Нещодавно американським вченим вдалося зробити з заліза ... платину! Причому за досить низьку ціну. Мова, звичайно ж, не йде про методи середньовічних алхіміків, які мріяли перетворити один метал в інший. Розроблена в США технологія дозволяє з'єднанням заліза придбати деякі властивості платини в тих випадках, коли мова йде про каталізі реакцій.

Середньовічна алхімія не мала ніякого відношення до сучасної науці, однак залишила в спадок вченим багато корисного. Багато методи отримання речовин, якими дослідники користуються і досі, вперше були випробувані саме шукачами "філософського каменю". Крім того, до цих пір дослідників займає сама ідея перетворення простих металів в "благородні", наприклад, заліза - в золото.

По правді кажучи, зараз попит на золото куди нижче, ніж, наприклад, на її "сестричку" платину. І потрібна вона зовсім не для виготовлення прикрас, а як каталізатор безлічі хімічних реакцій. Крім того, ні для кого не секрет, що в найближчому майбутньому платина буде дуже затребувана в автомобільній промисловості. Цей метал є найважливішим компонентом так званих паливних осередків - пристроїв, подібних гальванічного елемента, але відрізняються від нього тим, що речовини для електрохімічної реакції подаються туди ззовні. Саме такі паливні комірки передбачається використовувати в електричних двигунах автомобілів нового покоління.

Однак все гальмується через те, що платина є рідкісним металом. Його вартість на світовому ринку становить приблизно 22 тисячі доларів за фунт. Якщо ж уявити, що паливні комірки вийдуть у широкий продаж, то тоді рідкість платини може стати критичним фактором для цілого сектора світової економіки. Цілком очевидно, що в цьому випадку попит різко перевищить пропозицію (навіть без жодного злого наміру продавців), і ціна підскочить до астрономічних висот.

Цікаво, чи існує спосіб, що дозволяє створювати так звану "штучну платину", тобто зробити так, щоб який-небудь поширений метал в певних умовах володів її властивостями? Співробітник Прінстонського університету (США) Пол Черіков і його колеги вважають, що так. І щоб довести правоту своїх слів, вони розробили метод, що дозволяє перетворити звичайне залізо в ефективний каталізатор, здатний в деяких реакціях замінити собою платину.

Перед тим, як розповісти про їх успішних дослідах, я хочу нагадати вам, чому саме платина, а також інші благородні метали досі користуються репутацією найефективніших каталізаторів. Справа в тому, що їх "неблагородні" родичі на зразок того ж заліза ненадійні через свою хімічної нестійкості. Дійсно, найрізноманітніші реакції окислення, що протікають в тому числі при простому контакті з атмосферою, призводять до їх необоротної деградації. А ось платина такому окисленню не схильна до, в результаті чого і цінується як каталізатор набагато більше.

Читайте також: Вчені навчилися ловити уран в океані

Так ось, бажаючи "облагородити" звичайне залізо, Черіков і його колеги провели наступний експеримент. Спочатку звичайний дибромід заліза був перетворений в комплекс з подвійним імінопірідіновим лигандом, після чого вчені провели реакцію двухелектронних відновлення з двома еквівалентами амальгами натрію в атмосфері азоту. В результаті на виході було отримано стабільний бірадікальний змішанолігандних комплекс заліза (в ньому координаційну сферу самого заліза насичували дві молекули азоту), здатний ефективно каталізувати багато органічних перетворення, включаючи реакцію окислення в паливних елементах. Тобто повністю замінити дорогу і рідкісну платину!

Найприємніше, що "облагороджені" залізо в даному випадку підвищило свої якості каталізатора, але зовсім не ціну. Якщо згадати, що зараз на світових ринках цей метал продають по 50 центів за фунт, а також звернути увагу на те, що всі вищезгадані реакції не вимагають наддорогих реактивів і якихось особливих умов, то виходить, що відкриття групи Черіков дозволить виробляти паливні елементи за ціною приблизно як у сучасних автомобільних акумуляторів.

Втім, вчені зовсім не стверджують, що отримане ними з'єднання заліза зможе замінити платину в усіх каталізуються їй реакціях. Однак початок покладено - значить, в принципі можливо виготовити і інші комплекси з залізом для тих випадків, де їх "дітище" не працюватиме. Пол Черіков, коментуючи дану технологію, підкреслює, що рушійними силами сучасної "алхімії" будуть не благородні метали, а комплексні сполуки на основі звичайних металів. Хоча, звичайно ж, те, що виконали вчені з США, не є класичною алхімією - перетворення одного металу в інший не було, просто вдалося "додати" одногоелементу властивості іншого.

Читайте також: Стічні води перетворяться в пальне

Слід зауважити, що використання подібної технології в подальшому може позначитися на економіці нашої країни. Адже саме Росія (а також ПАР) є основним експортером платини, і це приносить досить великий дохід. Якщо ж сучасна "алхімія" стане серійною технологією, наша платина виявиться нікому не потрібна, і в бюджеті утворюється серйозна дірка. Тому дане відкриття є черговим попередженням того, наскільки небезпечно будувати економіку на продажу ресурсів, не розвиваючи наукомісткі технології.

Читайте найцікавіше в рубриці " Наука і техніка "