✖


Jump to content

Твердый азот

Твердый азот на равнинах Спутниковой равнины на Плутоне рядом с водными ледяными горами.

Твердый азот — это ряд твердых форм элемента азота , впервые обнаруженных в 1884 году. Твердый азот в основном является предметом академических исследований, но твердый азот при низкой температуре и низком давлении является существенным компонентом тел во внешней части Солнечной системы и Твердый азот при высокой температуре и высоком давлении представляет собой мощное взрывчатое вещество с более высокой плотностью энергии, чем любой другой неядерный материал. [1]

Поколение

[ редактировать ]

Кароль Ольшевский впервые наблюдал твердый азот в 1884 году, сначала сжижая водород с помощью испаряющегося жидкого азота , а затем позволив жидкому водороду заморозить азот. [2] Испаряя пары твердого азота, Ольшевский также достиг чрезвычайно низкой температуры 48 К , что на тот момент было мировым рекордом. [3]

Современные методы обычно используют аналогичный подход: твердый азот обычно получают в лаборатории путем испарения жидкого азота в вакууме. Полученное твердое вещество является пористым. [4]

Встречаемость в природе

[ редактировать ]

Твердый азот образует большую часть поверхности Плутона (где он смешивается с твердой окисью углерода и метаном ) и спутника Нептуна Тритона . На Плутоне его впервые непосредственно наблюдали в июле 2015 года космическим зондом «Новые горизонты» , а на Тритоне — космическим зондом «Вояджер-2» в августе 1989 года. [5] [6] [7]

Большая часть поверхности Тритона покрыта гексагональной формой твердого азота (кристаллическая фаза β), которую на этой синтетической цветной фотомозаике можно увидеть как голубовато-зеленую полосу вокруг экватора.

Даже при низких температурах твердого азота он довольно летуч и может возгоняться , образуя атмосферу, или конденсироваться обратно в азотный иней. По сравнению с другими материалами твердый азот теряет сцепление течет в виде ледников при низком давлении и при накоплении . Однако его плотность выше, чем у водяного льда, поэтому силы плавучести естественным образом переносят глыбы водяного льда к поверхности. Действительно, «Новые горизонты» наблюдали «плавающий» водяной лед поверх азотного льда на поверхности Плутона. [5]

На Тритоне твердый азот принимает форму кристаллов инея и прозрачного слоя отожженного азотного льда, часто называемого «глазурью». [7] наблюдал извержения газообразного азота «Вояджер-2» из приполярных регионов вокруг южной полярной ледяной шапки Тритона. [8] Возможное объяснение этого наблюдаемого явления состоит в том, что Солнце светит сквозь прозрачный слой азотного льда, нагревая нижние слои. Азот возгоняется и в конечном итоге вырывается через отверстия в верхнем слое, унося с собой пыль и создавая темные полосы.

Переходы к жидким аллотропам

[ редактировать ]

плавление

[ редактировать ]

При стандартном атмосферном давлении температура плавления N 2 составляет 63,23 К. [9]

Как и большинство веществ, азот плавится при более высокой температуре с увеличением давления окружающей среды до 50 ГПа , когда ожидается полимеризация жидкого азота . [10] [11] В этой области температура плавления увеличивается со скоростью примерно 190 К/ГПа . [10] Выше 50 ГПа температура плавления падает. [11]

Наблюдаемые температуры плавления № 2 [10]
Давление ( ГПа ) Температура ( К )
2.8 308
4 368
7 484
50 1920
71 [11] 1400

Сублимация

[ редактировать ]

Азот имеет тройную точку при 63,14 ± 0,06 К и 0,1255 ± 0,0005 бар ; ниже этого давления твердый азот сублимируется непосредственно в газ. [12] При таких низких давлениях азот существует только в двух известных аллотропах: α-азот (ниже 35 К ) и β-азот ( 35–63 К ). Измерения давления пара в диапазоне 20–63 К позволяют получить следующие эмпирические формулы : [12]

Растворимость в обычных криогенах

[ редактировать ]

Твердый азот мало растворим в жидком водороде . Судя по растворимости в при температуре 60–75 К газообразном водороде , [13] Зейдал и др. подсчитано, что жидкий водород при 15 К может растворять (1–10) × 10 10 (молекула Н 2 )/см 3 . [14] При температуре кипения водорода с избытком твердого азота растворенная мольная доля равна 10 −8 . При 32,5 К (чуть ниже точки кипения H 2 ) и 15 атм , максимальная мольная концентрация растворенного N 2 составляет 7,0 × 10 −6 . [15] Азот и кислород смешиваются в жидкой фазе, но разделяются в твердой фазе. При этом первыми вымерзают избыток азота (плавится при 63 К) или кислорода (плавится при 55 К), а эвтектический жидкий воздух замерзает при 50 К. [16]

Кристаллическая структура

[ редактировать ]

Кристаллы азота

[ редактировать ]

При нормальном и умеренном давлении азот образует N 2 молекулы ; при низкой температуре дисперсионных сил Лондона достаточно для затвердевания этих молекул. [17]

а и б

[ редактировать ]

Твердый азот при атмосферном давлении разделяет две фазы: α- и β-азот.

Ниже 35,6 К азот принимает кубическую структуру с пространственной группой Pa 3 ; тот Молекулы N 2 расположены на диагоналях тела куба элементарной ячейки. При низких температурах α-фаза может сжиматься до 3500 атм, прежде чем она изменится (на γ), а при повышении температуры выше 20 К это давление возрастает примерно до 4500 атм . При 21 К размер элементарной ячейки составляет 5,667 Å , ​​уменьшаясь до 5,433 Å под давлением 3785 бар . [10] [18]

При температуре выше 35,6 К (пока он не расплавится) азот принимает гексагональную плотноупакованную структуру с соотношением элементарных ячеек. c ⁄ a ≈ 1.633 = √ 8 ⁄ 3 . Молекулы азота случайно наклонены под углом 55° из-за сильного квадруполь -квадрупольного взаимодействия. При 45 К элементарная ячейка имеет a = 4,050 Å и c = 6,604 Å , но они уменьшаются при 4125 атм и 49 K до a = 3,861 Å и c = 6,265 Å . При более высоких давлениях c ⁄ a практически не имеет изменений. [10] [18]

с

[ редактировать ]

Тетрагональная γ-форма существует при низких температурах ниже 44,5 К и давлениях около 0,3–3 ГПа . Тройная точка α/β/γ 2 возникает при 0,47 ГПа и 44,5 К. Образование γ-диазота демонстрирует существенный изотопный эффект : при 20 К изотоп 15 N переходит в γ-форму при давлении на 400 атм (0,041 ГПа) ниже, чем природный азот.

