Топохімія - це поверхнева хімія?
Поверхнева хімія, під даю! Але великий і могутній ... він і є великий і могутній! Гончарі, віват! Вони перші топохімікі, оскільки експериментально зрозуміли, що властивості тіла (горщика) - це властивості поверхні. І почали виробляти випал. У математиці, поверхню визначається як безліч точок, координати яких задовольняють певному виду рівнянь. І все. А в житті?
Термін поверхню трактується в різних областях природознавства досить по-різному. Поверхня - традиційна назва для двовимірного різноманіття в просторі. Так фізик, досліджує в умовах надвисокого вакууму взаємодію окремих адсорбованих атомів з поверхнею, має на увазі під останньою дійсно геометричну поверхню або шар товщиною менше 1 нм. Якщо про поверхні каже металург, то він, як правило, має на увазі шар речовини, що тягнеться від поверхні вглиб на 104-105 нм. Коли говорять, що життя розвивається на поверхні Землі, це 10 км. У фізичних енциклопедичних словниках відсутнє поняття поверхню.
Земля. Велика частина поверхні нашої планети покрита водою, а це кілометри. Життя на поверхні планети - це десяток кілометрів.
Поверхня нашого улюбленого тіла. Епітелій - шар клітин, що вистилає поверхню і порожнини тіла, а також слизові оболонки внутрішніх органів, травного тракту, дихальної системи, сечостатеві шляхи. Крім того, утворить більшість залоз організму.
Поверхня кристала - Моношар атомів. Є поверхнева енергія та енергія обсягу твердого тіла.
Топохімія вивчає твердофазні реакції, що протікають локально на межах розділу фаз, в певних ділянках твердого тіла. Типова топохімія: вилуговування гірських порід, відновлення металів з руд, випалення, деякі стадії фотографічного процесу, хімічне травлення.
Початкові топохімікі - гончарі. Шлях топохіміі від випалу глини до молекулярно-променевої епітаксії. Так називається явище орієнтованого зростання одного кристала на поверхні іншого (підкладки). Розрізняють гетероепітаксіі, коли речовини підкладки і наростаючого кристала різні, і гомоепітаксію (автоепітаксію), коли вони однакові. Орієнтований зростання кристала усередині об'єму іншого називають ендотаксіей. Ендотаксія спостерігається, наприклад, при кристалізації, корозії.
Епітаксия - Це закономірне наростання одного кристалічного матеріалу на інший, тобто орієнтоване зростання одного кристала на поверхні іншого. Строго кажучи, зростання всіх кристалів можна назвати епітаксіальним: кожен наступний шар має ту ж орієнтування, що і попередній. Розрізняють гетероепітаксіі, коли речовини підкладки і наростаючого кристала різні (процес можливий тільки для хімічно не взаємодіють речовин, наприклад, так виготовляють інтегральні перетворювачі зі структурою кремній на сапфірі), і гомоепітаксію, коли вони однакові.
Гетеропереходи. Це і є поверхневі ефекти. Нобелівський лауреат Ж.І. Алфьоров: «Природно це те, що гетеро ...». Всі лазерні програвачі та інші мінімізують електронні пристрої - топохімія! Можливо, відмовитеся, нелюбітелі хімії?
Ваша дах - це топохімія! Чому вона зроблена з азбесту або ондулина? Тому що хіміки всі дізналися. Азбест - це рак, а ондулін - легко і згорає.
Можна почитати: Продан Е.А. Неорганічна топохімія. Мінськ: Наука і техніка, 1986.
