MATT: Dyť v tý lahvičce na obrázku je vysušený. Kyselina chlorozlatitá se běžně nabízí jako každá jiná chemikálie
Na animacích dole je zrychlenej průběh bobtnání (nacucávání) hydrofilního polymeru na bázi polyakrylamidu -[-CH2CHCONH2-]-. Molekuly vody vznikaj mezi hydrofilní amidový =CONH2 a -OH skupiny a obalujou je vodíkovými můstky. Pokud jsou řetězce navzájem propojený spojkama, vznikne napruženej gel, podobně jako při bobtnání kolagenu (želatiny). Přídavkem solí a kyselin se molekuly vody naopak nahražujou iontama, vodíkový můstky zanikaj a gel se scvrkává (obr. vpravo). To jde pozorovat na polívce se skleněnejma nudlema z rýžovýho škrobu, když se osolí - rozvařený nudle se scvrknou a polívka zřídne. Vyndaný nudle se přes noc ve vlažný vodě naopak nacucaj a získaj rosolovitej průhlednej vzhled.
Nedojedenej pudink se naopak rozpouští a zřídne na tekutou břečku: stopy ptyalinu (trávicího enzymu ze slin) řetězce škrobu trhají a struktura hydrogelu se uvolňuje. Hydrogely maj široký využití v průmyslu, zahradnictví (přídavek do substrátů vázající vodu) i chemický analýze (probíhá na nich elektroforeza biologickejch látek, např. DNA při určování otcovství). Z hydrogelů kopolymerů hydroxoethylmetakrylátu (HEMA), který vyvinul v ÚMCH na Petřinách Otto Wichterle a Jaroslav Lim (1953) se dělaly kontaktní čočky metodou odlévání v rotujících formách ze stavebnice Merkur.
Lučavka královská, latinsky aqua regia neboli královská voda, je dýmavá žlutohnědá kapalina používaná pro rozpouštění obtížně rozpustných prvků, vzácných (královských) kovů. Jde o směs koncentrované kyseliny dusičné (HNO3) a kyseliny chlorovodíkové (HCl) v poměru 1:3. Lučavka Leffortova, někdy též obrácená lučavka, je směs stejných kyselin v opačném poměru: 3 díly HNO3 na 1 díl HCl. Nevydrží dlouho, je potřeba ji namíchat bezprostředně před použitím za vývoje hnědého plynu chloridu nitrosylu, kterej se dále rozkládá na oxidy dusíku a chlor. Reakce jsou rovnovážný a zvýšením tlaku nebo snížením teploty je jde potlačit. V laboratoři se používá nejen pro rozpouštění zlata, ale i čištění povrchu skla od stop kovovejch iontů a organickejch látek pro citlivý analýzy.
HNO3 (aq) + 3 HCl (aq) → NOCl (g) + Cl2 (g) + 2 H2O 2 NOCl (g) → 2 NO (g) + Cl2 (g)
Samotný slovo lučavka (aqua fortis) je obrozeneckej výraz pro kyselinu dusičnou. Kolem roku 800 arabský alchymista Geber rozpustil kuchyňskou sůl ve vitriolu a objevil tak kyselinu chlorovodíkovou. Jeho další objev prvního rozpouštědla zlata jako směsi chlorovodíkové kyseliny s dusičnou byl příspěvkem k základnímu cíli alchymie: nalezení kamene mudrců pro transmutaci kovů. Až do roku 1997 byla lučavka jediným známým rozpouštědlem zlata. Lučavka královská rozpouští velmi odolné kovy, jako je zlato, stříbro, platina, tantal, palladium, iridium, rhodium. Samotná kyselina dusičná ani chlorovodíková s těmito kovy prakticky nereagují (viz. obr. níže). Kyselina dusičná má velmi silné oxidační vlastnosti, které způsobí rozpuštění nepatrného množství kovu.
Au(s ) + 3NO3-(aq ) + 6H+(aq ) ——→ Au3+(aq ) + 3NO2(g ) + 3H2O(l ) Chloridové ionty vytvoří s kovovými ionty z roztoku velmi stabilní komplexní ionty [AuCl4]- Au3+(aq ) + 4Cl-(aq ) ——→ AuCl4-(aq ) Tím se koncentrace kovových iontů v roztoku sníží a rozpouštění pokračuje dále.
Japonským chemikům se nedávno podařilo objevit další rozpouštědlo zlata. Je tvořeno směsí jódu, tetraetylamoniumjodidu a acetonitrilu. Směs je nejen lacinější než dosud užívaná lučavka, ale je také bezpečnější a nesmrdí. Při teplotě varu (82 ºC) může vznikat nasycený roztok. Poklesne-li pak teplota pod 20 °C vysráží se z roztoku čistý kov. Yukimichi Nakao spolu se svým týmem nyní pracuje na bezelektrodovém pokovování materiálů jako jsou tkaniny a plasty zlatem z organických rozpouštědel pomocí koloidních roztoků zlata (viz obr. vpravo).
Za druhé světové války během německé invaze do Dánska použil lučavku královskou zajimavým způsobem maďarský chemik George de Hevesy. Rozpustil v ní dvě zlaté Nobelovy ceny pro Maxe von Laue a Jamese Francka, aby je nacisté neukradli. Roztok položil na polici ve své laboratoři v Institutu Nielse Bohra. Po válce se vrátil, našel roztok neporušený a vysrážel z něj zlato zpět. Nobelova společnost pak znovu odlila medaile z původního zlata.
Kyselina boritá H3BO3 je látka s mnoha význačnejma vlastnostma. Zajímavý je už samo její složení: hydratací oxidu boritého by měla vzniknout vždycky jen kyselina monohydrogenboritá ("pyroboritá") HBO2. Ale oxid boritej je sklovitá látka a podobně jako oxid fosforečný se s vodou dychtivě slučuje za vzniku trojsytné kyseliny ortho-borité H3BO3, roli tu hraje nepatrná velikost atomů bóru, která usnadňuje tvorbu vzájemně provázanejch vodíkových můstků. Kyselina boritá snadno tvoří komplexy se sacharidy a přitom její kyselost výrazně roste. Protože disponuje třema -OH skupinama, dokáže prostorově provázat (tzv. síťovat) hydrofilní polymery s -OH můstky (např. polyvinylalkohol nebo roztok škrobu) za vzniku slizovitejch roztoků a želatinovitejch materiálů. Takto se vyrábí tzv. chytrá plastelína se silně tixotropními vlastnostmi). Chytrou plastelínu tvoří polydimetylsiloxan (PDMS), organický silikonový polymer, známý právě svými viskoelastickými vlastnostmi - při nárazu pruží, při postupným tlaku se rozteče. Na počátku vzniku nového materiálu byla náhoda: chemik James Wright z General Electric hledal materiál, který by nahradil přírodní kaučuk, a smíchal kyselinu boritou se silikonovým olejem. Výsledná látka měla zajímavé vlastnosti, ale General Electric pro ni nenašel žádné využití. V roce 1949 ale v té době nezaměstnanej Peter Hogson pochopil, jaké má nový materiál marketingové možnosti. Půjčil si 147 dolarů, koupil od General Electric práva na výrobu a na světě byla hračka Silly Puppy – prababička dnešní chytrý plastelíny.
Silná vazba na vodíkové můstky se projevuje i tím, že kyselina boritá snadno těká s vodní párou, ačkoliv v bezvodým stavu je oxid boritej prakticky netěkavej (bod varu 1680 °C). Proto se kyselina boritá v přírodě nalézá v okolí tzv. fumarol a gejzírů s vývěry horký vody a páry. Pro savce je kyselina boritá málo akutně jedovatá (letální dávka stačící otrávit polovinu jedinců, tzv. LD50 je asi 5.14 g/kg živý hmoty, zatímco kuchyňský soli je LD50 asi 3.75 g/kg). Zato je silně jedovatá pro hmyz a při déletrvajícím působení má kumulativní účinky. Protože je kyselina boritá velmi slabá, má jen nenápadnou, slabě nahořklou chuť a při smíchání s cukrem tvoří oblíbenou návnadu na mravence faraóny nebo šváby - hmyz pomalu dehydratuje, aniž si uvědomí, že je otrávenej. Což je důležitý, protože švábi sou mazaný a před sežráním cizí návnady využívaj ochutnávače podobně jako potkani. Protože švábi maj ve zvyku svý uhynulý příbuzný sežrat, dokáže jedna dávka návnady zlikvidovat i několik generací švábů po sobě. Zředěnej roztok kyseliny boritý se nazývá borová voda a barví plamen zeleně. Pro svý desinfekční účinky se používá jako oční kapky nebo k ošetření popálenin. Odpařením se z nej získá kyselina boritá v podobě slídovitejch krystalků, mastnejch na omak. Je to důsledek její vrstevnatý struktury, její vrstvičky po sobě snadno kloužou podobně jako u grafitu. Díky tomu je kyselina boritá překvapivě dobrý mazadlo a po smíchání jejích nanočástic s minerálním olejem silně zlepšuje jeho lubrikační vlastnosti.
Účelem aviváže při praní je zabraňovat tvorbě uzlíků a žmolků, který můžem chápat jako sklon vláken ke krystalizaci v důsledku povrchovejch sil vodíkovejch můstků při vysychání tkaniny, proto ručníky praný bez aviváže škrábou. Podobně jako při krystalizaci, tvorbu žmulků inicujou drobný ulpělý zrníčka na látce, kolem kterejch se vlákna shromažďujou. Aviváž proto obsahuje chelátový látky, který potlačujou krystalizaci minerálů z vody. Molekuly povrchově aktivních látek se hydrofilními vlákny vážou na vlákna a tím zabraňujou jejich slepování. Protože se tím současně snižuje savost a zvyšuje sklon vláken k tvorbě elektrostatickýho náboje, obsahuje aviváž látky, který udržujou na povrchu vláken vodivej hydroskopickej film. V některých pračkách jde aviváž nahradit přídavkem octa, kterej taky snižuje povrchový napětí vody. Běžný aviváže se nehodí pro outdoor a termomateriáy s vodoodpudivou úpravou (Goretex), jejichž prodyšnost se aviváží zničí.
Látky, jako je xanthan a guar, takzvané gumy, se v potravinářském průmyslu běžně používají pro zvýšení viskozity a zvýraznění chuti. Našli byste je v různých potravinách: ve zmrzlině, v nakládané zelenině, v salátovém dresingu, v trvanlivých jogurtech, pribiňáku, v zubní pastě a kosmetickejch přípravcích a jako přídavek do těsta při bezlepkové dietě. Hlavní řetězec polysacharidu xanthanu je tvořen D-glukosovými jednotkami a molekula tvoří jednoduchou nebo dvojitou šroubovici stabilizovanou postranními řetězci. Protože je pro člověka nestravitelnej, ve vyšších dávkách působí projímavě. Obsah gum v jogurtu a pribiňáku poznáte podle jejich chování pudinku: nelepí se na plastovej obal a jdou od něj vcelku oddělit. Xanthan je látka, která odvozuje své jméno od bakterií, které se podílejí na procesu fermentace kukuřičného syrupu kulturou bakterie Xanthomonas campestris. Jsou to bakterie, které způsobují například černé tečky na květáku, když začíná hnít. Bakterie vytvářejí slizovitou hmotu, která funguje jako přírodní stabilizátor a zahušťovadlo. Produkt se srazí isopropylalkoholem a dále vysuší a rozemele, jako aditivum má číslo E 415. Zředěnej roztok má výrazně tixotropní vlastností, při míchání zřídne asi jako kečup, ve kterým bejvá xanthanu hodně.
Guaru se někdy také říká guaran a její označení v potravinářském průmyslu je E 412. Hlavním rozdílem mezi xanthanem a guarem je jejich původ. Xanthan je původu živočišného a guar rostlinného. Chemicky vzato je to směs polysacharidů, galaktosy a mannosy. Guar je mouka z endospermu semen rohovníku ("svatojánského chleba" Ceratonia siliqua), které se pěstují ve střední Asii a v USA. Rostliny se sklidí před obdobím dešťů, suší se na slunci a guar se získává ze semen. Roztok má slizkej vzhled a používá se stejně jako xanthan. Zahušťuje roztok 8x líp než kukuřičnej škrob. Váže na sebe tekutiny v žaludku a způsobuje pocit plnosti takže bývá doporučován jako doplněk stravy: tzv. „vodorozpustná vláknina“ s projímavými účinky. V našich podmínkách se může nahradit odvarem ze šalvějovýho nebo lněnýho semínka. Protože je špatně stravitelnej, trvalý používání guaru jako potravinového doplňku se nedoporučuje.
Periodická tabulka YouTube videí. Nápad je dobrej, ale jeho realizaci bysem si doved představit v mnohem atraktivnějším balení...
Model lávový lampy ve sklenici vody převrstvený olejem, do který byla hozená šumivá tableta. V normální lávový lampě se využívá rozdíl v teplotní roztažnosti glycerínu a obarvenýho parafínu, zatímco v náhražce rozdíl hustoty obou kapalin zajišťujou bublinky oxidu uhličitého, zachycený na vodních kapkách, propadávajících vrstvou oleje.
