Author: முனைவர் சுரேஷ் ரங்கநாதன்

3. ஆரஞ்சுப் பழத்திலிருந்து புதிய நறுமணப் பொருள்

நேசத்திற்குரிய அறிவியல் ஆர்வலனுக்கு,

எனது இனிய காலை வணக்கம்.

நீ அனுப்பியிருந்த அணிச்சல் செய்முறை விளக்கத்திற்கு நன்றி. அதன்படி நேற்றைக்கு வீட்டிலேயே ஆரஞ்சு நறுமணச் சுவையுடன் அணிச்சல் (cake) செய்தேன். நறுமணச் சுவைக்காக ஆரஞ்சுப் பழச்சாறுடன், சிறிதளவு ஆரஞ்சுப் பழத்தோலையும் அணிச்சலில் சேர்த்திருந்தேன்.

அணிச்சலின் சுவையும் மணமும் அருமையாக இருந்தன.

தெரியுமா? உணவுப் பொருட்கள் மட்டுமின்றி, வாசனைத் திரவியம், சோப்பு, காற்று நறுமணமூட்டி போன்றவற்றிலும் ஆரஞ்சுப் பழத்தோல் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது.

இதற்கெல்லாம் காரணம் லிமோனீன் (limonene) தான். அதாவது, ஆரஞ்சுப் பழத்தோலை உரிக்கும்போது, கிச்சிலி (citrus) நறுமணமுள்ள திரவம் காற்றில் வெளிப்படும் அல்லவா? அதில் தான் லிமோனீன் இருக்கிறது.

லிமோனீன் என்பது நிறமற்ற அலிபாடிக் ஹைட்ரோகார்பன் (aliphatic hydrocarbon) திரவம் ஆகும். ஆரஞ்சுப் பழத்தைத் தவிர, எலுமிச்சை (lemon), தேசிப்பழம் (lime) உள்ளிட்ட மற்ற கிச்சிலி பழங்களின் தோல்களிலும் லிமோனீன் இருக்கிறது.

லிமோனீன் கரிமச் சேர்மத்திற்கு அழற்சி எதிர்ப்பு (anti-inflammatory), மற்றும் உயிர் வளியேற்ற எதிர்ப்புத் (antioxidant) தன்மை உள்ளிட்ட மருத்துவப் பண்புகளும் இருக்கிறது.

நேற்று அணிச்சலை உண்டு மகிழ்ந்த பின்பு, ‘சமகால ஆய்வுகளில் ஆரஞ்சுப் பழத்தோலின் பங்கு’ பற்றி ஆய்விதழ்களில் தேடினேன். அப்போது தான், தூய லிமோனீன் சேர்மத்தைத் தவிர அதன் படிநிலைச் சேர்மங்களும் (chemical derivatives) மிகுந்த நறுமணம் கொண்டவையாக இருப்பதை நான் அறிந்துகொண்டேன்.

நான் அறிந்த தகவலைத்தான் உங்களுக்கும் தெரியப்படுத்துகிறேன்.

பேராசிரியர் ஹோல்கர் சோர்ன் (Holger Zorn) மற்றும் அவரது சக ஆராய்ச்சியாளர்கள் சேர்ந்து லிமோனீன் சேர்மத்திலிருந்து நறுமணம் கொண்ட வேதிச் சேர்மக் கலவையைத் தயாரித்துள்ளனர்.

இவர்கள் தயாரித்திருக்கும் நறுமணப் பொருளில் பதினேழு கரிமச் சேர்மங்கள் கூட்டாக இருக்கின்றனவாம். இக்கூட்டுச் சேர்மங்களின் நறுமணத்தில் கனி, மூலிகை, கிச்சிலி மற்றும் பிசினின் வாடைகள் உள்ளடங்கியிருப்பதை வளிம வண்ணப் படிவுப் பிரிகை-ஆல்ஃபாக்டோமெட்ரி (Gas chromatography–olfactometry) எனும் கருவி மூலம் கண்டறியப்பட்டுள்ளது.

நண்பா, இந்த ஆய்வின் மற்றொரு நல்ல செய்தி என்ன தெரியுமா?

