کوچه شیمی
🔺 بازیافت هوشمندانه کربن: چگونه حالت چهارم ماده، مسیری کارآمدتر برای تبدیل CO₂ پیدا کرد؟ 🔺@kooche_shimi 🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🔺 بازیافت هوشمندانه کربن: چگونه حالت چهارم ماده، مسیری کارآمدتر برای تبدیل CO₂ پیدا کرد؟
🔹 تبدیل دی‌اکسید کربن (CO₂) به مواد شیمیایی ارزشمند، یکی از رویاهای بزرگ شیمی سبز برای مبارزه با تغییرات اقلیمی است. اکنون، یک پژوهش جدید مسیری هوشمندانه و غیرمنتظره را برای این کار پیشنهاد می‌کند: به جای تلاش برای تبدیل مستقیم CO₂، شاید بهتر باشد ابتدا آن را به مونوکسید کربن (CO) تبدیل کنیم و سپس با کمک پلاسما، آن را به محصولات دلخواه برسانیم.
❕ پلاسما، حالت چهارم ماده چیست؟
همه ما با سه حالت ماده (جامد، مایع و گاز) آشنا هستیم. اگر به یک گاز انرژی بسیار زیادی بدهید، الکترون‌های آن از اتم‌ها جدا شده و یک «سوپ» پرانرژی از یون‌ها و الکترون‌ها به نام پلاسما ایجاد می‌شود. صاعقه و ستارگان نمونه‌هایی از پلاسما هستند. در این تحقیق، از «پلاسمای غیرحرارتی» استفاده شده که می‌تواند بدون نیاز به دمای بالا، مولکول‌ها را فعال و آماده واکنش کند.
🔹 دانشمندان دانشگاه واشنگتن در این پژوهش که در ژورنال معتبر Green Chemistry منتشر شده، کشف کردند که وقتی از پلاسما برای تبدیل کربن به اسیدهای ارگانیک (مانند اسید اگزالیک و اسید فرمیک که در صنعت کاربرد دارند) استفاده می‌کنند، بازدهی فرآیند با استفاده از مونوکسید کربن (CO) به عنوان ماده اولیه، بیش از ۱۵ برابر بیشتر از زمانی است که از دی‌اکسید کربن (CO₂) استفاده می‌شود.
❕ چرا این مسیر دو مرحله‌ای (CO₂ ← CO ← اسید) بهتر است؟
این یافته کلیدی نشان می‌دهد که در سیستم «پلاسما-مایع» طراحی‌شده توسط این تیم، مولکول CO بسیار واکنش‌پذیرتر از مولکول پایدار CO₂ است. بنابراین، صرف انرژی برای شکستن CO₂ به CO در مرحله اول، و سپس تبدیل CO به محصولات نهایی، از نظر بازدهی کلی بسیار کارآمدتر از تلاش برای تبدیل مستقیم CO₂ است. این یک رویکرد «هوشمندانه‌تر، نه سخت‌تر» به یک مشکل قدیمی است.
🔹 این روش مزایای دیگری نیز دارد: کل فرآیند در فشار و دمای محیط انجام می‌شود و نیازی به کاتالیزورهای گران‌قیمت ندارد، که آن را به گزینه‌ای پایدارتر و اقتصادی‌تر تبدیل می‌کند. این پژوهش یک مسیر کاملاً جدید را برای «بازیافت کربن» باز می‌کند و نشان می‌دهد که گاهی بهترین راه برای رسیدن به مقصد، یک مسیر مستقیم نیست.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🔹 تبدیل دی‌اکسید کربن (CO₂) به مواد شیمیایی ارزشمند، یکی از رویاهای بزرگ شیمی سبز برای مبارزه با تغییرات اقلیمی است. اکنون، یک پژوهش جدید مسیری هوشمندانه و غیرمنتظره را برای این کار پیشنهاد می‌کند: به جای تلاش برای تبدیل مستقیم CO₂، شاید بهتر باشد ابتدا آن را به مونوکسید کربن (CO) تبدیل کنیم و سپس با کمک پلاسما، آن را به محصولات دلخواه برسانیم.
❕ پلاسما، حالت چهارم ماده چیست؟
همه ما با سه حالت ماده (جامد، مایع و گاز) آشنا هستیم. اگر به یک گاز انرژی بسیار زیادی بدهید، الکترون‌های آن از اتم‌ها جدا شده و یک «سوپ» پرانرژی از یون‌ها و الکترون‌ها به نام پلاسما ایجاد می‌شود. صاعقه و ستارگان نمونه‌هایی از پلاسما هستند. در این تحقیق، از «پلاسمای غیرحرارتی» استفاده شده که می‌تواند بدون نیاز به دمای بالا، مولکول‌ها را فعال و آماده واکنش کند.
