அறிவியல் கடிதம் – 2: புறஊதா ஒளியில் சிதையும் நெகிழி
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.
