Kemija v šoli in družbi
Abrazija avtomobilskih pnevmatik predstavlja enega od najpomembnejših virov mikroplastike v okolju
avtor: Petra Jeler, Ula Rozman, Gabriela Kalčíková
Precejšen del mikroplastike v okolju so delci, ki nastanejo z abrazijo avtomobilskih pnevmatik. Po nastanku se delci širijo v okolje, veliko od njih pride v zrak, lahko pa se s cestišč spirajo v zemljo in v površinske vode, kjer negativno vplivajo na različne organizme.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Kontrolne karte: statistična kontrola procesov s X-, R- in S-kontrolnimi kartami
avtor: David Majer, Matjaž Finšgar
Glavni cilji statistične kontrole procesov je identifikacija določljivih vzrokov napak procesne variabilnosti ter omejitev in eliminacija njihovih vplivov. Procesom, ki potekajo v prisotnosti sistematičnih napak, pravimo, da so izven statistične kontrole. Kadar je proces izven statistične kontrole, se lahko začne preiskava procesa in se izvedejo ustrezni ukrepi, preden pride do proizvodnje napačnih produktov. V ta namen se v sklopu statistične kontrole kakovosti za kontrolo procesov uporabljajo kontrolne karte. V tem delu so podrobno prikazane X-, R- in S- kontrolne karte. Kontrolne karte spremenljivk lahko opišejo podatke procesa v smislu razpršenosti (procesna variabilnost) in lokacije (povprečje procesa). Informacijo o procesni variabilnosti dajeta R- in S- kontrolni karti, medtem ko X- kontrolna karta daje informacijo o povprečju procesa. Kontrolne karte so sestavljene iz centralne črte in najmanj dveh kontrolnih mej. Kontrolne meje se lahko zasnujejo na podlagi predhodno poznanih ali nepoznanih procesnih parametrov (povprečje procesa in standardni odmik procesa).
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Sinteza magnetnih NiCu nanodelcev v visokoenergetskem planetarnem mlinu za uporabo v biomedicini
avtor: Lana Embreuš, Irena Ban, Janja Stergar
Mehansko mletje je visokoenergijsko kroglično mletje, ki se uporablja za sintezo nanostrukturiranih visoko homogeniziranih materialov, ki jih z drugimi tehnikami težko pridobimo. Gre za enostavno, hitro, poceni in lahko obvladljivo tehniko, pri čemer ni omejitev pri sami uporabi materialov. Metoda temelji na visokoenergijskih trkih med mlevnimi kroglicami in delci prahu v mlinu, pri čemer dosežemo zmanjšanje zrn materiala v mlinu na velikost v nanometrskem merilu. Eksperimentalno delo predstavlja sintezo magnetnih nanodelcev (MND) zlitine NiCu z mletjem prahu niklja in bakra v visokoenergetskem planetarnem mlinu v inertni atmosferi argona. Parametra, ki smo ju spreminjali, sta bila čas mletja in sestava zlitine NiCu. Za dosego optimalne Curiejeve temperature (TC) vzorca znotraj terapevtskega območja uporabe v magnetni hipertermiji (MH), tj. med 41 °C in 46 °C, sta se izkazala čas mletja 5,5 ur in sestava Ni72,5Cu27,5. TC smo določali s pomočjo modificirane termogravimetrične analizne metode (TGA), vzorce pa smo še dodatno okarakterizirali s pomočjo rentgenske praškovne difrakcije (RTG).
