"Reakcje badane przez noblistę wykorzystywane na co dzień"
Reakcje badane przez tegorocznego noblistę
w dziedzinie chemii prof. Gerharda Ertla są wykorzystywane na co
dzień, np. w samochodach - powiedział chemik z
Uniwersytetu Warszawskiego prof. Lucjan Piela.
Niemiecki naukowiec Gerhard Ertl został laureatem nagrody Nobla 2007 w dziedzinie chemii za przełomowe badania procesów chemicznych zachodzących na powierzchni ciał stałych. Decyzję ogłoszono w środę, w Sztokholmie.
Jak tłumaczył Piela, badana przez Ertla reakcja utleniania tlenku węgla na powierzchni platyny jest powszechnie wykorzystywana w procesie oczyszczania spalin w samochodach - pozwala zamieniać trujący tlenek węgla na dwutlenek węgla.
W przypadku takiej reakcji platyna jest dla reakcji utleniania tlenku węgla katalizatorem, czyli substancją przyspieszającą a w niektórych przypadkach w ogóle umożliwiającą reakcję. Katalizator bierze udział w reakcji, ale po jej zakończeniu odtwarza się, może więc uczestniczyć w takich reakcjach wielokrotnie.
Tegoroczny noblista, jak podkreślił Piela, w całej swojej karierze naukowej zajmował się właśnie badaniami reakcji, w których katalizatorem są metale, a reakcja zachodzi na ich powierzchni.
Tego rodzaju katalizatory, które nie są zmieszane z substancjami biorącymi udział w reakcji. ale stanowią niejako jej podłoże, nazywane są katalizatorami heterogenicznymi.
W swoich badania nad reakcjami zachodzącymi na powierzchni metali Ertl jako pierwszy zaobserwował, że także w tych warunkach może zachodzić tzw. reakcja oscylacyjna. Zjawisko to polega na tym, że reakcja nie przebiega cały czas w tym samym tempie, ale zwalnia i przyspiesza falowo. To oznacza, że ilość produktów reakcji nie zwiększa się stale, ale zwiększa się i zmniejsza na przemian.
Możliwe są przy pewnych warunkach reakcje, produkujące pewne substancje, które, kiedy osiągną odpowiednie stężenie powodują, że zaczyna niszczyć się źródło produkowania tych substancji. I wtedy reakcja zwalnia. Po jakimś czasie te substancje zużywają się i następuje znowu proces ich tworzenia. Kiedy jednak ponownie robi się ich za dużo, zaczynają się zużywać - mówił Piela.
Jak dodał, taką reakcję można porównać do procesów zachodzących w kotle parowym.
Parowóz ma parę pod ciśnieniem. Jeśli ciśnienie pary przekroczy pewną wartość, to para przez gwizdek wydostaje się na zewnątrz. Kiedy dużo pary wydostanie się przez gwizdek, ciśnienie znowu spada. Kiedy kocioł znowu się podgrzeje ciśnienie wzrasta i parowóz ponownie gwiżdże... - tłumaczył chemik.
Reakcje oscylacyjne, jak podkreślił Piela, znane były już wcześniej. Jednak Ertl jako pierwszy zaobserwował, że mogą one zachodzić także na powierzchni metalu.