Falgallada kiimikada ayaa hareerahayaga ka dhacaya mar walba—waa iska cad marka aad ka fikirto, laakiin imisa naga mid ah ayaa sidaas sameeya marka aan baabuur shidno, aan ukun karsanno, ama aan bacriminno cawskayaga?
Khabiirka ku takhasusay katalisyada kiimikada Richard Kong ayaa ka fikirayay falgallada kiimikada. Shaqadiisa "injineer cod xirfadeed", sida uu isagu sheegay, ma aha oo kaliya inuu xiiseeyo falgallada ka dhasha naftiisa, laakiin sidoo kale inuu kiciyo kuwa cusub.
Iyada oo ah Klarman Fellow oo ku takhasusay Kiimikada iyo Bayoolajiga Kiimikada ee Kulliyadda Farshaxanka iyo Sayniska, Kong waxay ka shaqeysaa horumarinta kiciyeyaasha kiciya falcelinta kiimikada natiijooyinka la rabo, iyagoo abuuraya alaabooyin ammaan ah oo xitaa qiimo lagu daray, oo ay ku jiraan kuwa saameyn togan ku yeelan kara caafimaadka qofka. Arbacada.
"Tiro badan oo falgallo kiimiko ah ayaa dhaca iyada oo aan la caawin," ayuu yiri Kong, isagoo ka hadlayay sii deynta kaarboon laba ogsaydh marka baabuurtu gubaan shidaalka fosil. "Laakiin falgallada kiimikada ee aadka u adag oo adag si toos ah uma dhacaan. Halkan waa meesha katalisyada kiimikada ay ka ciyaaraan."
Kong iyo asxaabtiisa waxay sameeyeen kiciye si uu u hago falcelinta ay rabaan, wayna dhacday. Tusaale ahaan, kaarboon laba ogsaydh waxaa loo rogi karaa asiidh formic ah, methanol, ama formaldehyde iyadoo la dooranayo kiciye sax ah oo la tijaabiyo xaaladaha falcelinta.
Sida laga soo xigtay Kyle Lancaster, oo ah borofisar ku takhasusay kiimikada iyo bayoolajiga kiimikada (A&S) iyo borofisar ka tirsan Kong, habka Kong wuxuu si fiican ugu habboon yahay habka "ku-saleysan daahfurka" ee shaybaarka Lancaster. "Richard wuxuu lahaa fikradda ah inuu isticmaalo tin si uu u horumariyo kiimikadiisa, taas oo aan waligood ku jirin qoraalkayga," ayuu yiri Lancaster. "Waa kicinta beddelka xulashada ee kaarboon laba ogsaydh una beddelo wax ka qiimo badan, kaarboon laba ogsaydh-na wuxuu helaa cadaadis xun."
Kong iyo la-hawlgalayaashiisu waxay dhawaan ogaadeen nidaam, xaalado gaar ah, u beddeli kara kaarboon laba ogsaydh una rogi kara aashitada formic.
"In kasta oo aynaan hadda u dhowayn falcelinta casriga ah, nidaamkeennu waa mid aad loo habeyn karo," ayuu yiri Kong. "Markaa waxaan bilaabi karnaa inaan si qoto dheer u fahanno sababta qaar ka mid ah kaaliyayaasha ay si dhakhso leh uga shaqeeyaan kuwa kale, sababta qaar ka mid ah kaaliyayaasha ay si dabiici ah uga fiican yihiin. Waxaan hagaajin karnaa xuduudaha kaaliyayaasha oo aan isku dayi karnaa inaan fahanno waxa ka dhigaya waxyaabahan inay si dhakhso ah u shaqeeyaan, sababtoo ah sida ugu dhakhsaha badan ee ay u shaqeeyaan, ayaa ka sii wanaagsan - waxaad si dhakhso ah u abuuri kartaa molecules."
Isagoo ah Klarman Fellow, Kong wuxuu sidoo kale ka shaqeynayaa sidii uu nitrates-ka, bacrimiyeyaasha caadiga ah ee si sun ah ugu soo qulqula marinnada biyaha, uga beddeli lahaa deegaanka wax aan waxyeello lahayn, ayuu yidhi.