Пространственная группа γ-фазы — P 4 2 / mnm . При 20 К и 4000 бар элементарная ячейка имеет постоянную решетки a = 3,957 Å и c = 5,109 Å .

Сами молекулы азота располагаются по P 4 2 / mnm схеме f [Примечание 1] и принять форму вытянутого сфероида длиной 4,34 Å и диаметром 3,39 Å . [Примечание 2] Молекулы могут колебаться до 10° в плоскости ab и до 15° в направлении оси c . [10] [18]

d, d loc и e

[ редактировать ]

При высоком давлении (но температуре окружающей среды) диазот принимает кубическую δ-форму с пространственной группой pm 3 n и восемью молекулами на элементарную ячейку. Эта фаза имеет постоянную решетки 6,164 Å (при 300 К и 4,9 ГПа ). [19] д- N 2 допускает две тройные точки. (δ- N 2 , б- N 2 , жидкость) тройная точка возникает где-то около 8–10 ГПа и 555–578 К. [10] (δ- N 2 , б- N 2 , с- N 2 ) тройная точка возникает при 2,3 ГПа и 150 К . [19]

Внутри ячеек решетки сами молекулы имеют неупорядоченную ориентацию, [20] но увеличение давления вызывает фазовый переход в немного другую фазу, δloc , в которой молекулярные ориентации постепенно упорядочиваются, различие, которое видно только с помощью рамановской спектроскопии . [21] При высоком давлении (примерно 2–13 ГПа ) и низкой температуре [Примечание 3] ориентации молекул азота полностью упорядочиваются в ромбоэдрическую ε-фазу, которая следует пространственной группе R 3 c . [10] [20] [23] Размеры ячейки a = 8,02 Å , b = 8,02 Å , c = 11,104 Å , α = β = 90° , γ = 120° , объём 618,5 Å. 3 , Z = 24 . [24]

Растворенный Он может стабилизировать ε- N 2 при более высоких температурах или более низких давлениях от превращения в δ- N 2 (см. § Родственные вещества ). [20]

г

[ редактировать ]

Свыше 60 ГПа , ε- N 2 переходит в орторомбическую фазу, обозначенную ζ- Н 2 . Нет измеримого разрыва в объеме на молекулу между ε- N 2 и ζ- Н 2 . Структура ζ- N 2 очень похож на ε- N 2 , с небольшими различиями в ориентации молекул. ζ- N 2 принимает моноклинную пространственную группу C 2/ c и имеет константы решетки a = 7,580 Å , b = 6,635 Å , c = 5,018 Å и β = 97,64° с шестнадцатью молекулами на элементарную ячейку. [25]

я и я

[ редактировать ]

Дальнейшее сжатие и нагревание приводит к образованию двух кристаллических фаз азота с удивительной метастабильностью. [26]

г- Фаза N 2 , сжатая до 95 ГПа , а затем нагретая до температуры более 600 К, образует однородно полупрозрачную структуру, называемую θ-азот. [26]

Доступ к ι-фазе можно получить, изобарно нагревая ε- N 2 до 750 К при 65 ГПа или изотермическая декомпрессия θ- N 2 до 69 ГПа при 850 К. [27] ι- Кристаллическая структура N 2 характеризуется примитивной моноклинной решеткой с размерами элементарной ячейки: a = 9,899(2) Å , b = 8,863(2) Å , c = 8,726(2) Å и β = 91,64(3)° при 56 ГПа и температура окружающей среды. Пространственная группа — P 2 1 / c , а элементарная ячейка содержит 48 Молекулы N 2 расположены в слоистую структуру. [28]

После сброса давления θ- N 2 не возвращается в ε- N 2 примерно до 30 ГПа ; ι- N 2 преобразуется в ε- N 2 примерно до 23 ГПа . [26]

«Черный фосфор» азот

[ редактировать ]

При сжатии азота до давления 120–180 ГПа и температуры выше 4000 ° С [29] [30] азот принимает кристаллическую структуру («bp-N»), идентичную структуре черного фосфора (ромбическая, пространственная группа Cmce ). [31] Как и черный фосфор, bp-N является электрическим проводником. [32] Существование структуры bp-N соответствует поведению более тяжелых пиктогенов и подтверждает тенденцию, согласно которой элементы при высоком давлении принимают те же структуры, что и более тяжелые конгенеры при более низких давлениях. [33]

Кристаллы олигомера

[ редактировать ]

Гексагонально-слоистый полимерный азот

[ редактировать ]

Гексагонально-слоистый полимерный азот (HLP-N) экспериментально синтезирован при 244 ГПа и 3300 К. Он использует тетрагональную элементарную ячейку ( P 4 2 bc ), в которой атомы азота с одинарной связью образуют два слоя взаимосвязанных N 6 шестиугольников. HPL-N метастабилен при давлении не менее 66 ГПа. [34]

Линейные формы (N 6 и N 8 )

[ редактировать ]
Линейный N 8 , изомер EEE ( транс ; изомер EZE – не показан – является цис ) по Hirschberg et al. (2014) [35]

В результате разложения азида гидразиния при высоком давлении и низкой температуре образуется молекулярное твердое вещество, состоящее из линейных цепочек из 8 атомов азота ( N≡N + −N − −N=N−N − −N + ≡Н ). Моделирование показывает, что N 8 стабилен при низких температурах и давлениях (< 20 ГПа); на практике, как сообщается N 8 разлагается на ε-аллотроп ниже 25 ГПа, но остаток остается при давлении всего 3 ГПа. [35] [36]

