НОВОСИБИРСК, 25 февраля. /ТАСС/. Ученые Института геологии и минералогии (ИГМ) им. В. С. Соболева СО РАН в Новосибирске и Франкфуртского университета имени Гёте (Германия) впервые показали возможность образования карбоната бериллия, наименьшего элемента в ряду щелочноземельных металлов. Согласно полученным результатам, карбонат бериллия стабилен как в условиях окружающей среды, так и при более высоких давлениях, то есть в условиях глубинных оболочек Земли, сообщает официальное издание СО РАН «Наука в Сибири».
До недавнего времени считалось, что бериллий — единственный элемент щелочноземельной группы, для которого стабильная структура карбонатной фазы (BeCO3) неизвестна. Сообщалось, что, напротив, это соединение нестабильно и подвержено разложению на оксид бериллия и диоксид углерода. Однако для других щелочноземельных металлов (магний, кальций, стронций, барий) стабильные кристаллические структуры карбонатных фаз обнаружены и детально описаны. Следует также отметить, что данных о природном образовании чистого карбоната нет.
«Ученые ИГМ СО РАН с помощью современных методов поиска структур впервые обнаружили три стабильные кристаллические модификации карбоната бериллия. Исследование является теоретическим — все расчеты были выполнены в рамках теории функционала плотности. Кроме того, специалисты выяснили ряд особенностей этих модификаций: детали атомной структуры, возможность сохранения структур при декомпрессии и термодинамическую стабильность при атмосферном давлении. Теоретические расчеты сибирских ученых были подтверждены группой экспериментаторов из Франкфуртского университета имени Гёте (Германия)», — пишет издание.
Ученые из Германии независимо от исследования сотрудников ИГМ СО РАН, проводили реальный синтез BeCO3, и практические результаты полностью соответствовали данным специалистов Института геологии и минералогии. Научные публикации, посвященные этим двум разным аспектам работ, вышли в свет практически одновременно. Открытие стабильных кристаллических структур, часть из которых могут быть восстановлены до условий окружающей среды, расширяет современное понимание о карбонатах, поскольку карбонат бериллия был последним отсутствующим звеном в семействе карбонатов щелочноземельных металлов.
«Возможной причиной отсутствия карбоната бериллия в природе и отсутствие данных его синтезов при атмосферном давлении, скорее всего, обусловлено низкой температурой распада на оксид бериллия и углекислый газ, подобно карбонатам магния и кальция. Однако мы верим, что в обозримом будущем существование стабильной кристаллической структуры [этого вещества] при атмосферном давлении будет подтверждено экспериментально», — отметил научный сотрудник ИГМ СО РАН кандидат физико-математических наук Нурсултан Сагатов.
