Érdekességek egy konferencián

 

Kedves Olvasó!

Ahogy azt korábban írtam, 2024.10.07-08. között részt vettem az ISAEP konferencián, ahol egy posztert mutattam be angol nyelven.

Most szeretnék kitérni pár érdekességre, amit ezen a rendezvényen hallottam, láttam. Bár ez a kis gyűjtemény nem kapcsolódik az ösztöndíjas kutatási témámhoz, de bízom benne, hogy némelyik akár a te érdeklődésedet is felkelti J

 

* Birsalma pálinka és anyagtudomány?

A birsalma pálinka készítése során nagy mennyiségben keletkezik melléktermék, ezt a biohulladékot 850 °C-on, inert atmoszférában pirolizálva (~oxigén kizárása mellett magas hőmérsékleten bontva) értékes grafén-alapú nanoanyag állítható elő, ami például elektromágneses árnyékolásra használható (Quince biowaste for production of graphene-based nanomaterials used for electromagnetic shielding, Proceedings 2024, 302. oldal)

Birsalmából pálinka és grafén-alapú nanoanyag

(Azért meg kell jegyeznem, egy ismerősömet idézve, hogy a képen látható gyümölcs tuti nem birsalma, mivel azokban mindig van kukac… J )

  

* Mi a köze a tehénnek és az elefántnak az energiatermeléshez?

Az emberiség szempontjából kritikus kérdés az energia előállítása. Az energiatermelés történhet

-          fosszilis energiahordozókból (kőszén, földgáz, kőolaj), ám ezek jelentős mértékben növelik a légkörben lévő üvegházhatású szén-dioxid mennyiségét, fokozva ezzel a globális klímaváltozást;

-          napenergia, szélenergia, vízenergia, geotermikus energia átalakításával

-          atomerőművekben

-          vagy például különböző bioanyagok felhasználásával is.

Ez utóbbival lehetséges például az úgynevezett biogáz előállítása is, ami nagy mennyiségű metánt tartalmaz. A növényi maradványok jelentős része az úgynevezett lignocellulóz, melynek anaerób lebontása egy olcsó, viszont kicsi hozamú eljárás a biometán előállítására.

A természetben ugyanakkor létezik pár „üzem”, melyek igen ügyesen végzik ezt a feladatot, például a füvet megemésztő tehenek, elefántok, muflonok… :D A kérődző állatok gyomrában lévő mikroorganizmusok hatékonyan segítik a lebontási folyamatot. A kutatók így a korábban említett lignocellulóz „biohulladékot” az anaerob lebontás során ilyen mikroorganizmusokkal is adalékolják, hogy ezek az anerob gombák fokozzák a számukra hasznos, energiahordozó biometán előállítását. (Co-operation for food: long story of methanogenic archea and anaerobic fungi, Proceedings 2024, 323. oldal; Effective decomposition of lignocellulose by anaerobic fungi, Proceedings 2024, 283. oldal)

 

„Bio-inspirált” metán-előállítás

  

* Mire jó egy heti gyógyszertartó / gyógyszerszortírozó a laborban? Hát minta tárolásra! Megnyugtató, hogy bár a dal azt mondja „mindenki másképp csinálja”… , de azért van, ami közös :D

 

* Lézerkardos harc a laborban? Naná! A víztisztítás során sok esetben alkalmaznak UV fényt a kívánt folyamatok lejátszatására (például fertőtlenítés, gyógyszermaradványok eltávolítása…) Az egyik poszteren két különböző hullámhosszon (222 nm és 254 nm) emittáló lámpa hatékonyságát vetették össze és figyelemfelkeltőnek két lézerkardot is bemutattak. Hát, az én figyelmem bizony megragadta J  (Comparison of the efficiency of mercury vapor and excimers lamps int he UV-C range for UV/H2O2 and UV/PDS processes, Proceedings 2024, 227. oldal).

 

Lézerkardok a víztisztításban? J

 

Proceedings 2024: https://www2.sci.u-szeged.hu/isaep/actuals_archives.htm

 

Ildi

Konferencián - ISAEP

 Kedves Olvasó!

2024.10.07-08. között részt vettem az ISAEP konferencián, aminek teljes neve: „International Symposium on Analytical and Environmental Problems”, azaz „Nemzetközi szimpózium az analitikai és környezeti problémákról”. Köszönöm a szervezőknek a lehetőséget!