K lidový kulturní tradici Afghánistánu patří odpalování co největšího množství výbušniny přivázané ke kladivu. Asi jako když my odpalujem škrtací rachejtle. Teorie evoluční psychologie a chybějícího mezičlánku slaví své hody...
Nanotrubky obvykle vznikaj tepelným rozkladem uhlovodíků na jemných částicích železa nebo niklu, který sloužej jako katalyzátor, zřejmě v důsledku přechodný tvorby těkavejch karbonylů přechodnejch kovů. Ty se zahřátí zase rozkládaj a umožňujou krystalizaci uhlíku v podobě jemných grafitových vláken, který rostou na podložce jako tráva, podle podmínek buďto odspoda nahoru, nebo naopak vynášej částice katalyzátoru a ty na jejich koncích tvořej viditelný čepičky. Výsledkem je jemnej uhlíkovej kožíšek vyrostlej na křemíkový podložce, nejdelší pole nanotrubek zatím dosáhlo délku asi 7 mm v roce 2006, v roce 2007 už 18 mm. Zdá se to málo, ale odpovídá to délce 70 km lana o průměru jeden centimetr. Pokud se takový nanotrubky slisujou, výsledkem je struktura, jehož pevnost je prakticky stejná, jako pevnost jednotlivejch nanotrubek, protože jednotlivý trubičky vůči sobě lnou molekulárním silami a nemůžou se vůči sobě tak snadno posouvat.
Problém vždycky bylo, jak uspořádanou strukturu nanotrubiček přenést do dalších aplikací. Rozmícháním nanotrubek na kaši a její filtrací se získá tenká houbovitá vrstva nanotrubek (tzv. nanopapír), ale vznikej materiál obsahuje náhodně uspořádaný vlákna. Nevýhoda takovýho materiálu je nízká pevnost, vzniklá černá fólie je křehká a opatrným protahováním se nedá orientovat (tzv. dloužit). Orientaci nanotrubek nepomohly ani pokusy o filtraci suspenze nanotrubek za přitomnosti silnejch magnetickejch či elektrickejch polí.
Teprve nedávno skupina číňanů přišla na to, že není nutný strukturu nanotrubek ničit, když už rovnoběžně vyrostou. Po přiložením mikroporézní nitrocelulózovýho mebrány vrstvu opatrně převálcovali kovovým válečkem, nanotrubky se přitom dominovým efektem pokládaj v jednom směru. Navlhčením membrány lihem se tato dá lehce z nanotrubek sloupnout a výsledkem je hladkej pevnej nanotrubkovej papír, ze kterýho jde dělat skládačky podobně, jako z obyčejnýho papíru.
Pro výrobu spotřební elektroniky jsou křemíkový tranzistory zbytečně kvalitní a drahý (většinou ji přežijou o řadu let) a tak výzkum plastickejch polovodičů pokračuje vpřed mílovými kroky. Jako nejslibnější materiál se jeví deriváty polythiofenu, kterej se už řadu let osvědčil místo selenu jako fotocitlivej materiál na bubny kopírek a laserovejch tiskáren (po osvětlení nabitá vrstva získává vodivost a přestává se na něj lepit tonerovej prášek). V 90. letech se dokonce objevily zprávy o jeho supravodivosti, ty byly ale později kvalifikovaný jako miskondukt. Díky obsahu síry má polythiofen donorovou vodivost (polovodič typu N) a proto se kombinuje s deriváty jako např. poly(3,4-ethylenedioxythiofenu, který maj pro změnu vodivost akceptorovou (polovodič typu P). Po nanesení vrstviček obou polymerů na vhodnou nevodivou podložku (obvykle polyethylentereftalát známej z PET lahví) vznikne polovodivej přechod diody. Obdobnou technikou jde připravit FET (polem řízenej) tranzistor, což je vlastně dvojice diod obrácená proti sobě v závěrným směru. Proud protéká kanálkem mezi diodama (tzv. gate), jehož šířka se mění se závěrným napětím na diodách, chová se tedy jako proměnlivej odpor. Výhoda je, že k řízení tranzistoru je zapotřebi velmi malejch proudů, charakteristika vzniklýho tranzistoru je na obr. vpravo. Při výrobě se postupuje tak, že se na PET podložku nejprve nanese základní vzor tranzistorových kolektorů a emitorů z kopolymeru styrensulfonátu a poly(3,4-ethylenedioxythiofenu, tzv. PSS-PEDOT, rozpustnej ve vodě). Ty pak propojí tenká vrstva z poly(3-hexylthiofenu) (tzv. P3HT - uhlovodíkový řetězce vylepšujou rozpustnost polythiofenu). Na ni pak nanesou rovněž polymerní dielektrickou vrstvu z nevodivýho polystyrenu. Celý proces zakončí natištění tranzistorových bází z PSS-PEDOT a izolační povrch poly(2-hydroxyletylmetakrylátu), čili tzv. PHEMA známou jako materiál prvních Wichterleho kontaktních čoček. Roztoky vodorozpustnejch polymerů jde nanášet přímo ink-jet tiskárnou, ale v poslední práci byl vyzkoušenej fototisk, páč výrobní proces je pak mnohem rychlejší, přesnější a kompatibilní s klasickou výrobou polovodičů. Výchozí polymer byl hydrofobizovanej siloxanovým polymerem, jehož povrch překrytej polyuretanakrylátovou fotomaskou byl lehce naoxidovanej kyslíkovou plasmou, čímž se na něm vytvořily -OH skupiny, Na naleptanejch místech povrchu se pak samy zachytávaj kapky roztoku PSS-PEDOT, takže stačí do roztoku vrstvičku akorád namočit. a celej proces lze realizovat jako kontinuální pásovou výrobu, produkující levný umělohmotný procesory v roličkách jako toaletní papír. Většina vrstev je navíc rozpustná ve vodě a tudíž bidegradabilní.
Je možný, že podobný materiály se stanou součástí inteligentních oděvů a plastovejch obalů na jedno použití, blikajících v regálech jako animovaný GIFy a sloužící jako cenovka, záruční list, průvodka původu i reklamní prostor současně, nemluvě o stovkách dalších možnejch využití.
Za kvantový tečky se ve fyzice označujou buďto malý díry (o rozměrech 20 - 200 nm) vyleptanejch v tenký vrstvě polovodiče, nebo naopak velmi malý krystalky různejch polovodičů (sulfid zinečnatý ZnS, selenid kademnatý CdSe apod.) vytvořenejch na povrchu či v roztoku. Díra v polovodičový vrstvě se chová jako jakýsi maxiatom, protože do ní elektrony nemůžou, jsou nucený jí obíhat podobně jako protony v jádru atomu. Na kvantovejch tečkách jde tudíž pozorovat podobný kvantově mechanický jevy jako na izolovanejch atomech (např. elektronový hladiny, excitaci apod.), ale v mnohem robustnějším uspořádání. V kvantovejch tečkách tvořenejch částicema kvantové jevy fungujou podobně, jen v inverzním uspořádání.
Selenid kadmia CdSe je hnědej prášek, kterej v tenkejch vrstvách červeně prosvítá, protože je to polovodič s prahem zakázanýho pásu na konci viditelný oblasti. V malejch částicích se absorbční práh posouvá směrem do ultrafialový oblasti a materiál se odbarvuje, současně se prohlubuje jeho fluorescence ve viditelný oblasti, kterou je možný velikostí krystalků přesně ladit. Syntéza nanočástic CdSe je celkem jednoduchá, spočívá v rychlým smíchání roztoku kademnatý soli s roztokem selenu nebo selenidu polárním aprotickým rozpouštědle s vysokou dielektrickou konstantou (např. tetrahydrofuranu THF, dimethylsulfoxidu DMSO) za přítomnosti povrchově aktivní látky nebo polymeru (např. tri-n-oktylfosfinoxidu TOPO). Ten vznikající krystalky polovodiče obaluje a zabraňuje jim růst moc rychle, rychlým ochlazením se reakce v určitý fázi růstu přeruší a tím se získaj částice jednotný velikostí. Na videu je vidět, jak se barva koloidní suspenze postupně prohlubuje ze světle žlutý to tmavohnědý. Kvantový tečky zatím nemaj průmyslový využití. Silná fluorescence kvantovejch teček by se mohla využívat při výrobě fotočlánků, fotodetektorech, v optoelektronice nebo osvětlovací technice (lze je budit světlem LED a získat tak příjemnější bílý světlo podobné dennímu). Využití v kvantovejch počítačích je zatím hudba vzdálený budoucnosti. Reálnější aplikací by mohly být QD displeje, který lze nanášet tiskem, oznámený nedávno technologickou společností QD Vision.
Elektrochromní displeje můžou pracovat na řadě principů. Např. je možné průhlednou elektrodu pokrýt drobnými skleněnými kuličkami o průměru asi 270 nm a zalít polymerem. Po vytvrzení polymeru se kuličky rozpustí v kyselině fluorovodíkové, čímž vznikne houbovitá struktura, která odráží světlo určitých vlnových délek, podobně jako minerál opál. Pokud polymer obsahuje atomy železa, ty se při přivedení kladného napětí oxidují na Fe3+ ionty, které se silně hydratují. Polymer do sebe nacucává vodu a houbovitá struktura nabotnává, čímž se průměr dutin zvětšuje. To má za následek prodloužení vlnové délky světla, které v dutinách rezonuje a odráží se a polymer, který je nejprve modrej postupně zelená až získá červenou barvu. Redukcí se celý pochod obrátí a jde mnohonásobně za sebou opakovat s frekvencí asi 1 změna/vteřinu. Změnu barvy jde ale vyvolat i politím vrstvičky rozpouštědlem, např. metanolem, ve který polymer bobtná méně, než v čistý vodě.
O polymeru se zabudovanými molekulami azobenzenu v polymeru, který se pohybuje vlivem světla jsem už psal, nedávno se na webu objevil novej článek a video. Azoskupiny N=N se vlivem ultrafialového světla překlopí do energeticky bohatší židličkové cis-konfigurace. Viditelné světlo je navrátí do původního trans-konfigurace. Změny se navenek projeví vratným prohýbáním polymerní folie.
Složte si svuj protein - a třeba pomůžete objevit lék na rakovinu... (win download)
Dikyan (CN)2 je formálně nitrid uhlíku. Je to jedovatej plyn který voní po hořkých mandlích s bodem varu -20,7°C. Dobře se rozpouští ve vodě a v alkoholu. Volné elektronový páry na atomech dusíku dávají dikyanu vlastnosti halogenů, podobně jako dirhodan (SCN)2 tvoří soli kyanidy, který se v mnoha ohledech podobaj halogenidům. Dikyan vzniká opatrnou oxidací kyanovodíku, jeho vznik pozoroval už v 17. století chemik Scheele. Nejsnadněji se dikyan připravuje reakcí koncentrovaných roztoků síranu měďnatého a kyanidu draselného, přičemž v první fázi přípravy vzniklý kyanid měďnatý se v druhé fázi samovolně rozloží: Cu2+ + 2CN- –––> Cu(CN)2 2Cu(CN)2 –––> 2CuCN + (CN)2. Dikyan lze také získat rozkladem kyanidu rtuťnatého: Hg(CN)2 –––> Hg + (CN)2 Když dikyan spalujeme za zvýšeného tlaku s kyslíkem, můžeme dosáhnout plamene, jehož teplota je asi 4800°C (viz obr. vlevo) a testoval se jako prostředí plasmy pro meziplanetární lety. Přitom se kromě vysokýho spalnýho teplu uhlíku uplatňuje i endotermní charakter vazny uhlík-dusík. Dikyan je hodně rozšířenej ve vesmíru a chvosty mnoha komet obsahujou molekuly dikyanu. Dikyan snadno polymeruje na bílej prášek (viz struktura uprostřed), kterej se nedávno podařilo využít jako katalyzátor pro fotolytickou přípravu vodíku rozkladem vody ultrafialovým světlem bez použití platiny.
Pokud se vazba mezi uhlíkama nahradí karbinovou skupinou -C≡C-, vznikne dikyanoacetylén, subnitrid uhlíku N≡C-C≡C-C≡N, výbušná těkavá kapalina s tyčinkovitejma molekuly a velmi vysokým spalným teplem, který zvyšuje nestálost trojný vazby uhlíku. Její plamen s ozonizovaným kyslíkem svítí zeleně a podle Guinnesovy knihy rekordů má nejvyšší známou teplotu, která vzniká chemickou reakcí (asi 5500°C). Velmi snadno se aduje na dvojný vazby konjugovanejch dienů, takže se v organický syntéze využívá pro činidlo pro Diels-Alderovy cykloadice (schéma reakce viz animace vpravo). Dvojná vazba na vzniklým cyklohexenovým kruhu je výchozím bodem řady organickejch syntéz.
