Anasayfa » Haberiniz Olsun » Kimya'dan Haberler » Elektrik Alan Kimyasal Reaksiyonları Hızlandırabilir Mi?

Elektrik Alan Kimyasal Reaksiyonları Hızlandırabilir Mi?

Endüstride ve biyolojik sistemlerde kimyasal reaksiyonları hızlandırmak ya da düşük aktivasyon enerjisi ile reaksiyonları elde etmek amacıyla katalizörler kullanılır. Fakat her zaman uygun katalizör bulmak mümkün olmayabilir. Katalizörler de reaksiyonları bir noktada sınırlandırabiliyor. Bunu örneklendirecek olursak; oluşan ürün çeşitleri kimi zaman katalizör zehirlenmesine ya da ürünlerin tekrar bağlanıp reaksiyonu yavaşlatması ile sonuçlanabiliyor. Katalizörlerle ilgili bir diğer problem ise, uygun katalizör maliyetlerinin fazla olabilmesidir. Bu durumları önlemek amacıyla yola çıkan Avustralya Ulusal Üniversitesi Profesörü Michelle Coote bir teoriyle karşımıza çıkıyor.

Coote katalizörlerin çalışma biçimlerinden birinin de yerel elektrik akımı oluşturmak olduğunu belirtti. Bu elektrik akımı içerisinde uygun pozisyonlara gelen reaktantlar katalizör tarafından uyarılıp reaksiyona girmeler sağlanıyor. Bunun üzerine Coote bir öneride bulundu: eğer reaktantların istenilen pozisyonda reaksiyona girmeleri sağlanabilirse, hızlandırılmış reaksiyonlar katalizör ihtiyacı olmadan da gerçekleşebilir.

Profesör Coote elektrik akımının reaksiyon hızları üzerinde büyük bir etkisi olduğunu fakat şimdiye kadar bu etkinin fark edilmemesinin sebebini ise şöyle açıklıyor, kimyasal reaksiyonlarda gaz ve sıvı halde bulunan moleküller rastgele dizilmiş pozisyonlarda bulunurlar. Bulundukları pozisyonlar da onların elektrik akımından etkilenmemelerine sebep oluyor.  

elektrik-alan-kimyasal-reaksiyonlar-hizlandirilabilirmi-1

İleri sürülen bu teorinin deneysel yollarla araştırılmasına devam edildi. Deneyde Diels-Alder reaksiyonu gözlemlendi ve katalizör yerine elektik akımı kullanıldı. Coote ve ekibi bütün molekülleri aynı yöne bakacak şekilde konumlandırdı ve her bir molekülü gözlemlemek için elektron mikroskobu kullandı. Elektrik akımının gücünü ve polaritesini değiştirdiklerinde reaksiyon hızının da değiştiği gözlemledi.

Katalizörlü reaksiyonlarla kıyaslandığında bu metodun daha güvenli olduğu söylenebilir. Örneğin, test tüpünün çevresindeki elektrik akımı kolaylıkla ve hızlı bir şekilde açılıp kapanabileceğinden araştırmacılara kimyasal prosesleri uzaktan ve güvenli bir şekilde kontrol etme imkânı da sağlıyor. Fakat az miktarlarda elde edilen başarıların büyük ölçeklere taşınması şu an için büyük bir problem olarak görünüyor. Büyük reaksiyonlarda yeterli elektrik alanın oluşturulması pek mümkün görünmüyor, oluşturulsa bile maliyet açısından çok gerçekçi olmadığını da belirtiyor Profesör Coote. 

Kaynaklar:

Luntz, S., “Electric Field Speeds Up Chemical Reactions.” Erişim Tarihi: 18.08.2016, http://www.iflscience.com/chemistry/electric-field-speeds-chemical-reactions/

Send this to friend