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Poskusi z magnezijem
avtor: Zdenko Kolarič
Magnezij je lahka kovina, srebrne barve. Pri gorenju Mg nastaja MgO ob močnem belem plamenu. Reagira s kislinami, vodo, CO2, jodom in žveplom. Magnezij in njegove spojine so zanimive za eksperimentalno delo: s kislinami, vodo, oksidacije, izpodrivanja kovin in elektrokemije.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Poskusi s črno svetlobo
avtor: Zdenko Kolarič
S pomočjo ultravijolične svetlobe ali črne svetlobe lahko vidimo spremembo barvnega videza živil in drugih snovi. S tem vidimo spojine na preprost in zanimiv način, na ta način lahko kvalitativno dokazujemo določene spojine.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Barvilne rastline
avtor: Zdenko Kolarič
Barvila rastline vsebujejo sestavine, ki se uporabljajo za barvanje. Uporabo naravnih barvil lahko zasledimo vse do zgodnjega paleolitika (15.000 do 9.000 pr. n. št.). Pri barvanju tkanin iz naravnih vlaken so dolgo časa imela pomembno vlogo le rastlinska barvila. Uporabljala so se tudi v slikarstvu. Preko virov v knjigah in spletu njihovo kemijsko sestavo, z eksperimenti pa način pridobivanja in moč pokrivnosti.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Brezvodni tekoč vodikov fluorid kot medij za reakcije na področju anorganske kemije fluora
avtor: Marko Jeran, Melita Tramšek, Gašper Tavčar
Vodikov fluorid (HF) je binarna spojina vodika in fluora. Je brezbarvni plin z vreliščem 19 °C, ki v vodi tvori šibko fluorovodikovo kislino (HF). Zaradi fizikalnokemijskih lastnosti brezvodnega vodikovega fluorida je potrebno reakcije izvajati v prilagojenih laboratorijskih pogojih, saj leta reagira s številnimi snovimi, ki so prisotne v običajnih laboratorijih, kot je naprimer steklo. Na področju kemije fluora je HF prepoznan kot zelo primerno topilo za pripravo različnih spojin, še posebej takšnih, ki so izjemno močni oksidanti. Prav tako njegove kisle lastnosti nakazujejo na določeno mero katalitskih sposobnosti. V številnih sinteznih reakcijah je mogoče pripraviti spojine v višjih oksidacijskih stanjih, kar nakazuje na njegovo uporabo in izzive tako v akademski kot v aplikativni znanosti.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Celični biosenzorji
avtor: Anamarija Agnič
Celični biosenzorji so naprave, ki temeljijo na merjenju signala pri spremembi lastnosti živih celic ob interakciji z analitom. Celice na svoji površini izražajo številne receptorske molekule in v svojem fiziološkem stanju ohranjajo integriteto, ki se ob stiku z analitom spremeni. Z umerjanjem lahko ovrednotimo razmerje med različnimi receptorji v membrani, kar nam omogoča kvantifikacijo analita.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Porozni polimerni materiali z več-nivojsko poroznostjo- uporabni funkcionalni polimeri
avtor: Amadeja Koler
Poroznost polimerov je pomembna lastnost, ki povečuje njihovo funkcionalnost. Zato aplikacije na številnih področjih, spodbujajo razvoj polimerov z nadzorovano morfologijo kar se tiče velikosti por. Posebej zanimivi so polimeri s hierarhično porazdelitvijo por, saj to omogoča uporabo v aplikacijah, kjer so potrebne velikosti por na več ravneh.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Zdravilni učinki ekstraktov, eteričnih olj in bioaktivnih spojin iz laškega smilja (Helichrysum italicum)
avtor: dr. Veronika Furlan, dr. Urban Bren