Линейное письмо N 6 по Хиршбергу и др. (2014) [37]

Грехнер и др. в 2016 году предсказал, что аналогичный аллотроп с шестью атомами азота должен существовать в условиях окружающей среды. [37]

Аморфные и сетевые аллотропы

[ редактировать ]

Немолекулярные формы твердого азота обладают самой высокой из известных плотностью неядерной энергии. [1]

м

[ редактировать ]

ζ-N 2 При сжатии фазы при комнатной температуре выше 150 ГПа образуется аморфная форма. [1] Это узкозонный полупроводник, обозначенный как μ-фаза. Мю-фазу довели до атмосферного давления, предварительно охладив ее до 100 К. [38]

или

[ редактировать ]

η-N представляет собой полупроводниковую аморфную форму азота. Он образуется при давлениях около 80–270 ГПа и температурах 10–510 К. В отраженном свете он кажется черным, но пропускает немного красного или желтого света. В инфракрасном диапазоне имеется полоса поглощения около 1700 см. −1 . При еще более высоком давлении, примерно 280 ГПа , запрещенная зона закрывается и η-азот металлизируется. [39]

Кубический левый

[ редактировать ]

При давлении выше 110 ГПа и температуре около 2000 К азот образует сетчатую твердую структуру , связанную ковалентными связями в кубической структуре, сокращенно cg-N. Форма кубического гош имеет пространственную группу I 2 1 3. Каждая элементарная ячейка имеет длину ребра 3,805 Å и содержит восемь атомов азота. [23] Сетка cg-N состоит из сросшихся колец атомов азота; у каждого атома валентные углы очень близки к тетраэдрическим. Положение неподеленных пар электронов выбирается таким образом, чтобы их перекрытие было минимальным. [38]

Предполагается, что кубическая структура азота будет иметь длину связей 1,40 Å, валентные углы 114,0 ° и двугранные углы -106,8 °. Термин «гош» относится к нечетным двугранным углам: если бы он был 0 °, его называли бы цис , а если 180 °, его называли бы транс . Двугранный угол Φ связан с валентным углом θ соотношением sec(Φ) = sec(θ) − 1. Координата одного атома в элементарной ячейке в точках x,x,x также определяет валентный угол соотношением cos(θ) = х(х-1/4)/(х 2 +(х-1/4) 2 ). [40]

Все связи в cg-N имеют одинаковую длину: 1,346 Å при 115 ГПа . [1] [41] Это говорит о том, что все связи имеют один и тот же порядок : одинарная связь несет энергию 4,94 эВ/атом . Напротив, тройная связь в газообразном азоте несет энергию всего 0,83 эВ/атом , так что релаксация в газообразную форму предполагает огромное выделение энергии: больше, чем любая другая неядерная реакция. [1] [42] По этой причине кубический азот исследуется на предмет использования во взрывчатых веществах и ракетном топливе. [1] Оценки его плотности энергии различаются: моделирование прогнозирует 10–33 кДж / г , что составляет 160–300% плотности энергии октогена . [43] [44]

cg-N также очень жесткий с модулем объемного сжатия около 298 ГПа , как у алмаза. [41]

Поли-Н

[ редактировать ]

Еще одна сеть твердого азота, названная поли-N и сокращенно p N, была предсказана в 2006 году. [23] p N имеет пространственную группу C 2/ c и размеры ячейки a = 5,49 Å, β = 87,68°. Теоретически прогнозируются другие полимерные формы с более высоким давлением, и ожидается, что металлическая форма будет, если давление будет достаточно высоким. [45]

Другие

[ редактировать ]

Другие фазы твердого диазота называются ζ'-N 2 и κ-N 2 . [38]

Массовые свойства

[ редактировать ]

При 58 К предел прочности при сжатии составляет 0,24 МПа . Прочность увеличивается с понижением температуры и составляет 0,54 МПа при 40,6 К. Модуль упругости варьируется от 161 до 225 МПа в том же диапазоне. [46]

Теплопроводность . твердого азота составляет 0,7 Вт·м −1 К −1 . [47] Теплопроводность меняется в зависимости от температуры, и соотношение определяется как k = 0,1802×T. 0.1041 Вт м −1 К −1 . [48] Удельная теплоемкость равна 926,91×e. 0,0093 Т джоули на килограмм на кельвин. [48] Его внешний вид при 50 К — прозрачный, а при 20 К — белый.

Азотный иней имеет плотность 0,85 г см. −3 . [49] В качестве сыпучего материала кристаллы спрессованы вместе, а плотность близка к плотности воды. Он зависит от температуры и определяется как ρ = 0,0134 Тл. 2 − 0,6981 Т + 1038,1 кг/м 3 . [48] Объемный коэффициент расширения равен 2×10. −6 Т 2 − 0,0002 Т + 0,006 К −1 . [48]

Показатель преломления при 6328 Å равен 1,25 и практически не меняется с температурой. [49]

Скорость звука [ нужны разъяснения ] в твердом азоте составляет 1452 м/с при 20 К и 1222 м/с при 44 К. Продольная скорость колеблется от 1850 м/с при 5 К до 1700 м/с при 35 К. С повышением температуры азот меняет фазу и Продольная скорость быстро падает в небольшом диапазоне температур до уровня ниже 1600 м/с, а затем медленно падает до 1400 м/с вблизи точки плавления. Поперечная скорость значительно ниже и составляет от 900 до 800 м/с в том же диапазоне температур. [17]

Модуль объемного сжатия SN 2 составляет 2,16 ГПа при 20 К и 1,47 ГПа при 44 К. [17] При температуре ниже 30 К твердый азот подвергается хрупкому разрушению , особенно если напряжение прикладывается быстро. Выше этой температуры тип разрушения – пластическое разрушение . При понижении температуры на 10 К твердый азот становится в 10 раз более жестким. [17]

