Ma we li ser reaksiyona paya pîroz a li Kîmya nas kir?
April 22, 2024
Dema ku ew gazê xwezayî tê, divê hûn bi wê re nezan bin, û îro jî malbatek nikare bêyî wê rûne. Berhevoka sereke ya gaza xwezayî ye, ku yek ji wan pêkhateyên hîdrokarbonê yên herî hêsan e. Zazakî pêşveçûn û karanîna metan mifteya rastîn e ku pêşkeftina kesk û domdar a pîşesaziya enerjî û kîmyewî fêm bike. Digel vê yekê karanîna rasterast wekî şewatek, methane jî dikare wekî çavkaniyek C1 were bikar anîn Acid û hwd. Methane dikare di oksîjenê de were şewitandin da ku av û karbon dioksîdê ava bikin. Bêyî şewitandinê, gengaz e ku meriv çalakiyên hîdrokarbonê yên molekulên methane di bin şertên sivik de çalak bike û veguherîne? Bersiv erê ye! Ev reaksiyona "piyayên pîroz" li qada katalîzasyonê ye. Reaksiyonên ku bi "grail pîroz" ve têkildar in, ji ber ku dibe ku ew hewce ne ku di bin şertên pir dijwar de bêne kirin, an jî dibe ku ew hewce ne ku ji alakiyên kîmyewî re têkildar bibin, mîna çalakkirina zêde ya kompleksên pir domdar, kêm dide, û hilbijartina kêm. Van pirsgirêkan fêmkirina van reaksiyonan dikin, lê heke ew bi serfirazî werin bidestxistin, ew ê di serlêdanên zanistî û serlêdanên pîşesazî de bi serfirazî girîng bibin.
1.Challenges di veguherîna methane de li germahiyên kêm Pir zehmet e ku methane rasterast ji kîmyewên din ên kêrhatî yên bi oksîjena erzan re bi germahiyên nizm an germahiya odeyê re veguherîne, çima ew e? Ka em li cewherê metan û oksîjenê binêrin. Struktura kîmyewî ya methane çar girêdanên hîdrojenê yên eynî (CH) hene ku mîhengek pir semetrahedral pêk tê, û girêdanek her Ch3-H ya methane ji 435 kj / mol ve enerjiyek girêdanê heye. Em dikarin bi girêdana Chanda re wekî biharek bi taybetî bihêz bifikirin. Ev bihara pir westiyayî ye û gelek hêz hewce dike ku dirêj bike. Di Kîmya de, ev "hêz" enerjiya ku tê xwestin ku girêdana ch. Ev enerjiya bilind a girêdana zencîreyên Chane ji bo şikestina an jî pir zehmet e ku meriv di bin mercên normal de veqetîne an bertek nîşan bide. Ji aliyekî din ve, di reaksiyonên kîmyewî de, bi gelemperî di bin têkiliya pola de têne çêkirin Ew ji avakirina polarîtiya vî rengî (li gorî mîhengên molekul, molekulek bi balafirek simetry re polarity tune. Ji ber vê yekê, çalakkirin û veguherîna metan pir dijwar e û bi gelemperî hewce dike ku şertên dijwar ên wekî germên bilind (600-1100 ° C) an hin "ekstremofîl" wekî acîdên bihêz û radîkalên belaş ji bo ku di çalakkirina metan de arîkar bikin. Ji ber vê yekê, dijwariya bingehîn di rastkirina çalakkirina germahiya kêm-oksîjenê de ye ku meriv çawa girêdana Chanda-ya metan, ango, çawa "biharê" di girêdana ch bond. 2. Mirîdê katalîzatorê Zanyar ji bo vê pirsgirêkê çareseriyek baş derketine, û ji bo çalakkirina methane di germahiyên kêm de ji bo çalakiyê an jî piştî bertekek ku ji nû ve veguherîne, lê belê reaksiyonê verast dike enerjiya ku hewce ye ku ji bo berteka ku were girtin were şandin). Di sala 2023-an de, kovara xwezayê ya ku li ser pêvajoya bidestxistina methane bi Oxygen re (methanol (ch3oh), û methylene glycol (hoch2oh), disulfide molybdeyum (Mos2) katalîzatorê li 25 ° C. Veguheztina metan a 4,2% û hema hema 100% C1 oksîjenates bi zivirandina methane û oksîjenê di bin mercên hawîrdorê de bi nirxên oksîjen C1 bi nirx hatin bidest xistin. Ev Mos2 tenê katalîzator e ku heta niha tê ragihandin ku dikare bi têgihîştina germahiya germahiya metan û oksîjenê re fêm bike. Ev hemî ji ber avahiya geometrî û strukturên elektronîkî yên malpera mo li ser milê MO MOS2. Vê malperê li hember oksîjenê di hawîrdorek avî de çalakiyek çalak a çalakiyê heye, avakirina sêrbaz O = mo = o * cure. Ev cure girêdana karbon-hîdrojenê hêsantir dike ku têkbirin û kêmkirina enerjiya girêdana zamînê, bi vî rengî bertekên methanê zêde dike, û bi vî rengî rastkirina çalakkirina kêm-germahiya methane û oksîjenê. Ev vedîtin dê ji bo karanîna enerjiya pêşerojê û parastina jîngehê, her weha têgihiştinek kûr a me ya rola ecêb a katalîzator û arîkar bide me.
3. Girîngiya stratejîk a stratejîk a çalakkirina kêm-germahiya metan Rastkirina veguherîna katalîtîk a metal û oksîjenê li germahiya odeyê, û di gazê xwezayî de veguherîne nav kîmyewî yên bikêr, kêm bikin, û jîngehê baştir bikin û pêşveçûna domdar a enerjiyê biparêzin . Ya duyemîn, wekî gazek seraya, metan di navbêna karbonê de tenê di beşdariya gerdûnî ya gerdûnî de duyemîn e. Heke metane dikare di nav madeyên din de were veguheztin, ew dikare ji me re bibe alîkar ku emmîteyên hewayê (mînakî oxirên karbonê, oxide, hîdround, û pêkhateyên ether) kêm bikin û zexta germbûna gerdûnî hêsantir bikin.
