നമുക്ക് ചുറ്റും എപ്പോഴും രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ സംഭവിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു - ചിന്തിക്കുമ്പോൾ അത് വ്യക്തമാണ്, പക്ഷേ ഒരു കാർ സ്റ്റാർട്ട് ചെയ്യുമ്പോഴോ, മുട്ട പുഴുങ്ങുമ്പോഴോ, പുൽത്തകിടി വളമിടുമ്പോഴോ നമ്മളിൽ എത്ര പേർ അത് ചെയ്യുന്നു?
കെമിക്കൽ കാറ്റാലിസിസ് വിദഗ്ദ്ധനായ റിച്ചാർഡ് കോങ് രാസപ്രവർത്തനങ്ങളെക്കുറിച്ച് ചിന്തിച്ചുവരികയാണ്. "പ്രൊഫഷണൽ സൗണ്ട് എഞ്ചിനീയർ" എന്ന നിലയിലുള്ള തന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ, അദ്ദേഹം തന്നെ പറയുന്നതുപോലെ, തന്നിൽത്തന്നെ ഉണ്ടാകുന്ന പ്രതികരണങ്ങളിൽ മാത്രമല്ല, പുതിയവയെ പ്രകോപിപ്പിക്കുന്നതിലും അദ്ദേഹത്തിന് താൽപ്പര്യമുണ്ട്.
കോളേജ് ഓഫ് ആർട്സ് ആൻഡ് സയൻസസിൽ കെമിസ്ട്രി ആൻഡ് കെമിക്കൽ ബയോളജിയിൽ ക്ലാർമാൻ ഫെലോ എന്ന നിലയിൽ, രാസപ്രവർത്തനങ്ങളെ ആവശ്യമുള്ള ഫലങ്ങളിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും, വ്യക്തിയുടെ ആരോഗ്യത്തിൽ നല്ല സ്വാധീനം ചെലുത്താൻ കഴിയുന്നവ ഉൾപ്പെടെ സുരക്ഷിതവും മൂല്യവർദ്ധിതവുമായ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും കോങ് പ്രവർത്തിക്കുന്നു. ബുധനാഴ്ച.
"ഗണ്യമായ അളവിൽ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ സഹായമില്ലാതെയാണ് നടക്കുന്നത്," കാറുകൾ ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾ കത്തിക്കുമ്പോൾ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് പുറത്തുവിടുന്നതിനെക്കുറിച്ച് പരാമർശിച്ചുകൊണ്ട് കോങ് പറഞ്ഞു. "എന്നാൽ കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണവും സങ്കീർണ്ണവുമായ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ യാന്ത്രികമായി സംഭവിക്കുന്നില്ല. ഇവിടെയാണ് രാസ ഉത്തേജകം പ്രസക്തമാകുന്നത്."
കോങ്ങും സഹപ്രവർത്തകരും തങ്ങൾ ആഗ്രഹിച്ച പ്രതിപ്രവർത്തനം നയിക്കാൻ ഒരു ഉൽപ്രേരകം രൂപകൽപ്പന ചെയ്തു, അത് സംഭവിച്ചു. ഉദാഹരണത്തിന്, ശരിയായ ഉൽപ്രേരകം തിരഞ്ഞെടുത്ത് പ്രതിപ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങൾ പരീക്ഷിച്ചുകൊണ്ട് കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ ഫോർമിക് ആസിഡ്, മെഥനോൾ അല്ലെങ്കിൽ ഫോർമാൽഡിഹൈഡ് ആക്കി മാറ്റാം.
ലങ്കാസ്റ്ററിന്റെ "കണ്ടെത്തൽ-പ്രേരിത" സമീപനവുമായി കോങ്ങിന്റെ സമീപനം നന്നായി യോജിക്കുന്നുവെന്ന് കെമിസ്ട്രി ആൻഡ് കെമിക്കൽ ബയോളജി (എ & എസ്) പ്രൊഫസറും കോങ്ങ് ഫാക്കൽറ്റിയുമായ കൈൽ ലങ്കാസ്റ്റർ പറഞ്ഞു. "റിച്ചാർഡിന് തന്റെ രസതന്ത്രം മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ടിൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ആശയം ഉണ്ടായിരുന്നു, അത് ഒരിക്കലും എന്റെ ലിപിയിൽ ഉണ്ടായിരുന്നില്ല," ലങ്കാസ്റ്റർ പറഞ്ഞു. "കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ കൂടുതൽ മൂല്യവത്തായ ഒന്നാക്കി മാറ്റുന്നതിനുള്ള ഒരു ഉത്തേജകമാണിത്, കൂടാതെ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിന് ധാരാളം മോശം സമ്മർദ്ദങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നു."