சுற்றுச்சூழலுக்குத் தீங்கற்ற ஆக்சிஜனேற்ற முறையை அவர்கள் பயன்படுத்தியிருப்பது தான். அதாவது, லிமோனீன் எத்தனால் முன்னிலையில் நேர்மின்வாய் ஆக்சிஜனேற்றம் (மின்வேதிக் கலம் மூலம்) செய்யப்பட்டு, நறுமணக் கூட்டுச் சேர்மம் தயாரிக்கப்பட்டுள்ளது.

அதே சமயத்தில், வணிகப் பொருட்களில் பயன்படுத்துவதற்கு முன்பு இந்த நறுமணப் பொருளின் பாதுகாப்பு பற்றிய மதிப்பீட்டு ஆய்வுகள் செய்யப்பட வேண்டும் என்றும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் கூறுகின்றனர்.

சரி நண்பா, ‘அறிவியல் தமிழ்’ தலைப்பில் உரையாடுவதற்கு, வரும் வெள்ளிக்கிழமை நீ எனது வீட்டிற்கு வர வேண்டும் என்று உன்னை மீண்டும் கேட்டுக்கொள்கிறேன். அன்று, உனக்கு பிடித்த ஆரஞ்சுப் பழ நறுமணச் சுவையுள்ள அணிச்சலும் பனிக்கூழும் (ice cream) நானே தயாரித்து வைத்திருப்பேன்.

இப்படிக்கு
கனிமவாசன்

நாள்: ஜூன் 21, 2022

Reference

F. Birk, H. Hausmann, M.A. Fraatz, A. Kirste, N.C. Aust, R. Pelzer, H. Zorn. Generation of flavor-active compounds by electrochemical oxidation of (R)-limonene, Journal of Agricultural and Food Chemistry 2022, 70, 23, 7220–7229.

2. புறஊதா ஒளியில் சிதையும் நெகிழி

அன்பிற்குரிய அறிவியல் ஆர்வலனுக்கு,

காலை வணக்கம்.

நெகிழிக் கழிவுகளால் சுற்றுச் சூழல் பாதிப்புகள் ஏற்படுகின்றன. எனவே நெகிழிப் பொருட்களுக்கு மாற்றாக, எளிதில் சிதைவடையும் பாலிமர்களை (பலபடிகள்) உருவாக்கும் பணியில் விஞ்ஞானிகள் தொடர்ந்து ஈடுபட்டு வருகின்றனர். சமீபத்தில் பாலிலாக்டைடை (polylactide) அடிப்படையாகக் கொண்ட, எளிதில் சிதைவடையும் பாலிமர் கண்டுபிடிக்கப்பட்டுள்ளது. இது சார்ந்த செய்தியைத் தான் இந்தக் கடிதத்தில் எழுதியிருக்கிறேன்.

சிதைவடையக்கூடிய பாலிலாக்டைடு அல்லது பாலிலாக்டிக் அமிலம் (polylactic acid), கோப்பைகள், பைகள், மக்கும் மருத்துவச் சாதனங்கள், போன்றவற்றில் முக்கிய மூலப்பொருளாகத் தற்போது பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது.

சோளம், மரவள்ளிக்கிழங்கு, சர்க்கரைவள்ளிக்கிழங்கு, மற்றும் கரும்பு ஆகியவற்றில் உள்ள சர்க்கரை புளிக்கவைக்கப்பட்டு லாக்டிக் அமிலம் பெறப்படுகிறது. பின்னர், லாக்டிக் அமிலத்திலிருந்து குறுக்கப் பலபடியாக்கல் (Condensation polymerization) முறையில் பாலிலாக்டைடு தயாரிக்கப்படுகிறது.

பாலிலாக்டைடினால் ஆக்கப்பட்ட பொருட்கள் பயன்படுத்தப்பட்டு, கழிவுகளாக வெளியேற்றிய பின்னர், அவற்றைத் தொழில்துறை உரமாக்கல் முறையில் (62°C வெப்பநிலையும், 60%-மேலான ஈரப்பதமும் தேவைப்படும்) சிதைக்கப்படுகிறது. எனினும், பாலிலாக்டைடு இயற்கைச் சூழல்களில் அதாவது, மண்ணில் அல்லது நீரில், குறிப்பாகக் கடல் நீரில் எளிதில் சிதைவடைவதில்லை என்பதைக் கவனிக்க வேண்டும்.

