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

Мухи-журчалки начали точно подражать осам уже 33 миллиона лет назад Мухи-журчалки начали точно подражать осам уже 33 миллиона лет назад

Ученые обнаружили ископаемую муху-журчалку, которая подражала окраске ос

N+1
До следующего лета: 11 закоренелых мифов о здоровом питании До следующего лета: 11 закоренелых мифов о здоровом питании

Мифы о здоровом питании

Вокруг света
Коротко о том, как устроен наш мозг: почему при трении ушиба мы перестаем чувствовать боль Коротко о том, как устроен наш мозг: почему при трении ушиба мы перестаем чувствовать боль

Неужели наш мозг способен контролировать боль?

ТехИнсайдер
«Шестьсот миллионов биений сердца назад». Отрывок из книги физика Энтони Агирре «Шестьсот миллионов биений сердца назад». Отрывок из книги физика Энтони Агирре

Книга физика и популяризатора науки Энтони Агирре «Космологические коаны»

СНОБ
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
«…Страдающему от голода и болезней народу России» «…Страдающему от голода и болезней народу России»

Иностранная помощь голодающим в Поволжье в 1921–1923 годах

Дилетант
Элементарно: 10 любимых мест Шерлока Холмса в Лондоне Элементарно: 10 любимых мест Шерлока Холмса в Лондоне

Места приключений Шерлока Холмса

Вокруг света
«Я предпочитаю умереть»: что говорят девушки Афганистана о ситуации в стране «Я предпочитаю умереть»: что говорят девушки Афганистана о ситуации в стране

Боевики только пообещали, что женщины не будут «жертвами»

Maxim
Советская классика: форшмак по-еврейски Советская классика: форшмак по-еврейски

Закуска, в которой любая селедка становится благородной

Вокруг света
Основатель «СысоевFM» — о рецепте успеха и «личном бренде» Основатель «СысоевFM» — о рецепте успеха и «личном бренде»

«СысоевFM» — важнейший для гастрономический индустрии телеграм-канал

РБК
«Жена меня обижает»: что не так с жалобами мужчин на домашнее насилие «Жена меня обижает»: что не так с жалобами мужчин на домашнее насилие

Что не так с освещением в СМИ случаев домашнего насилия над мужчинами

Cosmopolitan
Золотой век Афганистана: как выглядела страна до войны и прихода к власти талибов (галерея) Золотой век Афганистана: как выглядела страна до войны и прихода к власти талибов (галерея)

60 лет назад Афганистан выглядел совсем иначе

Maxim
19 красивых и стильных платьев для полных женщин - выбор Cosmo 19 красивых и стильных платьев для полных женщин - выбор Cosmo

Какие фасоны выгодно подчеркнут пышные формы и скроют недостатки фигуры?

Cosmopolitan
Белла Порч Белла Порч

Белла Порч — о детстве, свободе и службе на военно-морском флоте

ЖАРА Magazine
Все бабушки делают это: почему старшее поколение балует внуков? Все бабушки делают это: почему старшее поколение балует внуков?

Почему бабушки включают режим вседозволенности и стоит ли с этим бороться

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

Молодые ученые Горного института разработали инновационный закладочный материал

Популярная механика
Охота без пороха: всё, что нужно знать о пневматическом оружии Охота без пороха: всё, что нужно знать о пневматическом оружии

Стоимость выстрела из пневматического оружия гораздо ниже, чем из огнестрельного

Популярная механика
Почему отказаться от сладкого не проще, чем бросить курить Почему отказаться от сладкого не проще, чем бросить курить

Мозг испытывает большую тягу к кусочку рафинированного сахара, чем к кокаину

Популярная механика
На границе двух миров На границе двух миров

Порой они кажутся стражами, охраняющими прибрежную полоску песка

Наука и жизнь
Кинг-Конг: как обезьяна произошла от человека Кинг-Конг: как обезьяна произошла от человека

Рыдая над судьбой Кинг-Конга, Питер Джексон решил, что хочет снимать кино

Популярная механика
Я узнала, как вернуться в прошлое Я узнала, как вернуться в прошлое

Новая русская литература часто рождается не в России

Esquire
Как за 3 часа сделать больше, чем многие успевают за неделю Как за 3 часа сделать больше, чем многие успевают за неделю

Вам бывает сложно фокусироваться, оставаться продуктивными и завершать дела?

Psychologies
Фигуристые красотки! Как выглядят звезды сериала «Счастливы вместе» в бикини Фигуристые красотки! Как выглядят звезды сериала «Счастливы вместе» в бикини

Звезды сериала «Счастливы вместе» – королевы пляжа

Cosmopolitan
Румынское кладбище: картинки на память Румынское кладбище: картинки на память

Посещение кладбища обычно навевает грустные мысли. Но есть исключение

Вокруг света
Как выглядят самые красивые актрисы ХХI века без макияжа: Джоли, Робби и другие Как выглядят самые красивые актрисы ХХI века без макияжа: Джоли, Робби и другие

Иногда звезды позволяют себе отдохнуть от косметики

Cosmopolitan
Почему у пожилых людей портится характер? Почему у пожилых людей портится характер?

Почему с пожилыми людьми сложнее ладить и действительно ли причина в возрасте

Psychologies
Герои фильмов, с которыми мы бы хотели провести лето Герои фильмов, с которыми мы бы хотели провести лето

Киногерои, которые всегда знают, как провести время с огоньком

Playboy
Безопасно и комфортно. 10 правил для вашего дома Безопасно и комфортно. 10 правил для вашего дома

Иногда важно взглянуть по-новому на то, как устроен ваш дом

Домашний Очаг
Так нельзя! Цвета и виды одежды, запрещенные в разных странах (даже европейских) Так нельзя! Цвета и виды одежды, запрещенные в разных странах (даже европейских)

Cамые странные модные запреты, действующие в разных государствах планеты

Cosmopolitan
Почему Саманта круче Кэрри: стиль звезды Почему Саманта круче Кэрри: стиль звезды

Чем нам запомнился образ Саманты Джонс из сериала "Секс в большом городе"

Cosmopolitan
Открыть в приложении