[ad_1]

یک استراتژی جدید برای استفاده سبزتر از کاربید کلسیم

پویایی مولکولی متولد-اوپنهایمر از مولکول استیلید HO-Ca-CCH ، محلول در DMSO. اعتبار: میخائیل پولینسکی ، دستیار موسسه شیمی دانشگاه سن پترزبورگ

بیش از 150 سال پیش استیلید کلسیم کشف شد. این ماده جامدی به رنگ سفید مایل به زرد ، بژ یا خاکستری است که ترکیبی از کلسیم و کربن است. در حال حاضر از استیلاید کلسیم برای تولید گاز استیلن استفاده می شود. این در صنعت به طور گسترده ای در تولید اسید استیک و الکل اتیل استفاده می شود. همچنین می تواند در ساخت موتورهای پلاستیکی ، لاستیکی و موشکی استفاده شود.

کربن مورد نیاز برای سنتز استیلید کلسیم به روشی ناپایدار تولید می شود. در نتیجه ، منابع فسیلی تخلیه می شوند (رویکرد ناپایدار) و میزان کربن در سطح زمین افزایش می یابد. “ما در حال کار بر روی یک استراتژی برای چرخه تولید کربن خنثی هستیم. به طور خاص ، برای به دست آوردن استیلید کلسیم ، می توانید از کربن حاصل از تجزیه حرارتی (تجزیه در اثر حرارت) زباله استفاده کنید ، و ماده حاصل می تواند در صنعت برای ایجاد ترکیبات جدید استفاده شود “، کنستانتین رودیگین ، همکار تحقیقاتی در آزمایشگاه تجزیه خوشه ، دانشگاه سن پترزبورگ گفت.

“یک چالش اساسی برای بشریت امروز ایجاد نسل جدیدی از فرآیندهای صنعتی است که امکان تولید مهمترین ترکیبات آلی و مواد را در یک رویکرد خنثی از کربن فراهم می کند. جایگزینی منابع فسیلی با تجدیدپذیر بسیار مهم است ، بنابراین همانطور که در مقالات ما نشان داده شده است ، سنتز آلی مبتنی بر استیلید کلسیم امکانات جدیدی را برای معرفی فن آوری های کربن خنثی ایجاد می کند. علاوه بر این ، درک فرآیندهای شیمیایی تبدیل گونه های کاربید به فرآیندهای شیمیایی در محلول بسیار مهم است ، “والنتین آنانیکوف ، عضو آکادمی علوم روسیه و رئیس آزمایشگاه های کاتالیز خوشه ای و کاتالیزورهای فلزات پیچیده و در مقیاس نانو در انستیتوی زلینسکی گفت.

شیمیدانان با شبیه سازی فرایندهایی که در سطح اتمها و مولکول ها در هنگام تعامل استیلید کلسیم ، آب و حلال دی متیل سولفوکسید اتفاق می افتد ، راه حل جدیدی برای استفاده از این ماده ارائه داده اند. استیلید کلسیم نمکی است که حاوی بقایای استیلن اسیدی با بار منفی است (اصطلاحاً آنیون استیلید با بار -2) و یون های کلسیم با بار مثبت. محققان میزان اسیدیته آنیون های استیلید ، آب و برخی مواد دیگر را در یک حلال دی متیل سولفوکسید بررسی کردند. یک پدیده غیرمعمول ممکن است در این حلال مشاهده شود. اثر متقابل آنیونهای استیلید با آب ، هیدرولیز ، ناقص است. آنیونهایی که بدین ترتیب با بار -1 تشکیل می شوند ، می توانند طیف گسترده ای از واکنشهای شیمیایی آلی را تحت تأثیر قرار دهند.

“پس از انجام تجزیه و تحلیل ، ما متوجه شدیم که از سایر مواد پروتونایزر می توان به جای آب برای انتقال استیلید به محلول استفاده کرد. همچنین ، به طور بالقوه می توان به جای دی متیل سولفوکسید از یک حلال کم سمیت و سبزتر استفاده کرد اگر حلال از برخی معیارهای تازه کشف شده برخوردار باشد ، واکنش هایی شامل استیلید کلسیم وجود دارد. به این ترتیب ، میخائیل پولینسکی گفت: به این ترتیب ، سنتز شیمیایی مواد جدید با استیلید کلسیم می تواند “سبزتر” باشد ، زیرا ممکن است استیلید کلسیم در حلال های کمتر سمی واکنش دهد. ، نویسنده مشترک مقاله ، استادیار در انستیتوی شیمی دانشگاه سن پترزبورگ.

قابل ذکر است که یکی از نویسندگان مقاله جدید ماریا ساپووا ، فارغ التحصیل دانشگاه سن پترزبورگ است که کار خود را در دوره کارشناسی ارشد آغاز کرد. “این پروژه چالش برانگیز از همان ابتدا من را به خود جلب کرد ، زیرا ایده ترکیب روشهای مختلف محاسباتی طیف گسترده ای از امکانات را برای شبیه سازی فرآیندهای پیچیده ، در مورد ما فرایند انحلال فراهم می کند. این کار درک گسترده تری از علم به من داد و همچنین من را تشویق کرد. برای بیرون آمدن از منطقه راحتی من با مدل سازی کریستال ها و به چالش کشیدن محدودیت های کاربرد روش های مختلف در شیمی محاسباتی. من فکر می کنم رویکردهای مدل سازی پیچیده از نظر روش مانند موارد پیشنهادی در مقاله باید بیشتر توسعه داده شود تا بتوانیم مدل سازی واقعی مواد شیمیایی را انجام دهیم فرایندها “، اشاره کرد ماریا ساپوا.

همانطور که توسط میخائیل پولینسکی مشخص شده است ، مطالعه تازه ارائه شده صرفاً نظری است. این یک شبیه سازی رایانه ای از فرآیند به دست آوردن استیلیدها از استیلید کلسیم است. میخائیل نتیجه گیری کرد: “ما از روشهای به اصطلاح شیمیایی کوانتومی ، دینامیک مولکولی بورن-اوپنهایمر استفاده کردیم. در نتیجه چنین شبیه سازی ، می توان یک فیلم مولکولی کوتاه ساخت که نشان می دهد حرکت اتمها و مولکولها در مقیاس های زمانی بسیار کوتاه ، پیک ثانیه ، به نظر می رسد.” پولینسکی


کاربردهای جدید برای یک مولکول کاربید کلسیم رها شده


اطلاعات بیشتر:
Mihail V. Polinski و همکاران ، درک محلول سازی استیلید کلسیم با یک مدل محاسباتی جدید برای جفت های یونی ، علوم شیمی (2020) DOI: 10.1039 / D0SC04752J

تهیه شده توسط دانشگاه ایالتی سن پترزبورگ

نقل قول: یک استراتژی جدید برای استفاده سبزتر از کاربید کلسیم (2020 ، 25 نوامبر) ، در تاریخ 25 نوامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-11-strategy-greener-cacccium-carbide بازیابی شده است. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.



[ad_2]

منبع: moshaverh-news.ir

ایندکسر