[ редактировать ]

Под давлением азот может образовывать кристаллические соединения Ван-дер-Ваальса с другими молекулами. Он может образовывать ромбическую фазу с метаном выше 5 ГПа. [50] С гелием He(N 2 ) 11 . образуется [20] N 2 кристаллизуется с водой в клатрате азота и в смеси с кислородом О 2 и водой в клатрате воздуха . [51]

Гелий

[ редактировать ]

Твердый азот может растворять 2 мольных % гелия под давлением в его неупорядоченных фазах, таких как γ-фаза. При более высоком давлении гелия (9 мол.%) Он может реагировать с ε-азотом с образованием гексагонального кристаллического соединения Ван-дер-Ваальса с двойным лучепреломлением . Элементарная ячейка содержит 22 атома азота и 2 атома гелия. Его объем составляет 580 Å. 3 для давления 11 ГПа, уменьшающегося до 515 Å 3 при 14 ГПа. [20] Это напоминает ε-фазу. [52] При 14,5 ГПа и 295 К элементарная ячейка имеет пространственную группу P 6 3 / m и a=7,936 Å c=9,360 Å. При 28 ГПа происходит переход, при котором ориентация молекул N 2 становится более упорядоченной. Когда давление на He(N 2 ) 11 превышает 135 ГПа, вещество меняет цвет с прозрачного на черное и принимает аморфную форму, подобную η-N 2 . [53]

Метан

[ редактировать ]

Твердый азот может кристаллизоваться с добавлением некоторого количества твердого метана. При 55 К молярное процентное содержание может достигать 16,35% CH 4 , а при 40 К – всего 5%. В комплементарной ситуации твердый метан может содержать в своих кристаллах некоторое количество азота, до 17,31%. При понижении температуры в твердом азоте растворяется меньше метана, а растворимость метана в α-N 2 существенно падает. Эти смеси преобладают во внешних объектах Солнечной системы, таких как Плутон , на поверхности которых есть как азот, так и метан . [54] При комнатной температуре при давлениях более 5,6 ГПа образуется клатрат метана и азота в соотношении 1:1. [55]

Окись углерода

[ редактировать ]

Молекула угарного газа (СО) по размерам очень похожа на диазот и может смешиваться во всех пропорциях с твердым азотом без изменения кристаллической структуры. Угарный газ также содержится на поверхности Плутона и Тритона в концентрациях ниже 1%. Изменения ширины инфракрасной линии поглощения угарного газа могут выявить концентрацию. [56]

Благородные газы

[ редактировать ]

Атомы неона или ксенона также могут включаться в твердый азот в β- и δ-фазах. Включение неона сдвигает фазовую границу β-δ до более высоких давлений. [57] Аргон также хорошо смешивается с твердым азотом. [57] Для составов аргона и азота с содержанием азота от 60 до 70% гексагональная форма остается стабильной до 0 К. [58] Соединение Ван-дер-Ваальса ксенона и азота существует при давлении выше 5,3 ГПа. [57] Соединение Ван-дер-Ваальса неона и азота было показано с помощью рамановской спектроскопии . [57] Соединение имеет формулу (N 2 ) 6 Ne 7 . Он имеет гексагональную структуру с а=14,400 с=8,0940 при давлении 8 ГПа. Соединение Ван-дер-Ваальса с аргоном не известно. [59]

Водород

[ редактировать ]

С дидейтерием выходит клатрат (N 2 ) 12 D 2 около 70 ГПа . [60]

Кислород

[ редактировать ]

Твердый азот может замещаться на одну пятую кислородом O 2 и при этом сохранять ту же кристаллическую структуру. [61] δ-N 2 может быть замещен до 95% O 2 и сохранять ту же структуру. Твердый O 2 может иметь только твердый раствор с 5% или менее N 2 . [61]

Использовать

[ редактировать ]

Твердый азот используется в смеси с жидким азотом для более быстрого охлаждения, чем при использовании только жидкого азота, что полезно для таких применений, как криоконсервация спермы . [62] Полутвердую смесь также можно назвать слякотным азотом. [63] или СН2. [64]

Твердый азот используется в качестве матрицы для хранения и изучения активных химических веществ, таких как свободные радикалы или изолированные атомы. [65] Одно из применений - изучение динитрогенных комплексов металлов изолированно от других молекул. [66]

Реакции

[ редактировать ]

