Nüve Forum


Temel Bilgiler hakkinda Çift Elektron Etkimesi ile ilgili bilgiler


İşte bakın temel süreç nasıl çıkıyor; güneşten kaynaklanan ışık enerjisinin bir fotonu bu yeni bileşiğin molekülüne çarptığında, ortadaki iki Rhodium atomları birer elektron yakalar. Bu iki elektron da bir çift

Temel Bilgiler Fizik, Biyoloji, Kimya

Cevapla

 

LinkBack Seçenekler Stil
  #1  
Alt 26.08.09, 11:41
Profesör
 
Üyelik tarihi: Feb 2008
Nereden: Istanbul
İletiler: 7.765
Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.Ayşe Dürdane Erduran artık çok görkemli biri.
Standart Çift Elektron Etkimesi

İşte bakın temel süreç nasıl çıkıyor; güneşten kaynaklanan ışık enerjisinin bir fotonu bu yeni bileşiğin molekülüne çarptığında, ortadaki iki Rhodium atomları birer elektron yakalar. Bu iki elektron da bir çift hidrojen iyonu birleştirerek hidrojen gazının açığa çıkmasını sağlar (hidrojen iyonu tek elektronunu yitirmiş bir hidrojen atomu olarak ta-nımlnmaktadır.)

İşte diğer fotokimyasal maddenin. Öteki fotokimyasal bileşikler bir ışık fotonu soğurdukta sadece bir elektron açığa çıkmaktadır. Buna "tek-elektron-sorunu" diyor güneş enerjisini dönüştürmede uzman kişiler. Bütün sorun ilk ağızda iki elektronu hidrojen iyonu ile birleşip serbest hidrojen molekülü oluşturma-sındadır. İşte çift elektron etkimesi bunu sağlıyor.

Gray sözüne devamla şöyle diyor: "Bizim burada yaptığımız hidrojen iyonlarını serbest hidrojene indirgemek ve Rhodiumu bileşiğin sarı renkli Rhodium'a yükseltmektir. Böylece suyu ayrıştırma sürecinin ilk yarı aşamasını başarıyla gerçekleştirmiş oluyoruz. Şimdi başarmaya çalıştığımız molekülün ilk biçimine dönebilmek. Aslında suda kalan hidroksil iyonlarını oksitleyerek oksijen elde etmek ve hidrojen iyonlarını geri kazanmak olanağı var”.
Gray şöyle sürdürüyor konuş-masnı, "Çözelti içindeki moleküllere dayalı bir sistemi gözümün önüne getiriyorum; Kimyasal madde ışığı soğurur
-tıpkı bir boya gibi
-. Bu maddeyi tutup bir su tankına koyarsanız ve bu masmavi çözeltiyi gün ışığına bırakırsanız, bir bakarsınız sapsarı olmuş, çıkan hidrojeni toplarsınız. Reaksiyon bittiğinde bütün sistemi belki de bir termal devreden geçirerek serbest oksijen oluşturur ve sisteme tekrar eski mavi görünümü kazandırabilirsiniz. Yeniden hidrojen elde etmek üzere bütün sıvı kitlesini yeniden güneş sistemine pompalamak mümkün. Eğer kullandığımız moleküller yapısal olarak stabil ise yıllarca bu devri daimi yinelemek olasılığı var. Her Rhodium atomuna ya da bir başka metal atomuna karşın binlere hidrojen modium kompleksi bozuşuyor.
Hidrojen türeten sistemin randımanı da düşük; 4 molekül hidrojenin açığa çıkması için sisteme 100 fo-tonluk bir ışık verilmesi gerek. Eğer 100 foton başına 30 molekül hidrojen kazanabil i rsek bu çok başarılı bir verim olur.

Gray'e sorarsanız bütün bunlar kolayca üstesinden gelinebilir sorunlar, örneğin Rhodium yerine başka metallerin ikamesi ve molekülün yapısıyla oynamakla çözümlenebilecektir.

Rhodium rastlansal olarak doğru yörüngelerde istenen sayıda elektronları olan bir metal olduğu için bu süreci başaran bir metal. Aynı mutlu molekü yapısına sahip öteki metal atomları demir, kobalt, palladium ve platin. Ancak şimdie dek yalnız Rhodium bu sınavı başarıyla veren metal.

Gray, "30 -40 yıl içinde suyu ayrıştırmak kompleks bir sorun olmaktan çıkacak ve adeta bir oyuncak gibi oynayarak çeşitli uygulama alanları bulacağız" diyor.

Bu uygulamaların pek çoğu MIT'-den kaynaklanacak kuşkusuz. Profesör Mark S.Wrington ve ekibinden umutluyuz. Benim gözlediğim ve resimlerini çektiğim deneyde, yarı loş laboratuvarda fotoelektrokimya sürecinin uygulanması ile suyun nasıl aıgımız eıeKiroıız oıayı. Ancak Diiöı-ğimiz elektrolizde devrede ya bir batarya ya da bir elektrik akımı üreten aygıt bulunur ve reaksiyonun devam edebilmesi yani elektrodlardan hidrojen ve oksijen gazlarının çıkabilmesi için bir akım kaynağının elek-trodlar arasındaki gerilimin en az 1.23 volt olması gerekmektedir.

