Reaksiyonên kîmyayî her dem li dora me diqewimin - dema ku hûn li ser difikirin eşkere ye, lê çend ji me dema ku em otomobîlekê pêdixin, hêkekê dikelînin, an jî çîmena xwe gubre dikin vê yekê dikin?
Pisporê katalîza kîmyayî Richard Kong li ser reaksiyonên kîmyayî difikire. Di xebata xwe ya wekî "mîhengkerê profesyonel" de, wekî ku ew dibêje, ew ne tenê bi bertekên ku bi serê xwe derdikevin re eleqedar e, lê di heman demê de bi destnîşankirina bertekên nû jî re eleqedar e.
Kong, wekî hevkarê Klarman di Kîmya û Biyolojiya Kîmyayî de li Koleja Huner û Zanistan, dixebite ku katalîzatoran pêş bixe ku reaksiyonên kîmyewî ber bi encamên xwestî ve dibin, hilberên ewle û hetta yên bi nirxê zêdekirî diafirîne, di nav de yên ku dikarin bandorek erênî li ser tenduristiya mirovan bikin. Çarşem.
Kong got, "Hejmareke girîng ji reaksiyonên kîmyewî bê alîkarî pêk tên," û behsa berdana karbondîoksîtê kir dema ku otomobîl sotemeniyên fosîl dişewitînin. "Lê reaksiyonên kîmyewî yên tevlihevtir û tevlihevtir bixweber çênabin. Li vir e ku katalîza kîmyewî dikeve dewrê."
Kong û hevkarên wî katalîzator pêşxistin da ku reaksiyonên ku ew dixwestin çêbibin birêve bibin. Bo nimûne, karbondîoksît dikare bi hilbijartina katalîzatorê rast û ceribandina şert û mercên reaksiyonê veguhere asîda formîk, metanol, an formaldehîdê.
Li gorî Kyle Lancaster, Profesorê Kîmya û Biyolojiya Kîmyayî (A&S) û moderatorê Kong, rêbaza Kong bi rêbaza "vedîtin-ajotinê" ya laboratûara Lancaster re baş li hev tê. Lancaster got, "Richard ramana karanîna qalayê ji bo baştirkirina kîmyaya xwe hebû, ku ev yek qet di senaryoya min de tune bû. Katalîzatorek wî heye ku dikare bi awayekî bijartî karbondîoksîtê, ku di çapemeniyê de gelek behsa wê tê kirin, veguherîne tiştek hêjatir."
Kong û hevkarên wî vê dawiyê sîstemek keşf kirin ku di bin hin mercan de dikare karbondîoksîtê veguherîne asîda formîk.
Kong got, "Her çend em hîn di warê bersivdayînê de negihîştine asta herî jor, lê pergala me pir xwerû ye." "Bi vî rengî, em dikarin dest bi têgihîştina kûrtir bikin ka çima hin katalîzator ji yên din zûtir dixebitin, çima hin katalîzator bi xwezayî çêtir in. Em dikarin parametreyên katalîzatoran biguherînin û hewl bidin ku fêm bikin ka çi van tiştan zûtir dixebitîne, ji ber ku ew çiqas zûtir bixebitin, ew qas çêtir dixebitin, hûn dikarin molekulan zûtir biafirînin."
Wî got ku wekî Klarman Fellow, Kong her wiha dixebite ku nîtratan, gubreyek hevpar ku bi awayekî jehrîn dikeve nav rêyên avê, ji jîngehê rake û wan veguherîne madeyên bêzerartir.
Kong ceribandin bi karanîna metalên ku di erdê de têne dîtin, wek alumînyûm û qalayê, wekî katalîzator kir. Wî got ku ev metal erzan, ne jehrîn û di qalikê erdê de pir in, ji ber vê yekê karanîna wan dê pirsgirêkên domdariyê dernexe holê.
Kong got, "Em her wiha li ser çêkirina katalîzatoran dixebitin ku tê de du metal bi hev re têkilî daynin." "Bi karanîna du metalan di çarçoveyekê de, em dikarin ji pergalên bîmetalîk çi reaksiyon û pêvajoyên kîmyayî yên balkêş bi dest bixin?"
Kong got, daristan jîngeha kîmyewî ye ku van metalan dihewîne - ew ji bo vekirina potansiyela van metalan ji bo ku karê xwe bikin girîng in, mîna ku hûn ji bo hewaya rast hewceyê cilên guncaw in.
Di 70 salên borî de, standard ew bû ku ji bo bidestxistina veguherînên kîmyewî navendeke yekane ya metalî were bikar anîn, lê di deh salên dawî de, kîmyagerên di vî warî de dest bi lêkolîna yekbûna du metalan kirine, çi bi awayekî kîmyewî an jî bi nêzîkbûnek nêzîk. Pêşî, Kong dibêje, "Ew ji we re pileya azadiyê ya bêtir dide."
Kong dibêje, ev katalîzatorên bîmetalîk şiyana berhevkirina katalîzatorên metalî li gorî hêz û qelsiyên wan didin kîmyageran. Mînakî, navendeke metalî ku bi substratan ve nebaş girêdide lê girêdanan baş dişkîne, dikare bi navendeke din a metalî re bixebite ku girêdanan nebaş dişkîne lê bi substratan ve baş girêdide. Hebûna metala duyem bandorê li taybetmendiyên metala yekem jî dike.
Kong got, "Hûn dikarin dest bi tiştekî bikin ku em jê re dibêjin bandorek hevnerîner di navbera her du navendên metalî de." "Qada katalîza bîmetalîk jixwe dest pê dike ku hin reaktîvîteyên bi rastî bêhempa û ecêb nîşan bide."
Kong got ku hîn jî gelek nezelalî hene ka metal çawa di nav pêkhateyên molekulî de bi hev ve girêdidin. Ew bi qasî ku ji encaman bi bedewiya kîmyayê bi xwe jî heyecan bû. Kong ji bo pisporiya wan di spektroskopiya tîrêjên X de anîn Laboratuarên Lancaster.
Lancaster got, "Ew sembiyozek e." "Spektroskopiya tîrêjên X alîkariya Richard kir ku fêm bike ka li pişt perdê çi diqewime û çi dike ku qalayî bi taybetî reaktîf û jêhatî be ji bo vê reaksiyona kîmyewî. Me ji zanîna wî ya berfireh a kîmyaya komên sereke sûd wergirt, ku deriyê komê ber bi qadeke nû ve vekir."
Kong dibêje, her tişt vedigere ser kîmya û lêkolîna bingehîn, û ev rêbaz bi saya burseke Open Klarman mimkun bûye.
"Di rojek tîpîk de, ez dikarim di laboratuwarê de reaksiyonan bimeşînim an jî li ber komputerê rûnim ku molekulan simul dike," wî got. "Em hewl didin ku wêneyek çalakiya kîmyewî ya herî temam bi dest bixin."