زمان سنج - ۱۹ مهر ۹۳

گروه تاریخ و اقتصاد: امروز زاد روز «گرهارد ارتل» (Gerhard Ertl) شیمیدان آلمانی و برنده جایزه نوبل در سال ۲۰۰۷ میلادی است. این جایزه به دلیل مطالعات دقیق او در زمینه «شیمی سطح» به او داده شد. شیمی سطح شاخه‌ای از علم شیمی است که به بررسی واکنش‌هایی می‌پردازد که در آن واکنش‌دهنده‌ها ابتدا روی یک سطح جذب می‌شوند که این سطح به‌عنوان کاتالیزور برای واکنش عمل می‌کند بعد از واکنش محصولات از سطح جدا شده و در نهایت سطح بدون تغییر باقی می‌ماند. در شیمی سطح فرآیندهای بسیار گوناگونی مانند زنگ زدن آهن، کارکرد سلول‌های سوختی و چگونگی کار کاتالیزگرها در اگزوز خودروها بررسی می‌شود. واکنش‌های شیمیایی انجام شده در سطح کاتالیزگرها نقش بسیار مهمی در بسیاری از عملیات صنعتی (مانند تولید کودهای مصنوعی) دارد. علاوه بر این شیمی سطح حتی می‌تواند فرآیند تخریب لایه ازن را نیز توضیح دهد؛ زیرا یکی از مهم‌ترین مراحل این واکنش روی سطح بلورهای کوچک یخ موجود در جو روی می‌دهد. گرهارد ارتل یکی از نخستین کسانی بود که توانایی‌های این فن تازه را دریافت.

وی گام به گام روش‌هایی را برای دانش نوخاسته شیمی سطح ابداع کرد و نشان داد که چگونه می‌توان فرآیندهای آزمایشی گوناگونی را به کار برد و تصویری کامل از واکنش‌های شیمیایی ارائه کرد.این شاخه از شیمی به ابزارهای آزمایشگاهی پیشرفته نیاز دارد؛ برای مثال اگر بخواهیم ببینیم یک لایه خاص از اتم‌ها و مولکول‌ها در سطح بسیار خالص یک فلز چگونه رفتار می‌کنند، به چنین ابزارهایی نیازمندیم. بنابراین با دقت می‌توان مشخص کرد چه عنصری جذب سیستم شده است. وجود آلودگی‌ها به شدت اندازه گیری‌ها را مختل می‌کند. ارتل یک موسسه آزمایشگاهی تاسیس کرد و نشان داد چگونه می‌توان در این حوزه پژوهشی دشوار به نتیجه‌های قابل اعتمادی دست یافت. روش شناسی وی هم در پژوهش‌های دانشگاهی به کار رفت و هم در پیشرفت صنعتی فرآیندهای شیمیایی. نگرشی که ارتل ارائه کرد بر پژوهش‌های وی از فرآیند «هابر بوش» مبتنی است. در این فرآیند نیتروژن را از هوا می‌گیرند تا از آن کودهای شیمیایی بسازند. این واکنش که برای انجام آن از سطح فلز آهن به‌عنوان کاتالیزگر استفاده می‌شود، اهمیت اقتصادی بسیاری دارد.