Kaip Mokslininkai Ekologizuoja Chemiją

{h1}

Chemikai stengiasi apriboti savo darbo poveikį aplinkai, kad jų sintezės būtų švaresnės, greitesnės ir pigesnės.

Valytoja! Greičiau! Pigiau! yra chemininkų, kurie stengiasi apriboti savo darbo poveikį aplinkai, verksmas.

Jų pastangos atspindi 12 pagrindinių principų, kuriuos sukūrė chemikai Paulius Anastas ir Johnas Warneris, kurie 1990 m. Viduryje įkūrė žaliosios chemijos judėjimą. Tarp taisyklių: Geriau užkirsti kelią atliekų susidarymui, nei išvalyti jas vėliau. Bet jei tai turi būti atliekos, jos turėtų būti netoksiškos arba minimaliai nuodingos - kaip ir patys cheminiai produktai. Cheminės reakcijos turėtų būti efektyvios energijos vartojimui, pavyzdžiui, naudojant kambario temperatūrą, o ne kaitinant. Idealiu atveju chemikai turėtų naudoti atsinaujinančius išteklius.

Chemija gali būti ne tokia akivaizdi kaip žalia, kaip sodinti medį, tačiau tyrėjai stengiasi, kad ji būtų geresnė planetai - viena reakcija vienu metu. Štai keletas pavyzdžių, kaip chemikai, finansuojami iš Nacionalinio sveikatos instituto, tampa ekologiškesni tobulindami cheminius procesus, naudojamus vaistų, plastikų ir kitų gaminių gamybai.

Vanduo, vanduo visur

Jei reaguos dvi cheminės medžiagos, joms paprastai reikia skysčio. Dažnai tai yra toksiškas tirpiklis. Pasibaigus reakcijai, chemikai turi išpilti tirpiklį arba bandyti jį perdirbti. Ekologiškesnė alternatyva yra pradėti nuo saugesnio tirpiklio - vandens.

Bruce'as Lipshutzas iš Kalifornijos universiteto Santa Barbaroje suprojektavo minusas, burbuliukus primenančias daleles (nanodaleles), kurios apsaugo reakcijas, būdamos apsuptos vandens. Cheminės medžiagos patenka į daleles, kur jos suranda geriausią aplinką, kad galėtų reaguoti kartu, ir produktas išeis. Kadangi reakcijos yra labai koncentruotos, jos gali vykti kambario temperatūroje. Mokslininkams nereikia pradėti reakcijos naudojant šilumą, taupant laiką ir energiją.

Skambinkite į mikrobus

Kitas būdas padaryti reakcijas vandens pagrindu, o ne tirpikliais - įdarbinti mikrobus, kurie palengvintų reakcijas. Mokslininkai inžinerija mikrobus, kad sudarytų naudingas molekules, paprastai fermentus, kurių užduotis yra atlikti chemines reakcijas tirpaluose vandens pagrindu. Chemikai gali naudoti mikrobus ar tik jų fermentus, kad paspartintų chemines reakcijas vandens tirpale.

Pavyzdžiui, Jay Keaslingas iš Kalifornijos universiteto Berkeley kuria mikrobus tam tikroms molekulėms gaminti. Prieš keletą metų į paprastąsias bakterijas jis įterpė daugiau nei tuziną genų Escherichia coli ir mielės, kurios leido organizmams išrauti vaistą nuo maliarijos, kurį gaminti yra brangu. Jis tyrinėja panašią ŽIV narkotikų ir ekologiško biokuro, kuris galėtų pakeisti iškastinį kurą, pavyzdžiui, benziną, generavimo metodiką.

Trumpesnės sintezės

Kiti tyrėjai tobulina senamadiškus chemijos receptus, kad jie taptų ekologiškesni. Pavyzdžiui, heparinas, vaistas, užkertantis kelią kraujo krešuliams žmonėms, sergantiems širdies liga, paprastai reikalauja 50 žingsnių, kad būtų susintetintas laboratorijoje, ir pakeliui susidaro nenaudingos atliekos.

Praėjusiais metais Robertas Linhardtas iš Rensselaerio politechnikos instituto Trojoje, Niujorke, ir Jianas Liu iš Šiaurės Karolinos universiteto, esančio „Chapel Hill“, laipteliais nusileido vos keliolikai. Jų metu susidarė mažiau šiukšlių, kartu gaminant daugiau narkotikų, todėl sumažėjo bendros jų pagaminimo išlaidos.

Vienas dažnas būdas pagreitinti cheminę reakciją yra katalizatorius, dažnai metalas, kuris padeda reakcijai. Shannon Stahl iš Viskonsino ir Madisono universiteto sukūrė būdą, kaip panaudoti katalizinius metalus paladžio ir varį, kad atskirtų vandenilį iš daugybės cheminių junginių. Kai vandenilis yra derinamas su deguonimi, vykstančiu cheminės reakcijos metu, vanduo yra vienintelis šalutinis produktas.

Paprastai mokslininkai, atliekantys didelio masto reakcijas, yra atsargūs dėl deguonies, nes jis gali sukelti sprogimus. Stahlas dirbo su narkotikų gamintojo „Eli Lilly“ tyrėjais, siekdamas sumažinti šią riziką, vykdydamas skysčius, tekančius vamzdžiais, o ne vienoje milžiniškoje inde. Galiausiai šis metodas galėtų padėti mokslininkams gaminti vaistus dideliu mastu.

Šis „Inside Life Science“ straipsnis buvo pateiktas „WordsSideKick.com“ bendradarbiaujant su Nacionaliniu bendrųjų medicinos mokslų institutu, nacionalinių sveikatos institutų dalimi.

Sužinokite daugiau:

  • Susipažinkite su chemiku: Jay Keasling
  • Susipažinkite su chemiku: Shannon Stahl


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Yra Visiškai Naujas Kilogramas Ir Jis Pagrįstas Kvantine Fizika
Yra Visiškai Naujas Kilogramas Ir Jis Pagrįstas Kvantine Fizika

Kaip Veikia Vėjo Tuneliai
Kaip Veikia Vėjo Tuneliai

Mokslas Naujienos


Dovanos „Burden Men“, „Gladden Women“
Dovanos „Burden Men“, „Gladden Women“

Faktai Apie Ruonius Ir Jūrų Liūtus
Faktai Apie Ruonius Ir Jūrų Liūtus

Bendraamžiai, Ne Televizija, Daro Įtaką Mergaičių Kūno Problemoms: Tyrimas
Bendraamžiai, Ne Televizija, Daro Įtaką Mergaičių Kūno Problemoms: Tyrimas

50 Populiariausių 2014 M. Kūdikių Vardų
50 Populiariausių 2014 M. Kūdikių Vardų

Jokio Mirgėjimo: Kodėl Mokslininkai Nori Uždrausti Blizgesį
Jokio Mirgėjimo: Kodėl Mokslininkai Nori Uždrausti Blizgesį


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com