Новости химической науки > В метеоритах обнаружены новые модификации алмаза

Мельниченко Владимир Михайлович|Fri, 12 Aug 2011 18:22:29 +0300
Кармины: мягкие и жёсткие конфигурации атомов углерода. В Природе существует огромное множество новых кристаллических форм углерода, названных мною карминами. Они построены из молекул углерода, в частности, из коротких цепочек, Cn. Так, знаменитый чаоит построен из С4 цепочек. Кармины, построенные из С3, С5 цепочек, являются сверхпрочными, сверхтвёрдыми.

Melnichenko Vladimir|Fri, 21 Jan 2011 19:00:37 +0300
Странный углерод: кармины

В.М.Мельниченко

142455 г. Электроугли Ногинский р-н Московская обл. ул. Советская 5-79

v.carmin@gmail.com

тел. 496-51-33184

1. Что такое кармины?

Все известные углеродные вещества построены из атомов углерода. Все, кроме неизвестных карминов. Кармины построены не из атомов углерода. Кармины построены из молекул углерода. Простейшие кармины построены из самых малых молекул, простейших углеродных цепочек Сn, n = 2, 3, … В итоге узловые атомы, характеризующиеся координационным числом К = 3 (G-атомы), или К = 4 (Q-атомы), или К = 5 (R-атомы), или К = 6 (X-атомы) – связаны друг с другом короткими углеродными цепочками. Промежуточные С-атомы, естественно, имеют К = 2.

Итак, странные кармины построены из химически нетождественных атомов, характеризующихся разными координационными числами. Например, алмазоподобные кармины построены из С и Q атомов. Все Q-Q связи в простейших cd-CQ(n,n,n) кубических карминах алмазного типа представляют собой Сn цепочки. Соответственно, и длина Q-Q связи, а также параметр а(куб) такого кармина примерно в n раз больше соответствующих алмазных значений.

2. Общая характеристика карминов.

Новые кристаллические соединения углерода – кармины – очень сильно напоминают углеродную паутину – трёхмерно сшитую, очень лёгкую, высокопрочную структуру. Кармины – это мягкие и жёсткие конфигурации атомов углерода, в которых наблюдаются многочисленные эффекты переключения. Алмазоподобный углерод (CQ-кармин), часто твёрже и прочнее алмаза. Огромное множество возможных карминов предполагает существование параллельного мира, живых субъектов, носителей высокотемпературной сверхпроводимости, неопознанных летающих объектов.

3. Реальность карминов

НЛО – и Кармины. Неопознанные Летающие Объекты – и Неопознанные Углеродные Объекты. Сейчас нет сомнений в объективной реальности НЛО. Это доказывается многочисленными наблюдениями. Но пока НЛО – это «вещь в себе». Точно также дело обстоит и с карминами. Они наблюдаются, регистрируются. Все реальные карбины – это кармины. Особенно много их в алмазоподобных плёнках, в продуктах конденсации углеродных паров, плазмы, в метеоритах.

4. Непознаваемость карминов

О фуллеренах сейчас все говорят, пишут. О карминах сейчас никто ничего не говорит, не пишет. Почему? – Мир карминов непознаваем в рамках существующей системы знаний и организации научных исследований. (Третий карминовый закон). Закон носит экспериментальный характер.

5.. Распространённость в природе

Знаменитый чаоит обнаружен в 1968 году в метеоритном кратере “Ries” в Баварии, Германия [1]. Расшифровка приведенных рентгенографических данных показала, что это –деформированный кубический кармин, построенный из С4 цепочек.

Так называемые алмазоподобные плёнки в действительности представляют собой поликарминовые конденсаты с примесью фуллеренов и других форм углерода.

Сейчас хорошо установлено, что оболочки углеродных звёзд, межгалактическая среда насыщены С2, С3, … и другими малыми молекулами. Следовательно, можно предполагать, что кармины – главные углеродные кристаллы в космосе.