🔹 دانشمندان دانشگاه واشنگتن در این پژوهش که در ژورنال معتبر Green Chemistry منتشر شده، کشف کردند که وقتی از پلاسما برای تبدیل کربن به اسیدهای ارگانیک (مانند اسید اگزالیک و اسید فرمیک که در صنعت کاربرد دارند) استفاده می‌کنند، بازدهی فرآیند با استفاده از مونوکسید کربن (CO) به عنوان ماده اولیه، بیش از ۱۵ برابر بیشتر از زمانی است که از دی‌اکسید کربن (CO₂) استفاده می‌شود.
❕ چرا این مسیر دو مرحله‌ای (CO₂ ← CO ← اسید) بهتر است؟
این یافته کلیدی نشان می‌دهد که در سیستم «پلاسما-مایع» طراحی‌شده توسط این تیم، مولکول CO بسیار واکنش‌پذیرتر از مولکول پایدار CO₂ است. بنابراین، صرف انرژی برای شکستن CO₂ به CO در مرحله اول، و سپس تبدیل CO به محصولات نهایی، از نظر بازدهی کلی بسیار کارآمدتر از تلاش برای تبدیل مستقیم CO₂ است. این یک رویکرد «هوشمندانه‌تر، نه سخت‌تر» به یک مشکل قدیمی است.
🔹 این روش مزایای دیگری نیز دارد: کل فرآیند در فشار و دمای محیط انجام می‌شود و نیازی به کاتالیزورهای گران‌قیمت ندارد، که آن را به گزینه‌ای پایدارتر و اقتصادی‌تر تبدیل می‌کند. این پژوهش یک مسیر کاملاً جدید را برای «بازیافت کربن» باز می‌کند و نشان می‌دهد که گاهی بهترین راه برای رسیدن به مقصد، یک مسیر مستقیم نیست.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
phys.org
Plasma: The fourth state of matter drives sustainable carbon upcycling
Converting carbon dioxide from greenhouse gas emissions into valuable organic products is one step toward mitigating the harmful environmental effects of emissions. A team of researchers in the McKelvey ...
#امروز_در_شیمی
21 اکتبر
ویلیام میچل، شیمیدان مواد غذایی آمریکایی، در این روز در سال 1911 متولد شد.
او محصولات غذایی مانند Pop Rocks؛Cool Whip؛ Jell-O فوری و نوشیدنی پرتقالی، Tang را اختراع کرد. در حالی که وی برای شرکت دولتی مواد غذایی کار می کرد، او بیش از 70 ثبت اختراع محصولات غذایی دارد.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
21 اکتبر
ویلیام میچل، شیمیدان مواد غذایی آمریکایی، در این روز در سال 1911 متولد شد.
او محصولات غذایی مانند Pop Rocks؛Cool Whip؛ Jell-O فوری و نوشیدنی پرتقالی، Tang را اختراع کرد. در حالی که وی برای شرکت دولتی مواد غذایی کار می کرد، او بیش از 70 ثبت اختراع محصولات غذایی دارد.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🔴 مشتق جدیدی از فروسن دارای ۲۰ الکترون ظرفیت است و این موضوع، قانون قدیمی را که می‌گفت ترکیبات آلی‌فلزی حداکثر می‌توانند ۱۸ الکترون ظرفیت داشته باشند، به چالش می‌کشد.
پژوهشگران بیان می کنند که ساختار لیگاند ویژگی‌های اکسایش-کاهش این کمپلکس را تغییر می‌دهد و این امر می‌تواند به بهبود کاتالیزگرها و مواد کنونی منجر شود.
ترکیبات آلی–فلزی، یعنی موادی که دست‌کم یک پیوند فلز–کربن دارند، معمولاً زمانی بیشترین پایداری را دارند که دارای ۱۸ الکترون ظرفیت باشند. این موضوع به شکل‌گیری قاعده‌ی ۱۸ الکترونی انجامیده است.
شیمیدانان از این قاعده‌ی تجربی برای توجیه پایداری یک ترکیب یا پیش‌بینی مسیر مکانیزمی واکنش‌ها استفاده می‌کنند.
فروسن – که از یک اتم آهن قرارگرفته میان دو حلقه‌ی آلی تشکیل شده – ترکیبی است با پایداری انرژی بالا و نمونه‌ی کلاسیک این قاعده به‌شمار می‌رود.
با این حال، نمونه‌های متعددی وجود دارند که این قاعده را نقض می‌کنند؛ از جمله نیکلوسن ۲۰ الکترونی و برخی کمپلکس‌های مربعی ۱۶ الکترونی.
S Takebayashi et al, Nat. Commun., 2025
#آلی_فلزی
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
پژوهشگران بیان می کنند که ساختار لیگاند ویژگی‌های اکسایش-کاهش این کمپلکس را تغییر می‌دهد و این امر می‌تواند به بهبود کاتالیزگرها و مواد کنونی منجر شود.
