6 подписчиков
Электрохимическое отделение изотопов углерода
Изотопы — это атомы одного и того же химического элемента, имеющие одинаковое количество протонов и электронов, но разное количество нейтронов. Изотопы одного и того же химического элемента ведут себя в химических реакциях одинаково, но могут иметь несколько разные физические свойства и разную массу. Стабильные изотопы не радиоактивны и поэтому не подвергаются самопроизвольному радиоактивному распаду. Изотопы углерода широко используются в медицине, а также в исследованиях и разработке различных методов медицинской диагностики. Они могут маркировать конкретную молекулу в живом организме, что дает исследователям возможность впоследствии отследить ее.
В своем исследовании исследователь сосредоточилась на изотопе углерода-13, или 13 C. В природе существует только 1,1% изотопов 13 C, и их очень трудно отделить от распространенных изотопов 12 C из-за их очень схожих свойств. В настоящее время промышленный процесс требует сотен стадий, требует очень длительного времени обработки и потребляет много энергии, что приводит к высоким затратам и значительному воздействию на окружающую среду. Разделение изотопов в электрохимической ячейке было значительно выше и быстрее, чем любым другим существующим методом.
Ученой удалось разработать новый метод, взглянув на разделение изотопов совершенно по-другому. Учёные изучили сходство электрохимического разделения с процессом фотосинтеза, который используется растениями для преобразования воды и углекислого газа в кислород и глюкозу в присутствии солнечного света. Это открытие демонстрирует, что очень маленькие электрохимические реакторы, которые есть у ученых в лабораториях, можно использовать для разделения изотопов. Этот процесс требует значительно меньше времени и затрат энергии и гораздо безопаснее для окружающей среды. Электровосстановление можно одновременно использовать для производства из углекислого газа полезных химических веществ, таких как этанол или этилен, с использованием возобновляемых источников энергии.
1 минута
25 декабря 2023