6. История карминов:

Карминовая идея родилась в 1981 году как идея слоисто-цепочечного углерода, сформулированная в трёх статьях [2-4]:

В старой (карбиновой) концепции основной структурной единицей считалась длинная углеродная цепочка. Сейчас её место заняла графен-молекула, свободная или сшитая короткими углеродными цепочками. В итоге возникли карбино-графиты и карбино-алмазы.

В 1982 году именно Алексей Михайлович Сладков открыл зелёную улицу карминам.

Первый кармин

В 1977 автор получил из рук профессора Касаточкина В.И. в качестве наследия весь накопленный экспериментальный материал по карбину. Особую ценность представляли 120 электронограмм монокристаллического типа.

Оказалось, что почти каждая электронограмма представляла собой дифракционный образ своего какого-то неизвестного углеродного кристалла. Новых кристаллических структур существовало чрезвычайно много, почти столько же, сколько имелось и дифракционных снимков.

И всё же шесть электронограмм (из 120) давали одни и те же параметры гексагональной элементарной ячейки, а именно:

а(гекс) = 492.4 ± 1.1 пм; с = 543.8 × 2 = 1087.6 ± 0.8 пм.

Причём регистрировались одиннадцать рефлексов типа (00l) со всеми l, изменяющимися от l = -6 до l = +5. Это очень важный факт. Он надёжно указывал на то, что межслоевое расстояние равно 543.8 пм и что это не кварц.

Найденный параметр а(гекс) = 492.4 пм с высокой точностью равен удвоенному значению для графита а = 246.1 пм (246.1 × 2 = 492.2 пм). Следовательно, в плоскости слоёв это, казалось бы, (2 × 2) структура графита.

Удвоенные и утроенные значения структурных периодов, соответствующих алмазу и графиту, регистрировались и в американских алмазоподобных плёнках. Особенно отчётливо этот эффект наблюдался в работе [5]:

Найденный гексагонально-слоистый кармин обозначен как h-2CQ(2,2,3). Здесь буква h означает гексагональность (hexagonal) кристалла. Первая цифра 2 обозначает двухслойно периодическое расположение гофрированных слоёв. Буква C обозначает дважды-координированный атом углерода. Буква Q обозначает тетра-координированный, узловой атом углерода. Таким образом, этот и, как оказалось, почти все найденные кармины построены из разнотипных, C и Q, атомов.

Длина межслоевой сшивки между узловыми Q атомами, равная 443.3 пм, соответствует размеру С3 цепочки со средней длиной отдельной межатомной связи 147.8 пм. Проще можно сказать, что атомные слои построены из С2 цепочек, а между собой эти слои сшиты С3 цепочками.

Плотность этого кристаллического углерода оказалась равной лишь 1.222 г/см3. Кармин h-2CQ(2,2,3) в три раза легче алмаза и почти в 2 раза легче графита!

Но, как и алмазная решётка, это – пространственно-сшитая, паутинообразная структура, в которой все межатомные связи короче алмазных Q-Q связей (154.5 пм). Можно поэтому предполагать, что кармин h-2CQ(2,2,3) весьма устойчив, стабилен и является даже более твёрдым, чем алмаз. Твёрже алмаза!

Итак, прямым опытным путём в 1995 был зарегистрирован первый реальный кармин, пойман своего рода живой снежный человек.

Другие кармины

1. Одновременно с кармином h-2CQ(2,2,3) в 1995 году было установлено существование и кармина h-2CQ(2,2,1) с параметрами гексагональной ячейки:

а(гекс) = 484.0 пм, с = 269.0 × 2 = 538 пм.

Рассчитанная плотность этого кармина составляет 1.826 г/см3.