ترکیبات آلی–فلزی، یعنی موادی که دست‌کم یک پیوند فلز–کربن دارند، معمولاً زمانی بیشترین پایداری را دارند که دارای ۱۸ الکترون ظرفیت باشند. این موضوع به شکل‌گیری قاعده‌ی ۱۸ الکترونی انجامیده است.
شیمیدانان از این قاعده‌ی تجربی برای توجیه پایداری یک ترکیب یا پیش‌بینی مسیر مکانیزمی واکنش‌ها استفاده می‌کنند.
فروسن – که از یک اتم آهن قرارگرفته میان دو حلقه‌ی آلی تشکیل شده – ترکیبی است با پایداری انرژی بالا و نمونه‌ی کلاسیک این قاعده به‌شمار می‌رود.
با این حال، نمونه‌های متعددی وجود دارند که این قاعده را نقض می‌کنند؛ از جمله نیکلوسن ۲۰ الکترونی و برخی کمپلکس‌های مربعی ۱۶ الکترونی.
S Takebayashi et al, Nat. Commun., 2025
#آلی_فلزی
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🔷 طراحی لیگاندی قابل تنظیم، امکان برقراری و قطع برگشت‌پذیر پیوند یک پیریدین درون‌مولکولی با مرکز آهن را فراهم می‌کند و شمار الکترون‌های کمپلکس را به ۲۰ افزایش می‌دهد. پژوهشگران این قابلیت را به جانشین‌های پارامتیوکسی و پاراآمین نسبت می‌دهند که چگالی الکترونی نیتروژن پیریدین را افزایش داده و تشکیل پیوند آهن–نیتروژن را می دهد.
مطالعات محاسباتی نشان می‌دهد که برای جای دادن الکترون‌های اضافی پیریدین، برهم‌کنش کووالانسی بین مرکز آهن و حلقه‌های سیکلوپنتادینیل کاهش می‌یابد.
کمپلکس‌های ۱۸ الکترونی دیگر با همین لیگاند — از جمله کوبالتوسن کاتیونی و کمپلکس ساندویچی روتنیوم خنثی — هیچ پیوندی میان مرکز فلزی و نیتروژن پیریدین نشان ندادند. پیوندهای قوی میان مرکز فلز و حلقه آلی، افزودن دو الکترون اضافی را نامحتمل می‌کند. دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که سایر کمپلکس‌های فلزات واسطه ردیف اول خنثی نیز ممکن است بتوانند همان نوع کوئوردیناسیونی را که در این مشتقات جدید فروسن دیده می‌شود، بپذیرند.
به دلیل ساختار منحصربه‌فردشان، مشتقات ۲۰ الکترونی فروسن رفتار شیمیایی اکسایش–کاهش غیرمعمولی از خود نشان می‌دهند. این ترکیبات می‌توانند در شرایط ملایم به‌صورت برگشت‌پذیر بین حالت‌های Fe(II)، Fe(III) و Fe(IV) تغییر کنند.
اشغال جزئی اربیتال‌های پادپیوندی با انرژی بالا، امکان اکسایش دو‌الکترونی این مشتقات فروسن را فراهم می‌کند.
تاکبایاشی می‌گوید:
«انتظار نداشتم اکسایش دوم (برای تشکیل Fe(IV)) اتفاق بیفتد. این یافته هیجان‌انگیز بود، اما منطقی است چون ما دو الکترون به سامانه اضافه کرده بودیم.»
تیم پژوهشی توانست از سهولت نسبی اکسایش دو‌الکترونی برای ایجاد گونه‌ای دی‌کاتیونی استفاده کند.
دیوید میلز، شیمیدان معدنی از دانشگاه منچستر بریتانیا، توضیح می‌دهد:
«تشکیل دی‌کاتیون فروسن معمولاً بسیار دشوار است، چون به شرایط به‌شدت اکسیدکننده نیاز دارد. اما این گروه توانسته‌اند با استفاده از این مجموعه لیگاند، آن را در شرایط نسبتاً ملایم انجام دهند.»
در آینده، پژوهش‌های بیشتری برای بررسی ویژگی‌های کاتالیزوری مشتقات ۲۰ الکترونی فروسن انجام خواهد شد، با این امید که بتوانند بهبودهایی در زمینه‌ی کاتالیزورها، داروها و مواد پیشرفته ایجاد کنند.
پژوهشگران همچنین قصد دارند ترکیبات غیرمعمول دیگری را بررسی کنند که از قواعد استاندارد شیمی پیروی نمی‌کنند.
میلز اضافه می‌کند:
«خوب است که استثناها را نشان دهیم، چون فکر می‌کنم این استثناها توضیح می‌دهند که چرا از قاعده‌ی ۱۸ الکترونی استفاده می‌کنیم و چرا معمولاً این قاعده جواب می‌دهد.»
