所謂的骯臟的化學,是指目前人類的化學工業中,那超復雜的合成路徑。
沒有從事這一行的人,或許以為化學合成的過程,就是A+B=C,或者是A+B=C+D這樣的。
但是實際上的現代化學合成,可能是這樣的:A+B=G+J+催化劑=H+S+催化劑=……=C。
中間環節四五個,已經是非常簡易的合成路徑了,十幾個中間環節也不在少數。
而且合成過程中,還會產生大量的副產物,反應釜里面的反應物,可能堪比一鍋十全大補湯,然后從中提取出需要的化合物,進入下一步反應合成。
重復相類似的過程,往往才原材料到最終產品,需要十幾個合成環節。
怪不得化學家,將化學合成過程,比喻成骯臟的。
現代化學早就不是古早時代的化學了,隨著簡單化合物的物理化學性質,被人類用到極致,人類不得不合成更加復雜的新化合物。
而這些新化合物,又往往不能一步到位,需要復雜的合成路徑,才可以獲得最終產物。
別看現在廣寒宮基地中,可以勉強合成一些簡易化合物,一旦深入到相對復雜的化合物,沒有哪一個化學家敢打包票,可以短時間內,拿出一套高效低成本的合成方案。
謝清扒了一口飯,繼續說道:“我們需要化繁為簡,從化學反應的根本入手,才可以解決當前的困境。”
一旁的熊玲惜點了點頭:“我贊同,化學反應的根本,其實就是化學鍵的變化,而化學鍵歸根結底,就是原子分子的電子轉移。”
從化學反應的根本上來說,電場合成技術是一種大道至簡的路線。
不過說起來簡單,做起來難。
電場可以改變分子中的電子狀態,但這需要多大的電場?電場中是否需要其他輔助條件?電場合成的能耗和成本如何?
諸如此類的問題,毫無體系的一團亂麻,想將電場合成技術從雜亂無章的情況中,整合成為一套完整的體系,謝清幾人還任重道遠。
午餐過后,由于下午沒有課,三人便去了自己小組的專用實驗室。
向實驗室管理部,登記了今天的實驗計劃,以及可能出現的危險后,他們才進入了實驗室內。
學校對于化學和生物之類的實驗室,管理相對比較嚴格,主要是擔心出實驗事故。
三人穿上內層防護服和防毒頭盔,又穿上一條工作型號的外骨骼,配備外骨骼,是為了以防萬一。
一旦出現危險情況,可以啟動外骨骼的應急逃生系統,外骨骼會自動脫離危險區域。
就算是使用者喪失意識,或者喪失行動力,外骨骼還可以由實驗室管理部遠程控制。
謝清按照嚴格的實驗操作流程,小心翼翼地準備著實驗。
在安全方面,幾人都沒有掉以輕心,違規操作不僅僅是在拿自己的生命開玩笑,也會被扣除學分,同時申請經費和儀器的審核會更加嚴格。
本著猥瑣發育,不要浪的思想,三人都小心翼翼地操作著。
他們今天的實驗,是用無定形碳中的碳粉作為原材料,實驗合成石墨烯、富勒烯、碳纖維、金剛石之類的碳同素異形體。
一勺子碳粉,被放入反應釜里面。
隨即謝清啟動靜電場發生器,讓整個反應釜處于靜電場的覆蓋下。
他們一點點調整著電場強度,每一個強度,都取出反應釜內的碳粉,進行化驗分析,然后記錄下其中的變化。
化學和材料研究,有時候就是如此枯燥無味,是一個不斷試錯的過程。