Kong wuxuu tijaabiyay biraha dhulka ee caadiga ah sida aluminiumka iyo tin sida kataliyayaal. Birtu waa kuwo raqiis ah, aan sun ahayn oo ku badan qolofta dhulka, sidaa darteed isticmaalkoodu ma keeni doono dhibaatooyin waara, ayuu yiri.
"Waxaan sidoo kale ogaanaynaa sida loo sameeyo katalisyo halkaas oo laba ka mid ah birahani ay is dhexgalaan," ayuu yiri Kong. "Annagoo adeegsanayna laba bir oo qaab-dhismeedka ku jira, noocee falcelis ah iyo su'aalo xiiso leh ayaan ka heli karnaa nidaamyada bimetallic?" "Falcelinta kiimikada?"
Sida laga soo xigtay Kong, dhismaha saqafka ayaa ah deegaanka kiimikada ee ay ku nool yihiin birahani.
70-kii sano ee la soo dhaafay, caadada ayaa ahayd in la isticmaalo hal xarun bir ah si loo gaaro isbeddello kiimiko ah, laakiin tobankii sano ee la soo dhaafay ama wax la mid ah, kiimikooyinka goobta ku jira waxay bilaabeen inay sahamiyaan isdhexgalka isku-dhafka ah ee u dhexeeya laba bir oo kiimiko ku xiran ama isku xiran., Kong ayaa yiri, "Waxay ku siinaysaa darajooyin badan oo xorriyad ah."
Kataliyayaashan bimetallic-ga ah waxay siinayaan kiimikooyinka awoodda ay ku mideeyaan kataliyayaasha birta iyagoo ku saleynaya awoodooda iyo daciifnimadooda, Kong ayaa yiri. Tusaale ahaan, xarun bir ah oo si xun ugu xidhma substrates-ka laakiin si fiican u jebisa xidhmooyinka waxay la shaqayn kartaa xarun bir ah oo kale oo si xun u jebisa xidhmooyinka laakiin si fiican ugu xidhma substrates-ka. Joogitaanka birta labaad waxay sidoo kale saameysaa sifooyinka birta koowaad.
"Waxaad bilaabi kartaa inaad hesho waxa aan ugu yeerno saameyn isku-dhafan oo u dhaxaysa labada xarun ee birta," ayuu yiri Kong. "Falcelinno aad u gaar ah oo cajiib ah ayaa bilaabaya inay soo baxaan oo ku saabsan catalysis-ka bimetallic."
Kong wuxuu sheegay in wali ay jirto hubanti la'aan badan oo ku saabsan sida biraha isugu xirmaan qaababka molecular-ka. Wuxuu aad ugu farxay quruxda kiimikada lafteeda sida uu ugu farxay natiijooyinka. Kong waxaa la keenay shaybaarka Lancaster si ay u helaan khibradooda ku aaddan baaritaanka X-ray.
"Waa isku-dhafan," ayuu yiri Lancaster. "Sawir-qaadista raajada X-ray waxay ka caawisay Richard inuu fahmo waxa hoos yaal iyo waxa ka dhigay tin si gaar ah uga falceliya oo awood u leh falcelintan kiimikada. Waxaan ka faa'iideysaneynaa aqoontiisa ballaaran ee kiimikada kooxda weyn, taas oo ku furtay goob cusub."
Dhammaantood waxay ku xiran yihiin kiimikada aasaasiga ah iyo cilmi-baarista, waana hab ay suurtogalisay Open Klarman Fellowship, ayuu yiri Kong.
"Badanaa waxaan ku socodsiin karaa falgalka shaybaarka ama waxaan ku fariisan karaa kombiyuutarka anigoo ku dayanaya molecule-ka," ayuu yiri. "Waxaan isku dayeynaa inaan helno sawir dhammaystiran oo ku saabsan dhaqdhaqaaqa kiimikada intii suurtagal ah."