Le-Shatele prinsipi va uning kimyoviy jarayonlardagi ahamiyati

Nanofan, nanjtexnologiya va nanokimyo

Odatdagi kimyoviy materiallar 100 nm kata bo’lgan holatda nanokimyo 0,1dan 10 nm gacha bo’lgan o’lcham orasida ishlaydi. Shunday o’lchamdagi moddalarda alohida fiziko-kimyoviy xossalar paydo boladiki, nanomateriallarga bolgan qiziqish , ularning texnologiyasi va shunday moddalarning yaratilishi va xossalarining ozgarishi hamda qo’llanilishi istiqbolga ega.

Moddaning ‘ementar tarkibi atomlar, molekulalar, elementar tuzilmalar -elektron tuzulish moddaning real xossalarini (masalan hajmi, massasi) belgilashda qanchalik ahamiyatga egaligini kimyogarlar yaxhi biladilar.Voddaning struktura tuzilishi unung hajmiy xossalariga ta’sir etib o’tazgich va yarim o’tkazgichlarning asosiy xossalarini belgilaydi. Olimlarni mikrozarrachalar (10-6m, 1 mkm,1 nm ) juda qiziqtirgan.Bu moddalarning ko’p xossalari kutilganidan boshqacaha bo’lib qolishi orgnilgan. Asosiy strukturadan chetlanish qattiq moddada chetlanish chiziqlari,teisajmda ozgarishlar bo’lishiga olib keladi. Masalan, kristallarning qismlarida bir-biriga nisbatan surilgan , qochgan qismlari ko’p uchraydi.Bunday ozgarishlar moddanin mustahkamligi, kristallarning o’sishi, elektr o’tkazuvchanligi va boshqa fizik xossalarida ozgarishga olib keladi.
Nanomodda 1 dan 100 nm gacha bo’lgan molekulyar va sochiluvchan moddalardagi xossalardan keskin farq qiluvchi har qanday jism tushuniladi.
Nanofan 1 dan 100 nm gacha bo’lgan jismlarning xossalarini o’rganuvchi fandir.
Nanotexnologiya bo’lsa kerakli maqsadlarda nanoo’lchamdagi jismlarning olinishini ta’minlaydigan materillarni ishlash va olish majmualari texnologiyasidir.
Shunday qilib, «nanomaterial» 1 dan 100 nm gacha o’lchamdagi o’lchamiga bogliq yangi xossalarga ega qattiq jism hisoblanadi.Shunigdek, nanofan nano chegaradi jismlarda paydo bo’ladigan yangi effektlarni orgnib, nanotexnologiya bo’lsa nanometrlik chagaradi moddalarni olish texnlogiyalari bilan chagaralanadi.
Uzida bir-biridan 0,3 nm uzoqlikda joylashgan va o’zida asos juftlarning ketma-ket kelish tartibi orqali ma’lumot to’plash xossasiga ega bo’lgan DNK eng mukammal nanojismlardan biri hisoblanadi.Bitilgan DNK molekulasi ma’lumotlar zichligi 1 Tb sm-2(1 tb 1012 bit)ga teng ma’lumot beradi.
Quyosh energiyasini biologik foydali kimyoviy energiyaga aylantiradigan, alohida olingan elektrik zaryadni amalga oshiradigan fotosintez ham yana biologik nanotexnologiyaga misol bo\la oladi. Fotogalvanik materiallarr yordamida quyosh energiyasini elektrik energiyaga aylantirish jarayonida nanokatalizatorlar ishlaitilishi quyosh energiyasini nanochegerada o’zgartirish mumkinligini ko’rsatadi.
Insonlar 100 yillar mobaynida bundaq fan elementlaridan sanatkorlik bilan foydalanganlar.
Masalan, rangli shisha olishda, agar shishaga oltin tuzlari qo’shilca shishaning rangi qizil bo’ladi, agar kumush tuzlari qo’shilsa shishaning rangi sariq bo’lishi qadimdan ma’lum.
Rangli shishada metal atomlari nanozarrachalar ( oldin kolloid zarrachalar deyilar edi) hosil qilib,eritmaning optik xossalari ularning o’lchamlariga bog’liq bo’ladi. Metall holatdagi nanopigmentlar medisina biotexnologiyasi markazi bo’lib, ular DNK va boshqa nanozarrachalarning belgilashda ishlatiladi.Boshqaananaviy nanote[nologiyaga misol sifatida
yorug’likka sezgir kumush galogenid emulsiyalarini olish mumkin. Ular nanozarracha holatdagi
uglerod granulalari bol’b fotografiyada, avtomobil shinalari va tipografik bo’yoqlar ilish maqsadida ishlatiladi.
Nanotexnologiya fan va te[nologiya sifatida XX asrning 2-yarmida shakllana boshladi.Gerda Binning va Genrix Porer nusxa ko’chiruvchi tunnel mikroskopi yaratgandan so’ng bu sohada kata o’zgarish ro’y berdi. Keynchalik nusxa ko’chirish zondi(uchi yoki ignasi) sirtda atomlarning qayta guruhlashga imkon berdi. Bu esa nanoo’lchamdagi tuzilmalarni tavsiflash imkonini va nanozarrachalar qurish va namoyish etish imkoniyatini yaratdi.
Nanofan va nanotexnologiya ko’pdan ko’p mutaxassislikka bog’liq va keng chegarani qamrab oladi. Bizni maqsadimiz bu maydonda nanojismlarni tushunish uchun noorganik kimyoning muhim fan ekanligini bayon etishdir.
Chegarali effektlar(kонфайнмента эффекты) nanofanlagi eng asosiy narsa bo’lib u nano holatni ko’rsatishda poydevor bo’ladi.Nanozarrachalarning yangi optik xossalari xossalari ma’lumot olish, biologir nfhlilda energetic nexnologiyalar ishlab chiqishda kerak bo’ladi.