Есть конспект?
Пришлите нам!

Революционная технология механического размола позволяет комбинировать твердые составы без применения растворителей.


РЕВОЛЮЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО РАЗМОЛА ПОЗВОЛЯЕТ КОМБИНИРОВАТЬ ТВЕРДЫЕ СОСТАВЫ БЕЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАСТВОРИТЕЛЕЙ.

Когда химики хотят комбинировать два или более органических материалов, обычно, они использует химический растворитель, чтобы осуществить реакцию, которая приводит к желательному составу. Исследовательская группа Анатолия Печарского из лаборатории Эймса Департамента Энергии США (U.S. Department of Energy's Ames Laboratory) нашла способ комбинировать твердые органические материалы без использования растворителей.

Эта революционная технология означает, что экологически грязные растворители, типа бензола, дихлорметана и другие, могли бы быть удалены из многих химических процессов, которые необходимы при производстве множества индустриальных товаров массового спроса.

Органические материалы имеют стабильные структуры строения молекул, которые обычно предохраняют их от реакций между собой, когда они находятся в твердом состоянии. Растворители ломают эти кристаллические структуры так, что материалы могут быть объединены в новые формы. Но этот процесс сопровождается экологически грязным производством, отходы деятельности которого - побочные продукты использованного растворителя, который часто не может использоваться многократно, и создает проблемы - куда его девать.

Большинство этих растворителей представляет собой ядовитые соединения, которые несут серьезную угрозу здоровью человека и окружающей среды, и их очистка - дело весьма дорогостоящее.

Поэтому так важно было получить метод производства органических материалов без использования растворителей - это имело бы большое значение для прорыва в науках по исследованию материалов и химии, а также значительно снизило бы себестоимость выпускаемой продукции.

Об открытие было сообщено в июньском выпуске журнала Американского Химического Общества.

Технология производства без растворителей заключается в следующем. Материалы, которые предполагается обработать, помещаются в сверхпрочную емкость из закаленной стали вместе со стальными шариками (по типу тех, что в подшибниках). Емкость подвергается энергичным механическим колебаниям, и благодаря этой механической энергии, воздействующей на систему внутреннего содержимого емкости, под действием процесса измола, который осуществляют шарики, изменяется кристаллическая структура твердых частиц и обеспечивается массообмен, который в конечном счете комбинирует материалы в новые составы. Более ранние результаты Ames Laboratory были также опубликованы в мартовском выпуске Chemical Communications.

Апробация этой теории проводилась на превращении известных химических составов фосфорорганической группы. Обычно для этих превращений используется так называя реакция Виттига (названная так в честь нобелевского лауреата – Джорджа Виттига) чтобы трансформировать фосфор и альдегиды или кетоны в ненасыщенные углеводороды - незаменимые конструктивные блоки, которые служат основой при разработке многочисленных органических материалов и фармацевтических препаратов.

Традиционно, чистый фосфор из руды производится путем добавления солей фосфония с сильными основаниями. А соли фосфония сами получены из органических фосфористых водородов и алкил галогенидов - чистейших ядов.

По новой технологии размола в “шаровой мельнице” конечный продукт был получен без всех названных химических добавок - без солей фосфония, твердых альдегидов или кетонов и без безводного калиево-карбонатного растворителя (K2CO3).

Дифракционный анализ (рентгеновскими лучами) конечного продукта показал изменения в структурах молекулярного уровня, а дифференциальный термографический анализ позволил получить информацию о термодинамических свойствах конечного продукта, которые также оказались требуемыми. Идентификация химического состава проверялась с помощью спектроскопии ядерного магнитного резонанса.

Сейчас исследователи работают над тем, чтобы дальше исследовать механически управляемые твердые процессы размола, в которых не применяются растворители.

Информация для контакта:

Vitalij Pecharsky, vitkp@ameslab.gov, 515-294-8220, DOE/Ames Laboratory


Dr.BoT© Konspektiruem.ru