Как превратить аммиак и воду в золото

N+1Наука

Хризопея воды

Как превратить аммиак и воду в золото

Александр Дубов

Золото как концепция

С точки зрения современного химика или физика, трансмутация железа в золото — ядерная реакция, в результате которой из атома с 26 протонами в ядре образуется атом с 79 протонами (уж не важно, при каких условиях такая реакция возможна). С точки зрения египетского или средневекового алхимика, золото — это желтый ковкий материал с металлическим блеском.

Золото есть совершенное тело, порождаемое чистой, неподвижной, прозрачной красной Ртутью и чистой, неподвижной, красной, не горящей Серой, и оно ни в чем не имеет потребности. (Псевдо-)Роджер Бэкон, «Зеркало Алхимии», между XIII и XV веком

По-настоящему золотое золото, кроме того, проходит и другие тесты — например, плохо растворяется в кислоте. Но это не самое главное — в конце концов, алхимику нужно не золото, а философский камень, первоматерия. Искусственное золото настолько же далеко от золота, как и золото от философского камня, но намного ближе, чем изначальное вещество. Поэтому алхимики вполне гордились трансформацией железа, олова, свинца и меди в золотистый сплав — еще не венец Великого делания, но шаг в нужном направлении. Теперь дело за секретом трансмутации, изменения сущности вещей — а он уже позволит превращать что угодно во что угодно: грязь в золото, а болезнь в здоровье.

Про электрические свойства золота алхимики, конечно, не думали — это теперь мы пониманием, что металлический блеск и ковкость напрямую связаны с электронной структурой материала, а говоря «металл», в первую очередь имеем в виду кристалл, в котором электронный газ никак не привязан к решетке из атомных ядер. Так «желтое, ковкое и блестит» превращается в «проводит ток как металл».

У воды нет ни цвета, ни формы, ни металлического блеска. На пути к секрету всех тайных вещей (и золоту) каждый уважающий себя алхимик в первую очередь изгонял из запертого в тигеле вещества всякий намек на влагу, которая не благородна и суть «дым, чернота и смерть».

Знай, что Небо должно быть соединено с Землей через посредника — но Форма в средней природе [помещена] между небом и землей сопряженными, которая [форма] суть является нашей водой. Но вода во всем воздерживается от первенства, которое следует из этого камня; но второе суть золото и третье золото только в том, что более благородно, чем вода и испражнения. «Золотой трактат Гермеса Трисмегиста»

Суть воды

Вода — настолько не золото, насколько это вообще возможно. Нет кристаллической решетки, состоит из совсем других атомов. А кроме того, вода диэлектрик, и свободных электронов в ней нет вообще. Чтобы сделать из нее что-то близкое к золоту, придется увеличить количество проводящих электронов на много порядков — не просто чтобы они там появились, а чтобы еще и перешли в свободное состояние. Растворять в воде электроны — не самая простая задача, но можно попытаться превратить воду в металл, начав с более естественных для воды носителей заряда — протонов, катионов металлов и анионов.

Вопрос: Каков материал Хаоса?
Ответ: Это ничто иное, как влажный пар, так как среди всех веществ только создание воды завершается в нехарактерные сроки, и она одна подлинный предмет, подготовленный к получению формы. Барон де Чуди, «Пламенеющая Звезда, катехизис степени Подмастерья Устава Неизвестных Философов», ок. 1770 г.

Перед тем, как переходить непосредственно к превращениям, тщательно оценим начальное состояние вещества, с которым нам предстоит работать. Даже в чистой воде без примесей есть некоторое количество заряженных частиц. Из-за автопротолиза, во время которого одна молекула отбирает у соседней протон, в воде возникают заряженные частицы: первая молекула превращается в положительно заряженный ион H3O+, а ее соседка — в гидроксид-анион OH-. Но их в воде совсем немного, 10-7моль на литр. Это примерно 6 × 1016катионов. Благодаря механизму транспорта катионов водорода между молекулами у воды аномально высокая протонная проводимость — намного выше, чем была бы при обычной диффузии, — но от нужного нам состояния металла вода невообразимо далеко. В таком же объеме золота примерно 6 × 1025 электронов — это на девять порядков больше.