При облучении твердого азота высокоскоростными протонами или электронами образуется несколько реактивных радикалов, в том числе атомарный азот (N), катионы азота (N + ), катион азота (N 2 + ), тринитрогенные радикалы (N 3 и N 3 + ) и азид (N 3 − ). [67]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Внутри элементарной ячейки атомы расположены в позициях ( x , x ,0), (- x ,- x ,0), ( 1 ⁄ 2 + х , 1 ⁄ 2 – х , 1 ⁄ 2 ), ( 1 ⁄ 2 – х , 1 ⁄ 2 + х , 1 ⁄ 2 ) где Икс знак равно (молекулярное межатомное расстояние) / ( √ 8 а ) .Это соответствует молекулам, выстроенным в ряды из конца в конец по диагонали на плоскости ab. Эти ряды укладываются рядом, причем молекулы смещены на половину их длины, образуя слои в плоскости (001), перпендикулярной оси c . Затем слои накладываются друг на друга, каждый из которых поворачивается на 90° по сравнению с плоскостью ниже.
  2. ^ Из-за принципа неопределенности волновые функции электронов для N 2 имеют бесконечную протяженность. Указанные размеры соответствуют произвольному обрезанию при плотности электронов 0,0135 (e − )/Ой 3 .
  3. ^ Температура фазового перехода ε-δ существенно зависит от давления. При давлении 2 ГПа переход происходит около 50 К. [22]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с д и ж Еремец, М.И.; Гаврилюк, А.Г.; Серебряная, НР; Троян, Айова; Дзивенко Д.А.; Белер, Р.; Мао, Гонконг; Хемли, Р.Дж. (2004). «Структурное преобразование молекулярного азота в одноатомное состояние при высоких давлениях» (PDF) . Журнал химической физики . 121 (22): 11296–300. Бибкод : 2004JChPh.12111296E . дои : 10.1063/1.1814074 . ПМИД   15634085 . S2CID   25122837 .
  2. ^ Ольшевский, К (1884). «Новые испытания сжижения водорода. Затвердевание и критическое давление азота» . Еженедельные отчеты сессий Академии наук (на французском языке). 98 : 913–915.
  3. ^ Коэн, EGD (1 января 1977 г.). «К абсолютному нулю: в течение последних трех столетий попытки приблизиться к абсолютному нулю температуры привели к открытию многих важных явлений, включая сверхпроводимость и сверхтекучесть». Американский учёный . 65 (6): 752–758. Бибкод : 1977AmSci..65..752C . JSTOR   27848176 .
  4. ^ Михальченко Р.С.; Гетманец В.Ф.; Архипов В.Т. (сентябрь 1972 г.). «Особенности теплопередачи в пористом твердом азоте». Журнал инженерной физики . 23 (3): 1075–1081. Бибкод : 1972JEP....23.1075M . дои : 10.1007/BF00832213 . S2CID   121585322 .
  5. ^ Перейти обратно: а б «Таинственные парящие холмы Плутона» . НАСА. 04 февраля 2016 г. Проверено 1 мая 2016 г.
  6. ^ «Текущие азотные ледники видны на поверхности Плутона после пролета аппарата «Новые горизонты»» . АВС . 25 июля 2015 года . Проверено 6 октября 2015 г.
  7. ^ Перейти обратно: а б Маккиннон, Уильям Б.; Кирк, Рэндольф Л. (2014). «Тритон» . В Споне, Тилман; Брейер, Дорис; Джонсон, Торренс (ред.). Энциклопедия Солнечной системы (3-е изд.). Амстердам; Бостон: Эльзевир . стр. 861–882. ISBN  978-0-12-416034-7 .
  8. ^ «Нептун: Спутники: Тритон» . НАСА . Архивировано из оригинала 15 октября 2011 года . Проверено 21 сентября 2007 г.
  9. ^ Лиде, Дэвид Р. (1990–1991). Справочник CRC по физике и химии (71-е изд.). Бока-Ратон, Анн-Арбор, Бостон: CRC Press, Inc. стр. 4–22 (одна страница).
  10. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Тонков Е. Ю.; Понятовский Е.Г. (15 ноября 2004 г.). Фазовые превращения элементов под высоким давлением . ЦРК Пресс. стр. 126–132. ISBN  978-0-8493-3367-5 .
  11. ^ Перейти обратно: а б с Мукерджи, Гутам Дев; Бёлер, Рейнхард (30 ноября 2007 г.). «Кривая плавления азота при высоком давлении и фазовый переход жидкость-жидкость». Письма о физических отзывах . 99 (22): 225701. Бибкод : 2007PhRvL..99v5701M . doi : 10.1103/PhysRevLett.99.225701 . ПМИД   18233298 .
  12. ^ Перейти обратно: а б Фрай, Н.; Шмитт, Б. (декабрь 2009 г.). «Сублимация льдов, представляющих астрофизический интерес: библиографический обзор». Планетарная и космическая наука . 57 (14–15): 2053–2080. Бибкод : 2009P&SS...57.2053F . дои : 10.1016/j.pss.2009.09.011 .
  13. ^ Омар, Миннесота; Докупил, З. (1 января 1962 г.). «Некоторые дополнительные измерения по парожидкостному равновесию системы водород-азот при температурах выше тройной точки азота» . Физика . 28 (1): 33–43. Бибкод : 1962Phy....28...33O . дои : 10.1016/0031-8914(62)90089-7 . ISSN   0031-8914 .
  14. ^ Зейдель, генеральный директор; Марис, HJ; Уильямс, ФИБ; Кардон, JG (2 июня 1986 г.). «Переохлаждение жидкого водорода». Письма о физических отзывах . 56 (22): 2380–2382. Бибкод : 1986PhRvL..56.2380S . doi : 10.1103/PhysRevLett.56.2380 . ПМИД   10032971 .
  15. ^ Омар, Миннесота; Докупил, З. (май 1962 г.). «Растворимость азота и кислорода в жидком водороде при температуре от 27 до 33 К». Физика . 28 (5): 461–471. Бибкод : 1962Phy....28..461O . дои : 10.1016/0031-8914(62)90033-2 .