#آلی_فلزی
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
مطالعات محاسباتی نشان می‌دهد که برای جای دادن الکترون‌های اضافی پیریدین، برهم‌کنش کووالانسی بین مرکز آهن و حلقه‌های سیکلوپنتادینیل کاهش می‌یابد.
کمپلکس‌های ۱۸ الکترونی دیگر با همین لیگاند — از جمله کوبالتوسن کاتیونی و کمپلکس ساندویچی روتنیوم خنثی — هیچ پیوندی میان مرکز فلزی و نیتروژن پیریدین نشان ندادند. پیوندهای قوی میان مرکز فلز و حلقه آلی، افزودن دو الکترون اضافی را نامحتمل می‌کند. دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که سایر کمپلکس‌های فلزات واسطه ردیف اول خنثی نیز ممکن است بتوانند همان نوع کوئوردیناسیونی را که در این مشتقات جدید فروسن دیده می‌شود، بپذیرند.
به دلیل ساختار منحصربه‌فردشان، مشتقات ۲۰ الکترونی فروسن رفتار شیمیایی اکسایش–کاهش غیرمعمولی از خود نشان می‌دهند. این ترکیبات می‌توانند در شرایط ملایم به‌صورت برگشت‌پذیر بین حالت‌های Fe(II)، Fe(III) و Fe(IV) تغییر کنند.
اشغال جزئی اربیتال‌های پادپیوندی با انرژی بالا، امکان اکسایش دو‌الکترونی این مشتقات فروسن را فراهم می‌کند.
تاکبایاشی می‌گوید:
«انتظار نداشتم اکسایش دوم (برای تشکیل Fe(IV)) اتفاق بیفتد. این یافته هیجان‌انگیز بود، اما منطقی است چون ما دو الکترون به سامانه اضافه کرده بودیم.»
تیم پژوهشی توانست از سهولت نسبی اکسایش دو‌الکترونی برای ایجاد گونه‌ای دی‌کاتیونی استفاده کند.
دیوید میلز، شیمیدان معدنی از دانشگاه منچستر بریتانیا، توضیح می‌دهد:
«تشکیل دی‌کاتیون فروسن معمولاً بسیار دشوار است، چون به شرایط به‌شدت اکسیدکننده نیاز دارد. اما این گروه توانسته‌اند با استفاده از این مجموعه لیگاند، آن را در شرایط نسبتاً ملایم انجام دهند.»
در آینده، پژوهش‌های بیشتری برای بررسی ویژگی‌های کاتالیزوری مشتقات ۲۰ الکترونی فروسن انجام خواهد شد، با این امید که بتوانند بهبودهایی در زمینه‌ی کاتالیزورها، داروها و مواد پیشرفته ایجاد کنند.
پژوهشگران همچنین قصد دارند ترکیبات غیرمعمول دیگری را بررسی کنند که از قواعد استاندارد شیمی پیروی نمی‌کنند.
میلز اضافه می‌کند:
«خوب است که استثناها را نشان دهیم، چون فکر می‌کنم این استثناها توضیح می‌دهند که چرا از قاعده‌ی ۱۸ الکترونی استفاده می‌کنیم و چرا معمولاً این قاعده جواب می‌دهد.»
#آلی_فلزی
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
s41467-025-61343-7.pdf
2.8 MB
From 18- to 20-electron ferrocene derivatives via ligand coordination
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
#امروز_در_شیمی
22 اکتبر
در سال 1938 در این روز برای اولین بار Xerography انجام شد.
روش Xerography یک روش فتوکپی خشک است که در حال حاضر در فتوکپی و پرینتر لیزری استفاده می شود. این روش توسط چستر فرل کارلسون اختراع شد، اما فرآیند اصلی گران بود، و نیاز به چندین مراحل پردازش دستی داشت. تقریبا 18 سال طول کشید تا این روش به یک فرآیند کاملا اتوماتیک تبدیل شود.
🔺@kooche_shimi
🔺instagram.com/kooche_shimi
22 اکتبر
در سال 1938 در این روز برای اولین بار Xerography انجام شد.
روش Xerography یک روش فتوکپی خشک است که در حال حاضر در فتوکپی و پرینتر لیزری استفاده می شود. این روش توسط چستر فرل کارلسون اختراع شد، اما فرآیند اصلی گران بود، و نیاز به چندین مراحل پردازش دستی داشت. تقریبا 18 سال طول کشید تا این روش به یک فرآیند کاملا اتوماتیک تبدیل شود.
🔺@kooche_shimi
🔺instagram.com/kooche_shimi
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
اکتبر ۲۰۰۴، آندرو گایم و کنستانتین نووسلوف، برای اولین بار با استفاده از نوار چسب و گرافیت موفق به تولید گرافین شدند.
