Не надейся - не умрешь!

А в химии к таким непонятностям я относил явление катализа. Суть его вкратце такова. Вы берете два вещества, которые, по теории, должны образовать химическое соединение, смешиваете, нагреваете, сжимаете, короче — делаете все, что можете, а реакция не идет. Вернее, она идет, но теоретически предсказанного продукта получается очень мало. Тогда вы берете некий материал, который называется катализатором, формируете его так, чтобы он обладал как можно большей поверхностью, и начинаете пропускать исходные вещества вдоль этих поверхностей. И чудо — нужный продукт начинает получаться в больших количествах даже при более низких температурах и давлениях. В качестве катализаторов используется железо и металлы платиновой группы, синтетические алюмосиликаты и многое другое. Главное же в том, что вдоль катализатора можно пропустить огромное количество реагентов и получить миллионы тонн готового продукта, а катализатор не срабатывается и остается таким, как и был. Вот это мне было непонятно.

В ходе работы на заводе я не использовал катализаторы, поэтому подумал, что, возможно, сегодня явлению катализа есть такое объяснение, что и я его пойму. Заглянул в политехнический словарь, а там катализ это «изменение скорости химических реакций в присутствии веществ, вступающих в промежуточное взаимодействие с реагирующими веществами, но восстанавливающих к концу превращения свой состав». Написано научно, умно, красиво, но по-прежнему непонятно о чем.

Вот возьмем молекулу аммиака и две молекулы кислорода, соединим и нагреем. По теории должна без проблем пройти реакция с образованием молекулы азотной кислоты и молекулы воды. Черта с два! Выход азотной кислоты мизерный. Тогда пропустим смесь аммиака и кислорода над поверхностью платины, и азотная кислота начинает получаться в приемлемых количествах. Согласно вышеприведенному объяснению, атомы платины должны образовать с кислородом и аммиаком какие-то промежуточные соединения — некие окислы, нитриды, гидриды. Но почему? Платина чрезвычайно стойка к любым химическим воздействиям, включая самое сильное — окисление. Почему кислород вдруг будет окислять платину, которая не окисляется даже при очень высоких температурах, а не водород, соединяясь с которым, кислород выделяет столько тепла, что эту реакцию можно организовать и как взрыв? Потом, чтобы вступить в реакцию, атом платины нужно вырвать из его кристаллической решетки, а после этого возвращение атома обратно в решетку, конечно, вероятно, как и все в мире, но не очень. Часть атомов платины будет уноситься от поверхности платины с азотной кислотой, и катализатор должен быстро сработаться. Однако этого не происходит…

Хорошо. В данном случае в качестве катализатора хотя бы участвует третье вещество — платина, а как быть с автокатализом? Случаем, когда химическую реакцию по получению данного конечного продукта ускоряет сам этот конечный продукт. То есть, вы смешали реагенты, но реакция не идет до момента, пока не появилась хотя бы одна молекула конечного продукта, зато после этого реакция начинает ускоряться лавинообразно — каждая новая молекула конечного продукта стимулирует образование новых молекул. Это как понять? В каких, к черту, по определению словаря, «промежуточных» реакциях по получению конечного продукта может участвовать сам конечный продукт? Это же объяснение класса: «для того, чтобы получить колбасу данного сорта, нужно в мясорубке перемолоть купленную в магазине колбасу этого сорта».

Короче, наверное найдется много людей, которые понимают механизм катализа так, как понимают его «серьезные ученые». Я рад за них, но сам описанный ими механизм представить себе не могу.

А вот теперь давайте к химии добавим физику. Вернемся к идее, что каждый атом вносит возмущение в гравитационное поле рядом с собой, разряжая или сгущая его в какой-то точке. Тогда у поверхности катализатора гравитационное поле станет структурированным, возможно, напоминающим кристаллическую решетку самого катализатора. Но поле — это сила, и, проходя через структурированное поле, молекулы или атомы реагентов подвергаются воздействию со стороны сгустков или разряжений такого поля, что либо ускоряет, либо замедляет химическую реакцию.