PEPCON (dnešní Western Electrochemical) (patřící Pacific Engineering Production Company of Nevada) byl jedním ze dvou amerických průmyslových objektů vyrábějící chloristan amonný, který se používá v raketových motorech na tuhé pohonné hmoty jako okysličovadlo (zpravidla ve směsi s polystyrénem a práškovým hliníkem pro zvýšení teploty). V době katastrofy ho bylo na místě asi 4000 tun. Nehodu způsobili zaměstnanci provádějící na konstrukci haly opravy po ničivém orkánu.Ti pracovali se svařovacím hořákem od kterého se vznítil laminát pokrývající objekt. Muži se snažili oheň uhasit,bohužel ve skladu vybouchl 200-litrový plastový sud s chloristanem. Druhý výbuch měl na svědomí zemní plyn. Obě exploze zaznamenalo Národní informační Center pro zemětřesení v Coloradu, ležící asi 600 kilometrů daleko (naměřili otřesy o síle 3 a 3,5 stupně Richterovy stupnice). Chemický požár a následný výbuch v závodě PEPCON si vyžádal 2 lidské životy a 372 zraněných. Škody, které výbuch napáchal v okruhu 16 km dosáhly 100 mil. dolarů. Pozdější analýzy uvedly, že výbuch byl srovnatelný s výbuchem asi 250 tun TNT(trinitrotoluenu), letecká puma MOAB má 10 tun, nejmenší taktický atomovky maj 300 tun TNT. YouTube video 1, video 2, video 3, forenzní animace.
Co je to SEX? Může to být zkratka ethylxanthogenanu sodného (Sodium Ethyl Xanthate), kterej se používá jako flotační činidlo při těžbě vzácných kovů. Nejvíc se ho spotřebuje v Austrálii, kam se dováží z Číny. V jeho pěně se přednostně zachytávaj hydrofobní sulfidový nerosty, který tak lze ze směsi oddělit. Je to žlutej prášek, ve vodě výborně rozpustnej na slabě zásaditej roztok. Kyselinama se rozkládá za vývoje sirouhlíku a etanolu. Pokud se alkohol nahradí celulózou, vznikne rozpustná celulóza (viskóza), ze který jde kyselinama celulózu přesrážet ve formě vlákna (viskózová bavlna), který se naveliko vyrábí např. ve Spolaně Neratovice.
Léčba rakoviny javorovým sirupem a zažívací sodou (via stesticko.cz).
Lze rakovinu vyléčit práškem do pečiva a javorovým sirupem? Očividně ano. Tato informace probleskla novinovými titulky, ale stejně tak rychle byla potlačena. Léčba popularizovaná Jimem Kelmunem, důchodcem žijícím v Asheville v Severní Karolíně, znamená skutečný průlom. Říká: „Podal jsem tu směs více než 200 pacientům, u nichž diagnostikovali rakovinou v konečném stádiu. Z toho 185 lidí pak kupodivu žilo ještě 15 a více let – a téměř polovina se rakoviny úplně zbavila.“
Recept: Javorový sirup a jedlá soda
Na zpomaleným víru, vznikajícím při srážení jodidu rtuťnatého roztokem jodidu a rtuťnatých solí je vidět, že ke srážení dochází postupně přes tvorbu několika různě zbarvenejch sloučenin. Vzniklá oranžová sraženina se v přebytku jodidu rychle rozpouští za vzniku komplexního tetrajodortuťnantanu: HgI2 + 2I-1 --› [HgI4]-2
Jodid rtuťnatej HgI2 je zajímavá látka (vlevo monokrystaly pěstovaný na oběžný dráze): je to iontovej vodič a je termochromní, což se projevuje tim, že při zahřátí nad 70ºC vratně tmavne. Praktickýmu využití téhle vlastnosti brání to, že je za zvýšenech teplot podobně jako rtuť a jód samotné silně těkavej a jde ho bez problému přesublimovat. Tetrajodortuťnatany mědi či stříbra jsou stálejší a jejich změny barvy jsou výraznější, proto se občas používaj jako termochromní pigmenty. Jodid rtuťnatej je taky výchozí látka pro přípravu jedné z nejjedovatějších sloučenin, dimethylrtuti, která se používá pro kalibraci spektrofotometrů (Hg NMR standard). To je nasládle vonící bezbarvá vodička, k smrtelné otravě stačí jedna kapka na kůži a její záludnost spočívá v tom, že se otrava začne projevovat až za několik měsíců. O jodidu rtuťnatém se taky věří, že by mohl tvořit údajnou nukleární výbušninu "červenou rtuť".
Skleněnou destičku můžeme pokrýt průhledným a současně vodivým filmem oxidu cíničitého jednoduše tak, že ji rozžhavíme na plotně a opatrně ji postříkáme z fixirky lihovým roztokem chloridu cínatého. Z vodného roztoku směsi červené krevní soli a chloridu železitého se pak redukuje vrstvička berlínské modři (ferrokyanidu (II) železitého (III)). Ta je v rovnováze s ferrikyanidem (III) železnatým (II) (Turnbullovou modří) - elektrony si přitom mezi atomy železa v komplexní sloučenině vyměňujou tak snadno místo, že látka silně absorbuje světlo a jde snadno vratně redukovat.
Fe(III)4[Fe(II)(CN)6]3 + 4 K+ + 4 e- = K4Fe(II)4[Fe(II)(CN)6]3 Fe(III)4[Fe(II)(CN)6]3 + 3 Cl- = Fe(III)4[Fe(III)(CN)6]3Cl3 + 3 e-
Na videu je vidět, že modrá vrstvička se chová jako slabá baterie, zkratováním se vrstva odbarví na téměř bezbarvý ferrokyanid železnatý, přivedením proudu ("nabitím") se do komplexu natlačí volné elektrony a jeho zbarvení se obnoví. Elektrochemické změny lze sledovat pomocí tzv. voltamogramu proti referenční stříbrochloridové elektrodě s konstantním potenciálem - vidíme, že se voltamperová charakteristika vrstvičky trochu podobá charakteristice diody, proud spotřebovaný na nabití/vybití vrstvy se projevuje píkem při záporném/kladném přepětí. Podobný displej fungující i v suchém stavu lze vytvořit pomocí vrstvičky z oxidu molybdenu či wolframu - ta se přivedením elektronů vratně redukuje za vzniku tzv. molybdenového či wolframového bronzu, který je podobně jako berlínská modř velmi tmavě modře zbarvenej. Takovým změnám barvy se říká elektrochromní, nevýhodou displejů na tomto principu je pomalá odezva a omezenej počet cyklů a taky fakt, že se látka na rozdíl od LCD proudem chemicky mění, čili sežerou dost proudu. Výhoda na rozdíl od LCD zase je, že si svůj stav po odpojení zdroje napětí pamatujou - hodily by se tudíž spíš jako tzv. elektronický papír pro zobrazovače, které se nepřekreslují tak často.
Kapalné krystaly byly objeveny v roce 1888 na Německé universitě v Praze botanikem Friedrichem Reinitzerem. Estery cholesterolu s mastnýma kyselinama tvoří dlouhý tyčinkovitý molekuly, které v živých buňkách tvoří lipidické dvojvrstvy. Mají vlastnosti kapalných krystalů - v úzkým rozmezí teploty tajou, ale molekuly zůstávaj nadále uspořádaný, jako hustý nudle v polívce. V případě, že je směs molekul opticky aktivní, stáčí rovinu polarizovanýho světla a v tenký vrstvě hraje interferenčníma barvičkama, který se plynule mění. Při pozorování kapalného krystalu mikroskopem v polarizovaném světle je možné v krystalu spatřit texturu. Každá část této textury odpovídá jedné doméně, která se od ostatních liší orientací molekul.
Na základě kapalných krystalů vznikl výnosný průmysl tzv. LCD obrazovek. První vrstva - skleněná destička - je pokryta tenkou průhlednou vrstvou oxidu ciničitého (IV) dopovaného antimonem (V) nebo indiem (III), který působí jako elektroda. Tento film je uspořádán do sloupců a řad (displej s pasivní maticí) nebo do individuálních obrazců (displej s aktivní maticí). Elektrody slouží k přivedení napětí mezi částmi, které chceme zviditelnit. Následuje polymerová zarovnávací vrstva (obvykle polyamid). Tato vrstva prochází procesem lapování (leštění), který v ní zanechá série rovnoběžných drážek. Tyto drážky uspořádaj molekuly kapalných krystalů na rozhraní do jednoho směru, čímž se jejich vrstvička stane orientovanou. Vrstvička je uzavřená mezi dvě zalisovaný fólie, přičemž distantníma kuličkama je zajištěná konstantní vzdálenost po veliké ploše. Horní vrstvu tvoří polarizační fólie, kterou jde z některejch typů LCD monitoru nepoškozenou sloupnout a použít k řadě fyzikálních pokusů. Displej je dokončen připojením vývodů, kterými se přivádí napětí do určených částí displeje.
Žlutý vitráže gotickejch kostelů tvoří sklo, ve kterém jsou vysrážený částice koloidního stříbra. Ty jde vytvořit i ve vodném roztoku opatrnou redukcí dusičnanu stříbrného borhydridem sodným. Vzniklý koloidní roztok (sol) je napohled čirý, ale přitomnost nanočástic se projeví rozptylem světla laseru (Tyndallův efekt). Přídavkem kuchyňské soli dispergovaný nanočástice stříbra získaj náboj, začnou se navzájem přitahovat a vysráží se - roztok se zakalí a zhnědne. Přídavkem roztoku polymerů lze srážení solu zabránit a koloidní roztok pak jde odpařit a vysušit do podoby žlutejch průhlednejch šupinek. Koloidní stříbro je silně baktericidní, používá se např. pro desinfekci vody ve studních nebo apretaci textilií - např. ponožek se stříbrnýma nanočásticema, ve kterejch nesmrděj nohy.
Cenocell je novej stavební materiál, vyráběnej z elektrárenských popíků zachycenejch v elektrofiltrech spékáním s organickými odpadními plasty pod dobu 3 - 24 hodin. Zpracováním létavejch popílků se zabývá celá řada pracovišť, včetně VŠCHT Praha - problém je vysoká toxicita a radioaktivita mnoha druhů elektrárenskejch popílků. Aplikace Cenocellu napovídaj, že to bude drolivej porézní materiál pevností odpovídající tvárnicím s hustotou 0.3 to 1.6 g/cm3.
Necelý 3 cm velcí červi druhu Phragmatopoma californica z kmene kroužkovců (vzdálení příbuzní žížal) žijí v přílivové zóně moří. Jelikož je tato zóna střídavě zaplavována a zase odkrývána, budují si na ochranu před predátory pevné schránky. K jejich stavbě ale nepoužívají vápenec jako jiní mořští živočichové, ale slepují si je z materiálu, který je v jejich okolí k dispozici – písku a úlomků lastur. Jejich schránky vypadají jako drobné, vzájemně přirostlé tunýlky, připomínající při pohledu shora včelí plást. Celé kolonie pak tvoří útesy právě tvaru „pískového hradu“, které dosahují až velikosti osobního auta. Přestože jsou tvořený organickým materiálem, jsou tvrdý a pevný jako sklo a dokonale odolávaj abrazi příboje. Právě fyzikální vlastnosti lepidla, kterým své stavby zpevňují, nedaly spát biochemikům z University of Utah – lepidlo podobné síly totiž lidé zatím nedokáží vyrobit a mohlo byse přitom využívat třeba k lepení uštípnutých částí kostí v kloubních spojeních.
Analýza ukázala, že hlavní součást cementu červů tvoří fosforylovaný serin, což je hydrofilní aminokyselina, esterifikovaná do formy polyesterů kyseliny fosforečný. Červ si namíchá záporně a kladně nabitý prekurzory bohatý na aminoskupiny a fosforečnanový anionty a nechá je zreagovat čímž se vysráží v podobě koacervátů, hustejch kapek bílkovinný hmoty, která ve styku s vodou zvolna ztrácí rozpustný ionty a tuhne na pěnovitou strukturu, uzavírající vodní kapičky.
Scénář videa "Ze života buňky". Molekulární skeč popisuje výlet bílý krvinky (T-lymfocyta) za krmenim, kterou jsou cizorodý baktérie a proteiny v organismu, přesněji řečeno molekulární mechanismy, který ji přimějí se za potravou vydat.
Video začíná záběrem na červený krvinky unášený krevní tekutinou (plasmou) přes krevní vlásečnici (aterioly). Krev je ve skutečnosti na krvinky mnohem hustší, ale kdyby bylo video jen trochu realističtější, moc bysme z něj neviděli. Vnitřek buňky zdaleka nevypadá tak přehledně a prázdně, je to nejhustší možná tlačenice všelijakejch molekul, který si lze představit. V záběru vidíme taky modře znázorněná bílý krevní buňky, který lezou po povrchu arteií slíděj po cizorodejch molekulách, každá je specializovaná na vyhledávání jiný skupiny látek.
Následuje záběr na mebranové proteiny, plovouci na raftu, tvořeném lipidovou (tukovou) kapičkou na vnějším povrchu buňky. Buněční membrána je obvykle tvořená dvojitou vrstvou tyčinkovitejch buněk, jejichž hydrofobní konce jsou u sebe držený hydrofobníma pseudosílama - jsou vypuzovaný molekulama vody. Mezi ně můžou proniknout mastný molekuly a po povrchu membrány se do určitý míry pohybovat. Pokud jsou na mastný molekuly připojený molekuly proteinů, můžou hrát roli vrátného, protože v mastné kapce můžou překlopit a vynořit se na opačném povrchu buňky, přitom uvolňují látky, které předtím selektivně nachytaly na druhé straně. .