Попытка 0: солим воду

Хоть как-то приблизиться к нужному значению можно, насыпав в воду дополнительных носителей заряда. Разница в электроотрицательности между атомом водорода и кислорода в молекуле воды делает ее электрическим диполем. Это помогает воде хорошо растворять, образуя гидратные оболочки вокруг ионов, которые появляются в результате диссоциации. Ионы — заряженные частицы, поэтому двигаясь по воде они переносят заряд и превращают ее в электролит. Таким образом мы точно приближаем ее к металлическому состоянию, но насколько сильно?

Хорошо растворимые соли диссоциируют в воде практически полностью. Для разных солей величины будут отличаться, но оценить их порядок можно на примере хлорида натрия. Максимальная масса соли, которую можно растворить в литре воды при комнатной температуре, — 359 граммов, все лишнее останется лежать на дне сосуда. Это примерно 6 моль соли, то есть 3,6 × 1024 ионов одного знака. Это намного ближе к концентрации электронов в золоте (их там 6 × 1025).

Но ионы — это не электроны. Они не образуют единой среды, а скорость их перемещения определяется скоростью их диффузии в воде. Этого вполне хватает, чтобы на соленых растворах работали гальванические элементы, но в состояние, аналогичное электронному газу, ионы не переходят.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями Дети и шимпанзе отказались от вознаграждения ради видео с социальными взаимодействиями

Дети и взрослые шимпанзе проявляют особый интерес к социальным взаимодействиям

N+1
Ценный женский опыт: как Риз Уизерспун стала самой богатой актрисой мира Ценный женский опыт: как Риз Уизерспун стала самой богатой актрисой мира

Риз Уизерспун сделала ставку на истории, в центре которых — женские персонажи

Forbes
Ученые определили, какой тип людей быстрее находит себе пару Ученые определили, какой тип людей быстрее находит себе пару

Как определенные мотивы человека влияют на вероятность вступить в отношения

ТехИнсайдер
Навязчивые движения и действия у детей: что делать? Навязчивые движения и действия у детей: что делать?

Как помочь ребенку в борьбе с навязчивостями?

Psychologies
«Тратить — очень круто»: как зумеры ведут себя с деньгами «Тратить — очень круто»: как зумеры ведут себя с деньгами

Как молодые взрослые ищут баланс между тратами и накоплениями

РБК
Секреты похудения Куликовой, Порошиной и других актрис сериала «Склифосовский» Секреты похудения Куликовой, Порошиной и других актрис сериала «Склифосовский»

Что помогает звездам сериала «Склифосовский» держать себя в тонусе

Cosmopolitan
«Я, он и официантка»: история одного неудачного свидания «Я, он и официантка»: история одного неудачного свидания

Главное правило свидания — будьте внимательны к своему партнеру

Psychologies
5 ошибок основателя EatMarket Влада Земского 5 ошибок основателя EatMarket Влада Земского

Автор проекта EatMarket Влад Земский рассказал, как избежать типичных ошибок

Inc.
«Талибан» 2.0: почему модернизация Афганистана провалилась «Талибан» 2.0: почему модернизация Афганистана провалилась

Печальный итог существовавшего в Афганистане режима был предопределен

Forbes
Не только Болливуд: потрясающие индийские драмы Не только Болливуд: потрясающие индийские драмы

Наши любимые индийские фильмы последних лет

Cosmopolitan
Самые бесполезные и смешные факты со всего света и за всю историю человечества Самые бесполезные и смешные факты со всего света и за всю историю человечества

Огромнейшее количество фактов, которые заинтересуют любую девушку

Maxim
Море не разошлось: как детский крестовый поход закончился трагедией Море не разошлось: как детский крестовый поход закончился трагедией

Как армия детей отправилась в Палестину, чтобы вернуть Гроб Господень

Cosmopolitan
Государства в государствах: зачем крупным компаниям криптовалюты Государства в государствах: зачем крупным компаниям криптовалюты

Куда приведет компании интерес к криптоактивам?

