به گزارش ایرنا از نشریه جامعه شیمی آمریكا، «لیویو میریكا» مدیر تیم تحقیقاتی دپارتمان شیمی دانشگاه كالیفرنیا، عنوان كرده است كه برای توسعه «شیمی سبز» در قرن حاضر، لازم است روش‌های جدیدی برای سنتز تركیبات ابداع شود كه واكنش‌های سنتزی را در كمترین تعداد مرحله ممكن و با كاتالیزورهای پایدارتری مانند نیكل، به انجام می‌رسانند.
وی «شیمی سبز» را این‌گونه توصیف می‌كند: «شیمی سبز، همان شیمی سازگار با محیط زیست است، بدین معنا كه باید با بالا بردن راندمان واكنش‌های شیمیایی، از تولید محصولات جانبی و مواد زائد جلوگیری كرد».
به طور كلی سنتز شیمیایی راه‌حلی مناسب برای تبدیل مواد شیمیایی اولیه به داروهای مفید، محصولات خانگی یا مواد سطح بالاتر است. اما باید توجه داشت كه این كار همواره مشكلاتی به همراه دارد؛ از جمله اینكه در چنین واكنش‌هایی علاوه بر تولید محصول مورد نظر، مواد زائد سمی نیز تولید می‌شود و حتی ممكن است شرایط واكنش خاص و خطرناك باشد. به انضمام اینكه شروع این واكنش‌ها معمولا متكی به فلزات گران قیمت و كمیاب است.
مبنای شیمی آلی، ساخت تركیباتی جدید از اتم‌های كربن است. اما برخی از اتم‌های كربن، به خصوص اتم‌های كربن درگیر در پیوند كربن-هیدروژن بسیار پایدار هستند و برای فعال سازی این پیوند، حضور فلزات الزامی است.
برای این منظور، سالیان زیادی از پالادیم و پلاتین استفاده می‌شد، اما طبیعتا تهیه این فلزات هزینه زیادی دارد. در این میان، نیكل به عنوان یك فلز ارزان‌تر از همان گروه شیمیایی، می‌تواند در واكنش‌های مشابه مورد استفاده قرار بگیرد. طبق اظهار نظر میریكا، می‌توان گفت واكنش‌پذیری نیكل، حتی كمی بیشتر از پالادیم است. بنابراین واكنش آن سریع‌تر و آسان‌تر پیش می‌رود، و در عین حال شیمی واكنش نیز باید شدیدا كنترل شود.
** مولكول شیمیایی چهار وجهی
بتازگی دانشمندان مولكول چهار وجهی جدیدی به نام «لیگاند تترادندیت» طراحی كرده‌اند كه ساختار آن شبیه یك دستكش بیس بال، با اتم نیكل در مركز است. الكترون‌های اتم كربن، پس از اتصال به نیكل آرایش جدیدی پیدا می‌كنند و در این حالت اتم كربن فعال می‌شود.
تعادل مناسب بین پایداری و واكنش‌پذیری این مولكول، سبب شد دانشمندان بتوانند با استفاده از آن، تعداد مراحل واكنش‌های سنتزی را كاهش دهند. به علاوه، واكنش با نیكل در عرض چند دقیقه و در دمای اتاق رخ می‌دهد، در حالی كه واكنش سایر فلزات چند ساعت یا چند روز زمان می‌برد و به دماهای بالاتر و شرایط ویژه‌ای احتیاج دارد.
دانشمندان امیدوارند بتوانند نیكل را جایگزین فلزاتی مانند پالادیم كنند كه با قیمت 100 دلار به ازای هر گرم، سالیانی دراز در صنایع شیمیایی و آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مورد استفاده بوده‌اند.
** نیكل
نیكل یكی از اجزای اصلی تشكیل‌دهنده شهابسنگ ها به‌شمار می‌آید. شهابسنگ‌های آهن و سیدریت شامل آلیاژهای آهن حدود ۵ تا ۲۰ درصد نیكل هستند.
نیكل تجاری به فرم‌های پنتلاندیت و پیروتیت است و معادن آن در استان اونتاریوی كانادا یافت می‌شود كه این ناحیه حدود ۳۰ درصد از نیكل دنیا را تأمین می‌كند. دیگر معادن این عنصر در كالدونیا، استرالیا، كوبا، اندونزی و در مناطق دیگر است.
این عنصر رسانای جریان برق و سطح آن براق و صیقلی است؛ این عنصر از گروه عناصر آهن و كبالت است و آلیاژهای آن قیمت‌های بالایی دارند؛ كاربردهای فراوانی در طبیعت دارد و برای ساخت فولاد ضدزنگ و دیگر آلیاژهای ضدزنگ و خوردگی كاربرد دارد؛ برای ساخت لوله‌های نیكلی و مسی و نیز برای نمك‌زدایی گیاهان و تبدیل آب شور به آب مایع استفاده می‌شود.
نیكل همچنین استفاده‌های فراوانی برای ساخت سكه‌ها و فولاد نیكلی برای زره‌ها و كلیدها دارد.
علمی**گ 2017 ** 2023
تاریخ انتشار: ۲۱ خرداد ۱۳۹۵ - ۰۸:۱۷
تهران- ایرنا- دانشمندان توانستند با سنتز یك مولكول چهار وجهی، از اتم نیكل به عنوان جایگزین فلزات گران قیمت در واكنش های شیمیایی استفاده كنند، دستاوردی كه گامی به سمت شیمی سبز محسوب می شود.