Buněčná membrána nemůže být tvořená jen fosfolipidovou membránou, protože ta je tekutá jako rozhraní vody a oleje. Povrch buněčný membrány je vyztuženej proteinovou sítí, jako povrch balónu. Aby se po něm ale mohly lipidový kapky pohybovat volně, je molekulárníma mechanismama zajištěný, že se síť může dynamicky narušovat a zase podle potřeby obnovovat. Rozsáhlý narušení povrchový výztuže vede k tzv. plazmolýze, čili rozpuštění buňky, tímto způsobem např. zabíjí baktérie penicilín. Většina buněk má zabudovanej mechanismus, kterým se okamžitě proteiny ve vylitým obsahu vzájemně neutralizujou a rozpadnou, takže se pro ostatní buňky chovaj neškodně jako proteinová potrava.
Cytoskeleton samozřejmě neslouží jen pro udržování tvaru, je to vlastně houbovitá struktura obalená všemožnejma molekulama, na kterých se odehrávaj chemický reakce, který potřebujou pro svuj průběh pevnej podklad. Pro tyto účely slouží speciální dutá vlákna cytoskeletonu, tzv. mikrotubuly. V první řadě je to syntéza proteinů, při který vzniká řetězec, který je často prostrkávanej do specializovanejch části buňky, tzv. organel. To sou vlastně malý buňky v buňce, specializovaný pro určitý účely, např. dýchání. Je pravděpodobný, že řada organel byla v průběhu evoluce zachycená buňkama jako buněčný paraziti, ze kterých se postupem času stali symbionti.
Další sekvence znázorňuje syntézu mikrotubulu. Nejznámějším příkladem mikrotubulů jsou buněčný brvy (cilie) a bičík baktérií, kterejm slouží k pohybu. Sekvence je nepřesná, protože molekuly, ze kterých se mikrotubul skládá se dodávají vnitřním kanálkem mikrotubulu, jako když zednící staví tovární komín. To umožňuje mikrotubulům růst do značný délky i mimo buňku v prostředí, kde chybí stavební látky. Baktériím bičík průběžně dorůstá - jeho délka je automaticky regulovaná rychlostí, s jakým molekuly stačí do konce bičíku difundovat. U některých mikrotubulů prochází spirálovitě vnitřkem mikrotubulu aktinový vlákno, tím že se rozpouští a polymeruje je buněčná brva pravidleně smršťuje a zase napíná. Vysíláním vln chemicejch koncentrací po povrchu buňky dochází k pravidelnýmu vlnění chlupatýho povrchu buňky.
Když se buňka pohybuje, je nutný do směru pohybu dopravovat stavební molekuly a organely. Tu vnitřkem buňky po cytoskeletonu cirkulujou dle potřeby asi jako se po dílně přetahujou bedny s nástrojema podle typu činnosti. Hnacím motorem pohybu je bílkovina zvaná kinesin, která je rozvětvená a pomocí dvou konců, který se střídavě připojujou a odpojujou od povrchu mikrotubulu doslova ručkujou a šplhaj po cytoskeletu jako opice po liánách v pralese. Svalový vlákna vyšších živočichů tenhle mechanismus dovedly k dokonalosti - jsou tvořený hexagonálně uspořádanou mřížkou vláken aktinu a myosinu, mezi kterýma šplhaj kinesonový molekuly a vzájemně je tak do sebe zasouvaj jako teleskopický antény - tím se svaly střídave smršťujou a prodlužujou.
Na začátku se z DNA procesem tzv. transkripce pořídí kopie tzv. mediátorová RNA (m-RNA), která se sbalí do uzavřený smyčky a jako vírovej kroužek cestuje buňkou do místa určení. Stočení do kolečka má svůj důvod, m-RNA je chemicky méně odolná vůči hydrolýze než DNA a v buňce by se brzy rozpadla. Její omezená životnost má samozřejmě taky svuj důvod - tím že se m-RNA neustále v buňce spotřebovávaj může jádro buňky produkcí dalších kopií výrobu proteinů vlastně řídit změnou koncentrace m-RNA. Současně je zajištěný, že m-RNA nebude v buňce fungovat dýl, než je její naprogramovaná životnost, podobně jako se lidská společnost volebním obdobím snaží omezit životnost svých vůdců - pokažená sekvence RNA totiž udělá v organismu víc škody než užitku: produkuje škodlivý a jedovatý proteiny, popř. se může zvrhnout v nádorový bujení (rakovinu).
Označením aminokyselin zrcadlově obrázenými sekvencemi bází se dosáhne toho, že je rozpojený vlákno m-RNA rychle rozpozná a připojí se k němu ve stejným pořadí, jako v RNA v procesu nazývaným translace. Výslednej řetězec aminokyselin se rychle svinuje, zkrucuje a odplavává od ribosomu. Video ovšem znázorňuje celej proces velice schematicky, pro názornější představu doporučuji např. videa zde a zde.
V případě, že ribosom sedí na cytoskeletu, může řetězec výsledný bílkoviny protlačovat membránou v organele do místa buňky, kde je potřeba (viz 122 sek) - tím se uměle vytvoří gradient koncentrace v buňce a zabrání kontaminace jejího vnitřního prostoru látkama, který v něm nemaj co dělat. Syntetizovaný bílkoviny zpravidla nejsou funkční, což je žádoucí, protože by se navzájem požraly a zreagovaly dřív, než by se dostaly do správných míst v buňce. Jejich aktivace probíhá v další organele, tzv. Golgiho aparátu.
Syntetizované proteinu stoupaj jako modré bubliny a přes buněčnou membránu opouštěj vnitřek buňky. Sekvence má zřejmě znázorňovat expresi interferonu, nebo cytokinesinu, což jsou signálové molekuly, předávájící chemickou informaci okolním buňkám tím, že v nich vyvolávaj sérii změn, tzv. exocytózu.
Konce některých proteinů se připojujou k sousedním stěnám buňek - jak se ukazuje vzápětí, tvoří totiž proteiny, kterými se bílá krvinka poutá k povrchu buněk tvořících stěnu krevní vlásečnice...
...aby se mohla protáhnout mezi stěnami buněk do místa, kde infekce ohrožuje správnou činnost organismu. Při hledání infekce se bílý krvinky musí dokázat rychle protáhnout mezi stěnama buněk a opustit vlásečnici, za tím účelem mají ve stěnách vlásečnic připravený malý průlezy. Přesto je třeba při masivní infekci bílejm krvinkám pomoct, látky typu histaminu způsobujou otok, do prostorů mezi buňkama se natáhne plasma a ty se roztáhnou, takže připomínaj řídkou houbu, skrz kterou můžou krvinky snáze pronikat. Otok je ovšem taky hlavním projevem alergické reakce, která je iminitní odezvou organismu na jakýkoliv cizorodý bílkoviny a další chemikálie.
Největší kluzkost neni, když to slimáci dělaj v plivátku, ale slitina bornitridu a boridu titanu, hliníku a hořčíku (tzv BAN), objevená v roce 1999. Koeficient tření má tahle věc jen 0,02, což znamená, že jen dvě procenta tečný síly se přenáší při pohybu na podložku. Naproti tomu teflon má ten koeficient 0.05 a olejem mazaná ocel 0,16. Zatím se přesně neví, co za kluzkostí BAN vlastně vězí, protože struktura materiálu není nijak pravidelná, obsahuje defekty - čili všechno, než co by bylo možný očekávat od tak výjimečnýho materiálu. Údajně je to tim, že vytváří tenkou vrstvičku suboxidu boru B6O na povrchu (viz obr. krystalu), která odpuzuje molekuly vody. Červená barva B6O je projev malý šířky zakázanýho pásu, je to tedy polovodič podobně jako indiumfosfid, zajímavej pro optoelektroniku. Ke všemu je to údajně po diamantu a bornitridu třetí nejtvrdší matroš na světě - čili fakt bomba pro strojírenství a mechaniku.
Zajímavý fyzikální vlastnosti grafitových monovrstev (tzv. grafenu) maj jednu velkou nevýhodu - nejsou kompatibilní se současnejma křemíkovejma technologiema. Vlastně dosud jedinej způsob, jak manipulovat s grafenem je připlácnout jeho placku předem neurčitých rozměrů pomocí samolepící pásky na přívodní elektrody. Takovej materiál se sice může chovat sebelépe, ale dokud ho nedokážeme spolehlivě zapojit do obvodů mikroprocesoru na rozměrový úrovni aspoň 40 nm, je z hlediska praktickýho použití bezcennej.
Naštěstí Mooreův zákon se nedá zastavit a taxe nedávno podařilo na stříbrným podkladu připravit tenký proužky analogu grafenu, tzv. silicenu. Výhod se tu nabízí hned celá řada. Předně materiál se podařilo vyrobit tenkejch proužcích s nepatrnou roztečí 2 nm. Křemíkový vrstvičky mají dokonce o něco výhodnější vlastnosti, než grafit. Vrstvy grafitu jsou totiž sice na ploše stálé, ale snadno se oxidujou od okrají, kde se uhlíkový atomy volně pohybujou a ulítávaj do vzduchu (oxidy uhlíku jsou plynný). Naproti tomu křemík jako homolog uhlíku se v tenké vrstvě oxiduje zřetelně pomaleji - jeho atomy jsou těžší a vzniklá oxidová vrstva atomy na okraji silicenu je polymer a přirozeně chrání atomy na okraji před další erozí. Dále, křemíkový vrstvy se daj snadno pasivovat vodíkem, kterým jde současně modifikovat elektrický vlastnosti silicenu, silicenový monovrstvy na stříbru mají taky zajímavý magnetický vlastnosti. A v neposlední řadě, křemíkový monovrstvy na stříbrným podkladu výborně držej na rozdíl od grafitu, který se díky velký pevnosti uhlíkových vazeb nespojuje skoro s ničím.
Za normálních podmínek je azobenzen oranžově zbarvenej prášek, kterej po osvětlení žloutne. Známej chemickej indikátor metyoranž je derivát azobenzenu, upravenej sulfonací, aby získal rozpustnost ve vodě. Okyselením se z molekuly odčerpaji elektrony, protože se okyselením slabě bázická azoskupina protonizuje a získává kladný náboj, což se projeví prohloubením barvy ze žlutí na červenou - proto se metyloranž používá jako indikátor pH. Atomový orbitaly se chovaj jako malé anténky, který vyzařujou i přijímaj energii tím snáze, čím jsou nesymetričtější, čili podobný tyčce a měněj se na symetrickou formu. Zbarvení azobenzenu způsobujou přesuny elektronů podél molekuly, která je uprostřed spojená dvojnou vazbou mezi atomy dusíku. Vazby dusíku neležej v jedný rovině, orbitaly dusíku jsou nesymetrický. Přijmutím fotonu ultrafialovýho světla přejde vazba mezi atomy dusiku do symetrický formy, která ale vede na zkroucenou molekulu (cis-izomerace), ve který si fenylový skupinu navzájem překážej, je je "nabitá" jako ohnutá pružinka a bohatší na energii. Taková molekula se taky absorbčním spektrem, chová se jako přelomená anténka a tak neabsorbuje tak dobře viditelný světlo (je žlutá). Protřepáním molekuly viditelným světlem jde zkroucenej azobenzen narovnat a převést zpátky do stabilnější trans-formy a celej proces jde mnohonásobně opakovat.
Zorientovaná vrstva molekul má navíc schopnost fungovat jako světelnej spínač pro polarizovaný světlo, protože natažený molekuly fungujou pro polarizovaný světlo jako rošt, zatímco ty zkroucený ne. Tyčinkovitý molekuly trans-azobenzenu maj taky chování kapalnejch krystalů, v praxi jsou ale celkem k ničemu, protože pro displeje sou zapotřebí kapalný krystaly bezbarvý. Konformační změny lze ale pozorovat mechanicky, pokud se azobenzen zabuduje do vhodného polymerního filmu, pak zkrucování molekul vede k viditelnému smršťování filmu. Pokud je polymerní film s barvivem nanesen na ohebný proužek a střídavě se na něj svítí viditelným a ultrafialovým světlem, proužek se ohýbá a doslova pochoduje na stole. Pokud ste ten výklad sledovali, měli byste být schopný předpovědět, ve který fázi ozařování se proužek narovná a ve který zkroutí. Ale změny se můžou projevovat i jinak - pokud se látka zabuduje do saponátů, zkroucením molekul při ozáření tyto látky ztratí schopnost se chovat jako mýdlo, což vede k vysrážení oleje z emulze. Chemici z Berkeley k molekule azobenzenu připojili čtyři krátký uhlovodíkový řetězce jako nožičky. Molekula sebou pak na povrchu napařovaného zlata střídavě osvětlovaným viditelným a ultrafialovým světlem zmítá jako píďalka, leze a může vykonávat nepatrnou práci, která by se mohla uplatnit v nanotechnologiích.