எனவே, இயற்கைச் சூழலில் பாலிலாக்டைடின் சிதைவுறும் தன்மையைக் கூட்டுவதற்காகச் சில உத்திகள் கையாளப்படுகின்றன. அதில் ஒன்று, லாக்டைடை (lactide) மற்ற மோனோமர் உடன் சேர்த்துப் பலபடியாக்கல் (polymerization) முறையில் தயாரிப்பதாகும். இவ்வாறாகப் பெறப்படும் பாலிமர்கள் எளிதில் நீராற்பகுப்புக்கு உட்பட்டுச் சிதையக்கூடும். இதனால் சூழ்நிலைக்குத் தீங்கு நேரிடாது.

இங்கு மோனோமர் பற்றியும் உங்களுக்கு நினைவூட்ட விரும்புகிறேன். அதாவது, மோனோமர் என்பது பாலிமரில் இருக்கும் ஓர் அடிப்படைத் தொகுதி அல்லது மூலக்கூறு. உதாரணமாக, பாலித்தீன் எனப்படும் பாலிஎத்திலீன் நெகிழி, எண்ணற்ற எத்திலீன் மூலக்கூறுகளால் கட்டமைக்கப்பட்டிருக்கிறது. இதில் எத்திலீன் மூலக்கூறு தான் மோனோமர்.

சரி, நான் சொல்ல வந்த செய்தி இதுதான்.

பாத் பல்கலைக்கழக (University of Bath) விஞ்ஞானிகள் தற்போது புறஊதா ஒளியை மட்டுமே பயன்படுத்தி எளிதில் சிதைவடையும் நெகிழியினைத் தயாரித்துள்ளனர். பாலிலாக்டைடில் வெவ்வேறு அளவு சர்க்கரை மூலக்கூறுகளை (மோனோமர்) இணைப்பதன் மூலம் நெகிழியின் சிதைவுத்தன்மை அதிகரிப்பதை ஆய்வுக் குழு கண்டறிந்துள்ளது.

பலபடியாக்கல் முறையில் சாந்தேட் (xanthate) மற்றும் லாக்டைட் (lactide) ஆகியவை ஒன்றிணைக்கப்பட்டு பாலி(லாக்டைட்-கோ-சாந்தேட்) (poly(lactide-co-xanthate)) தயாரிக்கப்பட்டுள்ளது. பாலிலாக்டைடுடன் ஒப்பிடும்போது பாலி(லாக்டைட்-கோ-சாந்தேட்) புறஊதா ஒளியில் எளிதில் சிதைவடைகிறது. ஆய்வு முடிவுகளின்படி, புறஊதா ஒளியில் வைக்கப்பட்ட பாலி(லாக்டைட்-கோ-சாந்தேட்), 6 மணி நேரத்திற்குள் 40% சிதைவு அடைவது கண்டறியப்பட்டுள்ளது.

ஆனால், இந்தப் பாலிமர் சிதைவடையும் வினை வழிமுறையைப் பற்றி இன்னும் விரிவாக ஆராய வேண்டும் என்கிறது இக்குழு.

எனினும், கடல் நீர், மண் போன்ற இயற்கைச் சூழலில் பாலி(லாக்டைட்-கோ-சாந்தேட் எளிதில் மக்கும் தன்மையுடையதாக இருக்கும் என்று இக்குழு தெரிவித்துள்ளது. மேலும், இந்தப் புதிய பாலிமரைத் தற்போதுள்ள நெகிழி உற்பத்திச் செயல்முறையின் மூலமே எளிதில் தயாரிக்க முடியுமாம். இதனால் தயாரிப்புச் செலவும் குறைவாகவே இருக்கும்.

இப்படிக்கு
கனிமவாசன்

நாள்: ஜூன் 12, 2022

Reference

UV degradation of poly(lactic acid) materials through copolymerisation with a sugar-derived cyclic xanthate. C. Hardy, G. Kociok-Köhn, A. Buchard, Chemical Communications, 58 (2022) 5463.