Laški smilj (Helichrysum italicum) zaradi svojih številnih zdravilnih učinkov predstavlja pomembno rastlino v tradicionalni medicini sredozemskih držav. Najnovejše raziskave se osredotočajo predvsem na izolacijo in identifikacijo bioaktivnih spojin iz ekstraktov in eteričnih olj laškega smilja pa tudi na eksperimentalno preučevanje njihovih farmakoloških učinkov. V članku so predstavljeni do sedaj znani biološki učinki ekstraktov, eteričnih olj in njihovih glavnih bioaktivnih polifenolnih spojin, ki zajemajo antioksidativne, protivnetne, antikancerogene in protimikrobne učinke. Članek vsebuje tudi pregled modernih ekstrakcijskih in destilacijskih metod za pridobivanje visokokakovostnih ekstraktov, eteričnih olj in posameznih polifenolnih spojin iz laškega smilja. Na koncu so predstavljene ideje za nadaljnje raziskave molekularnih mehanizmov polifenolnih spojin iz laškega smilja s pomočjo metod računalniške kemije.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Encimi v živalski krmi
avtor: Lara Plohl, Maja Leitgeb
Opisan je način delovanja eksogenih encimov in prednosti njihove uporabe kot dodatek v živalski krmi ter najbolj pogosti predstavniki encimov, ki jih dodajajo h krmi. Omenjeni so tudi dejavniki, ki vplivajo na aktivnost encimov v krmi.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Streptokinaza
avtor: Ema Šušteršič, Maja Leitgeb
Streptokinaza je cenovno ugodno trombolitično sredstvo, ki se najpogosteje pridobiva iz βhemolitičnih streptokokov. Zaradi bakterijske proizvodnje je streptokinaza lahko imunogena. Zaradi njene zmožnosti razgradnje krvnih strdkov so se raziskave usmerile v proizvodnjo streptokinaze s pomočjo genetskega in kemijskega inženirstva.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Aplikacije magnetnih nanodelcev v bioloških sistemih
avtor: Katja Vasić, Maja Leitgeb
Nanoznanost omogoča pomembne napredke v t.i. bioznanostih in zdravstvu na molekularni ravni. Pomemben razred nanostrukturiranih materialov za vezavo biološko aktivnih substanc predstavljajo nanodelci iz magnetnega anorganskega jedra, prevlečeni z večslojno funkcionalno prevleko.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Delovanje študentske organizacije FNT oddelka za kemijo, Ljubljana, od leta 1972 do 1974
avtor: Srečo Zakrajšek
V prispevku je opisano delovanje študentske organizacije FNT (Fakulteta za naravoslovje in tehnologijo) oddelka za kemijo v letih od 1970 do 1974, ko sem bil študent te fakultete in dejaven v študentski organizaciji. Takrat so bile razmere precej liberalne, kar pa so določene skupine študentov bolj izkoristile, kot se je zdelo oblasti primerno, zato so leta 1974 spet uvedli bolj strog režim. Leta 1972 smo na kemiji izvedli bojkot predavanj in postavili zahteve za izboljšanje študija. V prispevku tudi ocenjujemo, katere zahteve študentov iz tistih časov so se uresničile, zapisanih pa je tudi nekaj zanimivosti iz študentskega življenja na kemiji pred 50 leti.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Bioplastika iz kmetijskih in gozdnih odpadkov
avtor: Nejc Brunček
Definicija, ki je največ v uporabi, označuje bioplastiko kot biorazgradljivo plastiko ali pa kot plastiko narejeno iz obnovljivih virov. Takšna plastika ima enake lastnosti kot običajna, vendar ima svoje prednosti, saj je bolj ekološka, kar pomeni široko paleto uporabe, od vsakdanjih pripomočkov pa vse do bolj kompleksnih, ki so pomembni v znanstvenih disciplinah, kot npr. medicina. Vse več podjetij (LEGO, Samsung, Ikea...) se zaveda pomena hitre biorazgradljive bioplastike, pridelane iz kmetijskih in gozdnih odpadkov, ki v zadnjem desetletju poskuša nadomestiti klasično plastiko, a slednja zaradi svoje cenenosti ostaja na trgu.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Nadarjeni za kemijo in učenje z raziskovanjem v neformalnem učnem okolju - projekt DiSSI