Azobenzen je pro svý zajímací vlastnosti vhodná modelová látka ve fotonice. Protože se změny barvy projevujou v ultrafialové oblasti spektra, nejsou pouhým okem příliš zřetelný (hmyz, jako včely by ale zřetelně viděly, jak azobarvivo mění barvu). Navázáním vhodných chemických skupin na molekulu lze ale dosáhnout posunutí barevných změn do viditelné oblasti spektra a takto upravené sloučeniny se v řadě tzv. azobarviv používaly v dobách, kdy neexistovaly digitální fotoaparáty a kopírky při kopírování výkresů ve stavařství a strojírenství jako levná světlocitlivá barviva a osvětlený výkresy se vyvolávaly párama čpavku. Azobenzen přechází mezi cis- a trans- konfigurací snadno, jde ho vybudit i mechanicky či elektrochemicky a uvolněná energie se vyzařuje v podobě světla, Když se obě poloviny molekul opatří vhodnými substituenty, přechod mezi oběma stavy se zpomalí a fluorescence se změní v fosforescenci. Azobenzen pak může sloužit jako aktivní čerpací prostředí laseru.
Syntetický diamanty rostou do krásy - dnes je lze je ve mikrovlnné plazmě směsi vodíku a metanu za nízkého tlaku při 2200 °C připravovat v prakticky libovolných rozměrech. Po přípravě sou syntetické diamanty nahnědlý, ale přežíháním se stanou dokonale bezbarvý. Destička 5x5x0.5 mm stojí kolem 100 USD. Produkce syntetických diamantů už dávno přesahuje přírodní těžbu: ročně se vytěží asi 20 tun přírodních diamantů, zatímco 600 tun se upeče a začínaj tak vytlačovat přírodní diamanty i z klenotnictví, což ohrožuje především velký diamantový firmy jako holandský De Beers, který vysoký ceny diamantů udržujou uměle tím, že velkou část těžby zavíraj do trezorů.
By IQTYQ [16.11.08 - 19:35] K čemu všemu je dobrý oxid zinečnatý - z kontextu tedy jde spíš o zinek jako prvek, ale stejně jde o zupa video...;-)
PLACHOW: Ne, protože je to nerozpustnej polymer. Ale dá se vydestilovat, je to dokonce velmi snadný demonstrovat jako oblíbenej hospodskej pokus před zavíračkou: z krabičky se strhne papírek se škrtátkem a zapálí se na velký minci (padesátikoruně). Po dohoření se dehet zkondenzovanej na minci promne mezi prstama: nejen že hnusně fosforově smrdí - ale ještě ke všemu efektně světélkuje, což je zvlášť dobře vidět ve zšeřelým lokálu.
Jak vylepšit barbekjú kapalným kyslíkem... + YouTube video
Dielektrická konstanta, neboli relativní statická permitivita je měřítko elektrický polarizovatelnosti materiálu, tedy to, jak do sebe vtahuje siločáry elektrického pole. Polární látky (jako např. voda) mají dielektrickou konstantu vysokou a proto dobře rozpouštějí iontové látky (soli), nepolární nízkou. Čim je tato konstanta vyšší, tím menší objem stačí pro vytvoření kondenzátoru s určitou kapacitou a tím výraznější piezoelektrické vlastnosti materiál má.
Dielektrická konstanta vakua je uzančně jednotková, dielektrická konstanta skla je asi 5.0, křemene 40, oxidu titaničitého 100 a klasické materiály pro elektrokeramiku jako titaničitan barnatý používanej mj. v plynových zapalovačích asi kolem 1000. Nedávno však byly objeveny materiály s dielektrickou konstantou ještě řádově vyšší, např. sloučenina CaCu3Ti4O12 (tzv. CCTO) dosahuje hodnot 12.000 - 100.000 i při pokojové teplotě a v oblasti stovek MHz a můžou mít význam při výrobě nové generace miniaturních kondenzátorů a paměťových zařízení (DRAM). Např. dielektrická konstanta oxidu křemičitého limituje velikost paměťových prvků v současný generaci mikroprocesorů na nějakých 45 nm.
Měňavkovitá hlenka rodu Dictyostelium je postrachem bakterií. Svoje oběti vyčmuchá podle pachových molekul jako ohař a pak v místě největší jejich koncetrace vytvoří protein RAS, který způsobuje rychlou polymeraci a smršťování aktinových vlákem a následný přelívání protoplasmy jedním směrem. Obdobný protein mají i pohyblivé buňky imunitního systému (tzv. bílý krvinky, zejména lymfocity, neutrofily a makrofágy, ), který byly průběhu evoluce přibraný jako symbionti vyšších organismů: jejich tělo poskytuje bílejm krvinkám potravu a útočiště a ty ho za odměnu používaj k pronásledování bakteriálních vetřelců. Na animacích vlevo hlenka pronásleduje špičku pipety, ze který se uvolňuje chutný cAMP, kterej hlenky přitahuje, na videu napravo krvinka neutrofilka mezi červenejma krvinkama pronásleduje a posléze sní malýho zlouna streptokoka.
Vlastní lezení se odehrává jako klasická chemická oscilační reakce, která je obecně výslednicí dvou rychlejch protichůdnejch dějů: v jednom kroku se v buňce rychle pomocí proteinu RAS syntetizujou vlákna aktinu, který se postupným síťováním zdrcávaj a zkracujou. Z druhý strany na ně útočí protein NF1, kterej způsobuje jejich rychlou proteolýzu a rozpouštění. Buňkou procházej vlny chemický koncentrace, který způsobujou její periodický smršťování jako vlny hladkejch svalů u slimáka, takže chemická vlna stojí na místě a buňka se pohybuje vpřed.
Ostatně neni náhodou, že aktinový vlákna sloužej k pohybu i u vyšších živočichů, evoluce tu jen prostě znovu použila to, co se osvědčilo dříve - ve svalech však aktinový vlákna sloužej jen jako pasivní matrice, po který ručkujou speciální molekuly myosinu asi jako opice po lanech. Vlny chemickýho rozpouštění a polymerace by jednak buňku stály moc energie, druhak je ten proces přece jen příliš pomalej a organismus by mezitím mohlo něco sežrat. Naproti tomu hlenky používaj aktinový vlákna v ještě větší míře než bílý krvinky, dokážou se jimi úplně rozebrat na jednotlivý autonomní buňky a zase v případě potřeby složit jako rtuťovitej Robert Patrick v Terminátorovi dvojce. K tomu buňce prostě stačí vypnout tvorbu NF1 a molekulám aktinu nic nebrání v rozebrání buňky na kousky, který se rozlezou na všechny strany. K jejich svolání zpátky stačí jenom zvýšit produkci cAMP, kterej buňky svolá zpátky a umožňuje jim koordinovaně přelézt na nový stanoviště. Děje se to především tehdy, když měňavky hladoví, nebo jim hrozí vyschnutí.
„Voda se skládá z vodíku a kyslíku,“ učil se Ladík chemii.„A z čeho se skládá uhlí?“ přerušil ho děd.„Tomu jsme se dosud neučili,“ povídal Ladík.„Avšak mohl bys to také věděti,“ tvrdil staroušek.„Tak z čeho tedy, dědečku?“„S vozu.“1915 / Stan. Hakl / Fysika
„Tak, a teď zase něco z chemie, Ladíku,“ pobízel dědeček. „Jmenuj látky, které obsahují škrob!“„Brambor,“ vybuchl Ladík.„Brambor není látka,“ opravil staroušek. „Avšak škrob je obsažen hlavně v límci a manžetách.“
1929 / Stan. Hakl / Přírodozpyt
Děti přiběhly ze školy, a Láďa vypravoval dědečkovi, že se učili o železe. „A zda-li pak vám také pan učitel řekl, co jest železo?“ — „Kov, kov,“ volaly děti. „No a znáte nějaký kov, jenž jest tekutý?“ — „Rtuť,“ odpověděl hbitě Láďa. „No, již vidím, že všechno znáte. Ale poslyšte! Já znám věc, která teče a přece není tekutou. Hádejte, co to je!“ — Děti se zarazily a tu Láďa zvolal:„Již to mám, je to roztavené železo.“ — „Chyba lávky,“ smál se dědeček, „což pak roztavené železo není tekuté?“ — Matka se k tomu namanula a mínila, že to bude kus dřeva, plovoucího po vodě. — „Ale, ale,“ usmíval se děda, „to jste mně pěkná hospodyňka, ani vy to neuhodnete?“ Děti hádaly, ale nedohádaly se. „Vždyť je to děravý škopek,“ vybuchl dědeček a smál se, až se za boky popadal.
Tzv. opticky aktivní sloučeniny stáčej rovinu polarizovanýho světla o určitý úhel, kterej závisí na geometrii (přesněji řečeno chiralitě) chemickejch vazeb v molekule. Opticky aktivní aminokyseliny i cukry stáním v roztoku tzv. racemizujou, tj. měněj se na racemát, čili opticky neaktivní, symetrickou směs 1:1 tzv. enantiomerů, podobně i chemický reakce normálně vedou na racemický směsi a chemici, pokud stojí před nutností vyrobit homochirální sloučeninu většinou vycházej z výchozích opticky čistejch izomerů biologickýho původu. Na obsahu racemátu po smrti organismu lze založit i metodu jejich datování (ovšem nepříliš přesnou, jelikož racemizace závisí na teplotě a pH).
Jelikož jsou složité molekuly opticky aktivní, zastánci evoluce často spekulujou o původu optický asymetrie životních forem, tj. proč je většina aminokyselin, tvořících bíllkoviny v živejch organismech levotočivá (L- podle lat. laevo), zatímco cukry v sacharidech pravotočivý (D- podle lat. dexter, čili "pravý"), když zrcadlově obrácený sloučeniny maji velmi podobný vlastnosti, ale díky svý zrcadlový geometrii reagujou se sebou navzájem zcela odlišně. Čistota z hlediska obsahu opticky aktivních izomerů, tzv. homochiralita je nezbytná pro udržení správnýho typu proteinů i tvaru DNA. Jistý je, že jakmile došlo k vzniku života na bázi jednoho chirálního typu, jedna polovina organismů musela postupně vymizet, protože je pro organismy tvořený aminokyselinama druhý skupiny prakticky nestravitelná až toxická stejně jako antihmota pro hmotu. Na to např. v 60. letech dojel výrobce sedativa thaloimidu (2-(2,6-dioxopiperidin-3-yl) isoindolin -1,3-dionu), kterej je sice ve svý pravotočivý formě nezávadnej, ale racemizací při výrobě z ní vzniká teratogenní levotočivá forma, způsobující nevratný poškození plodu, především tzv. fokomelii, při které se nevyvine střední část paže. Díky tomu se v Německu a Británii narodilo na 12 000 postiženejch dětí bez nohou, rukou, uší, apod.
By MILFORD [6.11.08 - 11:56]
Máte chutě na arašídy? Chybí vám zřejmě celý B-komplex.. Vitamin B2 - riboflavin je žluté přírodní barvivo a jeho nedostatek se projevuje popraskáním nehtových lůžek a ústních koutků. Vitamín B6 je ve skutečnosti skupina tří příbuzných sloučenin - pyridoxalu, pyridoxinu a pyridoxaminu. Je známý například jako “vitamín na nervy” u žen s premenstruálním syndromem. Ten se projevuje nervozitou, výkyvy nálady, úzkostí apod.
Dr. J. M. Ellis vyvinul rychlý časný test, který má varovat před nedostatkem pyridoxinu. Natáhněte ruku dlaní vzhůru a snažte se ohnout dva poslední klouby prstů, až špičky prstů dosáhnou dlaně (to neznamená sevřená ruky v pěst, protože jsou ohnuty jen poslední klouby). Zkuste tento test na obou rukou. Pokud se špičky prstů nedotknou dlaně, je nedostatek vitaminu B6 pravděpodobný.
Zatímco chlorodusík NCl3 i jododusík NI3 jsou smradlavý výbušný látky, fluorodusík NF3 je nehořlavej narkoticky působící plyn bez zápachu: atomy fluoru jsou dostatečně malý, aby se kolem atomu dusíku stěsnaly. Ačkoliv je poměrně stálej, je zajímavej tím, že ho jako jeden z mála fluoridů nejde připravit přímou syntézou z prvků. Vyžaduje to totiž rozbití molekuly dusíku N2 která je velmi pevná, díky tomu je dusík tak inertní plyn, že nereaguje ani s fluorem. Fluorodusík jde ale připravit podobně jako jododusík reakcí fluoru s amoniakem:
2 NH3 + 3 F2 ——→ NF3 + 3 NH4F 3 NaOCl + NH3 ——→ NCl3 + 3 NaOH
Fluorodusíku se ročně vyrobí asi 8000 tun, většina se spotřebuje v polovodičovém průmysl pro leptání křemíkových desek v mikrovlnným výboji. V některých případech nahrazuje perfluorované uhlovodíky, jež se přestaly používat kvůli svému neblahému vlivu na ozónovou vrstvu. Jeho množství v atmosféře však rychle narůstá, ročně o 11%. Předpokládalo se, že do ovzduší uniknou pouhá 2% z celkové produkce této sloučeniny, nicméně měření od roku 1978 ukázalo, že v atmosféře skončí plných 16%, což je nepříjemné, protože fluorodusík NF3 patří mezi nebezpečné skleníkové plyny. Při stejné koncentraci zadržuje infračervené paprsky 17.000 krát víc než oxid uhličitý. V současnosti se ho v atmosféře nachází přibližně 5.400 tun, takže k globálnímu oteplování přispívá asi 0,15% - bylo by na místě přijmout opatření k výraznému omezení jeho úniku do ovzduší, protože v dohodě z Kjoto jako skleníkový plyn nebyl uveden.