ചില പ്രത്യേക സാഹചര്യങ്ങളിൽ കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡിനെ ഫോർമിക് ആസിഡാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സംവിധാനം കോങ്ങും സഹപ്രവർത്തകരും അടുത്തിടെ കണ്ടെത്തി.
"നിലവിൽ നമ്മൾ അത്യാധുനിക പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന് അടുത്തല്ലെങ്കിലും, ഞങ്ങളുടെ സിസ്റ്റം വളരെ കോൺഫിഗർ ചെയ്യാവുന്നതാണ്," കോങ് പറഞ്ഞു. "അതിനാൽ ചില ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ മറ്റുള്ളവയെക്കാൾ വേഗത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്നും ചില ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ അന്തർലീനമായി മികച്ചതാണെന്നും നമുക്ക് കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ മനസ്സിലാക്കാൻ തുടങ്ങാം. ഉൽപ്രേരകങ്ങളുടെ പാരാമീറ്ററുകൾ നമുക്ക് ക്രമീകരിക്കാനും ഇവ വേഗത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് എന്താണെന്ന് മനസ്സിലാക്കാനും ശ്രമിക്കാം, കാരണം അവ എത്ര വേഗത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവോ അത്രയും നല്ലത് - നിങ്ങൾക്ക് തന്മാത്രകൾ വേഗത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും."
ഒരു ക്ലാർമാൻ ഫെലോ എന്ന നിലയിൽ, ജലപാതകളിലേക്ക് ഒഴുകുന്ന സാധാരണ വിഷങ്ങളായ നൈട്രേറ്റുകളെ പരിസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് നിരുപദ്രവകരമായ ഒരു വസ്തുവാക്കി മാറ്റാനും കോങ് പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് അദ്ദേഹം പറയുന്നു.
അലൂമിനിയം, ടിൻ തുടങ്ങിയ സാധാരണ എർത്ത് ലോഹങ്ങൾ ഉൽപ്രേരകങ്ങളായി കോങ് പരീക്ഷിച്ചു. ഈ ലോഹങ്ങൾ വിലകുറഞ്ഞതും വിഷരഹിതവും ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ ധാരാളമായി കാണപ്പെടുന്നതുമാണ്, അതിനാൽ അവ ഉപയോഗിക്കുന്നത് സുസ്ഥിരതയ്ക്ക് പ്രശ്‌നങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കില്ലെന്ന് അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു.
"രണ്ട് ലോഹങ്ങൾ പരസ്പരം ഇടപഴകുന്നിടത്ത് ഉൽപ്രേരകങ്ങൾ എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കാമെന്നും ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തുകയാണ്," കോങ് പറഞ്ഞു. "ചട്ടക്കൂടിൽ രണ്ട് ലോഹങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, ബൈമെറ്റാലിക് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് നമുക്ക് എന്ത് തരത്തിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളും രസകരമായ ചോദ്യങ്ങളും ലഭിക്കും?" "രാസപ്രവർത്തനം?"
കോങ്ങിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, ഈ ലോഹങ്ങൾ വസിക്കുന്ന രാസ അന്തരീക്ഷമാണ് സ്കാർഫോൾഡിംഗ്.
കഴിഞ്ഞ 70 വർഷമായി, രാസ പരിവർത്തനങ്ങൾ നേടുന്നതിന് ഒരൊറ്റ ലോഹ കേന്ദ്രം ഉപയോഗിക്കുന്നതാണ് പതിവ്, എന്നാൽ കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിൽ, ഈ മേഖലയിലെ രസതന്ത്രജ്ഞർ രണ്ട് രാസപരമായി ബന്ധിതമോ തൊട്ടടുത്തുള്ളതോ ആയ ലോഹങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള സിനർജസ്റ്റിക് ഇടപെടലുകൾ പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാൻ തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ട്. , കോങ് പറഞ്ഞു, "ഇത് നിങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ സ്വാതന്ത്ര്യം നൽകുന്നു."
