Halayen sinadarai suna faruwa a ko'ina a kewaye da mu a kowane lokaci—a bayyane yake idan ka yi tunani a kai, amma nawa ne daga cikinmu ke yin hakan lokacin da muka kunna mota, muka tafasa ƙwai, ko muka yi taki a gonarmu?
Kwararren masanin sinadarai Richard Kong yana tunani game da halayen sinadarai. A cikin aikinsa na "ƙwararren mai gyara," kamar yadda ya faɗa, ba wai kawai yana sha'awar amsoshin da suka taso da kansu ba, har ma da gano sabbin amsoshi.
A matsayinsa na Klarman Fellow a fannin Sinadarai da Kimiyyar Halittu a Kwalejin Fasaha da Kimiyya, Kong tana aiki don haɓaka abubuwan da ke haifar da halayen sinadarai zuwa ga sakamakon da ake so, suna ƙirƙirar samfuran aminci har ma da waɗanda aka ƙara darajar su, gami da waɗanda za su iya yin tasiri mai kyau ga lafiyar mutum. Laraba.
"Yawancin halayen sinadarai suna faruwa ba tare da taimako ba," in ji Kong, yana mai nuni da sakin carbon dioxide lokacin da motoci ke ƙona man fetur. "Amma ƙarin halayen sinadarai masu rikitarwa da rikitarwa ba sa faruwa ta atomatik. Nan ne ake fara amfani da tasirin sinadarai."
Kong da abokan aikinsa sun ƙirƙiri abubuwan ƙarfafawa don jagorantar halayen da suke son faruwa. Misali, ana iya canza carbon dioxide zuwa formic acid, methanol, ko formaldehyde ta hanyar zaɓar mai haɓaka da ya dace da kuma gwada yanayin amsawa.
A cewar Kyle Lancaster, Farfesa a fannin Sinadarai da Kimiyyar Halittu (A&S) kuma mai kula da Kong, tsarin Kong ya yi daidai da tsarin "wanda aka yi amfani da shi ta hanyar gano abubuwa" na dakin gwaje-gwajen Lancaster. "Richard yana da ra'ayin amfani da tin don inganta sinadaransa, wanda bai taɓa kasancewa a cikin rubutuna ba," in ji Lancaster. "Yana da wani abu mai kara kuzari wanda zai iya canza carbon dioxide, wanda ake yawan magana a kansa a cikin jaridu, zuwa wani abu mafi daraja."
Kong da abokan aikinsa kwanan nan sun gano wani tsari wanda, a wasu yanayi, zai iya canza carbon dioxide zuwa formic acid.
"Duk da cewa ba mu kai matsayinmu na zamani a fannin mayar da martani ba, tsarinmu yana da sauƙin daidaitawa," in ji Kong. "Ta wannan hanyar, za mu iya fara fahimtar dalilin da yasa wasu masu haɓaka ke aiki da sauri fiye da wasu, dalilin da yasa wasu masu haɓaka ke aiki da kyau a zahiri. Za mu iya gyara sigogin masu haɓaka kuma mu yi ƙoƙarin fahimtar abin da ke sa waɗannan abubuwa su yi aiki da sauri, saboda da sauri suke aiki, da kyau suke aiki, da sauri za ku iya ƙirƙirar ƙwayoyin halitta."
A matsayinsa na Klarman Fellow, Kong yana kuma aiki don cire nitrates, wani taki da ake amfani da shi wajen shiga hanyoyin ruwa, daga muhalli sannan ya mayar da su abubuwa marasa lahani, in ji shi.
Kong ya yi gwaji da amfani da karafa da ake samu a cikin ƙasa, kamar aluminum da tin, a matsayin abubuwan kara kuzari. Karafa suna da arha, ba sa guba kuma suna da yawa a cikin ɓawon ƙasa, don haka amfani da su ba zai haifar da matsalolin dorewa ba, in ji shi.
"Muna kuma aiki kan yadda ake samar da abubuwan kara kuzari inda karafa biyu ke hulɗa da juna," in ji Kong. "Ta hanyar amfani da karafa biyu a cikin tsari ɗaya, waɗanne martani da hanyoyin sinadarai masu ban sha'awa za mu iya samu daga tsarin bimetallic?"
Dazuzzuka su ne muhallin sinadarai da ke riƙe da waɗannan karafa - suna da matuƙar muhimmanci wajen buɗe damar da waɗannan karafa ke da ita na yin aikinsu, kamar yadda kuke buƙatar tufafin da suka dace don yanayi mai kyau, in ji Kong.
Tsawon shekaru 70 da suka gabata, ma'aunin shine amfani da cibiyar ƙarfe guda ɗaya don cimma canjin sinadarai, amma a cikin shekaru goma da suka gabata ko makamancin haka, masana kimiyyar sinadarai a fagen sun fara binciken haɗin ƙarfe biyu, ko dai ta hanyar sinadarai ko kuma kusa. Da farko, in ji Kong, "Yana ba ku ƙarin digiri na 'yanci."
Waɗannan masu haɓaka bimetallic suna ba wa masana kimiyyar sinadarai damar haɗa abubuwan ƙarfafa ƙarfe bisa ga ƙarfi da rauninsu, in ji Kong. Misali, cibiyar ƙarfe da ke haɗuwa da abubuwan haɗin gwiwa ba ta da kyau amma tana karya haɗin gwiwa sosai na iya aiki tare da wani cibiyar ƙarfe wanda ke karya haɗin gwiwa ba ta da kyau amma tana ɗaure da kyau ga abubuwan haɗin gwiwa. Kasancewar ƙarfe na biyu kuma yana shafar halayen ƙarfe na farko.
"Za ku iya fara samun abin da muke kira tasirin haɗin gwiwa tsakanin cibiyoyin ƙarfe guda biyu," in ji Kong. "Fannin catalysis na bimetallic ya riga ya fara nuna wasu abubuwa na musamman da ban mamaki."
Kong ya ce har yanzu akwai rashin tabbas da yawa game da yadda karafa ke haɗuwa da juna a cikin mahaɗan kwayoyin halitta. Ya yi matukar farin ciki da kyawun sinadaran da kansa kamar yadda ya yi farin ciki da sakamakon. An kawo Kong zuwa dakin gwaje-gwaje na Lancaster saboda ƙwarewarsa a fannin X-ray spectroscopy.
"Wannan haɗin gwiwa ne," in ji Lancaster. "Na'urar daukar hoton X-ray ta taimaka wa Richard fahimtar abin da ke faruwa a bayan fage da kuma abin da ke sa tin ya zama mai amsawa da kuma iya yin wannan amsawar sinadarai. Mun amfana daga iliminsa mai zurfi game da manyan sinadarai na rukuni, wanda ya buɗe ƙofa ga ƙungiyar zuwa wani sabon yanki."
Komai ya ta'allaka ne ga ilimin sinadarai da bincike na asali, in ji Kong, kuma wannan hanyar ta samu damar ne ta hanyar tallafin karatu na Open Klarman.
"A kowace rana, zan iya gudanar da martani a dakin gwaje-gwaje ko kuma in zauna a kwamfuta da ke kwaikwayon ƙwayoyin halitta," in ji shi. "Muna ƙoƙarin samun cikakken hoton ayyukan sinadarai gwargwadon iko."