  16. ^ Кохенбургер, Томас М.; Громанн, Штеффен; Олльрих, Лотар Р. (2015). «Оценка двухступенчатого каскада смешанного хладагента для охлаждения ВТС ниже 60 К» . Процессия по физике . 67 : 227–232. Бибкод : 2015PhPro..67..227K . дои : 10.1016/j.phpro.2015.06.039 .
  17. ^ Перейти обратно: а б с д Ямасита, Ясуюки; Като, Манабу; Аракава, Масахико (июнь 2010 г.). «Экспериментальное исследование реологических свойств поликристаллического твердого азота и метана: последствия для тектонических процессов на Тритоне». Икар . 207 (2): 972–977. Бибкод : 2010Icar..207..972Y . дои : 10.1016/j.icarus.2009.11.032 .
  18. ^ Перейти обратно: а б с Шуч, А.Ф.; Миллс, Р.Л. (1970). «Кристаллические структуры трех модификаций азота 14 и азота 15 при высоком давлении». Журнал химической физики . 52 (12): 6000–6008. Бибкод : 1970ЖЧФ..52.6000С . дои : 10.1063/1.1672899 .
  19. ^ Перейти обратно: а б Кромер, DT; Миллс, РЛ; Шифери, Д.; Швальбе, Луизиана (15 января 1981 г.). «Структура N2 при 49 кбар и 299 К». Acta Crystallographica Раздел B: Структурная кристаллография и кристаллохимия . 37 (1): 8–11. Бибкод : 1981AcCrB..37....8C . дои : 10.1107/S0567740881002070 .
  20. ^ Перейти обратно: а б с д и Вос, WL; Палец, LW; Хемли, Р.Дж.; Ху, JZ; Мао, Гонконг; Схоутен, Дж. А. (2 июля 1992 г.). «Соединение Ван-дер-Ваальса высокого давления в твердых азотно-гелиевых смесях». Природа . 358 (6381): 46–48. Бибкод : 1992Natur.358...46V . дои : 10.1038/358046a0 . S2CID   4313676 .
  21. ^ Тассини, Леонардо; Горелли, Федерико; Уливи, Лоренцо (4 февраля 2005 г.). «Высокотемпературные структуры и ориентационный беспорядок в сжатом твердом азоте» . Журнал химической физики . 122 (7): 074701. Бибкод : 2005JChPh.122g4701T . дои : 10.1063/1.1849154 . ISSN   0021-9606 . ПМИД   15743259 .
  22. ^ Миллс, РЛ; Олинджер, Барт; Кромер, Д.Т. (1986). «Структуры и фазовые диаграммы N2 и CO до 13 ГПа методом рентгеновской дифракции» . Журнал химической физики . 84 (5):2837. Бибкод : 1986ЖЧФ..84.2837М . дои : 10.1063/1.450310 .
  23. ^ Перейти обратно: а б с Котакоски, Дж.; Альбе, К. (10 апреля 2008 г.). «Первые принципы расчета твердого азота: сравнительное исследование фаз высокого давления». Физический обзор B . 77 (14): 144109. Бибкод : 2008PhRvB..77n4109K . дои : 10.1103/PhysRevB.77.144109 .
  24. ^ НИМС. «База данных рабочих материалов Atom» . Проверено 3 октября 2015 г.
  25. ^ Ланиэль, Доминик; Трибель, Флориан; Асландюков Андрей; Спендер, Джеймс; Раньери, Умбертолука; Федотенко Тимофей; Глазырин Константин; Брайт, Элеонора Лоуренс; Харитон, Стелла; Прокопенко Виталий Борисович; Абрикосов Игорь А.; Дубровинский, Леонид; Дубровинская, Наталья (05.10.2023). «Название: Определение структуры ζ-N2 по данным монокристаллической рентгеновской дифракции и теоретическое предположение об образовании аморфного азота» . Природные коммуникации . 14 (1): 6207. doi : 10.1038/s41467-023-41968-2 . ISSN   2041-1723 . ПМЦ   10556017 . ПМИД   37798268 .
  26. ^ Перейти обратно: а б с Гончаров А.; Грегорьянц, Э. (15 апреля 2004 г.). Твердый азот в экстремальных условиях высокого давления и температуры . Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса Специальные коллекции (отчет). Химия в экстремальных условиях. Архивировано (PDF) из оригинала 28 января 2017 года . Проверено 6 декабря 2021 г.
  27. ^ Грегорьянц, Э.; Гончаров А.Ф.; Хемли, Р.Дж.; Мао, Гонконг; Сомаязулу, М.; Шен, Г. (13 декабря 2002 г.). «Рамановское, инфракрасное и рентгеновское исследование новых фаз азота при высоких давлениях и температурах». Физ. Преподобный Б. 66 (22): 224108. Бибкод : 2002PhRvB..66v4108G . дои : 10.1103/physrevb.66.224108 .
  28. ^ Тернбулл, Р.; Ханфланд, М.; Биннс, Дж.; Мартинес-Каналес, М.; Фрост, М.; Маркес, М.; Хауи, Р.; Грегорьянц, Э. (9 ноября 2018 г.). «Необычайно сложная фаза плотного азота в экстремальных условиях» . Природные коммуникации . 9 (1): 4717. Бибкод : 2018NatCo...9.4717T . дои : 10.1038/s41467-018-07074-4 . ПМК   6226474 . ПМИД   30413685 .
  29. ^ «Никогда ранее не встречавшиеся «черные азотные» пробки загадки в таблице Менделеева» . Новый Атлас . 2 июня 2020 г. Проверено 16 июля 2020 г.
  30. ^ «Черный азот» — ученые решают загадку таблицы Менделеева . На: SciTechDaily. 6 июня 2020 г.
  31. ^ Ланиэль, Доминик; Винклер, Бьорн; Федотенко Тимофей; Пахомова, Анна; Харитон, Стелла; Мильман, Виктор; Прокопенко, Виталий; Дубровинский, Леонид; Дубровинская, Наталья (28 мая 2020 г.). «Полимерный аллотроп азота высокого давления со структурой черного фосфора». Письма о физических отзывах . 124 (21): 216001. arXiv : 2003.02758 . Бибкод : 2020PhRvL.124u6001L . doi : 10.1103/PhysRevLett.124.216001 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   32530671 . S2CID   212414928 .
  32. ^ Делберт, Кэролайн (4 июня 2020 г.). «Ученые создали черный азот» . Популярная механика . Проверено 16 июля 2020 г.