Egy posztert mutattam be angol nyelven, amiben a hidrofil 1D nanoanyagokkal réteges szerkezetben módosított szénpapírban rejlő analitikai lehetőségekről ejtettem pár szót (Analytical possibilities of layer structures carbon nanotube buckypapers doped by hydrophilic 1D nanomaterials). A következő képen (ami a poszterem egy részlete) a felhasznált 1D nanoanyagokat mutatom be. A mintákról készült fényképek balról láthatóak, a TEM felvételek (transzmissziós elektron mikroszkópiával készített, „nagyon nagy nagyítású” képek) pedig anyagonként jobbról. A bemutatott 1D nanoanyagok a következőek: szén nanocsövek (CNT) eredeti (nem-funkcionalizált, nf) illetve kismértékben oxidált (funkcionalizált, f) állapotban, vastartalmú szintetikus goethit nanoszálak, valamint természetes eredetű imogolit nanocsövek (ez utóbbi egy speciális szerkezetű agyagásvány, egyenesen Japánból, egy domb oldalából).

1D nanoanyagok fényképei és TEM felvételei

 

Az előadások közül kettőt szeretnék most kiemelni, amelyek a legszorosabban kapcsolódnak a kutatási témámhoz. Ezek Nánai Lilla (Experimental and theoretical aspects of CCVD synthesis of vertically aligned carbon nanotubes on azo substrate) illetve Bugumba John Majondo (Deposition techniques of high entropy alloy catalyst thin folm for carbon nanotube forests growth by CCVD) előadásai, melyekben szén nanocső erdőkkel foglalkoztak, kifejezetten azok szintéziseire fókuszálva.

A konferencia remek lehetőséget biztosított arra is, hogy más kutatókkal beszélgetve az előadásokban és a posztereken bemutatott tudományos eredményeik mellett labor praktikáikról is beszélgethessünk. Mindenki, aki próbálta már utánozni a nagyi titkos receptjét, vagy a családunkban „körösztanyóka tejfölös kalácsát”, az tudja, hogy ezek a „trükkök” időnként a legfontosabb információk J

Ildi

 

ISAEP konferencián

 

„Újra töltve”

Kedves Olvasó!

Három év szünet után úja itt a nanoBLOG, ami a „Nedvesítési és párolgási tulajdonságok vizsgálata 1D random és 1D rendezett szerkezeteken” címet viselő támogatott Bolyai János Kutatói Ösztöndíj pályázatomhoz kapcsolódik. Folytatom a kutatómunkát a harmadik (záró) évre tervezett feladatokkal, és még akad teendő bőven, amibe be is tekinthettek majd a közeljövőben!

Mondanám, hogy visszazökkent minden a régi kerékvágásba, de akinek volt hasonló kalandja (lásd lent), az tudja, hogy soha semmi nem lesz már ugyanolyan J

Ildi

Az ösztöndíjas és a háttércsapata <3 

Üdvözlet a Vadasparkból, újra!

Üdvözlet a Vadasparkból, újra!

 

Kedves Olvasó!

 

Kicsit több, mint egy éve olvashattad az „Üdvözlet a Vadasparkból! Avagy miért érdekesek a pingvinek! :) ” című bejegyzésemet (https://nanoblog-ti.blogspot.com/2020/08/udvozlet-vadasparkbol-avagy-miert.html), melyben a különböző pingvinekről, méreteikről, területi elterjedésükről, és ennek az egésznek az úgynevezett fajlagos felülethez való kapcsolatáról olvashattál, pár ökológiai érdekességgel kiegészítve.

 

Ez a mostani bejegyzés rövid és kicsit (rendben, nagyon) szentimentális, mert azt szeretném megmutatni, hogy mi minden történt a magánéletemben az elmúlt egy év alatt.

 

 

A Szegedi Vadasparkban közel egy év különbséggel. Így lesz a 2,00-ből 2,66 :)

 

Figyelembe véve az ábrán is jól látható változásokat, a következő időszakban a Bolyai János Kutatási Ösztöndíjam megvalósítását szüneteltetni fogom. A jelenlegi tervek alapján a munkát egy évre fogom szüneteltetni, de minden bizonnyal időnként fogok azért jelentkezni :) .

 

 

Üdvözlettel: Ildi és Zoli és Misike:)

 

Kontakt: ildiko.toth@chem.u-szeged.hu

 

Benzin

Kedves Olvasó!

 

A korábbi bejegyzéseimben már sokat olvashattál a párolgás folyamatáról illetve a szilárd anyagok folyadékokkal történő nedvesítéséről. Ha esetleg lemaradtál ezekről, kellemes és hasznos böngészést kívánok a blogomhoz J

 

A következőekben a folyadékok pár alapvető tulajdonságáról, illetve a kísérleti munkám szempontjából is releváns oldószerekről olvashatsz ismeretterjesztő bejegyzéseket, melyeket konzultáció keretében tanár szakos hallgatók készítettek.