گرافین، یک‌لایه اتم‌های به هم پیوسته از کربن است که استحکام بیشتر از الماس، رسانایی بیشتر از فلزات و انعطاف‌پذیری بالایی دارد.
روش بسیار ساده گایم و نووسلوف منجر به انقلابی در تحقیقات بر روی گرافین شد و این دو در سال ۲۰۱۰ موفق به دریافت جایزه نوبل شدند.
جالب است بدانید اندرو گایم تنها فردی است که هم جایزه طنزآمیز ایگ‌نوبل و هم جایزه نوبل را برده است.
کاربردهای بالقوه گرافین بسیار زیاد هستند و فیلم در مورد آنها بحث می‌کند.
🔺@kooche_shimi
🔺instagram.com/kooche_shimi
گرافین، یک‌لایه اتم‌های به هم پیوسته از کربن است که استحکام بیشتر از الماس، رسانایی بیشتر از فلزات و انعطاف‌پذیری بالایی دارد.
روش بسیار ساده گایم و نووسلوف منجر به انقلابی در تحقیقات بر روی گرافین شد و این دو در سال ۲۰۱۰ موفق به دریافت جایزه نوبل شدند.
جالب است بدانید اندرو گایم تنها فردی است که هم جایزه طنزآمیز ایگ‌نوبل و هم جایزه نوبل را برده است.
کاربردهای بالقوه گرافین بسیار زیاد هستند و فیلم در مورد آنها بحث می‌کند.
🔺@kooche_shimi
🔺instagram.com/kooche_shimi
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🧂✨ حقه نمکی هاروارد برای نجات زمین! 🌍
دانشمندان دانشگاه هاروارد روشی شگفت‌انگیز پیدا کرده‌اند که می‌تواند میلیاردها تُن مو، پشم و پر حیوانات را به مواد زیست‌تخریب‌پذیر و دوست‌دار محیط‌زیست تبدیل کند!
راز این روش در یک چیز ساده نهفته است: نمک! 🧂
نمک‌هایی مثل برمید لیتیوم (LiBr) باعث می‌شوند آب اطراف پروتئین کراتین تغییر کند و در نتیجه، پروتئین خودش به‌صورت طبیعی باز شود بدون هیچ ماده شیمیایی خطرناک یا فرآیند آلاینده‌ای! 🌱
این کشف می‌تواند انقلابی در بازیافت پسماندهای حیوانی و جایگزینی پلاستیک‌های مصنوعی به‌وجود آورد. پژوهشگران معتقدند این فناوری، راه را برای ساخت نسوج زیستی، بانداژهای طبیعی و مواد جدید در صنایع
سبز هموار می‌کند. 🌿
منبع :
https://www.nature.com/articles/s41467-025-61959-9
🔺@kooche_shimi
🔺instagram.com/kooche_shimi
دانشمندان دانشگاه هاروارد روشی شگفت‌انگیز پیدا کرده‌اند که می‌تواند میلیاردها تُن مو، پشم و پر حیوانات را به مواد زیست‌تخریب‌پذیر و دوست‌دار محیط‌زیست تبدیل کند!
راز این روش در یک چیز ساده نهفته است: نمک! 🧂
نمک‌هایی مثل برمید لیتیوم (LiBr) باعث می‌شوند آب اطراف پروتئین کراتین تغییر کند و در نتیجه، پروتئین خودش به‌صورت طبیعی باز شود بدون هیچ ماده شیمیایی خطرناک یا فرآیند آلاینده‌ای! 🌱
این کشف می‌تواند انقلابی در بازیافت پسماندهای حیوانی و جایگزینی پلاستیک‌های مصنوعی به‌وجود آورد. پژوهشگران معتقدند این فناوری، راه را برای ساخت نسوج زیستی، بانداژهای طبیعی و مواد جدید در صنایع
سبز هموار می‌کند. 🌿
منبع :
https://www.nature.com/articles/s41467-025-61959-9
🔺@kooche_shimi
🔺instagram.com/kooche_shimi
کوچه شیمی
🧂✨ حقه نمکی هاروارد برای نجات زمین! 🌍 دانشمندان دانشگاه هاروارد روشی شگفت‌انگیز پیدا کرده‌اند که می‌تواند میلیاردها تُن مو، پشم و پر حیوانات را به مواد زیست‌تخریب‌پذیر و دوست‌دار محیط‌زیست تبدیل کند! راز این روش در یک چیز ساده نهفته است: نمک! 🧂 نمک‌هایی…
🔷دانشمندان دانشگاه هاروارد موفق شده‌اند راز جدیدی از تأثیر نمک‌ها بر پروتئین‌ها را کشف کنند؛ کشفی که می‌تواند میلیاردها تُن مو، پشم و پر را به مواد سازگار با محیط‌زیست تبدیل کند. این پژوهش که در دانشکده مهندسی و علوم کاربردی جان آ. پالسون (SEAS) انجام شده، نشان می‌دهد نمک‌هایی مانند برمید لیتیوم (LiBr) برخلاف تصور پیشین، با حمله مستقیم به مولکول پروتئین باعث تجزیه آن نمی‌شوند، بلکه با تغییر ساختار آب اطراف پروتئین این کار را انجام می‌دهند. این فرآیند ساده و نوآورانه می‌تواند روش‌های صنعتی برای بازیافت پروتئین سختی چون کراتین را متحول کند و زمینه را برای تولید موادی زیستی و جایگزین پلاستیک فراهم آورد.