avtor: Miha Slapničar, Luka Vinko in Iztok Devetak
Z nadarjenostjo, ki predstavlja kompleksen, razvojno dinamičen in kontekstno pogojen fenomen, se učitelji, tudi kemije, srečujemo vsak dan. V razredu se tako nemalokrat srečamo z učenci, dijaki ali študenti, ki imajo izjemne potenciale oziroma pri učenju in delu osvajajo zelo visoke cilje. Ker so nadarjeni posebna učna skupina učečih se, mora učitelj kemije vpeljevati učne metode in pristopov učenja ter poučevanja, ki nadarjene spodbujajo in ustrezno razvijajo njihovo kemijsko znanje. En takšnih pristopov je lahko tudi učenje z raziskovanjem, na katerem je zasnovan tudi ERASMUS+ projekt z naslovom »Diversity in Science towards Social Inclusion (DiSSI) – NonFormal Eeducation in Science for Students’ Diversity« v slovenščini »Različnost v naravoslovju za socialno vključenost – neformalno naravoslovno izobraževanje za različnost«, ki ga financira Evropska unija. Namen projekta je promocija praks poučevanja in razvoj izobraževalnih strategij na področju kemije v neformalnem učnem okolju za različne učence in dijake.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Morebitni kontaminanti v morski hrani
avtor: Eneko Jose Madorran, Esteiro in Nadja Borak
Ribe in druga morska hrana so zelo hranljiva živila, ki vsebujejo velike količine bistvenih hranilnih snovi za človeško telo. Vsekakor pa lahko morska hrana vsebuje tudi onesnaževala, ki so škodljiva. Izpostavljeni sta predvsem plastika in težke kovine. Preko različnih znanstvenih študij (npr. projekt ECSafeSEAFOOD) pa se je ugotovilo, da morska hrana teh onesnaževal ne vsebuje v nevarnih količinah za človeka. Predvsem zato je zelo pomembno uživanje rib in druge morske hrane, saj ta vrsta hrane vsebuje veliko dobrih hranilnih snovi.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Poskusi z agarjem
avtor: Zdenko Kolarič
Agar je galaktozni polimer (polisaharid), ki lahko tvori gele. Osnovni enoti agarja sta agaroza in sulfatiran agaropektin. Z njim lahko omejimo prostorsko širjenje nekaterih reakcij.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Kislinski razklop
avtor: Matjaž Rantaša, David Majer, Matjaž Finšgar
Kislinski razklop je eden izmed najpomembnejših korakov priprave vzorca za elementno analizo. Kisline ob povišani temperaturi in tlaku razklopijo trdne vzorce in jih pretvorijo v tekoče agregatno stanje, kjer se elementi (predvsem kovinski ioni) nahajajo v obliki vodotopnih soli. Tako pripravljene vzorce se pogosto analizira z induktivno sklopljeno plazmo z masno spektrometrijo (angl. inductively coupled plasma mass spectrometry) ali induktivno sklopljeno plazmo z optično emisijsko spektroskopijo (angl. inductively coupled plasma optical emission spectroscopy), kjer se izvede kvalitativna in kvantitativna določitev elementne sestave vzorca. Zaradi raznolikosti preučevanih vzorcev, saj se razklop uporablja za vzorce hrane, rastlinskih materialov, prsti, kamnin, premoga, bioloških vzorcev, Eodpadkov itd., ne obstaja univerzalna razklopna metoda. Za popolni razklop vzorca je treba optimizirati uporabljene reagente, njihove koncentracije in njihov dodani volumen, temperaturo in tlak ter izbrati ustrezen razklopni sistem. Pri tem je treba upoštevati sodobne smernice zelene kemije, ki se nagibajo k minimalni porabi reagentov, energije in generiranju odpadnih snovi.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Postopki homogenizacije vzorcev
avtor: Matjaž Rantaša, David Majer, Matjaž Finšgar