2. Кармины h-2CQ(2,2,2) (2×лонсдейлит) и h-3CQ(2,2,2) (2×алмаз) зарегистрированы в работе [6]:

3. Триумфальным достижением карминовой теории является установление природы знаменитого чаоита, обнаруженного ещё в 1968 году [1]:

Оказалось, что чаоит – это гексагональный, трёхслойный кармин h-3CQ(4,4,4). Он построен из одних С4 цепочек, сшитых концами в алмазоподобную структуру. В элементарную ячейку входят по 14 атомов от каждого слоя: всего 14 × 3 = 42 атома. Расчётная плотность этого кармина-чаоита составляет только w = 0.570 г/см3. Поразительно лёгкий материал! Но он должен быть в то же время и чрезвычайно прочным, это всё-таки деформированный 4×алмаз со средней длиной межатомных связей, равной 135.5 пм (в алмазе 154.44 пм, в графите 142.1 пм).

4. Не поддававшаяся почти 100 лет разрешению проблема запрещённых для алмазной решётки рефлексов получила, наконец, разрешение, элегантное объяснение с помощью седьмого закона.

Седьмой карминовый закон:

В Природе, в мире карминов существует, - как объективная реальность, как вещь в себе, как неопознанный углеродный объект, как призрак-невидимка, - кристаллический двойник алмаза, кубический кармин cc-CQ(2,2,2).

При этом многие запрещённые для алмазной решётки дифракции оказываются обычными, регистрируемыми рефлексами для кармина-двойника. В частности, знаменитые, запрещённые для обычного алмаза, рефлексы (110), (200), (222), (420) оказываются разрешёнными, т.е. наблюдаемыми для кубического кармина cc-CQ(2,2,2).

5. Так называемый «кубический графит», обнаруженный в 1963 году [7], в действительности представляет собой кубический кармин cc-CQ(3,3,3).

6. Простейший кармин c-CX(2,2,2) с параметром а(куб) = 314.5 пм зарегистрирован как рентгенографически, так и с помощью дифракции быстрых электронов.

История открытия Мира карминов, результаты расшифровки «карбиновых» электронограмм и новая интерпретация неопознанных углеродных объектов представлены в пяти никому не известных книгах [8-12]. В них приведены кристаллографические данные по 29 конкретным карминам.

Строительные блоки – малые молекулы Сn

Итак, твёрдо установлены два стратегически важных факта.

(а) Химические связи между узловыми G, Q, X атомами в карминах выражаются через одинарные межатомные связи с помощью малых целых чисел n = 1, 2, 3, … 7 (чаще всего). Например, длина Q-Q связи в кармине cd-CQ(3,3,3) равна трём единицам.

(б) Состав простейших углеродных молекул, Cn, выражается через количество входящих в них атомов с помощью малых целых чисел n = 1, 2, 3, … Именно эти малые молекулы доминируют в углеродном паре, плазме, околозвёздных оболочках, межзвёздной среде. По определению углеродные звёзды имеют доминантные спектральные полосы от молекулы С2.

Можно ли сделать вывод, что кармины построены из малых углеродных молекул? Этот вывод представляется логически закономерным. Сшиваясь своими концами, они образуют паутинообразную структуру и исчезают как самостоятельные объекты. Молекул в карминах нет! Они были раньше, но исчезли! Этот парадокс, возможно, и является главным препятствием на пути познания непознаваемых карминов.

Пятый карминовый закон [9, с.307]:

«Строительными кирпичиками» простейших карминов являются простейшие C1, C2, C3, … Cn молекулы.

Неожиданно оказалось, что простейшие кармины построены из простейших углеродных молекул - коротких цепочек. Более того, и многочисленные неопознанные углеродные объекты, опубликованные в мировой литературе, тоже оказались такими карминами, построенными из коротких углеродных цепочек.

В дальнейшем было осознано, что термин "Империя карминов" не соответствует реальности, поскольку он неявно подразумевает земную локацию. Более адекватным является термин "Параллельный Мир". Удивительным является факт, что и космическая межзвёздная среда и кармины состоят из одних и тех же первичных структурных единиц - коротких углеродных цепочек [12].

Заключение

Итак, открыта новая, необъятная физическая реальность - Параллельный Мир (Империя) карминов. Кармины построены из углеродных молекул. Один-единственный химический элемент порождает целый мир чисто углеродных соединений (карминов). По своему рангу этот новый (Параллельный) мир не уступает обычному земному био-органическому миру.

