Szerves szilárdtest -kémia (eng. - Organic sell -state chemistry ) - a szilárdtest -kémia része, amely a szerves szilárd anyagok (OTT) mindenféle kémiai és fizikai-kémiai vonatkozását tanulmányozza , különös tekintettel azok szintézisére , szerkezetére , tulajdonságaira, reakciókészségére , alkalmazás és mások [1] [2]
A tudomány külön szekciójában a szilárdtest-kémia (HOTT) kitűnt Kitajgorodszkij A.I. munkája után. , aki a szerves kristályokat viszonylag független kristálytípusként állapította meg, és megfogalmazta a szerves kristályszerkezetek alapelveit [3] .
Jelenleg az OTT nemcsak kristályos, hanem amorf testeket is magában foglal, valamint minden olyan testet, amely szerves természettel és alaktartó képességgel rendelkezik. Ezek mono- és polikristályok, folyadékkristályok , porok, pl. - nanoméretű, polimerek és kis molekulatömegű vegyületek stb.
A szervetlen szilárd anyagokkal ellentétben a szerves szilárd anyagok átlagosan alacsony hőstabilitással, sűrűséggel, elektromos vezetőképességgel, mechanikai szilárdsággal és kopásállósággal rendelkeznek. Az átlagértékek túllépése csak az OTT egyes képviselőinél figyelhető meg, ami mindig külön tanulmányok tárgya. Példák a polimerek közé: teflon , amelynek nagy sűrűsége > 2 g/cm³, vegyszer- és hőmérsékletállósága 300 C-ig; A kevlár nagy szilárdságú golyóálló anyag.
Az OTT különleges tulajdonságainak oka a gyenge kémiai kötések (kovalens interatomi és kohéziós intermolekuláris) nagy elterjedtsége a szerves vegyületekben . Ez viszont abban nyilvánul meg, hogy az OTT szobahőmérsékleten magas reaktivitást mutat.
A szerves anyagok bizonyos osztályaiban viszonylag erősebb kötések valósulnak meg (ionos, donor-akceptor, elem-szén), ami meghatározza azok külön OTT osztályokba való szétválását, amelyeket magasabb vezetőképesség (például sók), hőstabilitás jellemzi, mechanikai szilárdság stb.
Az OTT-reakciók általában a "szilárd-szilárd" típusú reakciókat foglalják magukban, amelyeket nem kísérnek az anyagok kezdeti vagy végső szilárd halmazállapotának megváltozása, valamint a "gáz-szilárd" típusú reakciók. Az anyagok szállításának biztosításához azonban közbenső mozgófázisok (folyadék vagy gáz) kialakítása szükséges.
Ilyen reakciókra példák a topokémiai reakciók [4] , amelyekben a köztes mozgófázisok hiányoznak, vagy ún. " kétdimenziós folyadék ". Ide tartoznak a fotokémiai reakciók, a szilárd fázisú polimerizációs reakciók , az izomerizáció stb. Ily módon egyedi kristályos anyagok nyerhetők, amelyek kristálykémiai hasonlóságot mutatnak a kiindulási reagensekkel.
Egy másik példa a mechanokémiai reakciók , amelyek során az anyagok kölcsönhatása a szomszédos szilárd anyagok felületén megy végbe, és a keletkező terméket speciális eszközökben (malomban, habarcsban) mechanikai úton távolítják el, ami az aktív felület időszakos megújulásához vezet. teljes válasz.
A folyékony és gáz halmazállapotú közbülső fázisokat képző OTT-reakciókra példa a szerves önszaporodó magas hőmérsékletű szintézis . Ezek a fázisok, amelyek kémiai hullámreakciót váltanak ki, helyi hőimpulzus hatására jönnek létre.
Az OTT-k használata egyre nagyobb. Felhasználásuk fő mennyiségét szilárd polimerek adják, amelyek előállítását több millió tonnára becsülik. Más OTT-ket lényegesen kisebb mennyiségben gyártanak.
Az OTT további felhasználási területei a gyógyszerek (porok, tabletták), folyadékkristályos monitorok , információrögzítő eszközök, katalizátorok ( ftalocianinok ), kémiai szenzorok stb.
Viszonylag a közelmúltban fedezték fel az OTT-k egyedi optikai tulajdonságait, amelyek lehetővé teszik, hogy széles körben használják fényt kibocsátó eszközökként ( OLED ). A szerves vezetők, félvezetők, szupravezetők és mágnesek kutatása intenzíven folyik.