1. பென்சீனைக் கவரும் பொருள்

அன்பிற்குரிய அறிவியல் ஆர்வலனுக்கு,

வணக்கம்

சென்ற வாரம் நிகழ்ந்த நமது சந்திப்பின் போது, ‘சமகால அறிவியல் கண்டுபிடிப்புகள் பற்றிய செய்திக் குறிப்புகளைப் பகிர்ந்துகொள்ளும்படி’ நீங்கள் என்னைக் கேட்டுக்கொண்டதற்கு இணங்க, இக்கடிதத்தை எழுதுகிறேன்.

முன்னதாக, நான் அறிந்துகொண்ட அறிவியல் கண்டுபிடிப்புச் செய்தியினை அலைபேசி உரையாடலின் மூலமாக உங்களுக்குத் தெரிவிக்கலாம் என்றே கருதினேன். ஆனால், செவிவழியாகக் கேட்கும் அறிவியல் தகவல்கள் நாளடைவில் மறந்து போகலாம். இதுவே, கடிதமாக எழுதி மின்னஞ்சல் செய்வதன் நிமித்தம், வேண்டிய பொழுது தகவல்களை வாசித்து அறிந்துகொள்ளலாம். இப்பொழுது தான் திறன்பேசி இருக்கிறதே. எங்கு வேண்டுமானாலும், நேரம் கிடைக்கும்போது மின்னஞ்சல் கடிதத்தை வாசிக்கலாம். அந்த வகையில் இந்த முதல் கடிதத்தை உங்களுக்கு எழுதுவதில் மகிழ்ச்சி அடைகிறேன்.

செய்தி, ‘காற்று மாசினைக் குறைப்பதற்காக, புதிதாகத் தயாரிக்கப்பட்டிருக்கும் பரப்புகவர் பொருள் (அதிக மேற்பரப்பளவுக் கொண்ட வேதிப் பொருள். உதாரணம் – குளிர்சாதனப் பெட்டிக்குள் வைக்கப்பட்ட காய்கறிகள், பழங்கள் மற்றும் பிற உணவுப் பொருட்களால் எழும் வாசனையை நீக்கப் பயன்படுத்தப்படும் “கரி”)’ பற்றியது தான்.

இன்றைய நவீன வாழ்க்கை முறையின் காரணமாக, எளிதில் ஆவியாகும் பல்வேறு கரிமச் சேர்மங்கள் காற்றில் கலந்து, காற்று மண்டலத்தை மாசுபடுத்துகின்றன. அக்கரிமச் சேர்மங்களில் ஒன்று தான் பென்சீன் (Benzene).

பென்சீன், அறைவெப்ப நிலையில் நிறமற்ற திரவமாக இருக்கிறது. எனினும் இதன் கொதிநிலை குறைவு என்பதால், எளிதில் ஆவியாகும் தன்மை கொண்டது. இது கரைப்பானாகவும் (solvent), பிற கரிமச் சேர்மங்களின் தயாரிப்புகளில் பகுதிப் பொருளாகவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அதே சமயத்தில் பென்சீனால் மனிதர்களுக்குத் தீங்குகளும் ஏற்படலாம். அதிகச் செறிவில் பென்சீனைத் தொடர்ந்து எதிர்கொள்ளும் போது, புற்றுநோய் உள்ளிட்ட பல கடுமையான நோய்கள் ஏற்படுவதற்கும் வாய்ப்புகள் இருக்கின்றன.

இந்நிலையில், மதிலக (indoor) மற்றும் வெளியகக் (outdoor) காற்றில் பென்சீன் வளிமம், பலதரப்பட்ட மூலங்களின் வழியாகச் சேர்க்கப்படுகிறது. கட்டுமானப் பொருட்கள், வீட்டு வசதிப் பொருள்கள், பொறிவண்டிக் கொட்டில், வெப்பமூட்டும் மற்றும் சமையல் அமைப்புகள் மூலம் பென்சீன் வளிமம், காற்றில் கலக்கிறது. நிலக்கரி, மரம், எரிவாயு, மண்ணெண்ணெய், திரவ பெட்ரோலிய வாயு போன்ற எரிபொருட்களைப் பயன்படுத்துதல், புகையிலை புகைத்தல் மற்றும் பல்வேறு மனித நடவடிக்கைகள் மூலமாகக் காற்றில் பென்சீனின் செறிவு அதிகரிக்கிறது.