 

Üdvözlettel: Tóth Ildi

 

Kontakt: ildiko.toth@chem.u-szeged.hu

 

 

 

29_Benzin

 

Benzin, avagy „Benzin, benzin… de mi az a benzin?”

 

A legtöbb ember, ha meghallja azt a szót, (vagy látja leírva), hogy benzin akkor a leggyakrabban a gépjárművek egyik üzemanyagára, mint motorbenzinre gondol, hiszen talán ezzel a legnépszerűbb felhasználással találkozunk a legtöbbet a mindennapi életünkben. De nézzünk egy kicsit a töltőállomáson található benzin mögé. Honnan is származik a benzin, milyen tulajdonságai vannak és milyen egyéb felhasználási lehetőségeket rejt.

 

MOL- töltőállomás Magyarországon

 

Ha rákeresünk az interneten a benzinre, a legnépszerűbb online világenciklopédiájában (felhívnám a figyelmet, hogy az itt megjelent tartalmakat mindenki fenntartással kezelje, hiszen egy nem lektorált, önkéntes alapon szerkeszthető oldalról van szó) az első néhány sorból már meg is tudjuk, hogy:

ü    a kőolajból desztillálás során kapott folyadék

ü    színtelen, a petróleumra emlékeztető szagú

ü    rendkívül gyúlékony, robbanásra képes anyag

Szakmailag alátámasztható, hogy a fent felsoroltak igazak, de még mindig nem tudtuk meg, hogy hogyan került az üzemanyag szállító tartálykamionba az a benzin, amit majd a kúton az autóba töltünk.

 

Kezdhetnénk nagyon messziről a történetet, hogy néhány 100 millió évvel ezelőtt…, de hogy lényegre törőek legyünk, ugorjunk oda, hogy a föld mélyéről az elhalt növényekből, állatokból évmilliók alatt létrejövő kőolajat olajfúrótornyok segítségével a felszínre hozzák. A kőolaj mélyfekete, sűrűn folyó folyadék, amely szénhidrogén, tehát többségében hidrogént és oxigént tartalmaz.

 

Szárazföldi és vízi olajfúró tornyok

 

A kitermelt kőolaj elegyet csővezetékeken és/vagy tartályhajókon kőolajfinomítókba szállítják, ahol megtörténik a „csoda”, a kőolaj frakcionált desztillációja. (Desztilláció: forráspont szerinti elválasztási technika). Kis hazánk kőolajlelőhelyekben nem bővelkedik, de kőolajfinomítónk van. A Duna partján, Százhalombattán található a MOL kőolajfinomítója. Legyünk büszkék az 55 éve működő Dunai finomítóra, ami a közép-kelet-európai régió egyik legnagyobb ilyen létesítménye. Az üzemet elsősorban az Oroszországból érkező Barátság kőolajvezeték táplálja és évente körülbelül 8,1 millió tonna nyers olajat dolgoz fel.

 

A szászhalombattai olajfinomító 2000 focipályányi helyen terül el

 

A frakcionált desztilláció során a kőolajat kb. 400  ̊C-ra hevítik és bevezetik a desztilláló toronyba, ahol fokozatos hűlés hatására különböző magasságokon, különböző összetételű alkotóelemek válnak ki. A folyamat egészen egyszerűen elképzelhető, ahogy a több 20-30 méter magas desztilláló toronyba alul betöltik a forráspont fölé hevített nyers olajat és a gőzök felfelé áramolva, hűlés során különböző magasságokon a kolonnában levő zsebeken lecsapódnak. Az alacsonyabb forráspontú, ugyanakkor kisebb a szénatomszámú párlatok magasabban válnak ki.

A kőolaj termékek 3 csoportba sorolhatók:

·                     könnyű párlatok (benzin, petróleum)

·                     közepes párlatok (kerozin, gázolaj)

·                     nehézpárlatok és maradék (fűtőolaj, kenőolaj, aszfalt)

 

 

A kőolaj frakcionált desztillációja

 

A kolonnából távozó nyers benzin már nem hasonlít a kezdeti kőolajhoz, kis szénatomszámú (C₅-C₁₀) tisztán folyó folyadék. Egyéb finomítási eljárások során (pl. kéntelenítés) különféle összetételű és minőségű benzint állíthatnak elő belőle. Ilyen lehet a legnépszerűbb felhasználású motorbenzin, de emellett jelentős a lakkbenzin (mint oldószer), illetve a vegyiparban használt sebbenzin is.