ഈ ബൈമെറ്റാലിക് കാറ്റലിസ്റ്റുകൾ രസതന്ത്രജ്ഞർക്ക് ലോഹ ഉൽപ്രേരകങ്ങളെ അവയുടെ ശക്തിയും ബലഹീനതയും അടിസ്ഥാനമാക്കി സംയോജിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവ് നൽകുന്നുവെന്ന് കോങ് പറയുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു അടിവസ്ത്രവുമായി മോശമായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും എന്നാൽ ബോണ്ടുകൾ നന്നായി തകർക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ഒരു ലോഹ കേന്ദ്രത്തിന്, ബോണ്ടുകൾ മോശമായി തകർക്കുകയും എന്നാൽ അടിവസ്ത്രവുമായി നന്നായി ബന്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന മറ്റൊരു ലോഹ കേന്ദ്രവുമായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും. രണ്ടാമത്തെ ലോഹത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം ആദ്യത്തെ ലോഹത്തിന്റെ ഗുണങ്ങളെയും ബാധിക്കുന്നു.
"രണ്ട് ലോഹ കേന്ദ്രങ്ങൾക്കിടയിൽ ഒരു സിനർജിസ്റ്റിക് പ്രഭാവം എന്ന് നമ്മൾ വിളിക്കുന്നത് നിങ്ങൾക്ക് ലഭിക്കാൻ തുടങ്ങാം," കോങ് പറഞ്ഞു. "ബൈമെറ്റാലിസിസ് മേഖലയിൽ ചില സവിശേഷവും അത്ഭുതകരവുമായ പ്രതികരണങ്ങൾ ഉയർന്നുവരാൻ തുടങ്ങിയിരിക്കുന്നു."
തന്മാത്രാ രൂപങ്ങളിൽ ലോഹങ്ങൾ പരസ്പരം എങ്ങനെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ച് ഇപ്പോഴും ധാരാളം അനിശ്ചിതത്വം നിലനിൽക്കുന്നുണ്ടെന്ന് കോങ് പറഞ്ഞു. രസതന്ത്രത്തിന്റെ ഭംഗിയും ഫലങ്ങളും അദ്ദേഹത്തെ ആവേശഭരിതനാക്കി. എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പിയിലെ വൈദഗ്ധ്യത്തിനായി കോങ്ങിനെ ലങ്കാസ്റ്ററിന്റെ ലബോറട്ടറിയിലേക്ക് കൊണ്ടുവന്നു.
"ഇതൊരു സഹവർത്തിത്വമാണ്," ലങ്കാസ്റ്റർ പറഞ്ഞു. "എക്സ്-റേ സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി റിച്ചാർഡിന് ഹുഡിനടിയിൽ എന്താണെന്നും ടിന്നിനെ പ്രത്യേകിച്ച് പ്രതിപ്രവർത്തനക്ഷമവും ഈ രാസപ്രവർത്തനത്തിന് പ്രാപ്തവുമാക്കുന്നത് എന്താണെന്നും മനസ്സിലാക്കാൻ സഹായിച്ചു. പ്രധാന ഗ്രൂപ്പ് കെമിസ്ട്രിയെക്കുറിച്ചുള്ള അദ്ദേഹത്തിന്റെ വിപുലമായ അറിവിൽ നിന്ന് നമുക്ക് പ്രയോജനം ലഭിക്കും, അത് ഒരു പുതിയ മേഖലയിൽ തുറന്നിരിക്കുന്നു."
ഇതെല്ലാം അടിസ്ഥാന രസതന്ത്രത്തിലേക്കും ഗവേഷണത്തിലേക്കും വരുന്നു, ഓപ്പൺ ക്ലാർമാൻ ഫെലോഷിപ്പ് സാധ്യമാക്കിയ ഒരു സമീപനമാണിതെന്ന് കോങ് പറഞ്ഞു.
"സാധാരണയായി എനിക്ക് ലാബിൽ പ്രതിപ്രവർത്തനം പ്രവർത്തിപ്പിക്കാനോ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ ഇരുന്ന് തന്മാത്രയെ അനുകരിക്കാനോ കഴിയും," അദ്ദേഹം പറഞ്ഞു. "രാസ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ പരമാവധി പൂർണ്ണമായ ചിത്രം ലഭിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശ്രമിക്കുന്നു."