高壓化學方法

高壓化學方法指研究在高壓(10 000巴以上)下發生化學反應及其套用的方法 。高壓化學主要研究固態和液態。研究的問題涉及到壓力與能量的關係。一般認為,物體所受的壓力越高,其作用力所轉化成的能量足以引起電子軌道變形,產生化學反應。人們研究高壓化學方法,對認識和改造自然界,具有理論意義和實踐意義;在新材料開發方面,有許多特殊材料就是利用高溫、高壓方法合成或製成的。在2500℃和200 000大氣壓下,石墨可以轉變成金剛石。由於這壓力實際上改變了電子軌道的形狀,因而可以製成物質的新品種。例如,現在可以製成氧化矽的一個新品種,它不同於平常的氧化矽,它與氫氟酸的反應速度顯著減低。

目前實驗室所能達到的高壓已超過50萬巴,而自然界的壓力卻能高達350萬巴。依據能量與化學反應的關係,可把壓力分為三個主要範圍。①在1巴~104巴範圍內,正常的低壓化學行為占優勢,通常的價態和配位規則只有較小的偏離。②在104巴~109巴範圍內,由於壓縮而增加的能量已占化學鍵能可比,致使外層電子軌道變形,原子和分子的特性發生變化,重新組合。③在約109巴以上,電子的離域是徹底的,物質由離子和電子的混合物組成,因此化學鍵已失去意義。自然界中的岩石,礦物大多是在高溫、高壓條件下形成的。

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