Wrington'un laboratuvarında ise sisteme bağlı ne bir batarya ne de başka bir elektrik üreticisi bulunmamakta. Onun yerine asistanlardan bir elektrodlara bir civa arkından yoğun bir mor ötesi ışın demeti yöneltmekte... Işını alan elektrod, n-tipi yarıiletken olarak bilinen ve katı hal materyal grubunu oluşturan Strons-yum titanatdan oluşmaktadır.

Deneyi gözlerken beher içinde ufacık habbelerin oluştuğunu gördüm, bunlar platin elektroddan çıkan hidrojen ve öteki elektroddan çıka oksijen gazının oluşturduğu habbelerdi. Foto anod üzerine yöneltilen ışık demeti suyu ayrıştıraak gerilimi sağlayacak güçte bir elektrik akımı meydana getirmekteydi.

Daha sonra kahvelerimizi yudumlarken Wrington bana, bilim adamlarının daha yıllar öncesinden elektrodlara yöneltilen ışıkla bir akım oluşturabildiğini bildiklerini anlattı. Kendi laboratuvarı da dahil birçok araştırma laboratuvarında fo-toanod olarak çeşitli metaryelleri denemektedirler. Ama şimdiye dek fo-toanod olarak kullanılan maddelerin hiçbirisi suyu ayrıştıracak gerilimi sağlayacak güçte akım oluşturamamış.

Yeni Bir Elektrod:

Derken 1976'da aralarında Wrington'un ekibinin de bulunduğu 3 araştırma grubu tarafından Stronsyum titanat piyasaya sürüldü. Deney sonuçları kimya dünyasında heyecan uyandıracak düzeyde ve yeni araştırmalara hız verecek nitelikteydi. Wrington, "Stronsyum titant pilinin toplanan hidrojendeki bütün enerjiyi kullanabildiğimizi varsaysak bile etkinliği güneş ışığında % 1 mertebesindedir Bunun nedeni Stronsyun titantın güneş spektrumu sadece morötesi kısmına duyarlı olmasıdır. Oysa ki sistem pratikte uygulanabilir olması en az % 10 etkinliği gerektiriyor." diye sözlerini sürdürdü. Stronsyun titantdan çok daha etkin başka maddeler bulundu ama bunlar da dayanıklı değillrdi, elektrod olarak kullanmaya kalkıldıkta çabucak bozuşuyorlardı.

Geçenlerde, yaptığımız ikinci bir görüşme sırasında Wrington bana % 30 kadar etkin olan diğer elektrod malzemelerinin stabilizasyonu üze'-rinde çalışmalarını sürdürdüklerini anlattı. MIT'de yapılan buna benzer bir çalışmada çok ilginç sonuçlar alınmış. Wrington ekibi, cadmium ve benzeri bileşiklerden oluşan bir dizi fotoelektrodu stabilize etmeyi başarmışlar. Piller suyu ayrıştırmıyor-muş ama devamlı bir elektrik akımı elde edilmekteymiş. "Bell laboratu-varı da dahil biz ve diğer çalışma grupları bu sistemleri kullanarak güneş ışığını %9 oranında elektriğe dönüştürmeyi başardık" diyor. Wrington "Bu direkt sistemle şimdiye dek geliştirilenlerin en yükseği olmasa bile pek de düşük bir elde sayılmaz".

Wrington'un şimdi üzerinde çalıştığı konu, elektrodu korozyondan korumak ve çözeltiden oksijen elde edebilmek için yarı iletken elektrodn yüzeyini özel bir madde ile kaplamak...

Acaba molekülersistem mi yoksa fotoelektrokimyasal sistem mi en başarılı sonucu verecek, ne düşünürsünüz? diye sorduğumda "Her iki yaklaşım içinde araştırmaları sürdürmekteyiz; ben her ikisine de eşit şans tanıyorum" dedi.

Profesör Wrington olsun profesör Gray olsun her ne kadar ikisini de kilometrelerce mesafeler birbirinden ayırmaktaysa da iki yöntemin ya da buluşun bir arada uygulanabilirliği hiç de uzak bir olasılık sayma-maktalar. Gray'in bana dediğine göre kendi oluşturduğu devrenin okse-jen üreten yarı bölümünü tamamlamaya belki öteki yöntem bir çözüm getirecek. Wrington'a böyle bir kombinasyonun geçerli olup olmayacağını sorduğumda şu cevabı verdi:

"Diyelim ki stronsyum titanat elektrodunu kullanarak bir pil de oksijen üretmiş olalım. Ve de varsayalım ki Harry Gray'in molekülünü de öteki elektroda
-büyük bir olasılıkla Platin elektrod kullanacaktır
-bağlayalım. Şimdi her iki elektrodu birleştirip güneş ışığına baktığımızda Gray'in sisteminden hidrojen, bizim sistemden de oksijen çıkacaktır, işte bu kadar!"



kaynak:11
Alıntı ile Cevapla
Cevapla

Tags
çift, elektron, etkimesi

Seçenekler
Stil

Yetkileriniz
You may not post new threads
You may not post replies
You may not post attachments
You may not edit your posts

BB code is Açık
[IMG] Kodları Açık
HTML-KodlarıKapalı
Trackbacks are Açık
Pingbacks are Açık
Refbacks are Açık



Bütün zaman ayarları WEZ +2 olarak düzenlenmiştir. Şu anki saat: 22:21 .