Himiki reaksiýalar biziň daş-töweregimizde hemişe bolup geçýär — bu barada oýlananyňyzda aýdyň, ýöne awtoulagy ot alanymyzda, ýumurtga gaýnadanymyzda ýa-da gazonymyza dökün sepende muny näçemiz edýär?
Himiki kataliz boýunça bilermen Riçard Kong himiki reaksiýalar barada pikir edýär. Onuň aýtmagyna görä, "hünärmen sazlaýjy" hökmünde işinde ol diňe bir özbaşdak ýüze çykýan reaksiýalar bilen däl, eýsem täze reaksiýalary ýüze çykarmak bilen hem gyzyklanýar.
Sungat we Ylymlar Kollejinde himiýa we himiki biologiýa boýunça Klarman stipendiaty hökmünde Kong himiki reaksiýalary islenýän netijelere ýetirýän katalizatorlary işläp düzmek, howpsuz we hatda goşmaça gymmatly önümleri, şol sanda adamyň saglygyna oňyn täsir edip biljek önümleri döretmek üçin işleýär. Çarşenbe.
“Himiki reaksiýalaryň ep-esli bölegi kömeksiz bolup geçýär” diýip, Kong awtoulaglar gazylyp alynýan ýangyçlary ýakanda uglerod dioksidiniň bölünip çykmagyna salgylanyp aýtdy. “Emma has çylşyrymly we çylşyrymly himiki reaksiýalar awtomatiki usulda bolup geçmeýär. Bu ýerde himiki kataliz rol oýnaýar”.
Kong we onuň kärdeşleri isleýän reaksiýalaryny dolandyrmak üçin katalizatorlary işläp düzdüler. Mysal üçin, dogry katalizatory saýlamak we reaksiýa şertleri bilen tejribe geçirmek arkaly uglerod dioksidini formik kislota, metanola ýa-da formaldegide öwürmek mümkin.
Himiýa we himiki biologiýa professory (A&S) we Kong-yň moderatory Kaýl Lankasteriň aýtmagyna görä, Kong-yň usuly Lankasteriň laboratoriýasynyň "açylyşlara esaslanýan" usulyna gowy gabat gelýär. "Riçardyň himiýasyny gowulandyrmak üçin galaýy ulanmak pikiri bardy, bu meniň ssenarimde hiç haçan ýokdy" - diýdi Lankaster. "Onuň metbugatda köp gürrüň edilýän uglerod dioksidini has gymmatly zada saýlama usulda öwrüp bilýän katalizatory bar".
Kong we onuň hyzmatdaşlary ýakynda belli bir şertlerde uglerod dioksidini formik kislota öwrüp bilýän ulgamy açdylar.
“Biz heniz jogap beriş ulgamynda öňdebaryjy bolmasak-da, ulgamymyz ýokary derejede özelleşdirilip bilner” diýip, Kong aýtdy. “Şeýlelik bilen, käbir katalizatorlaryň näme üçin beýlekilerden has çalt işleýändigini, käbir katalizatorlaryň näme üçin has gowydygyny has çuňňur düşünip başlap bileris. Biz katalizatorlaryň parametrlerini üýtgedip we bu zatlaryň näme üçin has çalt işleýändigini düşünmäge synanyşyp bileris, sebäbi olar näçe çalt işleýän bolsa, şonça gowy işleýär, molekulalary şonça çalt döredip bolýar”.
Klarman stipendiýasy hökmünde Kong suw ýollaryna zäherli ýagdaýda siňýän adaty dökün bolan nitratlary daşky gurşawdan aýyrmak we olary has zyýansyz maddalara öwürmek üçin hem işleýär diýip, ol aýtdy.
Kong ýerasty metallary, mysal üçin alýuminiý we galaýy ýaly metallary katalizator hökmünde ulanmak boýunça synag geçirdi. Metallar arzan, zäherli däl we ýer gatlagynda köp mukdarda, şonuň üçin olary ulanmak durnuklylyk meselesini döretmez diýip, ol aýtdy.
“Şeýle hem, iki metalyň biri-biri bilen täsirleşýän katalizatorlaryny nädip ýasamagyň üstünde işleýäris” diýip, Kong aýtdy. “Bir çarçuwada iki metaly ulanmak bilen, bimetallik ulgamlardan nähili reaksiýalary we gyzykly himiki prosesleri alyp bileris?”
Tokaýlar bu metallary saklaýan himiki gurşawdyr - olar bu metallaryň öz işini ýerine ýetirmek mümkinçiliklerini açmak üçin örän möhümdir, edil howa şertleri üçin dogry eşikleriň gerek bolşy ýaly, diýip Kong aýtdy.
Soňky 70 ýylyň dowamynda himiki geçişlere ýetmek üçin ýeke-täk metal merkezini ulanmak standart hökmünde kabul edildi, ýöne soňky onýyllykda bu ugurdaky himikler iki metalyň himiki taýdan ýa-da ýakyn aralykda birleşmesini öwrenmäge başladylar. Birinjiden, Kong şeýle diýýär: "Bu size has köp erkinlik derejesini berýär".
Kongyň aýtmagyna görä, bu bimetallik katalizatorlar himiklere metal katalizatorlaryny güýçli we gowşak taraplaryna esaslanyp birleşdirmäge mümkinçilik berýär. Mysal üçin, substratlara ýaramaz baglanyşýan, ýöne gatnaşyklary gowy kesýän metal merkezi, gatnaşyklary erbet kesýän, ýöne substratlara gowy baglanyşýan başga bir metal merkezi bilen işläp biler. Ikinji metalyň bolmagy birinji metalyň häsiýetlerine hem täsir edýär.
“Iki metal merkeziniň arasynda sinergetik täsir diýip atlandyrýan zadymyzy görüp başlap bilersiňiz” diýip, Kong aýtdy. “Bimetallik kataliz pudagy eýýäm hakykatdanam özboluşly we ajaýyp reaksiýa görkezmäge başlady”.
Kong metallaryň molekulýar birleşmelerde biri-biri bilen nähili baglanyşýandygy barada henizem köp düşnüksiz zatlaryň bardygyny aýtdy. Ol himiýanyň özüniň gözelligine, netijelere hem haýran galdy. Kong rentgen spektroskopiýasy boýunça tejribesi üçin Lankaster laboratoriýalaryna getirildi.
“Bu simbioz” diýip, Lankaster aýtdy. “Rentgen spektroskopiýasy Riçarda sahna arkasynda nämeleriň bolup geçýändigini we galaýynyň näme üçin aýratyn reaksiýa döredýändigini we bu himiki reaksiýa ukyplydygyny düşündirmäge kömek etdi. Biz onuň esasy topar himiýasy baradaky giň biliminden peýdalandyk, bu bolsa topar üçin täze bir ugur üçin gapylary açdy.”
Kongyň aýtmagyna görä, bularyň hemmesi esasy himiýa we ylmy barlaglara bagly we bu çemeleşme "Open Klarman" stipendiýasy arkaly mümkin bolýar.
“Adaty günde men laboratoriýada reaksiýalary geçirip ýa-da molekulalary simulýasiýa edýän kompýuteriň başynda oturyp bilýärin” diýip, ol aýtdy. “Biz himiki işjeňligiň mümkin boldugyça doly suratyny almaga synanyşýarys”.