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第二百三十九章:化学的未来(1/2)

碳酸乙烯,别名碳酸乙烯酯、1,3-二氧戊环-2-酮、1,3-二氧杂环戊酮碳酸乙烯酯.....

其化学分子式是‘C3H4O3’,室温时为结晶固ti,但当温度大于35℃时则变成透明无色yeti。是一zhongxing能优良的有机溶剂,可溶解多zhong聚合物。用于化fei、纤维、制药及有机合成等行业。

作为一名材料科研人员,徐川对于碳酸乙烯这zhong化合物有着一些了解,不过不算很多。

毕竟他上辈子的材料研究主要集中在物理材料方面,而碳酸乙烯属于化学材料的范畴。

不过对他来说,了解一zhong材料的xing质,并寻找到另一zhong能控制它的添加剂,并不是很难的事情。

万物相生相克,材料也一样。

不同的材料有着不同的化学xing质和物理xing质,分子与分子之间的jiaorong,在无序中寻找有序,在纷繁复杂中寻找简单和美,或毁灭、或新生。

譬如非晶合金材料,看起来坚ying无比,然而它没有绝对的有序,在永不停歇的liu动中,就如梵高的《星空》一zhong,你仔细看,它在看似不动中永动。

这正是材料学的魅力。

......

“碳酸乙烯:分子式为C3H4O3,分子结构中mo尔折she1率为17.17,表面张力为37.3,偶极距为10-2?cm3,极化率6.80.....”

“氢键供ti数量:0、氢键受ti数量:3、可旋转化学键数量:0、互变异构ti数量:无、拓扑分子极xing表面积35.5、共价键单元数量:1......”

“能与40℃以上的热水、醇、苯、氯彷、乙酸乙酯、乙酸等物品混溶。在干燥的醚、二硫化碳、四氯化碳、石油醚等中难溶......”

实验室中,徐川一点一点的将有关于的碳酸乙烯的资料全都罗列出来。

无论是它的化学物理xing质,亦或者是以往的各zhong研究。

这些东西对于寻找控制碳酸乙烯的材料有着很大的帮助。

其实寻找一zhong控制碳酸乙烯的材料,他完全可以去找其他的化学研究员帮忙。

以那些常年沉浸于此dao的化学材料研究员来说,找出数zhong符合要求的材料并不是什么太难的事情。

不过徐川有另外的想法,他想尝试一下,看看数学,能不能rong入到材料学计算中去。

正如此其他人猜测他研发抗he辐she1材料和锂电池材料依靠的是强大的数学能力一样。

只有他自己才知dao并不是。

而今天,徐川想的就是踏出这一步,利用数学来帮助自己完成这项工作。

对于化学反应来说,在课本上是一行行的化学公式变换,在实验室中,是旧化学键的断裂和新化学键的形成。

比如氧化还原反应的本质是原子he外电子的得失,原子本shen的结构发生改变。

而复分解反应的本质是原子重排,即多个原子的排列组合方式发生变化。

但实际上,它更shen层的本质,是电子云的liu动。

判断一个化学反应是否能发生,要从热力学、动力学、焓变、熵变、自由能Gibbs自由能、活化能等各方面来确认。

其实严格来说,目前化学的发展并不完善。

因为我们很多时候就连最简单的化学反应都没法用理论解释清楚,所以很多理论都是唯象的。

如果循着化学的解释链回朔,最终还是会归于物理学的解释上。

因此物理学才是自然科学中最基础的学科数学不是自然学科!。

很多人误以为化学才是最基础的,是因为像化学键本质上说一zhong电xing作用,属于四大基本力中的电磁相互作用。化学反应的进行也跟分子的运动,碰撞有关。

当然,化学的潜力很shen,有着shen挖的ju大价值。

而如果从化学的shen层本质来看,数学毫无疑问是可以应用上的。

比如最常见的化学反应速率,就可以通过微积分方程来描述。数学方程可以使用数值方法求解,以确定反应速率常数和其他参数。

比如使用波函数理论、群论等来描述电子结构和反应机制。

亦或者分子动力学模拟,通过一zhong计算机数学来彷真研究物质运动规律。涉及到大量微积分、概率统计以及优化算法等方面的知识。

此外,还有热力学、分析化学等各方面的东西,都可以通过数学来进行。

从理论上来说,如果知晓了需要进行化学反应的材料相关信息与条件,是完全可以通过数学来模拟整个反应的全过程的。

这听起来很不可思议,但理论可行。

当然,实际上这是一件不可能的事情,至少现在是不可能的。

而徐川想zuo的,就是朝着这件不可能的事情去尝试迈出第一步。

碳酸乙烯,就是一个很好的试验目标。

......

“考虑电解ye使用的高分子溶剂和正负极材料,用于控制碳酸乙烯的添加剂的可选范围并不算很多。”

“碱类化合物与醇类化合物大bu分基本都可以排除,这些化合物会与碳酸乙烯反应后生成各zhong对电池有害的物质,腐蚀正负极不说,还无法循环。”

“那么剩下的可选xing并不算很多,酮类、氟化类、环类bu分材料可以考虑进行。”

“再gen据可逆xing条件进行筛选,以羰基与两个烃基相连的酮类化合物是个不错的选择。”

“不过酮类的范围还是太大了,得收缩一下......”

实验室中,徐川一个人喃喃自语个不停,手中的圆珠笔也在A4稿纸上不断的记录着一项项的数据。

他在依据一些基础的化学反应来先对可用添加剂zuo一个大致的筛选,然后再来通过数学进行反应模拟和挑选。

这是条很有挑战的路,虽然并非无人踏及,但开拓的并不shen;那看得到尽tou的小路,未知的迷雾中荆棘丛生,需要一个人鼓起勇气前进。

好在,他从来都不缺少探索和直面困难的勇气。

......

实验室中,徐川不断的完善着自己的理论与数据。

另一边,针对新型人工SEI薄mo的以及碳酸乙烯han量的测试也在不断的进行中。

时间一眨眼就过去了五六天。

当徐川依旧还在寻找适合的材料时,川海材料实验室这边的

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