රසායන විද්යාවේ ශුද්ධ ග්රේල් ප්රතික්රියාව ගැන ඔබ දැන සිටියාද?
April 22, 2024
ස්වාභාවික වායුව සම්බන්ධයෙන් ගත් කල, ඔබ ඒ ගැන නුහුරු නොකළ යුතු අතර වර්තමානයේ කිසිදු නිවසකට කිසිදු නිවසකට එය නොමැතිව ආහාර පිසීමට නොහැකිය. ස්වාභාවික වායුවේ ප්රධාන සං component ටකය මීතේන් වන අතර එය සරලම හයිඩ්රොකාබන් සංයෝගවලින් එකකි. බලශක්තිය හා රසායනික කර්මාන්තයේ හරිත හා තිරසාර සංවර්ධනය අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා මීතේන් සංවර්ධනය හා භාවිතය වේගවත් කිරීම යතුරයි. ඉන්ධන ලෙස එහි direct ජු භාවිතය සඳහා අමතරව, මීතේන් සී 1 සම්පතක් ලෙසද, එනම්, කාබන් පරමාණුවක් අඩංගු අණුවක් ද භාවිතා කළ හැකි අතර, මෙතිනෝල් වැනි ඉහළ අගය එකතු කළ රසායනික ද්රව්ය සකස් කිරීම සඳහා අම්ලය සහ එසේ ය. මීතේන් ජලය හා කාබන් ඩයොක්සයිඩ් සෑදීමට ඔක්සිජන් ගිනිබත් කළ හැකිය. දහනයකින් තොරව, මෘදු තත්වයන් යටතේ මීතේන් අණු වල හයිඩ්රොකාබන් බැඳුම්කර සක්රිය කර පරිවර්තනය කළ හැකිද? පිළිතුර ඔව්! උත්ප්රේරක ක්ෂේත්රයේ "ශුද්ධ ග්රිල්" ප්රතික්රියාව මෙයයි. "ශුද්ධ ග්රේල්" හා සම්බන්ධ ප්රතික්රියා බොහෝ විට අතිශයින්ම අභියෝගාත්මක වන අතර, ඒවා ඉතා කටුක තත්වයන් යටතේ සිදු කිරීමට අවශ්ය බැවින්, ඒවා ඉතා කටුක තත්වයන් යටතේ සිදු කිරීමට අවශ්ය බැවින්, ඒවා ඉතා ස්ථාවර සංයෝග, අඩු ස්ථාවර සංයෝග, අඩු මට්ටමක පවතී අස්වැන්න සහ අඩු තෝරාගැනීම්. මෙම අභියෝගයන් මෙම ප්රතික්රියා සාක්ෂාත් කර ගැනීම දුෂ්කර වන නමුත් ඒවා සාර්ථකව සාක්ෂාත් කර ගත හැකි නම්, ඔවුන් විද්යාත්මක පර්යේෂණ හා කාර්මික යෙදුම්වල සැලකිය යුතු ප්රගතියක් ලබා දෙනු ඇත.
1. අඩු උෂ්ණත්වවලදී මීතේන් හැරීමේ ශිලාංගනය අඩු උෂ්ණත්වවලදී හෝ කාමර උෂ්ණත්වය තුළ පවා මිල අඩු ඔක්සිජන් සමඟ මීතේන් කෙලින්ම වෙනත් ප්රයෝජනවත් රසායනික ද්රව්ය බවට පරිවර්තනය කිරීම ඉතා අපහසුය, ඇයි ඒ? මීතේන් සහ ඔක්සිජන් වල ස්වභාවය දෙස බලමු. මීතේන් වල රසායනික ව්යුහයේ ඉහළ සමමිතික විකලාතිරුහන් වින්යාසයක් ඇති කරන සමාන කාබන්-හයිඩ්රජන් බැඳුම්කර හතරක් (සීඑච්) අඩංගු වන අතර, මීතේන්හි සෑම CH3-H බැඳුම්කරයක්ම 435 kJ / MOL දක්වා බැඳුම්කර ශක්තියක් ඇත. මීතේන් හි සීඑච් බන්ධනය විශේෂයෙන් ශක්තිමත් වසන්තයක් ලෙස අපට සිතිය හැකිය. මෙම වසන්තය ඉතා කලක් වන අතර දිගු කිරීමට විශාල බලයක් අවශ්ය වේ. රසායන විද්යාවේදී, මෙම "බලය" යනු CH BUD බිඳීමට අවශ්ය ශක්තියයි. මෙම ඉහළ බන්ධන ශක්තිය මීතේන්ගේ චාජ් බන්ධල් තාප ගංති තාප ගංය හා සාමාන්ය තත්වයන් යටතේ බිඳ දැමීමට හෝ ප්රතික්රියා කිරීමට ඉතා අපහසු වේ. අනෙක් අතට, රසායනික ප්රතික්රියා වලදී, ප්රතික්රියාශීලී කණ්ඩායම් සාමාන්යයෙන් ධ්රැවීය අන්තර්ක්රියා යටතේ ජනනය කරනු ලැබේ (හිම අන්තර්ක්රියා යනු අණුවකට එක් අවසානයක් ආරෝපිත වන අතර අනෙක් නිෂේධනය අණුක හා මේද අණුවේ සමමිතික ව්යුහය වළක්වයි එවැනි ධ්රැවීයතාවයෙන් (අණුක වින්යාසය අනුව, සමමිතික ගුවන් යානයක් සහිත අණුවක් වලට අනුව ධ්රැවීයතාවක් නොමැති අතර ප්රතික්රියාශීලී කණ්ඩායම් සැපයිය නොහැක. එමනිසා, මීතේන් සක්රීය