Forbes
Сам себе ракетостроитель: взлетаем самостоятельно Сам себе ракетостроитель: взлетаем самостоятельно

Любительское ракетостроение

Популярная механика
«Благодаря стаканчику мороженого я обрела семью и переехала в Америку» «Благодаря стаканчику мороженого я обрела семью и переехала в Америку»

Бывает, что наша жизнь кардинально меняется тогда, когда этого вовсе не ждешь

Psychologies
Ходячий анекдот: 10 мифов о поручике Ржевском Ходячий анекдот: 10 мифов о поручике Ржевском

Поручик Ржевский стал героем анекдотов с 1960-х годов

Вокруг света
«Сто минут из жизни Ивана Денисовича»: большое кино по маленькой повести «Сто минут из жизни Ивана Денисовича»: большое кино по маленькой повести

Премьера нового фильма Глеба Панфилова «Сто минут из жизни Ивана Денисовича»

СНОБ
Бьюти-эволюция Нюши: от безумного макияжа к сдержанности и удалению родинки Бьюти-эволюция Нюши: от безумного макияжа к сдержанности и удалению родинки

Все преображения Нюши

Cosmopolitan
Горные инженеры «залечат» выработанные шахты техногенными отходами Горные инженеры «залечат» выработанные шахты техногенными отходами

Молодые ученые Горного института разработали инновационный закладочный материал

Популярная механика
Старый способ обогнуть мир Старый способ обогнуть мир

Жизнь учебного парусника «Мир», который отправится в свою первую кругосветку

Вокруг света
Британская аудиторская компания Ernst & Young начала общаться с клиентами через дипфейки сотрудников Британская аудиторская компания Ernst & Young начала общаться с клиентами через дипфейки сотрудников

Как из 40-минутного видео сделать виртуальную копию человека?

VC.RU
Массовое заражение волнами: как москвичи подсели на вейксерфинг в пандемию и кто на этом зарабатывает Массовое заражение волнами: как москвичи подсели на вейксерфинг в пандемию и кто на этом зарабатывает

Как в России зародились вейксерф-клубы и за счет чего они расцвели

Forbes
Пятиэтажки против небоскребов: откуда дует ветер Пятиэтажки против небоскребов: откуда дует ветер

Люди строили города, чтобы защититься от безжалостной природы

Вокруг света
Историки выяснили происхождение древнеримской камеи с изображением Антонии Младшей Историки выяснили происхождение древнеримской камеи с изображением Антонии Младшей

Император Карл IV использовал камею для символической связи с Древним Римом

N+1
15 вещей, которые нужно знать об Афганистане, который опять пошел ко всем чертям 15 вещей, которые нужно знать об Афганистане, который опять пошел ко всем чертям

Откуда у Талибана ноги растут?

Maxim
История одной фотографии: моряки отдают честь безногому ветерану Великой Отечественной войны История одной фотографии: моряки отдают честь безногому ветерану Великой Отечественной войны

И все-таки — фотография документальная или постановочная?

Maxim
«Электронная почта стала торговым центром»: зачем компании присылают так много спама и почему остаётся только смириться «Электронная почта стала торговым центром»: зачем компании присылают так много спама и почему остаётся только смириться

На ящик всё ещё приходят десятки рекламных сообщений в неделю

VC.RU
Сергей Попов Сергей Попов

Астрофизик Сергей Попов, автор мема «черные дыры не сосут»

Esquire
Как стать святым и «именем России» Как стать святым и «именем России»

Почему Александр Невский стал главным персонажем пантеона национальных героев?

Дилетант
Полный иррационал: самые абсурдные войны ХХ века Полный иррационал: самые абсурдные войны ХХ века

Глупости, обернувшиеся сотнями и тысячами погибших

Вокруг света
Открыть в приложении