회전 반응기-자가 조직화 화학 공장

원심력과 다양한 밀도의 액체 사용 덕분에 자체 조직화 화학 공장을 개발할 수 있습니다. 폴란드가 제안한 회전 원자로에 대한 아이디어는 영리 할뿐만 아니라 아름답습니다. 이 연구는 유명한 잡지 "Nature"의 표지에 실 렸습니다.

폴란드-한국 팀은 복잡한 플랜트 시스템, 원심력에 의존하지 않고 전체 일련의 복잡한 화학 반응을 동시에 수행 할 수있는 방법을 보여주었습니다. 출판물의 첫 번째 저자는 Dr. 한국 울산 과학 기술원 (UNIST)에서 근무하는 Olgierd Cybulski.

회전하는 화학 반응기

-자체 조직화 화학 공장을 준비하는 방법을 보여줍니다.-간행물 Bartosz Grzybowski 교수 (또한 UNIST 및 폴란드 과학 아카데미 유기 화학 연구소)의 특파원을 설명합니다. 그는 배터리의 액체에서 리튬을 회수하기 위해 화학 방사 반응기를 만드는 방법에 대한 아이디어가 이미 있다고 덧붙였습니다.

밀도가 다른 액체가 혼합되지 않은 층을 형성 할 수 있다는 사실은 점심 시간에도 육수를 응시하는 동안 관찰 할 수 있습니다. 수프의 묽은 부분보다 밀도가 낮기 때문에 수프 지방이 위에 떠 있습니다.

집에서는 더 복잡한 경험을 할 수 있습니다. 밀도가 다른 많은 액체가 한 번에 하나씩 하나의 용기에 천천히 부어집니다. 가장 밀도가 높은 꿀, 메이플 시럽, 접시 비누, 물, 식물성 기름부터 가장 희귀 한 등유까지 시작할 수 있습니다. 이것이 충분히 느리게 발생하면 서로 다른 색상의 레이어가 분리되어 있고 소위 밀도 열 (먹을 수없는)에서 혼합되지 않은 것을 볼 수 있습니다.
그러나 그러한 밀도 기둥이 매우 빠르게 회전하기 시작하면 (도자기 바퀴처럼, 그러나 훨씬 더 빠르게-예를 들어 분당 2,6 회전) 수직 축을 중심으로 용기를 회전시키기 시작하면 후속 층이 동심원을 형성한다는 것이 밝혀졌습니다. 반지. 가장 가벼운 액체는 직경이 더 작고 원심 분리기의 중심에 가장 가깝게 배치되는 반면 가장 밀도가 높은 액체는 원심 분리기 가장자리에 더 가까운 큰 링에 배치됩니다. 원심력이 액체의 표면 장력을 지배하기 시작하기 때문에 원심 분리는 중요한 요소입니다. 혼합 위험없이 매우 얇은 액체 층 (최대 0,15mm 또는 더 얇은)을 얻을 수 있습니다. 액체의 밀도가 올바르게 선택되면 과학자들은 공통 축을 중심으로 회전하는 원심 분리기에서 최대 20 개의 컬러 링을 얻을 수 있음을 보여주었습니다.

이미지 출처 : Cover Nature : Article Volume 586 Issue 7827, 1 October 2020

자기 조직화 공장

회전하는 밀도의 기둥은 그 자체로 매우 심미적 인 물리적 실험입니다. 그러나 Bartosz Grzybowski 교수와 그의 팀은 얼마나 많은 화학자들이 그것을 사용할 수 있는지 보여주었습니다. 서로 다른 밀도의 회전 액체를 만들어 각각 화학 반응에 필요한 서로 다른 시약을 포함 할 수 있습니다.

화합물이 원심 분리기의 중앙에 바로 부어 졌다고 가정 해 보겠습니다. 원심 분리기를 통해 퍼지고 가장 희귀 한 가장 안쪽 층과 접촉하면 확산되기 시작합니다. 그러나 그것은 화학 반응이 일어나고 새로운 화학 물질이 형성되는 곳입니다. 또한 확산을 시작하고 다음 화학 반응이 일어나는 밀도가 높은 다음 층에 도달합니다. 다른 제품이 생성됩니다. 그리고 시작 제품에서 최종 제품을 얻을 때까지 계속됩니다.