Tren Raylarına Düşen Yapraklar Rayları Nasıl Kaygan Hale Getiriyor?
Fotoğraf: Yeni bir araştırma sonbahar yapraklarının tren raylarında ezilmesiyle oluşan kaygan siyah maddeye işaret ediyor.
Yapraklarda bulunan tanenler ya da diğer polifenoller demir ile reaksiyona girerek kaygan izlere ve gecikmelere neden olabilir.
Sonbahar yaprakları gösterişli, paslı kızıl, turuncu ve kahverenginde ortaya çıkar. Ancak bu yapraklar tren raylarına düştüğünde taşıtlar ve demiryolu acenteleri için sıkıntı yaratabilir. Düşen yapraklar trenler tarafından ezildiğinde gecikmelere ve aksamalara neden olan kaygan siyah bir film bırakabiliyorlar. Şimdi araştırmacılar bu durumun kimyasını araştırıyorlar (Proc. R. Soc. A 2020 DOI: 10.1098 / rspa.2020.0057).
Kuzeydoğu ABD ve Birleşik Krallık bölgelerindekiler de dahil olmak üzere demiryolu acenteleri durumun sebebini bilmeseler de bunun bir sorun olduğunun farkındalar. Sheffield Üniversitesinden tribolog Michael Watson bu gizemli bileşenin kayganlaştırıcı görevi gördüğünü, raylardaki sürtünmeyi azaltarak trenlerin kaymasına neden olduğunu söylüyor. Demiryolu acenteleri bu durumu öneyebilmek için trenleri geciktirerek birbirinden uzaklaştırıyorlar. Kimyagerler yapraklardaki hangi bileşiklerinin bu soruna neden olduğunu bulabilirlerse sonbaharda uygulanabilecek önleyici bir çözüm üretebilirler. Ancak cevaplar oldukça zor.
Önceki çalışmalarda raylardan alınan maddeler incelenmiş, pek çok hipotez ortaya çıkarken çok az yanıt üretilmiştir. Kopan yapraklar sayısız bileşik içerir ve araştırmacılar buldukları neredeyse her şüpheli kimyasalı incelediler- şekerler, iyonlar, pektin- ancak kaygan raylara neden oldukları kanıtlanamadı.
Watson ve ekibi bu hipotezleri test ederek farklı bir yol izledi ve sonunda yaprak tanenlerine ulaştı. Raylarda meydana gelebilecek bir reaksiyonu simüle etmek için kopmuş çınar yapraklarından bir ekstrakt hazırladılar ve bunu çözünmüş demirle reaksiyona soktular. Bu reaksiyon sonucunda sonbaharda kaygan tren raylarında görülene benzer parlak siyah bir çökelti oluştu. Laboratuvarda gerçekleştirilen sürtünme testlerinde bu çökelti benzer şekilde davranarak çelik disklerin kaymasına neden oldu. X-ışını fotoelektron spektroskopisini temel analizle birleştiren ekip, çökelti için kaba bir formül geliştirdi. Analizleri aromatik halkaları ve hidroksil gruplarını ortaya çıkardı ve bitkilerin ürettiği bir grup büyük biyomolekül olan tanenleri içerebilen polifenollerin rol oynadığını öne sürdü. Bilim insanları, analizlerine dayanarak bu kaygan filmin yapraklarda bulunan tanenlerin raylardaki demir ile kompleks oluşturduklarında ortaya çıkan demir tanat olduğunu ileri sürüyorlar.
Miami Üniversitesinde biyokimyacı olan ve çalışmalara katılmamış olan Ann E. Hagerman, “ilginç bir fikir” diyor. Ancak bu testlerin kesinlikle suçu tanenlere atmadığını da söylüyor. Tanenlerin yanı sıra diğer polifenoller de neden olabilir. Ekibin tanenleri çıkarmak için kullandığı yöntem ile bitkilerdeki diğer fenolikleri de ekstrakte edebileceğini söylüyor. Ayrıca analizlerin hangi tür tanenlerle ilişkili olduğu konusunda da çok az bilgi sağladığını ekliyor. Watson ekibinin bu bilgiyi sağlayabilecek daha fazla kimyasal analizi yapmaya başladığını söylüyor.
Ekip, tren raylarına demirleri yapraklardaki bileşiklerden daha güçlü şelatlayabilen bir kimyasal uygulayarak tren tekerleklerinin dönmesini sağlamanın yollarını deniyorlar. Bu arada Watson uyarıyor “trenler bu sonbaharda zamanında gelmeyecek”.
Kaynak : acs.org
