Как Учените Са "Екологични" Химия

{h1}

Химиците работят за ограничаване на въздействието на работата си върху околната среда, като правят синтезите им по-чисти, по-бързи и по-евтини.

Cleaner! По-бързо! По-евтино! е сплотяващ вик за химиците, работещи за ограничаване на въздействието на тяхната работа върху околната среда.

Усилията им отразяват 12-те водещи принципа, разработени от химиците Пол Анастас и Джон Уорнър, които основават движението за зелена химия в средата на 90-те години. Сред правилата: По-добре е да се предотврати производството на отпадъци, отколкото да се почиства след това. Но ако трябва да има отпадъци, те трябва да са нетоксични или минимално отровни - както и самите химически продукти. Химическите реакции трябва да бъдат енергийно ефективни, например чрез течане при стайна температура, вместо да се нагряват. И в идеалния случай химиците трябва да използват възобновяеми ресурси.

Химията може да не е толкова очевидно зелена, колкото засаждането на дърво, но изследователите работят за подобряването на планетата, една реакция в даден момент. Ето няколко примера за това как химиците, финансирани от Националните здравни институти, стават зелени чрез подобряване на химичните процеси, използвани за производството на лекарства, пластмаси и други продукти.

Вода, Вода навсякъде

Ако две химикали ще реагират, те обикновено се нуждаят от течност, в която да го направят. Често това е токсичен разтворител. Когато реакцията приключи, химиците трябва да изхвърлят разтворителя или да се опитат да го рециклират. По-екологична алтернатива е да започнете с по-безопасен разтворител - вода.

Брус Липшуц от Калифорнийския университет в Санта Барбара е проектирал дребни частици (наночастици), които приютяват реакциите, докато са заобиколени от вода. Химикалите влизат вътре в частиците, където намират идеалната среда за реакция заедно и продуктът излиза. Тъй като реакциите са толкова силно концентрирани, те могат да се случат при стайна температура. Учените не трябва да стартират реакциите, използвайки топлина, спестявайки време и енергия.

Обадете се в микробите

Друг начин да се правят реакции на водна основа, вместо на разтворител, е да се набират микроби, които да подпомагат реакциите. Учените инженерно микроби да произвеждат полезни молекули, обикновено ензими, чиято работа е да провеждат химични реакции във водни разтвори. Химиците могат да използват микробите или просто техните ензими, за да ускорят химичните реакции във воден разтвор.

Например, Джей Кийслинг от Калифорнийския университет, Бъркли, проектира микроби за производство на определени молекули. Преди няколко години той вмъкна повече от дузина гени в общите бактерии Ешерихия коли и мая, която даде възможност на организмите да излъчат антималарийно лекарство, което иначе е скъпо за производство. Той изследва подобна техника за генериране на лекарства срещу ХИВ и екологично чисти биогорива, които могат да заменят горивата на изкопаеми горива като бензин.

По-къси синтези

Други изследователи измислят старомодни химически рецепти, за да ги направят по-зелени. Например, хепаринът, лекарство, което предотвратява образуването на кръвни съсиреци при хора със сърдечно заболяване, обикновено изисква 50 стъпки за синтез в лаборатория и генерира безполезни отпадъци по пътя.

Миналата година Робърт Линхард от Политехническия институт Rensselaer в Троя, Ню Йорк, и Jian Liu от Университета на Северна Каролина в Chapel Hill намалиха стъпалата до десетина. Техният процес създава по-малко боклук, като същевременно произвежда повече лекарство, което потенциално намалява общите разходи за производството му.

Един често срещан начин за ускоряване на химическата реакция е с катализатор, често метал, който помага на реакцията. Шанън Стал от Университета на Уисконсин-Мадисън разработи начин да използва каталитичните метали паладий и мед за отлепване на водород от редица химични съединения. Когато водородът се комбинира с кислорода, излизащ от химическа реакция, водата е единственият страничен продукт.

Обикновено учените, извършващи мащабни реакции, внимават с кислорода, защото това може да предизвика експлозии. Stahl е работил с изследователи от производителя на лекарства Eli Lilly, за да сведе до минимум този риск, като провежда реакциите в течности, които текат през тръби, вместо в един гигантски вана. В крайна сметка методът може да помогне на учените да произвеждат лекарства в голям мащаб.

Тази статия в областта на науката за живота е предоставена на WordsSideKick.com в сътрудничество с Националния институт за общи медицински науки, част от Националните здравни институти.

Научете повече:

  • Запознайте се с химик: Джей Кийслинг
  • Запознайте се с химик: Shannon Stahl


Видео Добавка: За Трифон Зарезан учени от Русе се похвалиха с ново екологично грозде.




Изследване


Полет 370: Открити Изчезнали Малайзийски Самолетни Отломки?
Полет 370: Открити Изчезнали Малайзийски Самолетни Отломки?

Пол Берг
Пол Берг

Наука Новини


Летливият Вулкан Sakurajima Е Мълниеносна Лаборатория
Летливият Вулкан Sakurajima Е Мълниеносна Лаборатория

Първият Известен Случай Е Женският „Оргазъм На Краката“
Първият Известен Случай Е Женският „Оргазъм На Краката“

Лъжи: Необходимо Е Да Се Знае Едно
Лъжи: Необходимо Е Да Се Знае Едно

„Ходещите Мъртви“: Защо Хората Никога Няма Да Победят Зомбита
„Ходещите Мъртви“: Защо Хората Никога Няма Да Победят Зомбита

Родителите Класифицират „Преценката“ Като Голям Проблем При Отглеждането На Дете С Аутизъм
Родителите Класифицират „Преценката“ Като Голям Проблем При Отглеждането На Дете С Аутизъм


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com