Как ученые «озеленяют» химию

Как ученые «озеленяют» химию

В усилиях ученых, борющихся за «озеленение» химии, находят собственный отражение 12 руководящих правил, созданных химиками Полом Джоном и Анастасом Уорнером, каковые в середине 1990-х основали перемещение за экологически чистую химию. Среди этих правил имеется такое: лучше не допустить производство отходов, чем потом убирать их.

Но в случае если отходов нереально избежать, они должны быть нетоксичными либо минимально ядовитыми, так же как и сами химические продукты. Химические реакции должны быть энергоэффективными, к примеру, проходящими при комнатной температуре без дополнительного нагрева.

И в совершенстве химики должны применять возобновляемые источники.

Химию, само собой разумеется, сложно назвать экологически чистой наукой, но исследователи трудятся над тем, чтобы сделать ее надёжнее для планеты. Вот пара примеров, как химики повышают уровень экологической ответственности при помощи совершенствования химических процессов, употребляющихся при производстве лекарств, пластиков и других изделий.

Вода, везде вода

В то время, когда два химических вещества вступают в реакцию, им, в большинстве случаев, нужна жидкая среда. Ею довольно часто выступает токсичный растворитель.

В то время, когда реакция окончена, химики должны или вылить его, или постараться переработать. Экологически чистой альтернативой есть применение надёжного растворителя – воды.

Брюс Липшуц из Калифорнийского университета создал маленькие частицы в форме пузырьков (наночастицы), каковые позволяют проводить реакции в воде. Химические вещества попадают в частицы, где среда превосходно подходит для сотрудничества, и в следствии получается продукт.

За счет того, что реакции высококонцентрированные, они смогут проходить при комнатной температуре. Ученым не приходится активизировать реакции теплом, и это экономит время и энергию.

Кличем на помощь микробов

Еще одним методом вынудить реакции проходить на базе воды, а не растворителя, есть применение микробов. Ученые трудятся над микробами для получения нужных молекул, в большинстве случаев, энзимов, задачей которых есть проведение химических реакций в растворах на базе воды.

Химики смогут применять микробов либо легко их энзимы для ускорения химических реакций в водном растворе.

К примеру, Джей Кизлинг из Калифорнийского университета разрабатывает микробы для производства определенных молекул. Пара лет назад он поместил более десятка генов в простую бактерию Escherichia coli и дрожжевой гриб, что позволило организмам производить противомалярийное лекарство, которое весьма дорого создавать вторым методом.

Ученый исследует такой же способ для производства лекарств от ВИЧ и экологически чистого биологического топлива, которое сможет заменить горючее на базе нужных ископаемых, такое как бензин.

Краткий синтез

Другие ученые изменяют существующие химические составы, дабы сделать их экологически чище. К примеру, для лабораторного синтеза лекарства гепарина, предотвращающего формирование тромбов у людей с сердечными болезнями, в большинстве случаев, требуется 50 этапов, и на каждом из них образуются отходы.

В прошедшем сезоне Роберт Линхард из Политехнического университета в штате Нью-Йорк, США, укоротил процесс до 12 этапов. На протяжении его реализации образуется меньше отходов, а выход лекарства увеличивается, что сократит затраты на его производство.

Одним из распространенных способов ускорить химическую реакцию есть применение катализатора, в большинстве случаев, металла, что содействует прохождению реакции. Шеннон Стал из Университета Висконсин-Мэдисон создал метод применения каталитических меди и металлов палладия для отделения атомов водорода из последовательности веществ.

В то время, когда водород соединяется с кислородом, оказавшимся продуктом есть вода.

В большинстве случаев, химики, делая крупномасштабные реакции, ограничивают доступ кислорода, поскольку он может привести к взрывам. Ученый же внес предложение метод снять данный риск, проводя реакции в жидкости, текущей по трубам, а не в одной громадной цистерне.

Источник: Livescience

Смертельные испытания. Химия


Читать также:

Читайте также: