Mokum P812

Чтобы столкнуться с полнейшим пиздецом, ощутить бессилие и отчаяние, лезть в биохимию на самом деле даже необязательно, вполне достаточно химии «обычной». Достаточно попытаться разобраться с процессом синтеза технического углерода.

Техуглерод, carbon black — по сути, «просто» сажа, мелкие углеродные частицы. Он в тонере лазерного принтера, он — других разновидностей — подкрашивает пластмассы и изменяет их свойства, но больше всего его потребляет шинная промышленность. И эта промышленность довольно-таки придирчива. Оказывается, что на зимние шины техуглерод нужен один, на летние — другой, на гоночные слики — третий... Свойств у углеродных частиц вроде бы немного — средний размер, разброс размера, плотность. Содержание примесей? В общем, вроде бы не составляет труда разобраться научными методами, как получать то, что надо.

Некоторая оторопь берёт на стадии ознакомления с типичным реактором синтеза техуглерода, потому что эта хреновина выглядит, скажем так, не очень научно. Выглядит как младший брат домны или еще чего-то такого металлургического. Сложенная из огнеупорного кирпича конструкция размером с небольшой дом, потребляющая, как правило, самые низкопробные нефтепродукты — потому что, ну, какая разница, из чего делать сажу. Сколь-либо точный химический состав сырья зачастую является изрядной загадкой, как и его сезонные колебания. Топка пылает и чудовищно коптит — именно ради копоти ведь всё затеяно — форсунки хреначат вдоль стенок воду — иначе никакая огнеупорность не поможет, турбулентный выхлоп вылетает в сопло, охлаждается еще одним потоком воды, и заветный продукт выпадает в осадок.

Вот с этим промышленность приходит к науке и говорит «нам бы подобрать параметры, чтобы на выходе иметь диаметр частиц 170 плюс-минус двадцать нанометров, и пористость поменьше».

«Бля».

«Ладно, главное — разработать кинетическую модель пиролиза условного сырья и роста сажи, дальше пусть всю эту трехмерную газодинамику реагирующих потоков суперкомпьютер считает, у него петафлопсов много». С этой мыслью наука уходит работать на установках, помещающихся на столе или по крайней мере в комнате.

Нарабатывает хуеву прорву весьма качественных результатов. Пиролиз того и пиролиз этого, добавки такие и добавки сякие, температурный диапазон от абсурдно низкого до абсурдно высокого, давления от миллибар до гектобар. У сажи измеряют коэффициенты поглощения и рассеяния, по ней хреначат импульсными лазерами и снимают сигналы лазерно-индуцированной инкандесценции, образцы возят на рентгеноструктурный анализ и под электронный микроскоп.

Настаёт момент, когда всем этим надо бы верифицировать разрабатываемую модель. Которая, by design, должна покрыть диапазон от элементарных реакций единичных молекул до процессов слипания и слияния частиц, содержащих миллионы атомов углерода.

«Бля».

Никто, естественно, не претендует на то, что в ходе всех этих экспериментов получил какое-то объективное знание о том, с какой именно вероятностью частица С₃₆₉ слипается с С₆₃₉ при столкновении. Даже про реакцию присоединения какого-нибудь углеводородного обрывка вроде С-C-H к их поверхности известно прискорбно мало. Но если записать достаточное количество химических реакций, задать достаточно много температурных зависимостей их скоростей — то полученная тем самым чудовищных размеров система дифуров первого порядка разнообразием возможных откликов приближается к пресловутым нейросетям. Её можно, скажем так, натренировать (то бишь качественно подогнать под результат).

Ну, обычно получается. В задачах моделирования горения, например, где в кинетике порой тоже черт ногу сломит. Правда, ракетчики всё равно предпочитают взорвать двадцать прототипов двигателя, но, скажем, конструкторы обычных котлов для сжигания угля даже уже немножко верят, что модель разойдется с реальностью не до такой степени, чтоб пришлось всё переделывать.

С сажей же вот получается как-то крайне хуево. Прям-таки совершенно непонятно, почему. Хуй с ней, «истиной», за истину шинная промышленность денег не даст, но таким количеством подгоночных параметров, по идее, кинетическую модель можно было бы научить котиков рисовать на выходных графиках.

Может, не хватает какого-то междисциплинарного взаимодействия; математика, скажем, который вник бы в тему, посмотрел бы на этот ебучий танец, в котором одновременно сливаются атом с атомом, атом с миллионом и миллион атомов с миллионом — и придумал бы незамедлительно какой-то новый термин, и написал десяток уравнений, и всё завертелось бы. Вполне возможно. Методы описания химической кинетики с чисто математической точки зрения, прямо скажем, консервативны.

Ладно, на самом деле, что-то всё-таки получается. Иногда это даже удаётся по символической цене сплавить промышленности. Но есть одно соединение, про которое очень не любят говорить те, кто занимается изучением роста сажи.

И это не выловленный где-то в мазутной бочке древовидный углеводород с молекулярной массой как у белка. Это ацетилен.

Четыре атома. Линейная молекула. H-C≡C-H. Соединение-медоед.

Если вы думаете, что создали кинетическую модель, которая с приемлемой точностью описывает рост сажи во всех мыслимых смесях и параметрах — попробуйте пиролиз 10-20% ацетилена в инертном газе при давлениях ощутимо повыше атмосферного. Ацетилен вашу модель убьёт, выебет и съест.

Если вы будете упорствовать и заберетесь в смеси, содержащие 30% ацетилена и более при давлениях под 50 атмосфер — у вас хорошие шансы увидеть, как сажа растёт быстрее, чем то — вроде бы — допускает тепловая скорость движения молекул газа. На этом месте вы скорее всего подумаете, что как-то не готовы переписывать ВСЕ учебники по кинетике, и для следующих экспериментов выберете смесь победнее и давление поменьше.

Есть нечто цинично-ироничное в том, что с таким треском зубы науки ломаются именно о вещество, горящее столь ярким пламенем, что оно успело побыть символом прогресса и просвещения.

В природе, что характерно, ацетилена нет, это продукт технологии. Потому что он нестабилен и, вообще говоря, немного взрывчатка сам по себе, и может ёбнуть даже без кислорода. (Именно поэтому стандартный баллон с ацетиленом весит больше 90 кг, в то время как баллоны для других газов — менее семидесяти. Там внутри слишком много фигни, не позволяющей ацетилену взорваться). Возможно, утраченная человечеством заповедь гласила «не синтезируй ацетилен».