Rotaciantaj reaktoroj - memorganizaj chemicalemiaj fabrikoj
La pola-korea teamo montris, kiel tuta serio de kompleksaj chemicalemiaj reakcioj povas efektiviĝi samtempe - sen recurrir al komplikaj plantaj sistemoj, ... centrifuga forto. La unua aŭtoro de la eldonaĵo estas Dr. Olgierd Cybulski, kiu laboras ĉe la Ulsan-Nacia Instituto de Scienco kaj Teknologio (UNIST) en Sud-Koreio.
Rotacia kemia reaktoro
- Ni montras kiel prepari memorganizajn chemicalemiajn fabrikojn - priskribas la responda aŭtoro de la eldonaĵo, prof-ro Bartosz Grzybowski (ankaŭ UNIST kaj Instituto de Organika Chememio de Pola Scienca Akademio). Li aldonas, ke li jam havas ideon kiel produkti tian kemian ŝpinilon ... por rekuperi lition de likvaĵoj en baterioj.
La fakto, ke diversspecaj likvaĵoj povas formi nemiksitajn tavolojn, eĉ videblas dum la tagmanĝo - rigardante buljonojn. Supa graso flosas supre ĉar ĝi estas malpli densa ol la akva parto de la supo.
Hejme oni povas havi pli kompleksan sperton: multaj likvaĵoj de malsamaj densecoj malrapide verŝiĝas en unu vazon unuope. Vi povas komenci per la plej densa mielo, acera siropo, pladsapo, akvo, vegetala oleo kaj eĉ la plej malofta keroseno. Se tio okazas sufiĉe malrapide, vi vidos tavolojn de malsamaj koloroj apartigitaj unu de la alia kaj ne miksitaj en ĉi tiu (nemanĝebla) tiel nomata denseca kolumno.
Sed se tia denseca kolono komencas rotacii tre, tre rapide - turni la ŝipon ĉirkaŭ vertikala akso (kiel sur ceramika rado, sed multe pli rapide - ekz. 2,6 mil revolucioj por minuto), rezultas, ke la postaj tavoloj formas samcentrajn. ringoj. La plej malpezaj likvaĵoj estas pli malgrandaj en diametro kaj lokitaj plej proksime al la centro de la centrifugilo, dum la plej densaj estas metitaj en grandajn ringojn pli proksime al la rando de la centrifugilo. Centrifugado estas grava faktoro ĉi tie, ĉar centrifuga forto komencas regi la surfacan streĉon de la likvaĵo. Tre maldikaj tavoloj de likvaĵo - ĝis 0,15 mm aŭ eĉ pli maldikaj - povas esti atingitaj sen risko miksi. Se la denseco de la likvaĵo estas ĝuste elektita, sciencistoj montris, ke oni povas akiri ĝis 20 kolorajn ringojn en centrifugilo, kiu turniĝas ĉirkaŭ komuna akso.
Bildfonto: Kovrila Naturo: Artikola Volumo 586 Numero 7827, 1 oktobro 2020
Memorganizaj fabrikoj
La turniĝanta denskolono estas en si mem ekstreme estetika fizika eksperimento. Tamen profesoro Bartosz Grzybowski kaj lia teamo montris kiom multe da chememiistoj povas uzi ĝin. Rotaciantaj likvaĵoj de malsamaj densecoj povas esti produktitaj tiel ke ĉiu el ili enhavas malsaman reakciilon, kiu estas necesa por la kemia reakcio.
Ni supozu, ke chemicalemia komponaĵo estas verŝita rekte en la centron de la centrifugilo. Ĝi disvastiĝas tra la centrifugilo kaj komencas disvastiĝi post kontakto kun la plej rara, plej interna tavolo. Sed tie okazas la kemia reakcio kaj nova kemiaĵo formiĝas. Ĝi ankaŭ komencas disvastigon kaj atingas la sekvan, pli densan tavolon, kie okazas la sekva kemia reakcio. Alia produkto estas kreita. Kaj tiel plu, ĝis ni ricevos la finan produkton de la komenca produkto.
Danke al la spin-denseca kolono, multaj kemiaj reakcioj spontanee okazas unu post la alia. Neniu serio de eksperimentoj, multaj ujoj, miksiloj aŭ tuboj necesas.
Ĉar la ringoj estas tre maldikaj kaj ilia kontaktareo estas granda, la disvastigo de la ligoj inter la ringoj okazas en relative mallonga tempo (multe pli mallonga ol kiam la kolono estas senmova).
Eblaj aplikoj
Profesoro Grzybowski atentigas, ke tiaj memorganizaj chemicalemiaj plantoj povas trovi industrian aplikon - ekzemple por apartigi erojn de miksaĵoj. En eldonaĵo en Naturo, esploristoj montris, kiel aminoacidoj (proteinaj komponantoj) povas esti akiritaj el fermentita herbo en tia ŝpinita eksperimento.
- Simile tio povus esti farita ankaŭ por la reakiro de litio el la miksaĵo post baterioj. Kaj ankoraŭ ne ekzistas bonaj metodoj por fari ĉi tion, "diras la apotekisto.