Znanstvenici su otkrili kako se jednostavnim reakcijama može izmiješati otopina, procesom obratnim od procesa sličnog situaciji kad pas vrti repom. Mehaničko miješanje je uobičajeno kada želimo potaknuti ili ubrzati reakciju, ali najnovija istraživanja pokazuju kako se isti efekt može postići obratnim pristupom.

29. siječnja u Physical Review Letters objavljen je članak u kojem je navedeno kako jednostavne kemijske reakcije mogu potaknuti protok fluida. "Istraživanje navodi mnoge kemijske reakcije poput onih unutar zvijezda ili situacije kada ugljikov dioksid, pohranjen duboko u zemlji, naiđe na vodu", kaže jedna od autorica istraživanja, Anne De Wit s belgijskog Université Libre u Briselu.

De Wit i njeni suradnici zapitali su se što bi se dogodilo kada bi se reakcijska otopina, kao i protok tekućina koji sadrži, ostavili na miru. Promatrali su tijek vrlo jednostavne reakcije - neutralizacije klorovodične kiseline natrijevim hidroksidom, koja je jedna od najčešće korištenih baza - bez miješanja.

Oprezno su u spremnik injektirali gušći natrijev hidroksid te potom rjeđu klorovodičnu kiselinu. Natrijev hidroksid zauzeo je donji dio posude, a klorovodična kiselina gornji. Na granici faza počeli su se stvarati produkti reakcije - voda i kuhinjska sol. Kako se slana otopina formirala tako se počela izdizati u gornji, rjeđi sloj klorovodične kiseline stvarajući pritom vitice koje su počele miješati otopinu. Međutim, u donjem sloju nije uočen nikakav proces. Razlog leži u različitoj interakciji produkata sa svakim od svojih kemijskih roditelja.

Ovi asimetrični uzorci razlikuju miješanje tokom kemijske reakcije od procesa koji se odvija kada se susretnu tekućine koje međusobno ne reagiraju, koji više sliče difuziji ili drugom tipu miješanja.

"Ovakvi prekrasni uzorci mogu se promatrati tokom vrlo često korištenih reakcija," navodi koautor istraživanja Christophe Almarcha, također s Université Libre u Briselu. "Ovo je prilično zanimljivo za nekog tko je izveo takve reakcije već stotinu puta." Znanstvenici su ovakvo miješanje predočili i matematičkim modelom. Taj je model predviđao uzroke koji su bili izuzetno nalik onim uočenim tokom eksperimenta. Model se može namjestiti i tako da predvidi uzorke drugih, najrazličitijih kemijskih reakcija.

De Wit ističe: "Naš mali model vrlo jasno poručuje: 'Dobro obratite pažnju'. Kad god se odvija kemijska reakcija zasigurno će se pojaviti neke nove stvari. Na primjer: ukoliko pohranjeni ugljik prodre do spremnika s vodom i počne reagirati s vodom te će reakcije pokrenuti protok tekućina unutar reakcijske smjese i na taj način ubrzati glavnu reakciju."



Izvor: sciencenews.org