  33. ^ Минералогия сверхвысокого давления: физика и химия недр Земли . Хемли, Рассел Дж. (Рассел Джулиан). Вашингтон, округ Колумбия: Минералогическое общество Америки. 1998. ISBN  0-939950-48-0 . OCLC   40542380 . {{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  34. ^ Ланиэль, Д.; Женесте, Г.; Век, Г.; Мезуар, М.; Лубейр, П. (11 февраля 2019 г.). «Гексагонально-слоистая полимерная азотная фаза, синтезированная при давлении около 250 ГПа». Письма о физических отзывах . 122 (6): 066001. Бибкод : 2019PhRvL.122f6001L . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.066001 . ISSN   0031-9007 . ПМИД   30822079 . S2CID   73462260 .
  35. ^ Перейти обратно: а б Хиршберг, Барак; Крылова Анна Ивановна; Гербер, Р. Бенни (январь 2014 г.). «Расчеты предсказывают стабильный молекулярный кристалл N8» (PDF) . Природная химия . 6 (1): 52–56. Бибкод : 2014НатЧ...6...52Н . дои : 10.1038/nchem.1818 . ISSN   1755-4349 . ПМИД   24345947 .
  36. ^ Дюваль, Сакун; Рю, Янг-Джей; Ким, Минсоб; Ю, Чунг-Шик; Банг, Сора; Ким, Кёнтэ; Хур, Нам Хви (07 апреля 2018 г.). «Превращение азида гидразиния в молекулярный N8 при 40 ГПа» . Журнал химической физики . 148 (13): 134310. Бибкод : 2018JChPh.148m4310D . дои : 10.1063/1.5021976 . ISSN   0021-9606 . ОСТИ   1432864 . ПМИД   29626901 .
  37. ^ Перейти обратно: а б Майкл Дж. Грешнер и др. (апрель 2016 г.). « Новый аллотроп азота как материал с высокой плотностью энергии ». Журнал физической химии A 120 (18). doi:10.1021/acs.jpca.6b01655 .
  38. ^ Перейти обратно: а б с Плащенка, Душан; Мартоняк, Роман (7 марта 2015 г.). «Пути трансформации в твердом азоте высокого давления: от молекулярного N2 к полимерному cg-N». Журнал химической физики . 142 (9): 094505. arXiv : 1412.1246 . Бибкод : 2015JChPh.142i4505P . дои : 10.1063/1.4908161 . ПМИД   25747092 . S2CID   119112608 .
  39. ^ Грегорьянц, Евгений; Гончаров Александр Ф.; Хемли, Рассел Дж.; Мао, Хо-гван (13 июля 2001 г.). «Аморфный азот высокого давления». Физический обзор B . 64 (5): 052103. arXiv : cond-mat/0105101v1 . Бибкод : 2001PhRvB..64e2103G . дои : 10.1103/PhysRevB.64.052103 . S2CID   119343638 .
  40. ^ Майлиот, К.; Ян, Л.Х.; МакМахан, АК (1 декабря 1992 г.). «Полимерный азот» . Физический обзор B . 46 (22): 14419–14435. Бибкод : 1992PhRvB..4614419M . дои : 10.1103/PhysRevB.46.14419 . ПМИД   10003540 .
  41. ^ Перейти обратно: а б Бёлер, Рейнхард (ноябрь 2005 г.). «Алмазные элементы и новые материалы» . Материалы сегодня . 8 (11): 34–42. дои : 10.1016/S1369-7021(05)71158-5 .
  42. ^ Еремец Михаил Иванович; Гаврилюк Александр Георгиевич; Троян, Иван А.; Дзивенко Дмитрий А.; Бёлер, Рейнхард (4 июля 2004 г.). «Основная кубическая форма азота». Природные материалы . 3 (8): 558–563. Бибкод : 2004NatMa...3..558E . дои : 10.1038/nmat1146 . ПМИД   15235595 . S2CID   38483662 .
  43. ^ Ю, Чунг-Шик (февраль 2003 г.). «Новые функциональные расширенные твердые тела в экстремальных условиях» . ДТИК . п. 11. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 5 октября 2015 г.
  44. ^ Бондарчук Сергей Владимирович; Минаев, Борис Ф. (2017). «Односвязной тригональный азотный аллотроп со сверхвысокой энергетической плотностью - химический двойник кубической формы азота» . Физическая химия Химическая физика . 19 (9): 6698–6706. Бибкод : 2017PCCP...19.6698B . дои : 10.1039/C6CP08723J . PMID   28210733 – через Королевское химическое общество.
  45. ^ Ма, Янмин; Оганов Артем Р.; Ли, Чжэньвэй; Се, Ю; Котакоски, Яни (9 февраля 2009 г.). «Новые конструкции высокого давления полимерного азота». Письма о физических отзывах . 102 (6): 065501. Бибкод : 2009PhRvL.102f5501M . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.065501 . ПМИД   19257600 .
  46. ^ Педерсон, RC; Миллер, компакт-диск; Арвидсон, Дж. М.; Блаунт, К.; Шульце, М. (1998). «Задачи определения механических свойств твердого азота и композита твердого азота и пены алюминия (40 К – 61 К)» . В Балачандране, УБ; Губсер, Д.Г.; Хартвиг, КТ; Рид, Р.; Уорнс, Вашингтон; Бардос, Вирджиния (ред.). Достижения криогенной техники (материалы) . Том. 44. Springer Science & Business Media . стр. 339–347. ISBN  9781475790566 .
  47. ^ Кук, Т.; Дэйви, Г. (июнь 1976 г.). «Плотность и теплопроводность твердого азота и углекислого газа». Криогеника . 16 (6): 363–369. Бибкод : 1976Крио...16..363C . дои : 10.1016/0011-2275(76)90217-4 .
  48. ^ Перейти обратно: а б с д Троубридж, Эй Джей; Мелош, HJ; Стеклофф, Дж. К.; Фрид, AM (1 июня 2016 г.). «Энергичная конвекция как объяснение многоугольного рельефа Плутона». Природа . 534 (7605): 79–81. Бибкод : 2016Natur.534...79T . дои : 10.1038/nature18016 . ПМИД   27251278 . S2CID   6743360 . Раздел «Методы»
  49. ^ Перейти обратно: а б Саторре, Массачусетс; Доминго, М.; Луна, Р.; Сантоха, К. (30 ноября 2004 г.). «Плотность метана и азота при разных температурах» (PDF) . Спрингер . Проверено 1 октября 2015 г.
  50. ^ Олдос, Кэтрин; Дегренье, Серж (2008). «Новые твердые фазы Ван-дер-Ваальса в двойной системе метан-азот» (PDF) . Проверено 21 сентября 2015 г.