در حال حاضر، صنایع مختلف مانند فرآوری گوشت و نساجی سالانه میلیاردها تُن پسماند حیوانی شامل مو، پر و پشم تولید می‌کنند که همه سرشار از پروتئینی به نام کراتین هستند. تبدیل این پسماندها به مواد مفید، هم از نظر اقتصادی و هم زیست‌محیطی اهمیت دارد، اما مشکل اصلی در دشواری بازیافت پروتئین‌ها نهفته است. برای تجزیه پروتئین‌ها معمولاً از مواد شیمیایی خورنده و فرآیندهای انرژی‌بر استفاده می‌شود که هم گران هستند و هم آلودگی زیادی ایجاد می‌کنند.
تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور "Kit Parker" با بهره‌گیری از آزمایش‌های دقیق و شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی دریافتند که برمید لیتیوم با تغییر آرایش مولکول‌های آب پیرامون پروتئین باعث باز شدن ساختار آن می‌شود. به زبان ساده، یون‌های لیتیوم و برمید موجب می‌شوند آب اطراف پروتئین به دو نوع تقسیم شود: آب معمولی و آبی که توسط یون‌ها به دام افتاده است. وقتی حجم آب آزاد کاهش می‌یابد، محیط از نظر ترمودینامیکی دگرگون می‌شود و در نتیجه، پروتئین خودبه‌خود شروع به باز شدن می‌کند. یکی از پژوهشگران توضیح می‌دهد: «ما عملاً آب را از حالت طبیعی‌اش خارج کردیم و همین کافی بود تا پروتئین خودش از هم باز شود.»
درک این مکانیزم، به دانشمندان اجازه داده تا فرآیند استخراج کراتین را به‌صورت ملایم‌تر و بدون استفاده از مواد شیمیایی خطرناک انجام دهند. نکته مهم‌تر این است که محلول نمکی مورد استفاده در این فرآیند قابل بازیافت است و می‌توان آن را بارها استفاده کرد. این روش جدید نه‌تنها امکان بازیافت مؤثر پسماندهای حیوانی را فراهم می‌کند، بلکه می‌تواند به شکل‌گیری صنعتی نو در زمینه تولید مواد زیستی منجر شود.
پژوهشگران معتقدند این دستاورد می‌تواند راه را برای ساخت مواد جدیدی از مو، پر یا پشم باز کند؛ موادی که به‌جای پلاستیک‌های مصنوعی در صنایع مختلف استفاده شوند. در گروه تحقیقاتی پارکر، کراتین یکی از مواد کلیدی برای مهندسی بافت محسوب می‌شود و کشف جدید، استخراج آن را ساده‌تر و سازگارتر با محیط‌زیست کرده است.
در پایان، این مطالعه نشان می‌دهد که با درک بهتر نقش آب و یون‌ها در پایداری پروتئین‌ها، می‌توان روش‌های جدیدی برای تجزیه یا مهار آنها طراحی کرد. کشف «حقه نمکی» هاروارد، نه‌تنها راهی سبزتر برای بازیافت پسماندهای زیستی ارائه می‌دهد، بلکه می‌تواند الهام‌بخش فناوری‌های آینده در زمینه مواد پایدار، پزشکی و مهندسی زیستی باشد.
🔺@kooche_shimi
🔺instagram.com/kooche_shimi
در حال حاضر، صنایع مختلف مانند فرآوری گوشت و نساجی سالانه میلیاردها تُن پسماند حیوانی شامل مو، پر و پشم تولید می‌کنند که همه سرشار از پروتئینی به نام کراتین هستند. تبدیل این پسماندها به مواد مفید، هم از نظر اقتصادی و هم زیست‌محیطی اهمیت دارد، اما مشکل اصلی در دشواری بازیافت پروتئین‌ها نهفته است. برای تجزیه پروتئین‌ها معمولاً از مواد شیمیایی خورنده و فرآیندهای انرژی‌بر استفاده می‌شود که هم گران هستند و هم آلودگی زیادی ایجاد می‌کنند.
تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور "Kit Parker" با بهره‌گیری از آزمایش‌های دقیق و شبیه‌سازی‌های دینامیک مولکولی دریافتند که برمید لیتیوم با تغییر آرایش مولکول‌های آب پیرامون پروتئین باعث باز شدن ساختار آن می‌شود. به زبان ساده، یون‌های لیتیوم و برمید موجب می‌شوند آب اطراف پروتئین به دو نوع تقسیم شود: آب معمولی و آبی که توسط یون‌ها به دام افتاده است. وقتی حجم آب آزاد کاهش می‌یابد، محیط از نظر ترمودینامیکی دگرگون می‌شود و در نتیجه، پروتئین خودبه‌خود شروع به باز شدن می‌کند. یکی از پژوهشگران توضیح می‌دهد: «ما عملاً آب را از حالت طبیعی‌اش خارج کردیم و همین کافی بود تا پروتئین خودش از هم باز شود.»
درک این مکانیزم، به دانشمندان اجازه داده تا فرآیند استخراج کراتین را به‌صورت ملایم‌تر و بدون استفاده از مواد شیمیایی خطرناک انجام دهند. نکته مهم‌تر این است که محلول نمکی مورد استفاده در این فرآیند قابل بازیافت است و می‌توان آن را بارها استفاده کرد. این روش جدید نه‌تنها امکان بازیافت مؤثر پسماندهای حیوانی را فراهم می‌کند، بلکه می‌تواند به شکل‌گیری صنعتی نو در زمینه تولید مواد زیستی منجر شود.
پژوهشگران معتقدند این دستاورد می‌تواند راه را برای ساخت مواد جدیدی از مو، پر یا پشم باز کند؛ موادی که به‌جای پلاستیک‌های مصنوعی در صنایع مختلف استفاده شوند. در گروه تحقیقاتی پارکر، کراتین یکی از مواد کلیدی برای مهندسی بافت محسوب می‌شود و کشف جدید، استخراج آن را ساده‌تر و سازگارتر با محیط‌زیست کرده است.
در پایان، این مطالعه نشان می‌دهد که با درک بهتر نقش آب و یون‌ها در پایداری پروتئین‌ها، می‌توان روش‌های جدیدی برای تجزیه یا مهار آنها طراحی کرد. کشف «حقه نمکی» هاروارد، نه‌تنها راهی سبزتر برای بازیافت پسماندهای زیستی ارائه می‌دهد، بلکه می‌تواند الهام‌بخش فناوری‌های آینده در زمینه مواد پایدار، پزشکی و مهندسی زیستی باشد.
🔺@kooche_shimi
🔺instagram.com/kooche_shimi
#امروز_در_شیمی
23 اکتبر
روز مول، این تعطیلات غیر رسمی، برای اولین بار در این روز در سال 1991 جشن گرفته شد.
این روز هرساله توسط شیمیدانان از 6:02 صبح تا 6.02 بعد از ظهر در تاریخ 23 اکتبر (ماه 10 میلادی) گرامی داشته می شود، روز مول متناسب با عدد آووگادرو (6.022x10^23) که تعداد اتم های موجود در دقیقا 12 گرم کربن 12 (یک مول) است انتخاب شد. بنیاد ملی مول در انگلستان در تاریخ 15 مه 1991 این روز را نامگذاری کرد.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
23 اکتبر
روز مول، این تعطیلات غیر رسمی، برای اولین بار در این روز در سال 1991 جشن گرفته شد.
این روز هرساله توسط شیمیدانان از 6:02 صبح تا 6.02 بعد از ظهر در تاریخ 23 اکتبر (ماه 10 میلادی) گرامی داشته می شود، روز مول متناسب با عدد آووگادرو (6.022x10^23) که تعداد اتم های موجود در دقیقا 12 گرم کربن 12 (یک مول) است انتخاب شد. بنیاد ملی مول در انگلستان در تاریخ 15 مه 1991 این روز را نامگذاری کرد.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🟣 آیا می‌دانستید امروز #روز_مول است؟
⚪️ این یک تعطیلی غیررسمی است که در بین شیمیدانان، دانشجویان شیمی و علاقه‌مندان به شیمی در ۲۳ اکتبر، بین ساعت ۶:۰۲ صبح تا ۶:۰۲ بعد از ظهر جشن گرفته می‌شود و تاریخ ۶:۰۲ را در قالب تاریخ ایالات متحده، ۱۰/۲۳ می‌کند.
⚪️ زمان و تاریخ از عدد آووگادرو گرفته شده است که تقریباً ۶.۰۲×۱۰^۲۳ است و تعداد ذرات (اتم‌ها یا مولکول‌ها) را در یک مول از ماده، یکی از هفت واحد پایه SI، تعریف می‌کند.