Ahhoz, hogy ténylegesen a ma használatos Otto-motorokba tölthető benzint kapjunk, számos kémiai eljáráson kell átesnie anyers benzinnek, mint pl.: krakkolás, benzinreformálás, alkilezés, izomerizálás. Ezen folyamatok lényege a környezet- és motorbaráttá tétel és az oktánszám növelés, vagyis a minőségjavítás.

 

Nyers benzinből előállított termékek (sebbenzin, motorbenzin, lakkbenzin)

 

Tehát a benzin olyan kémiai anyag, amely kőolajszármazék. Színtelen, jellegzetes szagú folyadék. Kis szénatomszámú szénhidrogéneket tartalmaz, (főként pentán -C₅H₁₂, hexán -C₆H₁₄ és heptán -C₇H₁₆ tartalmú, de a motorbenzin több mint 400 féle alkotót tartalmaz), ebből adódóan vízben nem elegyedik, sűrűsége kisebb annál. Könnyen párolog, levegővel robbanó elegyet képez, így a benzin fokozottan veszélyes anyagnak számít. Azt sem feledhetjük el, hogy a benzin a nem megújuló energiaforrások közé tartozik, mely a felhasználás során emberre és környezetre káros gázokat hagy maga után.

 

A benzin veszélyességét jelző piktogramok

 

 

Végül, ha valaki legközelebb megáll a benzinkúton, remélem, eszébe jut, hogy milyen hosszú utat is jár be a benzin (térben és időben), mire a töltőállomásra ér. Emellett azt se felejtsük el, hogy oldószerként és akár fertőtlenítőszerként is jelentős felhasználási lehetőségei vannak.

 

Filmajánló: Peter Berg - Mélytengeri pokol (Deepwater horizon) (2016)

 

 

Czira Beáta

Biológia – kémia osztatlan tanári szakos hallgató

 

 

Czira Beáta bemutatkozása:

 

Czira Beáta vagyok, a Szegedi Tudományegyetem, biológia- kémia tanárszakos hallgatója. Ebben a bejegyzésben az általam összeállított, Vidákné Tóth Ildikó tanárnő által lektorált, kémiai tudományt népszerűsítő olvasmány található.

V. évfolyamos tanárszakos hallgatóként, nap mint nap kihívás, ezt a nem közkedvelt tantárgyat szerethetővé, érdekessé tenni a diákok számára az iskolában. Így szembesülök vele, hogy milyen sok érdekes, izgalmas információról maradnak le, még a felnőtt emberek is amiatt, hogy: „jaj kéémia”, átlépve azon, hogy mindent a kémia határoz meg, főleg a 21. században.

Ezek után nagyon örültem a lehetőségnek, hogy a napi szinten használt benzin kalandos útjának bemutatásában most én lehettem az olvasók idegenvezetője!

 

Czira Beáta

Biológia – kémia osztatlan tanári szakos hallgató

DMF

Kedves Olvasó!

 

A korábbi bejegyzéseimben már sokat olvashattál a párolgás folyamatáról illetve a szilárd anyagok folyadékokkal történő nedvesítéséről. Ha esetleg lemaradtál ezekről, kellemes és hasznos böngészést kívánok a blogomhoz J

 

A következőekben a folyadékok pár alapvető tulajdonságáról, illetve a kísérleti munkám szempontjából is releváns oldószerekről olvashatsz ismeretterjesztő bejegyzéseket, melyeket konzultáció keretében tanár szakos hallgatók készítettek.

 

Üdvözlettel: Tóth Ildi

 

Kontakt: ildiko.toth@chem.u-szeged.hu

 

 

 

28_DMF

 

DMF - N,N-dimetil-formamid

  

Kedves Olvasó!

 

Elképzelhetőnek tartom azt, hogy már hallottál a DMF-ről, de ha nem az se baj, mert most erről az anyagról fogok írni pár gondolatot, nehogy valakinek álmatlan éjszakákat okozzon a kíváncsiság.

 

A DMF leánykori neve N,N-dimetil-formamid, ami dimetil-amin és metil formiát /szén monoxid reakciójával állítható elő.

