Горение железа в воде как искусственный фагоцитоз
Горение железа в воде может показаться на первый взгляд совершенно невероятным явлением. И для сомнений в этом имеются веские основания. Во-первых, вода является эффективной охлаждающей средой по сравнению с воздухом, а во-вторых, в воде имеется всего около 1% растворённого кислорода. Однако эксперименты косвенно подтверждают, что наночастицы железа способны самовозгораться не только на открытом воздухе, но и в воде. Всё зависит от размера наночастиц железа и их формы, то есть от величины удельной поверхности (м2/г). В данном случае наночастицы железа плёночной формы более предпочтительны, чем сферической формы. С химической точки зрения самовозгорание наночастиц железа на открытом воздухе и в воде не имеет принципиальной разницы. В том и другом случае происходит эффективное окисление железа кислородом, что приводит к нагреву наночастиц до температуры, обеспечивающей вылет электронов железа в окружающее пространство. Наиболее существенным отличием является отсутствие зрелищных эффектов при горении наночастиц железа в воде. Основная сложность подобного экспериментирования заключается в получении химически активных наночастиц железа размером в несколько нанометров, что равнозначно тысячным долям одного микрона. Наночастицы железа должны иметь максимальную поверхность окисления и минимальную массу, то есть огромную удельную поверхность, измеряемую десятками м2/г. Только при таком условии они могут нагреться в воде до необходимой температуры. Хорошо известно, что пирофорное железо самовоспламеняется на воздухе, в котором имеется около 20% кислорода. Средний размер частиц пирофорного железа 5000 нм = 5 мкм. Воспламеняться в воде такие частицы, конечно, не могут, так как слишком мала удельная поверхность частиц. К тому же свободного кислорода в воде в 20 раз меньше, чем в воздухе. Поэтому для эффективного нагрева и активного движения в воде предположительно требуются наночастицы железа не более 25 нм, то есть в 200 раз (5000/25) меньше частиц пирофорного железа. Чтобы убедиться в осуществлении самовоспламенения наночастиц железа в воде требуется ещё один компонент, частицы которого способны наэлектризовываться вылетающими из наночастиц железа электронами. В качестве такого компонента использовался левомицетин. Мелкий порошок левомицетина притягивается к пластиковой расчёске после причёсывания, как железные опилки к магниту. Это доказывает способность микрочастиц левомицетина наэлектризовываться электронами железа. Наличие в водном растворе наночастиц железа и левомицетина порождает множество микроскопических кристаллов левомицетина, что является результатом активной деятельности вылетающих электронов железа.
