Altın ve Paladyum Çalkalanması
Fotoğraf : Mekanik kimya, (NH4) 2PdCl4, NH4AuCl4 ve NH4AuBr4 (üst, sağdan sola), suda çözünen (alttaki) (NH4)2PdCl4 de dahil olmak üzere renkli metal tuzları yarattı.
Mekanokimyasal yöntem, solvent veya sert reaktifler kullanmaksızın soy metal bileşikleri oluşturur.
Bazen kimya gerçek bir öğütme olabilir. Ancak, McGill Üniversitesi’nden Tomislav Friščić için bütün olay bu. Friščić ve ekibi, altın ve paladyum gibi soy metalleri, çözücü ya da sert reaktiflere gerek duymadan yararlı tuzlara ve komplekslere dönüştüren bir mekanokimyasal yöntem geliştirdi.
Soy metaller katalizörler ve elektronikler dahil olmak üzere uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak çözünür soy metal bileşiklerinin üretilmesi bazı agresif koşullar gerektirir. Örneğin klorür tuzlarını yapmak için yaygın bir yöntem, metalleri konsantre nitrik ve hidroklorik asitlerin bir karışımı olan su regyası ile reaksiyona sokmayı içerir.
Friščić’in ekibi, uygun ve daha az tehlikeli bir alternatif ortaya çıkardı. Kimyagerler, metal tozu, topakları veya telleri, yaygın olarak Oxone olarak bilinen bir oksitleyici etmen olan potasyum peroksimonosülfat ve potasyum klorür veya amonyum klorür gibi basit halid tuzları ile karıştırdılar. Ardından karışımı 1 cm genişliğinde bir zirkonyum dioksit topu olan bir zirkonyum dioksit kavanozuna koydular ve oda sıcaklığında 90 dakikaya kadar şiddetli bir mekanik çalkalanım verdiler.
Bu bilyalı değirmen işlemi, araştırmacıların suda çözündükleri ve potasyum tetrakloropalladat gibi tuzları izole etmek için yeniden kristalleştikleri, neredeyse nicel verimle bir dizi soy metal halojenürler yarattı. Bromür tuzları da işe yaradı, ancak iyodürlerin verimi daha düşüktü. RWTH Aachen Üniversitesi’nde bir mekanokimya araştırmacısı olan Carsten Bolm, “Mekanik kimyanın değerini gösteren olağanüstü bir sonuç” dedi ve ” Çok iyi yönde bir teknik. ” diye de ekledi.
Ayrıca araştırmacılar kuru karışıma ligandlar ekleyerek ve 30 dakika daha öğüterek, bifenil bileşikleri oluşturmak için Suzuki birleştirme reaksiyonlarında bir katalizör olarak başarıyla kullandıkları bis (trifenilfosfin) paladyum klorür gramları da dahil olmak üzere çeşitli altın ve paladyum kompleksleri oluşturdu. Cardiff Üniversitesi’nde mekanokimya üzerine çalışan Duncan L. Browne, metal kompleksleri üretmeye yönelik bu tek kapılı yaklaşımın, öğütülen metal tuzlarını ve çözeltideki ligandları karıştırmanın ayrı olduğu bir adımın atlanarak “solvent tasarrufunun iki katına çıkardıldığı” anlamına geldiğini söylüyor.
Friščić’in ekibi, orijinal harcanmış katalizörden paladyumun %89’unu etkin bir şekilde geri kazanarak, taze Suzuki katalizörünü yapmak için başlangıçtaki paladyum katalizörü atığını bu süreçte başlangıç malzemesi olarak kullanabilir. Friščić bunun, genellikle atılan değerli katalizörleri araştırmacıların geri dönüştürmelerine yardımcı olabileceğini düşünüyor, “Bir laboratuarda atık haline gelen bir çok soy metal var” diye ekliyor.
Friščić şimdi bu süreci metal rafineri endüstrisindeki şirketlerle tartışıyor ve diğer soy metal geri dönüşüm türlerinde kullanılabilecek olup olmadığını keşfetmeyi umuyor. “Ellerimin bir miktar elektronik atıkla dolması ve bundan altın çıkarmakta ne kadar iyi olduğumuzu görmeyi dört gözle bekliyorum.” diyor.
Kaynak : acs.org