பென்சீனால் ஏற்படும் தீங்கினைத் தவிர்க்க, காற்றில் கலந்திருக்கும் வளிமத்தைத் தனியாகப் பிரிக்க வேண்டியது அவசியம். இதற்கெனப் பரப்புகவர் பொருட்கள் (adsorbents) தயாரிக்கப்பட்டுள்ளன. பரப்புக்கவர் பொருட்கள் காற்றில் கலந்திருக்கும்  பென்சீன் வளிமத்தைக் கவர்ந்து வைத்துக்கொள்ளும், இதன் மூலம், காற்று தூய்மை அடையும்.

துரதிர்ஷ்டவசமாக, பல பரப்புகவர் பொருட்களின் காற்று மாசுகளைக் கவர்ந்து இழுக்கும் திறன் போதுமானதாக இல்லை. அதுவும் காற்றில் சிறிதளவு செறிவுகளில் இருக்கும் கரிமச் சேர்ம வளிமங்களை உறிஞ்சுவதில் இப்பொருட்களின் திறன் மிகவும் குறைவே. அத்தோடு சில பரப்புகவர் பொருட்கள் தேர்திறம் (குறிப்பிட்ட சேர்மங்களை கவரும் திறன்) பண்பற்று இருக்கின்றன. எனவே காற்றில் சிறிதளவு செறிவுகளில் இருக்கும் பென்சீனை நீக்குவதற்கான முறையினைக் குறைந்த ஆற்றலைப் பயன்படுத்தியே உருவாக்கும் முயற்சியில் ஆய்வாளர்கள் ஈடுபட்டு வருகின்றனர்.

இந்த வகையில் அயர்லாந்தின் லிமெரிக் பல்கலைக்கழகத்தைச் (University of Limerick) சேர்ந்த பேராசிரியர் மைக்கேல் ஜாவோரோட்கோவின் (Michael Zaworotko) தலைமையிலான ஆய்வுக் குழு, காற்றில் இருந்து பென்சீன் வளிமத்தைக் கவர்ந்திழுக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு புதிய பஞ்சுப் போன்ற நுண்துளைகள் கொண்ட பரப்புகவர் பொருளை உருவாக்கியுள்ளது.

இந்தப் புதிய பரப்புகவர் பொருள் உலோக-டிபிராசோலேட் (metal–dipyrazolate) கட்டமைப்புச் சேர்மம் ஆகும். முக்கியமாக தற்போதுள்ள கவரும் பொருட்களை விட இந்தப் புதிய பரப்புகவர் பொருள் செயல்படுவதற்குக் குறைவான ஆற்றலே போதுமானது. கிட்டத்தட்ட பென்சீன் வளிமத்தின் செறிவு 100,000இல் ஒரு பங்காக இருந்தாலும் கூட அதனை அதிகத் திறனோடு கவரும் தன்மை கொண்டது, இந்தப் புதிய பரப்புகவர் பொருள்.

பிற பரப்புகவர் பொருட்களை விட உணர்திறன் (sensitivity), தேர்திறம் (selectivity) மற்றும் வேலை நேரம் முதலியனவற்றில் இந்தப் புதிய பரப்புகவர் பொருள் சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது. மேலும், லேசான வெப்பத்தைக் கொடுப்பதன் மூலம் இந்தப் பொருளை எளிதாக மீளுருவாக்கம் செய்ய முடியும்.

நண்பரே, மேற்சொன்ன செய்தி உங்களுக்கப் பயனுள்ளதாக இருக்கும் என்று நம்புகிறேன். அத்தோடு, இதில் ஏதேனும் சந்தேகம் இருப்பின், அவசியம் என்னிடம் தெரிவிக்கவும். சந்தேகத்தைத் தீர்க்க முயல்கிறேன்.

இப்படிக்கு
கனிமவாசன்

நாள்: ஜீன் 06, 2022

Reference

Trace removal of benzene vapour using double-walled metal–dipyrazolate frameworks, T. He, X.J. Kong, Z.X. Bian, Y.Z. Zhang, G.R. Si, L.H. Xie, X.Q Wu, H Huang, Z. Chang, X.H. Bu, M.J. Zaworotko, Z.R. Nie, J.R. Li, Nature Materials, 21, 2022, 689–695.