  51. ^ Шукрун, Матье; Киффер, Сьюзен В.; Лу, Синьли; Тоби, Габриэль (2013). «Клатратные гидраты: значение для обменных процессов во внешней Солнечной системе». Наука о Солнечной системе ICES . Библиотека астрофизики и космических наук. Том. 356. стр. 409–454. дои : 10.1007/978-1-4614-3076-6_12 . ISBN  978-1-4614-3075-9 .
  52. ^ Олейник, Х; Джефкоат, AP (15 декабря 1997 г.). «Комбинационное рассеяние света при высоких давлениях смеси азота и гелия до 40 ГПа». Физический журнал: конденсированное вещество . 9 (50): 11219–11226. Бибкод : 1997JPCM....911219O . дои : 10.1088/0953-8984/9/50/022 . S2CID   250867438 .
  53. ^ Нинет, С. (1 января 2011 г.). «Структурные и колебательные свойства соединения Ван-дер-Ваальса (N 2 ) 11 He до 135 ГПа» (PDF) . Физический обзор B . 83 (13): 134107. Бибкод : 2011PhRvB..83m4107N . дои : 10.1103/PhysRevB.83.134107 .
  54. ^ Протопапа, С.; Гранди, ВМ; Теглер, Южная Каролина; Бергонио, JM (июнь 2015 г.). «Коэффициенты поглощения двойной системы метан-азот: последствия для Плутона». Икар . 253 : 179–188. arXiv : 1503.00703 . Бибкод : 2015Icar..253..179P . дои : 10.1016/j.icarus.2015.02.027 . S2CID   96796422 .
  55. ^ Олдос, Кэтрин. «Новые твердые фазы Ван-дер-Ваальса в двойной системе метан-азот» (PDF) . www.lightsource.ca . Проверено 22 сентября 2015 г.
  56. ^ Кирико, Эрик; Шмитт, Бернард (июль 1997 г.). «Спектроскопическое исследование CO, разбавленного в N2Ice: применение Тритона и Плутона». Икар . 128 (1): 181–188. Бибкод : 1997Icar..128..181Q . дои : 10.1006/icar.1997.5710 .
  57. ^ Перейти обратно: а б с д Коой, МЭ; Схоутен, Дж. А. (1 ноября 1999 г.). «Рамановское исследование взаимной растворимости и образования соединений в Xe-N2 и NeN2» (PDF) . Физический обзор B . 60 (18): 12635–12643. Бибкод : 1999PhRvB..6012635K . дои : 10.1103/PhysRevB.60.12635 . S2CID   122473674 .
  58. ^ Носэ, Шуичи; Кляйн, Майкл Л. (октябрь 1985 г.). «Молекулярно-динамическое исследование сплава (N2)67(Ar)29». Канадский физический журнал . 63 (10): 1270–1273. Бибкод : 1985CaJPh..63.1270N . дои : 10.1139/p85-209 .
  59. ^ Лотц, ХТ; Схоутен, Дж. А. (19 июня 2001 г.). «Фазовое поведение системы N2-Ar при высоких давлениях: исследование рамановской спектроскопии». Физический обзор B . 64 (2): 024103. Бибкод : 2001PhRvB..64b4103L . дои : 10.1103/PhysRevB.64.024103 .
  60. ^ Ким, Минсоб; Ю, Чунг-Шик (2011). «Сильно отталкивающее взаимодействие в новом соединении включения D2 – N2 при высоком давлении: данные комбинационного рассеяния света и рентгеновского излучения». Журнал химической физики . 134 (4): 044519. Бибкод : 2011JChPh.134d4519K . дои : 10.1063/1.3533957 . ПМИД   21280760 .
  61. ^ Перейти обратно: а б Сихачакр, Д.; Лубейр, П. (15 октября 2004 г.). «Смеси O2/N2 под давлением: структурное исследование бинарной фазовой диаграммы при 295 К». Физический обзор B . 70 (13): 134105. Бибкод : 2004PhRvB..70m4105S . дои : 10.1103/PhysRevB.70.134105 .
  62. ^ Сансинена, М; Сантос, М.В.; Зарицкий, Н; Чирифе, Дж. (май 2012 г.). «Сравнение теплопередачи в жидком и слякотном азоте путем численного моделирования скорости охлаждения французских соломинок, используемых для криоконсервации спермы» . Териогенология . 77 (8): 1717–1721. doi : 10.1016/j.theriogenology.2011.10.044 . ПМИД   22225685 .
  63. ^ Шутте, Элиан; Пиччоло, Грейс Ли; Каплан, Дэвид С. (2004). Тканеинженерные медицинские изделия (TEMP) . АСТМ Интернешнл. п. 8. ISBN  9780803134713 .
  64. ^ Порку, Элеонора; Чиотти, Патриция; Вентуроли, Стефано (6 декабря 2012 г.). Справочник по криоконсервации яйцеклеток человека . Издательство Кембриджского университета. п. 33. ISBN  9781139851022 .
  65. ^ Беккер, Эдвин Д.; Пиментел, Джордж К. (1956). «Спектроскопические исследования реакционноспособных молекул методом матричной изоляции». Журнал химической физики . 25 (2):224. Бибкод : 1956ЖЧФ..25..224Б . дои : 10.1063/1.1742860 .
  66. ^ Озин, Джеффри А.; Воэт, Энтони Вандер (15 октября 1973 г.). «Бинарные азотистые комплексы родия Rh(N2)n (где n = 1–4) в низкотемпературных матрицах» . Канадский химический журнал . 51 (20): 3332–3343. дои : 10.1139/v73-498 .
  67. ^ Ву, Ю-Чон; Чен, Хуэй-Фэнь; Чуанг, Шианг-Цзюнь; Хуан, Цзы-Пин (10 декабря 2013 г.). «Спектры поглощения N3 и N2+ в дальнем ультрафиолете, генерируемые электронами, воздействующими на газообразный N 2» . Астрофизический журнал . 779 (1): 40. Бибкод : 2013ApJ...779...40W . дои : 10.1088/0004-637X/779/1/40 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Solid_nitrogen&oldid=1238098921"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 87ef95ae5923b90e2af3e55b684e401e__1722558780
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/87/1e/87ef95ae5923b90e2af3e55b684e401e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Solid nitrogen - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)