N2 நைட்ரஜனின் நடுநிலை மற்றும் நிலையான கட்டமைப்பு வடிவம் (அலோட்ரோப்) மட்டுமே அறியப்படுகிறது. நடுநிலை N இன் தொகுப்பு3 மற்றும் N4 முன்னதாகவே பதிவாகியிருந்தன, ஆனால் தீவிர உறுதியற்ற தன்மை காரணமாக தனிமைப்படுத்த முடியவில்லை. ஆராய்ச்சியாளர்கள் இப்போது அறை வெப்பநிலையில் ஹெக்ஸானிட்ரோஜனின் (N6), 10K இல் ஆர்கான் அணிகளில் சிக்க வைக்கக்கூடிய நைட்ரஜனின் ஒரு புதிய நடுநிலை அலோட்ரோப். N இன் தொகுப்பு6 நிறமாலையியல் ரீதியாக உறுதிப்படுத்தப்பட்டது மற்றும் புதிய அலோட்ரோப் நிலையானது என்பது நிரூபிக்கப்பட்டது. சிதைவு வினை வெப்பத்திற்கு வெளியே இருந்தது, அதிக அளவு ஆற்றல் வெளியிடப்பட்டது, இது திரவ நைட்ரஜன் வெப்பநிலையின் தேவைக்கு உட்பட்டு ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பமாக சாத்தியமான பயன்பாட்டைக் குறிக்கிறது. இது இருந்தபோதிலும், நைட்ரஜனின் புதிய நிலையான, நடுநிலை அலோட்ரோப்பைத் தயாரிப்பது வேதியியலில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க வளர்ச்சியாகும்.
அலோட்ரோப்கள் என்பது ஒரே தனிமத்தின் அணுக்களின் பிணைப்பின் வெவ்வேறு முறைகளின் விளைவாக உருவாகும் ஒரு தனிமத்தின் வெவ்வேறு கட்டமைப்பு வடிவங்கள் ஆகும். அவை அவற்றின் கட்டமைப்பின் அடிப்படையில் வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் தீவிரமற்ற வடிவங்களில் மின்னூட்டம்-நடுநிலையாக இருக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, வைரம், கிராஃபைட் மற்றும் கிராபெனின் கார்பனின் நடுநிலையான, நிலையான புறவேற்றுமை வடிவங்கள். O2 மற்றும் ஓ3 (ஓசோன்) ஆக்ஸிஜனின் புறவேற்றுமைகள்.
நைட்ரஜனின் நடுநிலையான, நிலையான கட்டமைப்பு வடிவங்களைப் பற்றி என்ன? நல்ல பழைய N2 நைட்ரஜனின் நிலையான அலோட்ரோப் மட்டுமே அறியப்படுகிறது. மற்ற இரண்டு நடுநிலை அலோட்ரோப்கள் N3 மற்றும் N4 முறையே 1956 மற்றும் 2002 ஆம் ஆண்டுகளில் முன்னதாகவே பதிவாகியுள்ளன, ஆனால் தீவிர உறுதியற்ற தன்மை காரணமாக தனிமைப்படுத்த முடியவில்லை.
வேதியியலாளர்கள் இப்போது C ஐ வெற்றிகரமாக ஒருங்கிணைத்துள்ளனர்.2h-சமச்சீர் ஹெக்ஸானிட்ரஜன் (C2h-N6) அறை வெப்பநிலையில். [C2h சமச்சீர் என்பது வேதியியல் உலகில் காணப்படும் ஒரு பொதுவான சமச்சீர் வடிவமாகும். AC2h-சமச்சீர் மூலக்கூறு இரு மடங்கு சுழற்சி அச்சு (C2) மற்றும் கிடைமட்ட கண்ணாடித் தளம் (σh)] ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.
ஹெக்ஸாநைட்ரஜன் (N)6), நைட்ரஜனின் புதிய நடுநிலை அலோட்ரோப் அறை வெப்பநிலையில் குளோரின் (Cl2) அல்லது புரோமின் (Br2) மற்றும் வெள்ளி அசைடு (AgN3) ஆகியவற்றின் வாயு-கட்ட எதிர்வினை மூலம் குறைக்கப்பட்ட அழுத்தத்தின் கீழ் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது. இதைத் தொடர்ந்து 10 கெல்வினில் ஆர்கான் மெட்ரிக்ஸில் கிரையோஜெனிக் பிடிப்பு செய்யப்பட்டது. ஆராய்ச்சியாளர்கள் 77 கெல்வினில் (திரவ நைட்ரஜனின் கொதிநிலை) ஒரு படலமாக தூய வடிவத்தில் ஹெக்ஸானிட்ரோஜனை தயாரிக்க முடிந்தது.
ஹெக்ஸாநைட்ரஜன் (N)6) இவ்வாறு ஆய்வகத்தில் தயாரிக்கப்பட்டது நிறமாலையியல் ரீதியாக வகைப்படுத்தப்பட்டு நிலையானது என்று நிரூபிக்கப்பட்டது.
சிதைவின் போது, ஹெக்ஸாநைட்ரோஜன் (N6) மூன்று N ஆக உடைகிறது2 மூலக்கூறுகள். இந்த வினையானது வெப்பத்திற்கு வெளியேயானதாக உள்ளது, ஒரு மோல் ஆற்றலுக்கு 185.2 கிலோகலோரி வெளியிடப்படுகிறது, இது எடையின் அடிப்படையில் TNT மற்றும் HMX சிதைவின் போது வெளியிடப்படும் ஆற்றலை விட 2.2 மற்றும் 1.9 மடங்கு அதிகமாகும். சிதைவின் போது இவ்வளவு பெரிய ஆற்றல் வெளியீடு காரணமாக, ஹெக்ஸானிட்ரோஜன் (N6) ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய சுத்தமான ஆற்றல் சேமிப்புப் பொருளாக இருக்கலாம், இருப்பினும் அதற்கு ஹெக்ஸானிட்ரோஜனை 77K க்கும் குறைவான திரவ நைட்ரஜன் வெப்பநிலையில் வைத்திருக்க வேண்டியிருக்கும், இது ஆற்றல் சேமிப்பு தொழில்நுட்பத்திற்கு நன்றாக வேலை செய்யாமல் போகலாம்.
எதிர்கால பயன்பாடு எதுவாக இருந்தாலும், கிரையோஜெனிக் அமைப்பில் சிக்கிக்கொள்ளக்கூடிய இந்த புதிய நடுநிலை மூலக்கூறு நைட்ரஜன் அலோட்ரோப்பின் அறை வெப்பநிலை தயாரிப்பு வேதியியலில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க வளர்ச்சியாகும்.
***
குறிப்புகள்:
- கியான், டபிள்யூ., மார்டியுகோவ், ஏ. & ஷ்ரைனர், பிஆர் ஒரு நடுநிலை நைட்ரஜன் அலோட்ரோப் ஹெக்ஸானிட்ரோஜனைத் தயாரித்தல் C2h-N6 . இயற்கை 642, 356–360 (2025). வெளியிடப்பட்டது: 11 ஜூன் 2025. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-025-09032-9
***
, a new neutral allotrope of nitrogen which they could trap in argon matrices at 10K. The synthesis of N6 was confirmed spectroscopically and the new allotrope was demonstrated to be stable.){kind=link}