Chlorodusík NCl3, tzv. trichloramin je žlutej volejíček a má nepříjemnej chloraminovej zápach, dráždící k slzení. Exploduje už při zahřátí nad 60 º nebo na slunečním světle a proto je nebezpečnej, když dojde k jeho nahromadění. "Díky" tomu má na svědomí víc věhlasnejch chemiků než řada jiných, mnohem známějších výbušnin. Francouzský chemik Pierre L.Dulong při pokusech s ním v roce 1811 přišel o oko a tři prsty na ruce. Známej chemik Humprey Davy (na obr. vlevo) při pokusech s ním přišel málem o oči spolu s Faradayem, kterej pro něj v tý době pracoval jako asistent. Vzniká působením chloru nebo chlornanu na roztoky amoniaku nebo amonných solí. Přítomnost chloraminů v bazénový vodě se projevuje štiplavým zápachem a zeleným zbarvením a může vyvolávat astma.
Kokain (metyl (1R,2R,3S,5S)-3- (benzoyloxo)-8-metyl-8-azabicyklo[3.2.1] oktan-2-karboxylát) je bílej prášek, který poznáte tím, že na jazyku dělá "srstku", což je příznak počínající anestézie.Jde o tropanový alkaloid jihoamerického keře Koka pravá (Erythroxylon coca) z čeledi rudodřevovité (tomu odpovíd i původní českej název Rudodřev koka). Za účelem anestézie byl používanej v předminulám století zubaři i očaři, než ho vystřídaly syntetický anestetika procain (novocain) a lidocain s rychlejším nástupem i odezněním účinku. Volná báze kokainu, tzv. crack se dělá smícháním kokového lupení s alkalickým činidlem (nejčastěji sodou, ale používá se např. i vápno nebo prášek do pečiva) a vyloužením éterem. Na výrobu 1 kg kokainu je třeba 100 - 170 kg listů koky.
Řešení kvízu s prášky:
Modré jsou soli mědi, dusičnany mají zpravidla sytější zbarvení, jelikož kationty v nich snáze tvoří aquakomplexy (proč?). Nikelnaté soli jsou trávově zelené, kobaltnaté fialové, železnaté soli světle zelené, manganaté světle růžové. Uhličitany jsou díky své nízké rozpustnosti jemně práškovité a tedy světlejší, než krystalické soli (proč?). Chromany jsou jasně žluté, dvojchromany jasně oranžové. Ceričité soli jsou barevně něco mezi tím, zatímco železité soli mají v důsledku hydrolýzy spíš nahnědlý tón (proč?) Zbývaj komplexní soli a tam neplatí žádná pravidla, musíte si je pamatovat. Naštěstí v testu byly jen dvě.
Termín porfyrie označuje metabolickou poruchu krve, jejímž důsledkem je rozpad hemoglobinu a únik železa z organismu. Je to velice vzácná vrozená odlišnost genetického původu, která způsobuje mimořádnou citlivost na sluneční světlo. Delší pobyt na slunci zapříčiní patologické změny pokožky a její poškození. Za klidného stavu je pokožka těchto lidí mrtvolně bílá a hebká. Pobyt na slunečním světle u nich později způsobí abnormální pigmentaci, mimořádný a nadměrný vývoj ochlupení a červené nebo hnědočervené zbarvení zubů. Dále u porfyrie dochází ke znetvoření nosu, uší , obočí a prstů. Rty s dásněmi tuhnou a zuby působí výrazněji. Tím vzniká dojem vlčí tlamy.K dalším příznakům patří i to, že husté chlupy vyrůstají i na obličeji a na rukou. Dochází k prudké a nenadálé látkové přeměně organismu, která je doprovázena červenou močí a poruchami nervového systému. Tím i v některých případech k psychickým poruchám a epilepsii.
Bylo také zjištěno, že česnek je pro člověka nemocného profyfií smrtelným nebezpečím. Obsahuje totiž látku, která zvýrazňuje a podporuje příznaky porfyrie. Česneková šťáva rozpouští krevní barvivo a brání organismu v jeho vytvoření. Tato odlišnost nutí postižené toulat se po nocích a žít ve svitu měsíce. Pobyt na denním světle je pro ně skutečným utrpením. Žijí proto pouze v noci, toulají se po lesích a vyhýbají se lidem. Porfyrie se léčí transfúzí krve a vstřikováním hemu, jedné ze složek krevního barviva. Tato léčba byla známá již dříve, ale pod trochu jinou praktikou. Prokousnutím krční tepny a nasycením se krví své oběti. Když postižení pozřeli značné množství krve, vstupovalo strávené krevní barvivo do krevního oběhu a vracelo jim onu životodárnou sílu. Jejich neustálá touha po čerstvé krvi byla alespoň na nějaký čas ukojená. Po doplnění chybějících látek do organismu nastala opět jeho prudká změna a návrat ke zdánlivému normálu. Staly se z nich opět trochu zvláštní lidi s bledou kůží a krutýma očima. Jednou z největších osobností, kteří trpěli porfyrit byl i geniální houslista Nicolo Paganini.
Jak hezky klávesnici vyčistit? Zkuste k tomu použít sliz - jde o speciální hmotu Cyber Clean ze Švýcarska. Gel se snadno natlačí i do mezer mezi klávesy a přitom na sebe nabalí veškeré nečistoty. Balení stojí 150 Kč a hmotu lze používat několikrát opakovaně, než bude úplně špinavá.
Obyčejný banány pod UV světlem modře fluoreskujou v důsledku obsahu produktů odbourání chlorofylu. Intenzitu barvy lze využít pro stanovení jejich optimální zralosti.
BTW Tahle stránka nabízí na prodej prvky vyražené ve formě pamětních mincí. Hlíníková mince stojí stejně jako měděná USD 4, zatímco zlatá USD 125 - skoro 4x tolik, co gadoliniová nebo luteciová. V nabídce je i sírová z lisovaného prášku za 15 doláčů. No nekup to...
..a máme tu další kvíz: Poznej prášek!
1. chlorid kobaltnatý 2. chlorid nikelnatý 3. chlorid železitý 4. chroman draselný 5. dusičnan železitý 6. dvojchroman draselný 7. hexakyanoželezitan draselný 8. nitroprusid sodný 9. síran ceričitý 10. síran kobaltnatý 11. síran manganatý 12. síran nikelnatý 13. síran železnatý 14. uhličitan kobaltnatý 15. uhličitan nikelnatý
A B C D E
F G H Ch I
J K L M N
Obsah tzv. třísla, čili taninu ve semenech révy, granátového jablka, trnek a pod. bobulích se projevuje trpkou chutí až pocitem drhnutí v puse, vínům s vysokým obsahem tříslovin říká suché. Příčina je kupodivu ta samá, jako pocit: taniny jsou estery polyfenolových kyselin s velkým obsahem fenolických skupin -OH, zavěřených na aromatickém kruhu. Ty snadno vytěsňují molekuly vody navázané na bílkoviny, které je udržují v té správné rozbalené konfiguraci. Navázáním taninu se molekuly z bílkovin vytěsňují taninem a dehydratují, přičemž se srážejí a jejich složitá struktura zaniká. Pocit sucha v puse po pozření taninů vzniká tím, že tanin sráží bílkoviny ve slinách, které jim dávají vazký charakter a snižuje tak jejich viskozitu a mazací účinek. Díky tomu máme v puse pocit, jako bychom si ji několik minut vyplachovali vodou. Chinony na nižší organismy působí jako silné bílkovinné jedy a vysušují je. Obsah taninů chrání plody roztlin před předčasným shnitím a obsah taninů v kůře rostliny chrání před škůdci, kterým taniny chutnaj zřejmě stejně jako člověku. Určité druhy hmyzu této vlastnosti rostlin naopak využívají pro svou vlastní ochranu. Např. malé vosičky žlabatky se dopouštějí na rostlinách genetického inženýrství a jejich larvy vylučují látky, které způsobují lokální mutace a deformace pletiv do podoby tvrdých kulatých útvarů, nazývaných hálky, pokud rostou na dubech, pak se hálkám taky někdy říká duběnky. Jsou prosycené taniny, takže pro larvy vosiček duběnky představujou dokonalej úkryt: jen tak se k nim něco neprohryže. Vysoký obsah taninu v hálkách se využíval i průmyslově. V době kazetových fotografických přístrojů se fotilo na želatinové desky pokryté chloridem stříbrným. Pro jejich vyvolávání se používal tzv. pyrogallol, kterému se díky Presslovu zanícení pro slovanské názvosloví lučby říkalo kyselina smáhloduběnková. Získával se totiž pražením duběnek sbíraných na dubech v prosluněné Gallii, čili dnešní Francii. V taninech obsažená kyselina gallová (viz samost. vzorec vlevo) zahříváním dekarboxyluje (odštěpuje oxid uhličitý) a zůstává benzen-1,2,3-triol, čili pyrogallol ("pyros" znamená v řečtině žár). To je trojsytný fenol, jehož fenolické skupiny lze donutit v silně alkalickém prostředí k postupné protonaci. Tím se do benzenového kruhu násilím natlačí elektrony, v jejichž důsledku se roztok fenolátu chová jako silně redukční činidlo, schopný redukovat stříbro z želatinové vrstvy, ale také třeba absorbovat kyslík ze vzduchu, což se dodnes využívá pro jeho rychlé stanovení. Srážení bílkovin tříslem se využívalo k vydělávání kůží, tmavý hydroxokomplexy kyseliny gallové s železitými solemi zase pro výrobu trvanlivého inkoustu, který stárnutím spíš tmavnul, než vybledával. Adstringentní (stahovací), desinfekční a koagulační vlastnosti taninů se využívaly i v lékařství, protože odvar z duběnek zastavuje krvácení podobně jako octan hlinitý. V přírodě se taniny oxidují na taninové kyseliny
Oxidací taninů vznikají chinony akceptorového charakteru, jsou zpravidla tmavě zbarvené, protože tvoří s nezoxidovanými fenoly bronzově zbarvené donor-akceptorové komplexy, jejichž elektronové a polovodivé vlastnosti sme řešili několik stránek nazpět. Chinony jsou zodpovědné za tmavnutí ohryzku i černání rukou, kterýma jsme loupali ořechy a protože už neobsahují alkoholické skupiny, jsou ve vodě málo rozpustné. Pyrogallol se taky dřív používal pro barvení vlasů a v "samoopalovacích" krémech, způsobujících hnědnutí pokožky. Z mechanismu jejich vzniku vyplývá i možné řešení, jak se taninové barvy zbavit: redukcí v roztoku pyrosiřičitanu (odbarvovače) nebo celaskonu (vitamín C) by měly fleky zase přejít na bezbarvou a vodorozpustnou formu. Dnes pyrogallol vzhledem k toxicitě nahradily přípravky na bázi redukujících aldóz (DHA), které ve styku s aminokyselinami v kůži karamelizují Maillardovou reakcí, podobně jako cukr v mléčných karamelkách a povrchové vrstvy kůže hnědnou.
V případě kdy na pevnosti lana závisí lidský životy je důležité vědět o stavu lana dřív, než dojde k nežádoucímu snížení jeho životnosti. Horolezecký lana jsou za tímhle účelem opatřovány vplétaným barevným vláknem z materiálu, který má nižší průtažnost než samotné lano a potrhá se dřív, než dojde k roztržení lana. Zabudováním fluorescentních barviv citlivejch na deformaci do polymerů je možný vyrobit plasty, který mění zbarvení při mechanickém namáhání, takže např. i tenké rybářské vlasce mohou samy indikovat změnou barvy, kdy došlo k jejich nežádoucímu protažení a snížení pevnosti.
Daniel E.Chavez z Los Alamos National Laboratory připravil novou trhavinu "nitrohexa" (struktura na obrázku vpravo), která patří mezi estery kyseliny dusičné, stejně jako známý nitroglycerin. Rychlost hoření přes 10.000 metrů za sekundu a nejvyšší známá hustota ze všech nitroesterů ji řadí mezi nejúčinnější trhaviny. Nevysoká citlivost k podnětům, které mohou způsobit výbuch a velký rozdíl mezi teplotou tání (81 stupňů Celsia) a rozkladu (141 stupňů Celsia) umožňují její snadné zpracovánín odléváním do potřebných tvarů.