කිරීම හා හැරීම ඉතා අභියෝගාත්මක වන අතර සාමාන්යයෙන් මීතේන් සක්රිය කිරීම සඳහා සුපිරි ශක්තිමත් අම්ල හා නිදහස් රැඩිකලු වැනි ඉහළ උෂ්ණත්වයක් (600-1100 ° C) හෝ සමහර "අන්තර් පුරුක" වැනි කටුක තත්වයන් අවම කිරීම අවශ්ය වේ. එමනිසා, මීතේන් සහ ඔක්සිජන් හි අඩු උෂ්ණත්වය සක්රීය කිරීම අවබෝධ කර ගැනීමේ ප්රධාන දුෂ්කරතාවයේ මීතේන්හි සීඑච් බන්ධනය සක්රිය කරන්නේ කෙසේද, එනම් ,එච් බන්ධනයේ "වසන්තය" දිගු කරන්නේ කෙසේද යන්නයි. 2. උත්ප්රේරක ආශ්චර්යය මෙම ගැටලුවට විද්යා ists යින් හොඳ විසඳුමක් ඉදිරිපත් කළ අතර, අඩු උෂ්ණත්වවලදී මීතේන් සක්රිය කිරීම සඳහා උත්ප්රේරකයක් භාවිතා කිරීමට තීරණය කළේය (උත්ප්රේරකය ප්රතික්රියාවට පෙර හෝ පසුව වෙනස් නොවන රසායනික ද්රව්යයකි, නමුත් අවම මුදල වෙනස් කිරීමෙන් වේගය වේගවත් කරයි ප්රතික්රියාව සඳහා එන්නත් කළ යුතු ශක්තිය). 2023 දී මීතේන් සී 1 ඔක්සෙන්ඩස් වලට ඔක්සිජන් (මෙතිනෝල් (CHCOOH), ආකෘති අම්ලය (HCOOH), ආකෘති අම්ලය (HCOOH), ආකෘති සහිත අම්ලය (HCOOH), විශේෂිත මොලිබ්ඩිනම් ඩිස්ෆයිඩ් (MOS2) 25 ° C දී උත්ප්රේරකය. මීතේන් හැරීමක් 4.2% ක් වන අතර 100% C1 ඔක්සිජන් ආසන්නයක් අත්කර ගන්නා ලදී. මෙම මෝස් 2 යනු මෙතෙක් මීතේන් සහ ඔක්සිජන් පරිවර්තනය කිරීම කාමරයේ උෂ්ණත්වය පරිවර්තනය කළ හැකි මෙතෙක් වාර්තා වූ එකම උත්ප්රේරකයයි. මේ සියල්ල සඳහා වන්නේ MOS2 අද්දර MO වෙබ් අඩවියේ අද්විතීය ජ්යාමිතිය සහ විද්යුත් ව්යුහයයි. මෙම MO වෙබ් අඩවිය ජලීය පරිසරයක ඔක්සිජන් සඳහා ඉහළ සක්රිය කිරීමේ ක්රියාකාරකමක් ඇති අතර, ඉන්ද්රජාලික O = mo = o * විශේෂ සැකසීම. මෙම විශේෂය කාබන් හයිඩ්රජන් බැඳුම්කරය මීතේන් හි සීඑච් බැඳුම්කරයේ සක්රිය කිරීමේ ශක්තිය බිඳ දැමීම හා අඩු කිරීම මීතේන්හි ප්රතික්රියාකාරිත්වය වැඩි කර ඇති අතර එමඟින් මීතේන් සහ ඔක්සිජන් අඩු උෂ්ණත්ව සක්රීය කිරීම වටහා ගනී. මෙම සොයා ගැනීම අනාගත බලශක්ති උපයෝගීතාව සහ පාරිසරික ආරක්ෂාව සඳහා වැඩි හැකියාවන් ගෙන එනු ඇති අතර, උත්ප්රේරක හා සහායකවල විස්මිත කාර්යභාරය පිළිබඳ ගැඹුරු අවබෝධයක් ලබා දෙනු ඇත.
3. මීතේන් අඩු උෂ්ණත්ව ක්රියාකාරිත්වය පිළිබඳ වැදගත් උපායමාර්ගික වැදගත්කමක් කාමර උෂ්ණත්වයේ දී මීතේන් සහ ඔක්සිජන් සෘජු උත්ප්රේරක පරිවර්තනය කිරීම සහ ස්වාභාවික වායුව වෙනත් ප්රයෝජනවත් රසායනික ද්රව්ය බවට පරිවර්තනය කිරීම වටහා ගැනීම, ස්වාභාවික වායුවේ භාවිතය වැඩි දියුණු කිරීම, පරිසරය වඩා අඩු කිරීම සහ බලශක්ති වල තිරසාර සංවර්ධනය වඩාත් හොඳින් වැඩිදියුණු කිරීම . දෙවනුව, හරිතාගාර වායුවක් ලෙස, මීතේන් දෙවන ස්ථානයට පත්වීම ගෝලීය උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම සඳහා වන දායකත්වය යටතේ මීතේන් දෙවැන්න කාබන් ඩයොක්සයිඩ් වෙත පමණි. මීතේන් වෙනත් ද්රව්ය බවට පරිවර්තනය කළ හැකි නම්, වායු දූෂක විමෝචනය අඩු කිරීමට එය අපට උපකාර කරයි (උදා: කාබන් ඔක්සයිඩ, නයිට්රජන් ඔක්සයිඩ, සල්ෆර් ඔක්සයිඩ, හයිඩ්රොකාබොන් සහ ඊතර් සංයෝග) සහ ගෝලීය උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමේ පීඩනය පහසු කරයි.