Vzorce uporabljene za kemijske analize je potrebno homogenizirati, saj se le na tak način doseže reprezentativnost analize vzorca in ponovljivost meritev. Vzorec mora namreč po svojem celotnem volumnu vsebovati enako razmerje komponent, kakor so te prisotne v originalnem vzorcu. Namen homogenizacije je zmanjšati velikost delcev in jih ustrezno zmešati med seboj, s čimer se minimizirata konstitucijska in porazdelitvena heterogenost. Da vzorec razpade na manjše delce, mora nanj delovati neka vrsta sile, ki ga razreže, zdrobi, zmelje ali razbije. Tovrstno silo na vzorec zagotavljajo različne vrste homogenizatorjev. Mednje spadajo ročni terilniki s pestilom, nožni mlini, mlinčki, rezalni mlini, kroglični mlini, mešalni mlini in mletje pri kriogenskih pogojih ki se najpogosteje uporabljajo za homogenizacijo trdnih snovi. Homogenizator rotorstator, ultrazvočni homogenizator in visokotlačni homogenizator se pogosto uporabljajo za homogenizacijo tekočih vzorcev in za tvorbo emulzij. Izbira ustrezne metode za homogenizacijo je odvisna od velikosti vzorca, njegovih fizikalnih lastnosti kot so trdnost, krhkost, elastičnost, vsebnosti vode, željene finosti končnih delcev in porabe energije. Pri homogenizaciji je potrebno paziti, da ne pride do kontaminacije vzorca, saj se mlevna telesa in rezila pri homogenizaciji obrabljajo. Potrebno je izbrati ustrezne materiale instrumenta in parametre za homogenizacijo vsakega posameznega vzorca. Instrument mora biti po homogenizaciji ustrezno očiščen, da se minimizira navzkrižna kontaminacija. Energija, ki se ustvari med delovanjem homogenizatorja kot posledica trenja med deli instrumenta in vzorci, lahko zviša temperaturo le teh, kar lahko vodi do izgube hlapnih analitov.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.
Heterogena fotokataliza za namene čiščenja vode
avtor: Tomaž Kotnik, Sebastijan Kovačič
Čisto vodo dojemamo kot neomejen naravni vir, vendar je resnica precej drugačna. Intenzivno kmetijstvo, industrializacija in eksponentna rast prebivalstva v zadnjem stoletju so močno načeli kvaliteto vode. Voda predstavlja osnovo za vse življenje na zemlji in njeno onesnaženje predstavlja eno najresnejših ekoloških groženj. Človek je z njegovim posegom v naravo resno ogrozil vodni cikel, zato je sanacija vodnih virov ključnega pomena za prihodnost življenja na modrem planetu. Dostop do varne pitne vode je osnovna človekova pravica in ključni dejavnik pri določanju okoljske trajnosti in javnega zdravja. Da zagotovimo kvalitetno vodo tudi v prihodnje, moramo sanirati nastalo škodo in preprečiti nadaljnje onesnaževanje. Zaradi obsežnega onesnaženja vodnih teles s težko razgradljivimi in strupenimi organskimi kemikalijami kot so antibiotiki, čistila, hormonski motilci in najrazličnejši aditivi, imenovane tudi Obstojna Organska Onesnaževala (ang. Persistent Organic Pollutants POPs), se je v zadnjih desetletjih povečalo zanimanje za razvoj novih tehnologij in materialov za namene odstranjevanja POPs. Velik potencial pri učinkovitem odstranjevanju POPs iz vodnih sistemov so pokazali napredni oksidacijski procesi, ki s prilagajanjem postopkov oksidacije dosežejo neselektivno razgradnjo do CO2 in vode. Med temi procesi velja metoda heterogene fotokatalize z uporabo fotokatalizatorjev na osnovi kovinskih oksidov ali konjugiranih polimerov za bolj obetavno, enostavno in okolju prijazno. Namen dela je predstaviti heterogeno fotokatalizo kot način za odstranjevanje POPs iz onesnažene vode in predstaviti lastnosti in osnovni mehanizem delovanja nekaterih fotokatalizatorjev.
Članek je dosegljiv naročnikom revije v PDF obliki.