Kimyasal tepkimeler için göstergeler
Basit göstergeler
Yapay organik kimyada saflık ve verim, kimyasal bir dönüşümün değerini (niteliğini) tanımlayan ortak dizinlerdir. Y verim, ürünün asıl miktarının katsayısının, (gerçek verim) tepkiden elde ettiği gibi tanımlandığı hasılat, ve kuramsal olarak elde edilen ürünün miktarı eğer toplamsınırlayıcı madde R sitokiyometrik denklemlere göre (kuramsal ve sitokiyometrik verim) dönüştürülmüşse, tabii ki maddenin saflığının % 100 olduğunu varsayarak.
Eğer nK tepkimeden önce sınırlayıcı madde miktarı ve aP ve aK ürünün stokiyometrik sabitleri P ve R, sınırlayıcı maddeyse, verim aşağıda verildiği gibidir.
![]() | (1) |
Eğer nP saflaştırmadan sonraki miktarsa, bu son verim olarak adlandırılır. Genellikle bu denklemle tanımlanan verim bir yüzde olarak ifade edilir. (verimin yüzdesi ya da yüzde verim).
Gerçekte tepkimeyi gerçekleştirmeden önce, bir kişi, daha önceden bahsedilen atom korunumunu sitokiyometrik denklemden türetebilir. Atom korunumu, üründe bulunan ve denklemin sol tarafında toplanan atom kütlelerinin oranı olarak ifade edilir. Bu tanımın sonucu olarak, korunum, bakış açısı bakımından değerlendirilen yapay biryaklaşım tarzıdır. Atom korunumu düşüncesi, B.M. Trost, 1995 [1] tarafından ortaya atıldı.
Ürünün saflığı, (TLC) ince tabaka renkseyicisi (ince katman renk yazımı,kromatografi), (GC) gaz kromatografisi ya da sıvı kromatografisi ile belirlenir ve yüzde olarak ifade edilir. Yine de her çözümleyici (analitik) düzeneğin kendi sınırlamalarının olması, vurgulanması gereken ayrı bir konudur. Örneğin, gaz kromatografisinde 250 °C ’nin üzerinde ayrışmadan buharlaşan maddeler incelenebilinir.
Elde edilen kütle oranları ve saflaştırılmış ürün mP bölü deney sırasında tepkime karışımına katılan tüm maddelerin toplam kütlesi olarak tanımladığımız bir tepkimenin kütle verimliliği:
![]() |
(2) |
Burada dizin i tüm kullanılan maddeler üzerinde çalışır. Tepkime ortamıyla karışmayacak soğutucu su veya buz gibi soğutucular bizim koşulumuzda göz önüne alınmazlar. Böyle maddeler için hesaplamalar daha ayrıntılı yöntemler içeren veri incelemelerinin işidir. Burada tanımlandığı gibi kütle verimliligi e S, E etkeni(Çevresel etken)’nin tersine 1994 yılında R. Sheldon [2] tarafından ortaya atıldığ gibi benzerdir. Biz, bir verimlilik dizinini öyle kullanıyoruz ki daha yüksek bir değer, gerçekte, bir geliştirmeyi gösterir.
Bir tepkimenin enerji verimliliği kıyaslama üzerine tanımlanır, tıpkı elde edilen kütle oranının ve saflaştırılan ürünün mP deney sırasında toplam tüketilen enerji miktarına oranındaki gibi:
![]() |
(3) |
Dizinler, buradaki bütünüyle ayrı olarak ölçülebilir enerji tüketimlerinin üzerinde yürür, örneğin genelde tüketilen elektrik enerjisi. Bu ölçüme, soğutma amacıyla buz üretmek için kullanılan enerji dahildir. Bu tür enerji katkılarının ölçümü için önemli ipuçları Alman NOP makalesinde sunulmuştur. Energiemessung - Energiekennzahlen .
Atom korunumu, kütle verimliliği ve enerji verimliliği, NOP deneyleri için kendiliğinden hesaplanır ve bu değerler her deneyin sayfasındaki "Değerlendirme" girişi ve "Dizinler" alt seçenek dizelgesi girişi altında bulunabilir. (örnek bağlantı).
Organik üretim için çevresel değerlendirme aracı (EATOS)
Kimyasal (çok basamaklı tepkimleri içeren)tepkimenin değerlendirmesini temel alan bir madde organik üretim için çevresel değerlendirme aracı kullanılarak yürütülebilinir tepkimeler) (EATOS, web sitesi EATOS) [3].
Bu yaklaşım (yukarıya bakınız) Sheldons E etkenini temel alır, örneğin bir tepkimeye giren toplam made miktarı elde edilen ürünle ilgilidir. Kullanılan maddelerden herbiri için MAK (Almanya’daki en yüksek işyeri yoğunluğu) değerlerinden tehlike işaretlerinden, R-sözcük topluluklarından (yukarıya bakınız NOP article (R & S Phrases), LD50 değerlerinden ve LC50 değerlerinden türetilen yük etkeni Q tanımlanır, fakat seçeneğe bağlı olarak kullanıcının değerlendirme odağına da bağlı olarak yapılır. Çoğunlukla değişik yapay yollar ve uygulama yöntemlerinin karşılaştırmal değerlendirmesinde kullanılan Çevresel Dizin ÇD, kendi Q etkenleri ile çarpılan tüm madde kütlelerinin toplamı olarak hesaplanır.
Bu değerlendirme düşüncesi, serbestçe elde edilebilen ve özgür bir yazılım tabanında yerine getirildi. Bu uygulama, hem de atom korunumunu ve Sheldon’un E etkenini, girilen tepkime değerleri için hesaplar.
EATOS değerlendirme yaklaşımının kısa bir açıklamasını deney 4010 nınkarşılaştırmasına bir başvuru olarak NOP makalesindeki yeni bir yöntemle birlikte bulabilirsin. "Bewertung der Umweltverträglichkeit von chemischen Reaktionen". Bununyanıda bir Almanca el kitabı ( Bedienungs- und Benutzungsanleitung für EATOS) da öneriyoruz.
Kaynakça
[1] B. M. Trost. Atom Economy. A Challenge for Organic Synthesis. Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 34:259 – 281, 1995.
[2] R. Sheldon. Consider the environmental quotient. Chemtech, 24(3):38 – 47, 1994.
[3] M. Eissen and J. O. Metzger. Environmental performance metrics for daily use in synthetic chemistry. Chem. Eur. J., 8(16):3580 – 3585, 2002.
update 02. October 2012