Pro posuzování účinků výbušnin má největší význam hustota, detonační rychlost a detonační tlak. Samotná energie výbuchu (reakční teplo či entalpie) není tak významné. Mnohé výbušniny s vysokým reakčním teplem (jako např Astrolith A-15 který je směsí práškového hliníků a nitrátu amonia a hydrazinu) mají nízkou hustotu a proto i nízkou detonační rychlost a hodí se proto spíš pro průmyslové, než vojenské použití. Mezi nejúčinnější výbušniny na světě patří octanitrocuban (ONC) se strukturou tvaru klece, kde úhly mezi uhlíkovými atomy svírají 90°. Pravé úhly jsou pro uhlíkové atomy, které mají tetraedrickou strukturu o úhlech 109° nevýhodný, jejich pnutí způsobuje vyšší energii výbuchu. ONC nemá v molekule žádné vodíky, které by snížily hustotu výbušniny a její spalné teplo. Díky tomu je ONC 2x účinnější než klasický TNT a o 30% učinnější, než nejsilnější vojenská výbušnina oktogen, 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktan čili HMX (mj. hlavní součást známé plastické trhaviny Semtex a C-4). Naneštěstí výroba ONC je velmi náročná, nejjedndušší syntéza sestává ze čtyřiceti reakčních kroků. K ONC je nejblíže hexanitrohexaazaisowurtzitan, zkráceně HNIW či Cl-20, což je polynitroamin, který má taky klíckovitou strukturu a jeho výroba je mnohem jednodušší.
Jak asi „voní“ hassium? aneb další oxid s příponou –ičelý do školní sbírky Článek naráží na fakt, že nejznámější prvek s valenčním číslem 8 získal svoje jméno podle smradu "osmé" v řečtině znamená "puch". Osmium je taky prvek s nejvyšší hustotou a taky nejnižší stlačitelností ze všech prvků - údajně ještě nižší, než diamant. Tvrdost osmia je způsobená přítomností p a d orbitalů nesymetrického tvaru, které se navzájem vážou a brání atomům po sobě klouzat. Je to ušlechtilej těžkej kov, kterej taje při skoro tak vysoké teplotě jako wolfram. Po osmiu a wolframu má taky jméno německá firma OSRAM, založená v roce 1905, vyrábějící osvětlovací techniku, protože z osmia se daly snáze dělat vlákna žárovek, než z křehkýho a snadno se oxidujícího wolframu. Z osmia se dělaly jehly gramofonů a fonografů, než je nahradil safír a diamant.
Na vzduchu je osmium stálý, ale v prášku se zvolna oxiduje na těkavej smradlavej a jedovatej oxid osmičelý (OsO4 na obr. vpravo), kterej se na světle fotoredukuje zpátky na osmium, proto se ampule s tetroxidem na světle potahujou kovovým zrcátkem (viz obr. vpravo). Oxid se taky snadno rozpouští v tucích a redukuje se jima za vyloučení koloidního osmia, proto se používal v mikroskopii jako selektivní hnědý barvivo na tukový tkáně, např. fosfolipidový myelinový obaly neuronů, který slouží jako jejich nevodivá izolace. Kilogram osmia stojí asi 300 mil Kč a díky své stabilní ceně a vysoké hustotě je osmium výhodným předmětem nelegálního obchodu . Hassium je analog osmia v periodické tabulce, jako uměle připravenej radioaktivní prvek se v přírodě nevyskytuje.
Včera obdrželi Osamu Shimomura (na fotce dole) z Marine Biological Laboratory v Massachusetts, Martin Chalfie z Columbia University a Roger Y. Tsien z University of Califonia v San Diegu za objev a použití zeleně fluoreskujícího proteinu GFP Nobelovu cenu za chemii za rok 2008. Na tu příští byla navržen mj. i prof. Holý z UOCHABu. Shimomura dostal po válce za úkol zjistit, proč někteří rozdrcení japonští mořští ráčci (Cypridina) světélkují. V té době se stejným problémem neúspěšně zabývali vědci ve Spojených státech. Jeho profesor nevěřil v úspěch, a tak práci nezadal žádnému ze studentů, kteří kvůli získání diplomu potřebovali skutečně dosáhnout nějakého výsledku. Jenže Šimomura světélkující bílkovinu našel a později ji našel v medůzách, ze kterých se dala líp izolovat. Zeleně svítící protein byl izolován v roce 1962 z medůzy Aequorea victoria a jeho navázáním na různé bílkoviny se v biochemii značkují a sledují metabolické reakce všeho druhu, reakce protilátek, dělení chromozomů atd. Roger Tsien (na fotce dole) rozšířil spektrum, v němž protein světélkuje, o modrou, modrozelenou a žlutou barvu. K chemii ho přivedlo onemocnění astmatem, kvůli kterému nemohl příliš vycházet z byt a tak se začal věnovat chemii a pokusům. Trojice oceněných vědců si 10. prosince, v den, kdy v roce 1896 zemřel Alfred Nobel rozdělí odměnu 10 milionů švédských korun (25,4 milionu korun) mezi sebou rovným dílem.
Výše je zvýrazněná svítící část molekuly proteinu GFP, sestávající z 238 aminokyselin. Má hlavní absorbční maximum na vlnové délce 395 nm a vedlejší na 475 nm. Vyzařuje při 509, což je linie v zelené části spektra. Za fluorescenci je zodpovědnej, stejně jako v případě mnoha jiných barviček systém konjugovaných (pohyblivě propojených) dvojných vazeb na označené části molekuly, kterej funguje jako malá vyladěná anténka. Fluorescence vzniká vystrčením elektronu z oválného pí-orbitalu dvojné vazby za vzniku kulatého orbitalu excitovaného stavu, kterej díky svýmu symetrickému tvaru vyzařuje energii s menší pravděpodobností a proto se zpožděním, které je zdrojem fluorescence.
Tzv. dvojné (binární) emulze typu voda-olej-voda jsou příkladem toho, kdy se malé vodní kapičky dispergujou ve větších kapkách oleje a ty jsou opět rozptýleny ve vodní fázi. Takové emulze se vyskytují při zpracování potravin, v kosmetice a přípravě laků. Díky své zvláštní struktuře mají dvojité emulze výhody proti běžným emulzím oleje ve vodě. Příprava takových emulzí obvykle vyžaduje směsi detergentů a dosud se nepodařilo připravit je v rozměrech pod 100 nm. Teprve nedávno toho dosáhli badatelé z univerzity v Los Angeles použitím amfifilních kopolypeptidových detergentů. Dají se tak připravit stabilní kapičky nanoemulzí, které lze použít při výrobě potravin, v kosmetice a nitrotělní dopravě léků.
Pro výrobu struktur používaných v nanotechnologií má zvláštní praktický význam samovolný uspořádávání sloučenin na povrchu krystalů, které umožňuje vytvořit různé geometrické struktury mnohem rychleji a přesněji, než to dokážou nanolitografické postupy (jako třeba AFM a STM) obrazec po obrazci. Naneštěstí je výběr struktur, které molekuly samovolně tvořej docela omezenej, protože molekuly dávaj přednost nejtěsnější, tedy hexagonální struktuře se šesterečnou symetrií, která je z hlediska výroby nanotechnologických zařízení celkem k ničemu. Nedávno se však skupině vědců podařilo výběrem směsí polymerů (PEO-PMMA-PS) donutit jeho částice k tzv. kopolymeraci za tvorby pravidelné čtvercovité struktury s čtyřčetnou symetrií - a to už je něco, co se dá využít pro tvorbu adresových buněk při výrobě molekulárních pamětí, kvantových teček pro optoelektroniku apod.
Tým Dunwei Wanga z Boston College připravil ze silicidu titaničitého TiSi2 za pomoci katalyzátoru dvojrozměrnou mřížku nanometrových rozměrů. Silicid titaničitý absorbuje elektromagnetické záření mnoha vlnových délek. Vzhledem k velkému povrchu nanostruktury se nabízí možnost použí ji pro získávání energie ze slunečního záření pro výrobu vodíku.
Práce vědců z Tufts University ukázala, že hedvábí může být zajímavým materiálem pro výrobu optických součástek. Nejprve převedou kokony bource za varu do roztoku a z této směsi odlévají optické prvky. Jejich propustnost je vynikající, v rozsahu téměř celého viditelného spektra 90 až 90%. Další výhodou je, že jsou biodegradabilní a biokompatibilní (v podstatě se dají jíst). Přidáním vhodných sloučenin do směsi pak lze vytvářet senzory nejrůznějšího typu. Bez významu není ani to, že tímto způsobem lze využít i kokony, které se jinak pro výrobu hedvábného vlákna nehodí. Na obrázku vpravo je hologram, vytvořený v tenké vrstvě hedvábí.
David Tománek se svými kolegy z Michigan State University v East Lansingu zjistili , že tenká grafitová vrstva při ozáření infračerveným laserem mění výrazně svou strukturu a stává se podobnější diamantu. Spolehlivě prokázali, že vzdálenost mezi jednotlivými vrstvami grafitu, jež za normální podmínek k sobě nejsou chemicky vázány, krátkodobě klesá z 34 na 19 nm, což znamená vznik chemické vazby. Celý efekt však odezní po 45 pikosekundách. Interaktivní Java applety se strukturou grafitu a diamantu.
Nanotrubky nemusí být jen "nano", ale i "kolosální". Vznikají pyrolýzou směsi uhlovodíků (parafinového oleje a etylénu) v křemenné trubce při 850 °C a tvořej elektricky vodivou černoou vláknitou hmotu s hustotou 10g/litr s vrstevnatou grafitovou strukturu, 30x pevnější než kevlar a 225x pevnější než bavlna (mez pevnosti téměř 7 GPa)
Z nanotrubek lze vytvořit válcováním s iontovou kapalinou a směsí polymerů elastickou tkaninu (na obr. vpravo), kterou lze protáhnout až o 70%, aniž přitom ztrácí vodivost.
Chlorella Pyrenoidosa aneb Mladý ječmen. Následující tabulka ukazuje, kolik jiných potravin bychom museli zkonzumovat, abychom získali tolik látek jako z jedné čajové lžičky Mladého ječmene. Pro získání stejného množství karotenů bychom museli sníst tři čtvrtě kila salátu, nebo pro srovnatelné množství vitamínu C vypít půl litru mléka. Pro získání srovnatelného množství vápníku bychom museli sníst kilo rajčat.
Tohle neni až zas tak moc chemie, ale hezká demonstrace, jak bez třetí sklenice vyměnit vodu za víno. Víno v tomhle případě stoupá vzhůru díky obsahu alkoholu, kterej je lehčí než voda.
Zajímavej materiál tvoří ho duté skleněné kuličky o průměru 2 až 100 mikrometrů a průměrnou hustotou 0.1 - 0.7 g/cm3. Jejich stěny o tloušťce 10 - 300 nm.jsou porézní a můžou být vyplněny prakticky čímkoli. Např. společnost Toyota plní vnitřek kuliček palladiem (na obrázku uprostřed) nebo kovovými hydridy, které absorbují vodík. Kuličky vznikaj vyfukováním skleněnýho prášku obsahujícího nadouvadla do kyslíkového plamene za přesně řízených podmínek. Špatně vyfouklý kuličky se vytřídí sedimentací a flotací. Výsledkem je nová metoda skladování tohoto plynu, protože částice nového materiálu jsou tak hladké, že se přesýpaj jako kapalina.
Podobnou balotinu ale vyrábí řada dalších firem, včetně český společnosti TONASO/Silchem ("továrna na sodu") v Neštěmicích (býv. produkt "Mikrosil"), která se orientuje na silikátovou chemii a používaj se např. jako plnivo plastů, zejm. epoxidovejch pryskyřic (3M Glass Bubbles), protože dobře tepelně izolují a odolávají vnějšímu tlaku. Jsou také součást tmelu pro odlévání povrchů v kriminalistice. Zde se dutá balotina vyrábí chemicky srážením silikátové emulze kyselinou, která na povrchu kapek vytvoří jemnou vrstvu křemičité sraženiny podobní silikagelu, které se promyje, suší a zbaví vlhkosti žíháím.
To, že by grafitové vrstvy měly být pevnější než jakýkoliv jiný známý materiál je dlouho známo, ale teprve nedávno se jejich pevnost podařilo přímo změřit. Monovrstva grafitu se získá snadno nalepením obyčejné lepící pásky na kousek grafitu a strhnutím. Pak se páska přitiskla na malé mikronové otvory vyleptané v křemíkovém chipu, takže přes ně zůstala přilepená monovrstva grafitu. Do ní se zabořil diamantový hrot (obvykle používaný křemík by se na graphenu zlomil) mikroskopu atomových sil (tzv. AFM, schéma na obr. vlevo) o poloměru asi 20 nm a vtlačoval se do vrstvy tak dlouho, dokud nedošlo k jejímu protržení. Pevnost graphenu je skutečně mimo jakákoliv měřítka - kdyby byl experiment zvětšen tak, že by hrot měl průměr špičky tužky a vrstva grafitu tloušťku lidského vlasu, pak by špička udržela asi dvoutunové auto. Podmínkou je ale dokonalá pravidelnost grafitové mřížky, každá porucha jeho pevnost výrazně snižuje. Vpravo je struktura grafitu, jak vypadá pod AFM - jednotlivé atomy jsou zřetelně viditelné. S tuhostí graphenovejch vrstev je ale spojenej zatím nevyřešenej problém - proč jsou graphenový vrstvy ve volným stavu vždy zvlněný (viz obr. dole). Podle toho, jak jsou uhlíkové vazby pevný by měl grafit tvořit naopak velmi rovné plochy. Podle této práce je to důsledek vlhnutí tím, jak se na grafitový povrch nepravidelně absorbují skupiny -OH.
