Химический маятник в магнитном поле

Тик-так, тик-так, вправо-влево, вправовлево равномерно качается маятник, отсчитывая часы и минуты. Это, пожалуй, самый наглядный пример колебательного процесса. Маятник отклоняется то вправо, то влево от своего положения равновесия, и движения эти повторяются через одинаковые промежутки времени, которые называются периодом колебаний. Колебательные процессы, наверное, самые распространенные в природе. Сюда относится и ритмичное биение сердца и деятельность пульсаров.
Вот еще пример периодического процесса. Пример не совсем обычный и пока еще не совсем понятный. Скорость химической реакции колеблется в зависимости от величины приложенного магнитного поля. Этот эффект впервые удалось наблюдать в реакции образования карбонила никеля. При комнатной температуре и атмосферном давлении кристалл никеля взаимодействует с окисью углерода. При этом образуется карбонил никеля — соединение, где на каждый атом никеля приходится по четыре атома кислорода и углерода.
Скорость реакции, то есть количество образующегося в одну минуту карбонила никеля при данных условиях, остается постоянной. Это подтверждают измерения, проведенные с точностью до миллионных долей грамма. Если кристалл никеля поместить между полюсами магнита с напряженностью поля в 500 эрстед, то в одну минуту образуется один микрограмм карбонила, при напряженности в 525 эрстед — четыре микрограмма, в 550 эрстед — опять один микрограмм, а в 575 эрстед — снова четыре микрограмма вещества в одну минуту. Иначе говоря, если непрерывно изменять напряженность магнитного поля, то скорость химической реакции периодически меняется, колеблясь около некоторого «равновесного» значения. Среди возможных причин этого явления сразу же нужно отбросить изменения температуры или давления. Реакция протекает в тщательно термостатированной проточной камере. Кроме того, трудно себе представить, чтобы небольшие колебания температуры могли изменить скорость реакции в четыре раза. Тщательные измерения, проведенные по десяти раз в каждой «точке», то есть при данном значении магнитного поля, показывают, что при определенной величине магнитного поля скорость реакции стабильна. Эта скорость довольно сильно зависит от того, «ак ориентирован монокристалл никеля. Если поле направлено вдоль одной из кристаллографических осей, то зависимость скорости реакции от поля выглядит как «чистая» синусоида. Если поле направить вдоль другой оси, появляется нечто похожее на биения, которые могли бы возникнуть при сложении нескольких синусоид. Чтобы выяснить природу открытого явления, нужны кропотливые измерения в широком диапазоне напряженности магнитного поля.
Пока возможны лишь предварительные объяснения. По-видимому, удалось наблюдать квантовые эффекты, связанные с энергетическим состоянием поверхностных электронов металла в магнитном поле. Этот факт особенно интересен, так как до сих пор подобные эффекты при комнатной температуре не наблюдались. Если будет установлено, какие именно изменения в энергетическом спектре электронов приводят \"к колебаниям скорости химической реакции, то появятся прямые пути для выяснения их механизма. Реакция образования карбонила никеля, по-видимому, не уникальна. Авторы считают, что нужно искать аналогичные осцилляционные эффекты для других типов химических реакций, для других металлов и сплавов.
Всех у кого есть инструменты, когда-либо нуждались и будут нуждаться в ремонте. Предлагаем качественный ремонт и настройку музыкальных инструментов по дешевым ценам.