 

Az N,N-dimetil-formamid képlete

 

Most, hogy körvonalazódott bennünk, hogy miről is lesz szó, sőt már tudjuk is egy képlethez kötni, logikusan felmerül a kérdés, hogy miért is érdemes nekünk most erről az anyagról értekezni. A válasz pedig az, hogy egy rendkívül jó oldószerről van szó. A paraffinokat (C_nH_2n+2 felépítésű szénhidrogének) nem túlzottan preferálja, DE majdnem minden szerves oldószerrel és vízzel is elegyedik, ami azért elég hasznos tud lenni.

Fontos gyakorlati haszna, hogy igen sok műanyagot (PVC, poliuretán, poliamidok és még sok mást) és műgyantát is old, így fontos a vegyiparban.

Peszticidek (permetszerek) gyártásában is megjelenik, és fontos szerepe van a műbőrök és felületi bevonatok szintetizálásában is.

Heterociklusos vegyületek előállítására is alkalmazzák laborkörülmények között, továbbá a Mizoroki-Heck reakcióban is általános oldószer. Ezutóbbi során telítetlen halogenidet reagáltatunk palládium katalizátor mellett egy alkénnel, aminek következtében egy szubsztituált alként kapunk. Ezért a reakcióért Heckék 2010-ben kémiai Nobel-díjat kaptak.

 

A DMF-et azért szeretjük igazán, mert egyrészt csak kismértékben párolog (a gőzeiről azért a későbbiekben még ejtek pár szót) és aprotikus, de hidrofil oldószer. Ez azt jelenti, hogy habár a DMF rendelkezik olyan hidrogénnel, amit akár le is adhatna, de ezt mégsem teszi meg, viszont vízzel szeret oldódni.

 

Hogy is néz ki ez az anyag a gyakorlatban?

A DMF normál körülmények között egy színtelen, szagtalan folyadék. Itt azonban megjegyezném, hogy ha az oldat tisztasága csökken, akkor a megjelenő dimetil-amin kellemetlen (ammóniára hasonlító) szagot kölcsönözhet neki. Viszont azt azért kiemelném, hogy amennyiben lehetőségünk nyílik rá, akkor se nagyon szagolgassuk, mivel belélegezve, sőt bőrrel érintkezve is ártalmas, akut toxicitást okoz. Ha véletlen a bőr felszínére kerülne, szappanos vízzel le kell mosni, ha pedig szembe, akkor több percig mossuk bő vízzel! Utóbbi esetben viszonylag gyorsan érzékelni fogjuk a mosás szükségességet, ugyanis erősen irritálja a szemet.

 

Fontos, hogy ha fennáll a gyanúja, hogy minden igyekezetünk ellenére mégis sikerült közelebbi kapcsolatot létesíteni ezzel az anyaggal (lenyeltük, ránk fröccsent, belélegeztük és kezdünk furán lenni, nem biztos, hogy belélegeztük, de valami nagyon marja a szemünket stb.), akkor forduljunk orvoshoz! Hatványozottan igaz ez terhesség alatt, mivel a születendő gyermekeket is károsíthatja (teratogén hatású) a DMF!

 

Ha ezzel az oldószerrel dolgozunk (mondjuk ez azért elég sok másik anyagra is igaz), akkor kerüljük a nyílt láng használatát és ne hagyjuk olyan helyen, ahol nagy hő érné a palackot! Igaz, hogy a forráspontja viszonylag magas (153 °C) de gyúlékony, és a gőzei már 57,5 °C-on belobbanhatnak. Sőt, ha nagy arányban vannak a légtérben, akkor ez robbanáshoz is vezethet!

Arra is figyeljünk oda, hogy az anyag természetkárosító hatásai miatt gyűjtőedénybe kerüljön, ne öntsük a lefolyóba!

 

Lényegében a DMF egy széles körben és sokrétűen alkalmazható oldószer, de helytelen vagy gondatlan használat esetén komoly egészségügyi problémát okozhatunk vele mind magunknak, mind a környezetünkben tartózkodóknak. Nem tudom, Ti hogy vagytok vele, de szerintem egy borongós hétfő reggelemet igencsak hazavágná, ha még fel is robbantom magamat... Azonban szerintem nem az a megfelelő hozzáállás, hogy félünk a lehetséges következményektől és inkább nem is megyünk még csak az üvegéhez sem harminc méternél közelebb. Ismerjük meg, amivel dolgozunk és figyeljünk mindig oda (nem csak ennél az anyagnál), hogy mit, miért és hogyan teszünk vele. Nem félni kell egy elénk táruló kémiai problémától, hanem fel kell magunkat vértezni a szükséges tudással és megküzdeni vele!

 

Köszönöm a figyelmet! J

 

Bodor Tamás Dávid

Biológia – kémia osztatlan tanári szakos hallgató