[發(fā)明專利]超高壓化學(xué)中產(chǎn)生超高壓的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110223787.4
• 申請(qǐng)日: 2011-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN102423663A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃必錄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黃必錄
• 主分類號(hào): B01J3/06
• 分類號(hào): B01J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)領(lǐng)域，特別是涉及超高壓化學(xué)中產(chǎn)生超高壓的方法。?

背景技術(shù)

一般認(rèn)為，壓強(qiáng)超過1000atm算是超高壓。有研究表明，在400℃，壓強(qiáng)超過2000atm，不必使用催化劑，合成氨反應(yīng)也能順利進(jìn)行[陳榮三、張樹成主編，無機(jī)及分析化學(xué)，第二版，北京，高等教育出版社，1993年，第78頁]。?

在化學(xué)反應(yīng)理論中，一般認(rèn)為，在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)加快化學(xué)反應(yīng)速率的機(jī)制是：壓強(qiáng)每增加一倍，氣體體積就會(huì)縮小一倍，單位體積內(nèi)參加反應(yīng)物的分子數(shù)也會(huì)相應(yīng)增加一倍，因此反應(yīng)速率也加快了一倍。但是，在2000atm下的合成氨氣體體積和1atm相比大約只縮小了1000倍左右。可反應(yīng)速率的增加卻遠(yuǎn)超過了1000倍。這是現(xiàn)有的理論無法解釋的。?

大至宇宙星球，小至塵埃微粒，它們的各個(gè)層次都相互存在著引力與斥力，參見圖1，圖1為原子引力與斥力示意圖，黑色圈代表引力層，白色圈代表斥力層，包括：1是使質(zhì)子、中子結(jié)合成原子核的引力(核力)、2是阻止質(zhì)子與質(zhì)子或原子核結(jié)合的斥力(庫侖力，氣態(tài)分子的動(dòng)能最大，碰撞可達(dá)到第2圈的斥力層被彈出去的)、3是使原子與原子結(jié)合成分子的引力(化學(xué)力)、4是阻止原子與原子結(jié)合成分子的斥力、5是使原子或分子凝固成固體的引力、6是阻止原子或分子凝固成固體的斥力、7是使原子或分子凝結(jié)成液體的引力、8是阻止原子或分子凝結(jié)成液體的斥力。我們暫且不管這些引力與斥力的本質(zhì)，如果沒有引力，物質(zhì)的體積將會(huì)無限地?cái)U(kuò)大；如果沒有斥力，則將會(huì)無限地縮小。或者說，沒有引力與斥力，就沒有物質(zhì)，也就沒有我們。物質(zhì)每個(gè)層次的引力都比斥力大許多倍，這就是從氣體液化到原子核的融合都是釋放能量而不是吸收能量的緣由。?

原子核與原子核互相靠近到核力產(chǎn)生作用的距離，就會(huì)發(fā)生核聚變反應(yīng)；同樣道理，分子與分子互相靠近到化學(xué)力產(chǎn)生作用的距離，就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但由于分子與分子之間存在著斥力，因此，要使參加化學(xué)反應(yīng)的分子互相靠近到化學(xué)力產(chǎn)生作用的距離，參加反應(yīng)的分子必須要有一定的動(dòng)能，即活化能。?

理想的氣體在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)每升高一倍，體積就會(huì)成正比地縮小一倍，這種現(xiàn)象稱“波義耳定律”。但是，實(shí)際氣體在壓強(qiáng)很大時(shí)，波義耳定律會(huì)明顯失效。一定質(zhì)量的氮?dú)鈮簭?qiáng)與體積的關(guān)系見下表：?

??壓強(qiáng) ??1atm ??500atm ??1000atm ??實(shí)測(cè)體積 ??1m3 ??1.36/500m3 ??2.0685/1000m3 ??計(jì)算體積 ???1/500m3 ??1/1000m3

我認(rèn)為造成波義耳定律失效的機(jī)制是：由于分子與分子靠的很近，分子與分子的斥力場(chǎng)就會(huì)發(fā)生互相重疊和擠壓，因此壓力上升倍數(shù)就會(huì)超過了體積縮小的倍數(shù)。分子與分子靠的越近，斥力上升就會(huì)越快。也就是說，這種導(dǎo)致壓力增高的力不是由分子運(yùn)動(dòng)碰撞的動(dòng)態(tài)沖力(動(dòng)能)造成的，而是由分子與分子之間的?斥力場(chǎng)相互推斥所產(chǎn)生的靜態(tài)推力造成的，我們先把這種力稱為“靜壓力”。?

磁鐵同極相斥產(chǎn)生的推斥力也是靜壓力。?

等溫壓縮時(shí)導(dǎo)致氣體液化、液體凝固的力就是靜壓力，因?yàn)榈葴貕嚎s時(shí)分子的動(dòng)能不變，只有靜壓力升高。例如，在11000個(gè)大氣壓下可以使95℃的熱水凝固成95℃的熱冰。?