Kimyasal Reaksiyon Dizilerini Otomatikleştirmenin Yeni Yolu
Fotoğraf : Konsantrik sıvı reaktörlerde çok adımlı organik sentezler, Nature(2020).
Kore Ulsan Ulusal Bilim Teknoloji Enstitüsü ve Polonya Bilimler Akademisi’nden bir araştırma ekibi, kimyasal reaksiyon dizilerini otomatikleştirmek için yeni bir yol geliştirdi. Nature dergisinde yayınlanan makalede, birden fazla reaksiyon ve ayırma işlemi için kullanılan yeni tip döndürme cihazı anlatılıyor.
Tarih boyunca, kimyacıların karmaşık reaksiyonlar sonucu son ürünleri elde edebilmek için adım adım reaksiyonları izlemeleri çok yoğun emek gerektiren bir uğraş olmuştur. Bu yüzden, bilim insanları kimyasal süreçleri otomatikleştirmenin değişik yollarını aramışlardır. Sonuç olarak da akış reaktörleri gibi sistemler geliştirilmiştir ancak bu sistemlerin kullanımı yüksek derecede mühendislik bilgisi gerektirmektedir. Bu yeni çalışmada, araştırmacılar kimyasal reaksiyon dizilerinin bir kısmını otomatikleştiren yeni bir cihaz geliştirdi.
Oluşturulan yeni sistem bir santrifüj gibi görünüyor ve öyle davranıyor. Cihaza kimyasallar konuluyor ve ardından döndürme işlemi gerçekleştiriliyor. Yoğun olan kimyasallar dışta toplanırken daha az yoğun olan kimyasallar merkezde toplanıyor. Birden fazla kimyasal eklendiğinde, cihaz gradyan kimyasal katmanları oluşturuyor. Cihaz, kullanılan kimyasallara bağlı olarak 750 ila 5.400 rpm arasında dönme işlemini gerçekleştiriyor.
Tüm kimyasal katmanlar meydana geldiğinde, kimyager tarafından reaktifler eklenerek olay dizisi oluşturulur. Bu reaksiyon tamamlandığında, istenen ürün toplanabilecek şekilde dış katmanda bırakılır. Cihazın istenilen şekilde çalışması için, kimyasal ve reaktif eklemelerinin dönüş hızı, sırası ve zamanlaması önceden hesaplanmalı ve doğru şekilde gerçekleştirilmelidir.
Araştırmacılar, küçük moleküllü ürünlerin sentezi de dâhil olmak üzere istenen birkaç ürünü oluşturmak için çoklu reaksiyon ve ayırma gerçekleştirerek cihazı test ettiler. Bileşikleri katmanlar arasında taşımak için de kullanılabileceklerini buldular.
Araştırmacılar, cihazlarının çok çeşitli reaksiyon dizilerini otomatikleştirmek için kullanılabileceğini de öne sürüyorlar.
Kaynakça: phys.org
