Rad dr. sc. Tomislava Friščića i dr. sc. Ivana Halasza objavljen u najprestižnijim kemijskom znanstvenom časopisu Nature Chemistry temelji se na otkriću nove metode za istraživanje kemijskih reakcija koja se može koristiti i u industriji
ZAGREB Dvojici mladih hrvatskih kemičara, dr. sc. Tomislavu Friščiću i dr. sc. Ivanu Halaszu objavljen je rad u najprestižnijim kemijskom znanstvenom časopisu Nature Chemistry. Radi se o časopisu koji ima izuzetno visok faktor odjeka – 20, odnosno to je jedan od sestrinskih časopisa iz grupe uglednog Naturea. Friščić, jedan od trenutno vodećih svjetskih znanstvenika na polju mehanokemije koji je trenutno profesor na McGill Sveučilištu u Kanadi, te Halasz, sve poznatiji stručnjak na području difrakcije u prahu koji je u trenutku nastanka istraživanja radio na kemijskom odsjeku PMF-a, a odnedavno je zaposlenik instituta Ruđer Bošković, objavili su svoje istraživanje kao vodeći autori uz još šestoro suradnika, a radi se zapravo o izumu posve nove metode za istraživanje kemijskih reakcija. Što to točno podrazumijeva i zašto je to bilo dovoljno važno da završi u tako prestižnom časopisu, pojasnio nam je jučer Halasz.
Reakcije bez otapala
– Tradicionalno se kemijske reakcije izvode pomoću otopina, što bi značilo da se prvo prirede otopine reaktanata iz kojih onda nastaju željeni produkti. Otapalo često nije voda, već neko organsko otpalo koje nakon izolacije željenog produkta postane otpad koji je potrebno zbrinuti na odgovarajući način. To nije ni ekološki, a i košta. Ono što uzima maha posljednjih 10 do 15 godina je područje mehanokemije, odnosno istraživanje kemijskih reakcija bez uporabe otapala, što se često radi mljevenjem u raznoraznim »mlinovima«. No problem takvih metoda je da su te posudice u kojima se reakcijska smjesa »melje« zatvorene i neprozirne – uglavnom od čelika, što znači da pratiti tijek reakcije podrazumijeva zaustavljanje mljevenja, otvaranje posudice, uzimanje uzorka, pa zatvarenje i nastavak mljevenja. Na taj način se ne može dobiti realna slika tijeka reakcija u vremenu i to se već godinama nametalo kao problem. Mi smo prvi koji su uspjeli pratiti tijek mehanokemijske rekacije i to metodom koja je idealna za kristalne uzorke – difrakcijom rendgenskog zračenja, pojasnio je Halasz. Da bi tako što uspjeli izvesti, kemičari su se morali poslužiti mogućnostima Sinhrotrona u Grenobleu (European Synchrotron Radiation Facility), te suradnjom s tamošnjim znanstvenicima. Radi se o uređaju koji služi stvaranju rendgenskog zračenja vrlo visokog intenziteta.
In-situ mjerenja
– Ideja je bila da radimo in-situ mjerenja tako da propuštamo rendgensku zraku kroz posudicu u kojoj se vrši mljevenje, no postavilo se pitanje kako to napraviti. Najprije smo podignuli posudice tako da rendgenska zraka može prolaziti iznad mlina, a kroz posudicu. Osim toga, zamijenili smo čelične posudice s plastičnima, jer čelik raspršuje rendgensko zračenje i stvara veliki signal na detektoru, koji može pokriti signal s uzorka. Morali smo koristiti rendgenske zrake vrlo visoke energije da bi zračenje ušlo u posudicu i izašlo van, no, s druge strane, energija zračenje nije smjela biti ni previsoka jer tada zračenje ne bi međudjelovalo s našim uzorcima, pa smo i tu tražili odgovarajući kompromis, prepričao je Halasz tijek razvoja nove metode.
Jednom ovako dokazana, ona se može i ubuduće koristiti za istraživanje raznih mehanokemijskih reakcija, pri čemu osigurava uvid u to kako pojedini aditivi utječu na reakciju, njenu brzinu i na produkte, što znači da se reakcije mogu optimizirati za procesuiranje u raznim područjima industrije. Istraživanje je jučer objavljeno »on-line« na stranicama Nature Chemistryja, prije no što u siječnju ugleda i »papirnato izdanje« i već je polučilo interes nekih specijaliziranih portala. – Ova metoda je dobra vijest za okoliš, industriju i konzumente, citirao je tako američki znanstveni portal Phys.org Tomislava Friščića
