طريقة جديدة موفرة للطاقة لاستخراج الغازات الخاملة من الهواء

الغازات النبيلةتشفيرن وزينونتقع في أقصى يمين الجدول الدوري ولها استخدامات عملية ومهمة. على سبيل المثال، كلاهما يستخدم للإضاءة.زينونهو الأكثر فائدة بين الاثنين، وله تطبيقات أكثر في الطب والتكنولوجيا النووية.
على عكس الغاز الطبيعي المتوفر بكثرة تحت الأرض.الكريبتونوزينونلا تشكل سوى جزء صغير من الغلاف الجوي للأرض. لتجميعها، يجب أن تمر الغازات عبر عدة دورات من عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة تسمى التقطير المبرد، حيث يتم احتجاز الهواء وتبريده إلى حوالي -300 درجة فهرنهايت. يقوم هذا التبريد الشديد بفصل الغازات حسب درجة غليانها.
جديدالكريبتونوزينونتكنولوجيا التجميع التي توفر الطاقة والمال أمر مرغوب فيه للغاية. ويعتقد الباحثون الآن أنهم وجدوا مثل هذه التقنية، وقد تم تفصيل طريقتهم في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية.
قام الفريق بتصنيع فوسفات السيليكون (SAPO)، وهي بلورة تحتوي على مسام صغيرة جدًا. في بعض الأحيان يكون حجم المسام بين حجم ذرة الكريبتون وزينونذرة. الأصغرالكريبتونيمكن للذرات أن تمر بسهولة عبر المسام بينما تتعثر ذرات الزينون الأكبر حجمًا. وبالتالي، يعمل SAPO مثل المنخل الجزيئي. (انظر الصورة.)
وباستخدام أداتهم الجديدة، أظهر المؤلفون ذلكالكريبتونينتشر 45 مرة أسرع منزينونمما يدل على كفاءته في فصل الغازات النبيلة في درجة حرارة الغرفة. أظهرت تجارب أخرى أن الزينون لم يكافح للضغط عبر هذه المسام الصغيرة فحسب، بل كان يميل أيضًا إلى الامتصاص على بلورات SAPO.
وفي مقابلة مع ACSH، قال المؤلفون إن تحليلهم السابق أظهر أن طريقتهم يمكن أن تقلل من الطاقة اللازمة للتجميعالكريبتونوالزينون بحوالي 30 بالمائة. إذا كان هذا صحيحا، فإن العلماء الصناعيين والمتحمسين لضوء الفلورسنت سيكون لديهم الكثير ليفخروا به.
المصدر: Xuhui Feng، Zhaowang Zong، Sameh K. Elsaidi، Jacek B. Jasinski، Rajamani Krishna، Praveen K. Tallapally، Moises A. Carreon. "فصل Kr/Xe على أغشية الزيوليت الشبازيت"، J. Am. كيميائي. تاريخ النشر (الإنترنت): 27 يوليو 2016 المقال في أقرب وقت ممكن DOI: 10.1021/jacs.6b06515
الدكتور أليكس بيريزوف هو عالم ميكروبيولوجي حاصل على درجة الدكتوراه، وكاتب علمي ومتحدث متخصص في فضح العلوم الزائفة للمجلس الأمريكي للعلوم والصحة. وهو أيضًا عضو في مجلس كتاب USA TODAY ومتحدث ضيف في The Insight Bureau. في السابق، كان المحرر المؤسس لـ RealClearScience.
المجلس الأمريكي للعلوم والصحة هو منظمة بحثية وتعليمية تعمل بموجب المادة 501(ج)(3) من قانون الإيرادات الداخلية. التبرعات معفاة تماما من الضرائب. ACSH ليس لديه تبرعات. نقوم بجمع الأموال بشكل رئيسي من الأفراد والمؤسسات كل عام.