المپياد جهاني شيمي
 روشي جديد در کاهش گاز گلخانه‌اي 
روشي جديد در کاهش گاز گلخانه‌اي زنگ تفريح شيمي
کاهش گازهای گلخانه‌ای در فرآیند ساخت پلاستیک‌ها

 

تقلید از نحوه‌ی تجزیه‌ی ترکیب‌های آلی در اتمسفر زمین سبب شده است راهی پاک‌تر و کم ضررتر برای تولید یک ماده‌ی اولیه‌ی کلیدی در ساخت نایلون پیدا کنیم. امروزه آدیپیک اسید از طریق حلقه‌گشایی سیکلوهگزان با استفاده از حجم زیادی از نیتریک اسید تولید می‌شود. در اثر این فرآیند گاز گلخانه‌ای اکسید نیتروژن (N2O، دی نیتروژن مونو اکسید) که مخرب اوزون است آزاد می‌شود. اما Kuo Chu Hwang و Arunachalam Sagadevan از دانشگاه ملی Tsing Hua در تایوان کشف کرده‌اند که می‌توان با استفاده از گاز اوزون و نور فرابنفش (UV) روشی جایگزین و موثر برای این فرآیند فراهم نمود. Hwang می‌گوید: «فرآیند ما به مراتب پاک‌تر و دوستانه‌تر با محیط زیست است.« در تولید صنعتی آدیپیک اسید، ابتدا سیکلوهگزان در دما و فشار بالا با اکسیداسیون به سیکلوهگزانول و سیگلوهگزانون تبدیل می‌شود. بازده این مرحله کمتر از 10 درصد است که محدودیتی قابل توجه را در تولید ایجاد می‌کند.

 

 

 

در مرحله‌ی بعد، اکسیداسیون با نیتریک اسید سبب باز شدن ساختارهای حلقوی می‌شود و آنها را به آدیپیک اسیدهایی با زنجیر خطی تبدیل می‌کند. گاز اکسید نیتروژن آزاد شده در اثر این فرآیند حدود 5 تا 8 درصد از تمام گازهای آلاینده‌ی سالانه مربوط به فعالیت‌های انسانی را تشکیل می‌دهد. گاز اکسید نیتروژن، مخرب اوزون غالبی است که توسط انسانها در جو منتشر می‌شود. بعلاوه این گاز سومین گاز گلخانه‌ای مهم در جهان است. در نتیجه پاکسازی فرآیند تولید آدیپیک اسید می‌تواند اثرات مفیدی بر محیط زیست داشته باشد. با این حال تمام تلاش‌ها برای این کار تاکنون بسیار پُرهزینه بوده‌اند. Hwang و Sagadevan در مسیر تحقیقاتی خود درمورد نحوه‌ی اکسیداسیون و تجزیه‌ی ترکیب‌های آلی توسط گاز اوزون و نور فرابنفش (UV) در اتمسفر زمین به طور اتفاقی به این روش جدید دست یافتند. Hwang در این باره می‌گوید: «در تحقیقاتم این مسئله به ذهنم رسید که می‌توان با استفاده از این دو عامل، اکسیداسیون سیکلوهگزان را که تنها دارای پیوندهای غیر فعال C-H است انجام داد. در شیمی آلی، عامل دار کردن پیوند C-H متعلق به هیدروکربن‌ها بسیار دشوار است.»

 

 

 

 

شیمی فیزیکدان‌ها گاز اوزون را از سیگلوهگزان خالص عبور دادند، در حالیکه تحت دما و فشار اتاق به آن نور UV نیز تابیده می‌شد. پس از چند ساعت آدیپیک اسید در سیستم رسوب کرد. آنها بازده تبدیل سیکلوهگزان به آدیپیک اسید را با استفاده از لامپ پُرنورتر تا 75 درصد افزایش دادند. همچنین برای این کار زمان بیشتری برای انجام واکنش به سیستم دادند و اسید ضعیف به آن اضافه نمودند. این روش برای ساختارهای حلقوی دیگر نیز به خوبی پاسخ داد. Nilay Hazari از دانشگاه Yale این روش جدید برای اکسیداسیون پیوند C-H را بسیار با ارزش می‌داند و عقیده دارد که این روش می‌تواند باعث ایجاد روش‌های بهبود یافته‌ای برای سنتز صنعتی آدیپیک اسید شود. درحالیکه Hwang همچنان بر روی مقایسه‌ی هزینه‌ای این روش با روش‌های قبلی کار می‌کند، به این نکته اشاره دارد که اوزون می‌تواند با هزینه‌ای کم از اکسیژن موجود در هوا تولید شود. گام بعدی وی افزایش ابعاد کار از آزمایشگاهی به راکتورهای بزرگ صنعتی است. تلاش‌های زیادی در این راستا برای عملی کردن این روش لازم است اما Hwang امید زیادی به موفقیت این روش دارد.

 

 


منابع مفيد:

 

گرمايش زمين


نايلون


اثر گلخانه‌اي جو


Nitrous Oxcide

1393/10/17لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 المپياد شيمي

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد شيمي
 پيوندها
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  1764
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  1764