Итак, в Природе существует огромная Империя карминов. За период 1917-1993 в мировой литературе опубликовано 3926 карминовых сигналов, причём количество этих наблюдений увеличивалось во времени по закону «Экспонента в экспоненте». В 1993 году кармины наблюдались 572 раза, вероятно, даже чаще, чем недавно открытые фуллерены.

И всё же кармины (как и НЛО) остаются неопознанными до сих пор. Эта ситуация кардинальным образом отличается от ситуации с фуллеренами.

Таким образом, Мир карминов начинается с молекулы С2, а кончается неизвестно чем (или кем). Он включает в себя не меньшее количество соединений, чем обычный биоорганический мир. По существу, это параллельный, чисто углеродный мир, существующий в Природе. Оказывается, присутствие других элементов (H, N, O, …) вовсе не обязательно для построения огромного, сложного, иерархически устроенного Мира химических соединений на основе углерода.

Библиография

(1). Goresy A., Donnay G. (U.S.A.) – A new allotropic form of carbon from the Ries Crater. // Science, 1968, 161, No. 3839, p. 363-364].

(2) В.М. Мельниченко, Ю.Н. Никулин, А.М. Сладков. – Слоисто-цепочечный углерод. //Доклады Академии Наук СССР, 1982, 267, № 5, с. 1150-1154.

(3) В.М. Мельниченко, Ю.Н. Никулин, А.М. Сладков. – Слоистая структура алмаза. // Природа, 1984, № 7, с. 22-30.

(4) V.M. Melnichenko, Yu.N. Nikulin and A.M. Sladkov. – Layer-chain carbons. // Carbon, 1985, 23, No. 1, p. 3-7.

(5). [Spencer E.G., Schmidt P.H., Joy D.C., Sansalone F.J. (U.S.A.). – Ion-beam-deposited polycrystalline diamondlike films. // Applied Physics Letters, 1976, 29, No. 2, p. 118-120].

(6). [Ph. Komninou, G. Nouet, P. Patsalas, Th. Kehagias, M. Gioti, S. Logothetidis, and Th. Karakostas (Greece, France). – Crystalline structures of carbon complexes in amorphous carbon films. // Diamond and Related Materials, 2000, 9, No. 3-6, p. 703-706].

(7). [Aust R.B. and Drickamer H.G. (U.S.A.) – Carbon: A new crystalline phase. // Science, 1963, 140, No. 3568, p. 817-819].

(8). Мельниченко В.М. - Неопознанные углеродные объекты - Кармины. Книга первая. М.: Полиграф сервис, 2007, 456 с., 30 экз.

(9). Мельниченко В.М. - Третий карминовый закон. М.: Полиграф сервис, 2006, 369 с., 17 экз.

(10). Мельниченко В.М. - Империя карминов. (Книга третья). М.: Полиграф сервис, 2007, 248 с., 20 экз.

(11). Мельниченко В.М. - Великий углеродный кризис. Книга 4. М.: Полиграф сервис, 2007, 26 с., 300 экз.

(12).Melnichenko V.M. - Carmynes - objects from the Parallel World. 5 Book of reference. M.: Polygraph service, 2009, 416 p., 30 copies.

Мельниченко Владимир Михайлович|Thu, 04 Nov 2010 20:08:44 +0300
Господа! Из атомарного углерода построены такие большие молекулы как графены, фуллерены, алмазы. Молекулы являются строительными блоками для графитов, фуллеритов. Но ведь существуют и простейшие молекулы, такие как С2, С3, ... Оболочки углеродных звёзд, межзвёздная среда насыщены ими. Оказывается, именно они образуют новые кристаллические соединения углерода, названные мною КАРМИНАМИ. Огромное множество карминов построено из молекулярного углерода. Они описаны в пяти моих книгах.

anonymous|Mon, 08 Feb 2010 12:57:47 +0300
Не забываем, что лонсдейлит в полтора раза тверже алмаза и эта гексагональная модификация алмаза была обнаружена в природе в 1967 году.