисты химической промышленности отнесутся к ней с интересом.
Академик Я. М. КОЛОТЫРКИН
Цена: 150руб.