برای یک مولکول معین، یک مول جرمی (بر حسب گرم) است که تعداد آن برابر با جرم مولی مولکول است. به عنوان مثال، مولکول آب دارای جرم مولی ۱۸ است. بنابراین یک مول آب ۱۸ گرم وزن دارد.
روز مول مبارک 🥂🧪🎉🎉
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
⚪️ این یک تعطیلی غیررسمی است که در بین شیمیدانان، دانشجویان شیمی و علاقه‌مندان به شیمی در ۲۳ اکتبر، بین ساعت ۶:۰۲ صبح تا ۶:۰۲ بعد از ظهر جشن گرفته می‌شود و تاریخ ۶:۰۲ را در قالب تاریخ ایالات متحده، ۱۰/۲۳ می‌کند.
⚪️ زمان و تاریخ از عدد آووگادرو گرفته شده است که تقریباً ۶.۰۲×۱۰^۲۳ است و تعداد ذرات (اتم‌ها یا مولکول‌ها) را در یک مول از ماده، یکی از هفت واحد پایه SI، تعریف می‌کند.
برای یک مولکول معین، یک مول جرمی (بر حسب گرم) است که تعداد آن برابر با جرم مولی مولکول است. به عنوان مثال، مولکول آب دارای جرم مولی ۱۸ است. بنابراین یک مول آب ۱۸ گرم وزن دارد.
روز مول مبارک 🥂🧪🎉🎉
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
#امروز_در_شیمی
24 اکتبر
شیمیدان دانمارکی هنریک دام در این روز در سال 1929 ویتامین K را شناسایی کرد.
هنگامی که مقداری کلسترول به مرغ ها تزریق کرد، متوجه شد که خون آنها لخته نشد. با این حال، او کشف کرد که عامل لخته تنها کلسترول نیست بلکه یک ویتامین بود که آنها فاقد آن بودند. او این ویتامین را از کلمه آلمانی معادل انعقاد، "koagulation" ویتامین K نامید.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
24 اکتبر
شیمیدان دانمارکی هنریک دام در این روز در سال 1929 ویتامین K را شناسایی کرد.
هنگامی که مقداری کلسترول به مرغ ها تزریق کرد، متوجه شد که خون آنها لخته نشد. با این حال، او کشف کرد که عامل لخته تنها کلسترول نیست بلکه یک ویتامین بود که آنها فاقد آن بودند. او این ویتامین را از کلمه آلمانی معادل انعقاد، "koagulation" ویتامین K نامید.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🟣 زنون دی‌فلوئورید (XeF₂) به طور گسترده در سنتزهای آلی و معدنی به عنوان یک عامل فلوئوردارکننده و اکسیدکننده قوی استفاده می‌شود. توانایی آن در تولید حالت‌های برانگیخته الکترونیکی زنون در حالت‌های اکسیداسیون مختلف، کاوش در مکانیسم‌های واکنش را در سیستم‌های فاز جامد و مایع تسهیل می‌کند. علاوه بر این، XeF₂ به عنوان یک ماده حک‌کننده سیلیکونی گازی ایزوتروپیک مناسب برای حک کردن حجمی و لایه نازک استفاده می‌شود.
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟣 وقتی مس، اسید کلریدریک، پراکسید هیدروژن و آمونیاک با هم ملاقات می‌کنن... جادوی شیمی شروع میشه!
✨ رنگ‌ها، واکنش‌ها و یه تجربه علمی هیجان‌انگیز!
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
✨ رنگ‌ها، واکنش‌ها و یه تجربه علمی هیجان‌انگیز!
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🟣 پروپیلن گلیکول مایعی شفاف، بی‌رنگ و بی‌بو است که معمولاً به عنوان حلال و نگهدارنده ضدمیکروبی استفاده می‌شود. این ماده عموماً توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده بی‌خطر شناخته شده و در فرآورده‌های دارویی (قرص‌های روکش‌دار، کپسول‌های ژلی، مایعات، قرص‌های جویدنی و قرص‌های مکیدنی)، به عنوان یک ماده مرطوب‌کننده، غلیظ‌کننده و نگهدارنده در محصولات غذایی استفاده می‌شود. همچنین در بسیاری از محلول‌های ضدیخ، یخ‌زدا و مبدل حرارتی «بدون اتیلن گلیکول» نیز استفاده می‌شود. اما ماجرا از این قرار است! پروپیلن گلیکول ماده اصلی در دستگاه‌های مه‌ساز است که مه غلیظ و سفیدی ایجاد می‌کنند و فضای وهم‌آلود خانه‌های جن‌زده را تقویت می‌کنند... صحنه را برای یک تجربه واقعاً فراگیر آماده می‌کند!
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/
🔺@kooche_shimi
🔺 instagram.com/kooche_shimi/