Novodobej Edison Dean Kamen, vynálezce vozíku Segway uvádí regenerátor vody Slingshot založený na kondenzaci vody ze vzduchu napájený kravským trusem prostřednictvím Stirlingova motoru (obr. vpravo). Další verze Slingshotu současně produkuje 1 kWh elektrické energie (video, patent)
Kolumbus při svých cestách na západ narazil uprostřed Atlantského oceánu na rozsáhlé plantáže hnědých řas, které téměř zastavily jeho lodi. Je možné, že řasy můžou za řadu případů záhadného zmizení lodí v oblasti Bermudského trojúhelníku. Na ostrově Grand Canaria jsou vidět veliké duny z navátého písku, které sem zavál vítr ze 150 km vzdálené Sahary přes oceán. Saharský písek, zanesený větrem na vodní hladinu, zodpovídá za zvýšenou koncentraci sinic a řas oproti jižním částem Atlantického oceánu, kam jim dodává množství fosforu a železa. Sargasové moře tak žije ze Saharského písku. Je důležité mj.pro životní cyklus úhořů, kteří se sem putují vytřít.
Základní problém současných baterií je, že v nich při vybíjení dochází k rozpouštění anodového materiálu (nejčastěji se používá lithium kvůli své nízké váze a vysoké elektronegativitě), který se musí při nabíjení baterie na anodě zase vyloučit. Samozřejmě přitom nikdy nevznikne v původní jemně rozptýlené formě, lithium krystalizuje, krystaly vytvářejí zkraty a tím, že se oddělí od anody jsou pro další elektrochemické cykly ztraceny a baterii postupně klesá kapacita. Opačný přístup představují tzv. vysokokapacitní kondenzátory, založené na povrchové dvojvrstvě, která se nabíjí a vybíjí, takže chemická reakce zasahuje jen povrchovou vrstvu. Nevýhodou je, že napětí kondenzátorů s vybíjením plynule klesá. Optimální řešení představuje spojení obou principů a nedávno se této mety podařilo dosáhnout skupině výzkumníků ze Standordské univerzity v podobě lithium silicidových baterií. Současné baterie obsahují křemík v podobě tenké vrstvy, která se nabíjecími cykly postupně rozpadá na prášek. Nový typ baterie obsahuje křemík v podobě tenkých nanodrátků, které se po naabsorbování lithia mohou zvětšit na čtyřnásobek své původní velikosti, ale udrží si svůj tvar beze změny.
Základní princip silicidových baterií je, že lithium není v baterii uložené volně, ale v podobě sloučeniny lithia a křemíku. Ta má kovovou vodivost a protože lithium snadno uvolňuje, chová se v baterii stejně jako anoda z čistého lithia. Po vybití se však anoda nerozpustí a i nadále obsahuje jemně rozptýlený křemík. Lithium je tak uloženo v množství miniaturních silikonových vodičů, z nichž každý je 1000x tenčí, než lidský vlas. Podobně fungují baterie obsahující grafitové interkaláty - zde je problém v tom, že grafit rozpustí lithia podstatně méně, než křemík, protože se přitom netvoří definovaní chemická sloučenina, jako v případě silicidu, ale jen tuhý roztok - uhlík je příliš inertní. Kapacita laboratorních vzorlů na bázi LiSi zůstávala konstantní 350 mAh g-1 i po dvaceti cyklech, čili 5x vyšší, než v případě grafitu (teoretická kapacita těchto je 372 mAh g-1). Výzkumníci tvrdí, že touto úpravou by mohlo být možné zvýšit kapacitu současných lithiových baterií až desetinásobně v horizontu tří let, ale podobně jako v případě magnetorezistivních disků s kolmým zápisem bych očekával spíš postupný vývoj v duchu Moorova zákona..
Současný možnosti transmisních elektronových mikroskopů (TEM) procházejí tichou revolucí a svou rozlišovací shopností se přiblížily mikroskopům na principu tunelového jevu (STM) nebo atomárních sil (AFM), takže je s nimi možné vidět jednotlivé atomy. Na obrázku ze studie převzaté Nature jsou červenými šipkami označené atomy vodíku a černou šipkou atomu uhlíku na lupínku grafitu. Atomy se do struktury poutají v důsledku poruch mřížky grafitu (viz obr. vpravo), takže fleky, které jsou na snímcích vidět nejsou přímo atomy, ale nehomogenity v rozložení elektronů způsobené jejich přítomností.
Známý kostelní vykuřovadlo je směs klejopryskyřic z kmene Kadidlovníku pravého (Boswellia sacra), myrhy (z arabského murr - hořký), což je klovatina z keře Myrhovníku pravého (Commiphora myrrha) - neplést s Myrtou obecnou, (Myrtu communnis), což je svatební vonička) a benzoe z benzovníku Styrax benzoi původem ze Siamu. Nejkvalitnější kadidlo pocházelo z Ománu odkud vedly obchodní stezky do Egypta a Alexandrie. Římský spisovatel Plinius Starší v 1. století n. l. uvedl, že obchodování s kadidlem učinilo z obyvatel Ománu jedny z nejbohatších lidí světa. Kadidlo bylo ceněno více než zlato. V 2. století n. l. se už vyváželo přibližně 3000 tun kadidla za rok do Řecka, Říma a zemí kolem Středozemního moře. Současná cena kadidla je s ohledem na nízkou poptávku jen asi 1500,- Kč/kg, mnohem víc se ho spotřebuje v buddhistických chrámech. Jeden kilogram surového kadidla obsahuje asi 90 ml čisté silice, která má výrazně psychotropní a desinfekční účinky. Po benzoe má svůj název kyselina benzoová (známej konzervační přípravek Petol, (E210, sodná sůl E211, benzoan draselný E212 a benzoan vápenatý E213) a uhlovodík benzen.
Jak vyrobit sperma z cigaretového filtru a acetonu... vcelku nehumánní metoda, znam lepší....Cigaretový filtr se vyrábí z tzv. acetátového hedvábí, což jsou vlákna acetátu celulózy, vzniklého působením acetanhydridu na celulózu, používá se mj. pro výrobu filmových nosičů, laků apod. Taky první kostky LEGO a magnetické pásky sálových počítačů (UNIVAC) byly z acetátu. Esterifikace celulóze brání tvořit vodíkové můstky a zvyšuje její rozpustnost v organických rozpouštědlech, vláknitá povaha gelu zůstává zachována (čím je stupeň esterifikace vyšší, tím je roztok průhlednější). Filtry od cigaret tvoří třetinu veškerého odpadu z moří a oceánů sbíraného na plážích.
Kalcitu se říká islandský vápenec, protože největší krystaly pocházejí právě z hydrotermálních pramenů na Islandu. Krásný klencový krystal kalcitu z Nového Mexika váží přes šest kilogramů a patří mezi největší přirodní monokrystaly vystavené na území USA. Pěkně je na něm vidět dvojlom světla, což je důsledkem toho, že krystal vede světlo různě rychle v závislosti na orientaci krystalové plochy. Takové chování lze vyvolat i v obyčejných polymerech jejich nerovnoměrným namáháním v důsledku mechanického pnutí.Na videu vpravo je dvojlom ve stlačovaným želatinovým medvídkovi nebo bombónu, jak jej lze pozorovat v polarizovaném světle např. v kině IMAX.
Na krystalech kalcitu byl dvojlom poprvé pozorován dánským přirodovědcem Rasmem Bartholinim v pojednání Experimenta crystalli islandici disdiaclastici quibus mira & insolita refractio detegitur z roku 1669, tedy skoro před 340 lety. Silný dvojlom vykazujou všechny kapalný krystaly nebo celofán nebo bavlněná vlákna, tvořený orientovanými molekulami celulózy. Čistě symetrické mřížky, jako např. kubický diamant dvojlom nevykazujou a jdou tím snadno rozeznat od jeho náhražek (např. zirkonu nebo tzv moissainitu, tvořeného karbidem křemíku).
Při výrobě jogurtových kelímků se postupuje tak, že desky z plastu se zahřejí na určitou teplotu, položí se na formy, ze kterých zespodu odsajeme vzduch. Vlivem vakua je plast vtažen do formy. Organické polymery mají tvarovou paměť, což lze pozorovat, když polystyrénový kelímek naložíme na chvíli do horké vody. Tam se smrští do plochého disku, tedy tvaru, ze kterého byl vylisován původně. Polystyrol je složen z dlouhých molekulových řetězců, které se chovaj jako špagety – jsou-li čerstvě uvařené, lehce po sobě kloužou, necháme-li je vychladnout v hrnci ve vodě jak vařily, zachovají si uvedený tvar a ztvrdnou.
Gumovej pásek se natažením zahřívá, což lze snadno pozorovat pod termokamerou. Při rychlém uvolnění se jeho teplota vrátí na původní hodnotu, protože natažený molekuly konají práci. Pokud se pásek nechá v nataženém stavu vyrovnat teploru s okolím, po smrštění se dokonce ochladí pod teplotu okolí, což je pod termokamerou vidět jako tmavá skvrna. Podobně fungujou termodynamický procesy při adiabatických změnách tlaku v plynech. V případě gumy k tomu přistupuje fakt, že se molekuly polymeru při natažení vzájmeně orientují a částečně krystalizují, čímž se uvolňuje krystalizační teplo Při uvolnění pásku se toto teplo naopak spotřebovává.
Moldavit neboli vltavín je přirodní meteorotické sklo (tektit), tahle exoticky vypadající ukázka je z české Besednice. Vltavínové sklo obsahuje různé vady - např bublinky, které mohou být i přes 1 centimetr dlouhé. Tlak v těchto bublinách je až překvapivě nízký (19 - 25 krát nižší než je tlak u hladiny moře), což vede k domněnce, že vltavíny vznikly ve vyšších vrstvách atmosféry. Předpokládá se, že české vltavíny mají svůj původ v dopadu asi kilometrového meteoritu v oblasti Bavorska. Rieský meteorit po dopadu pronikl do krystalických vrstev v hloubce přes 600 metrů které roztavil a vymrštil do stratosféry, kde zchladly v podobě kousků zeleného skla kapkovitých tvarů. U některých vltavín; jsou patrné stopy po průletu atmosférou v podobě aerodynamického zaoblení.
Největší nalezený vltavín na našem území byl objeven u Slavic a váží 265,5 gramu (obr. vpravo) - ale průměrná hmotnost českých vltavínů je sotva 7 gramů a u vltavínů objevených na Moravě 13,5 gramů. Odhaduje se, že celkový počet všech spadlých vltavínů je 20 miliónů kusů o celkové hmotnosti až 300 tun a kdyby se podařilo všechny spojit do jednoho, vystačilo by to na kouli o průměru 14 metrů nebo krychli o straně 11 metrů.
Nový turboplavky z tkaniny Speedo LZR RACER testovaný NASA v aerodynamických tunelech při rychlosti 28 m/sec, odpovídající 2 m/sec ve vodě. byly představený v New Yorku.Vodoodpudivá tkanina vyvinutá pro letní OH je ze směsi lycry (spandexu, elastanu, kopolymeru polyuretanu a polyetylenglykolu) a polyamidu (nylonových vláken). Na obrázku je předvádí současnej světovej rekordman Grant Hackett. Oblek obsahuje laminované plochy, překrývající ultrazvukem svářené švy pro snížení odporu o asi 10% oproti předchozímu modelu FASTSKIN FSII, uvedenýmu na trh v r. 2004.
Elastomery jsou tvořený lineárními polymerními segmenty odlišné tuhosti které by za normálních podmínek krystalizovaly, ale silné vodíkové vazby udržují polymer amorfní jako sklo a pružný jako kaučuk. Lykra byla vyvinutá v 50. letech minulého století firmou DuPont. Vodíkové vazby sice zvyšují elasticitu, ale současně zvyšují bod tání polymeru, takže nejde zpracovávat tepelně a proto se lycra vyrábí dvoustupňovým procesem: kondenzací svou molekul methylen-diisokyanátu s jedním molem polybutylenoxidu se vytvoří tzv. prepolymer, který se tvaruje na vlákna, ze kterých se působením etylen-diaminu vytvoří výslednej polymer.
Takže řešení kvízu: 1) Cl, Ge, P, Cs, Au, S 2) Cu, I, Bi, Ne 3) Br, B, P, Se
1) horní řada: Jediný žlutý plynný prvek je chlor, tam je to jasné. Kovové prvky se žlutým leskem jsou v periodické soustavě tři, cesium je nestálé na vzduchy a germanium je křehký polovidič. Vzorek v plíškách (jsou to vlastně nuggety omleté pískem) tvoří zlato. Žluté nekovové prvky jsou dva: fosfor a síra, ale fosfor je na vzduchu nestálej, takže se uchovává pod vodou.
2) střední řada: Jediný růžový kov v periodické tabulce je měď. Kromě mědi má narůžovělý lesk ještě bismut, ten tvoří třetí vzorek odleva. Růžové až fialové páry uvolňuje z prvků jedině jód. A růžové až červené spektrum má ve výboji neon, i když vápník lze taky uznat, jenže ten by se v nízkotlaké výbojce, jaká je na obrázku neodpařoval.
3) spodní řada: Ta je nejtěžší. Hnědá kapalina je jasná, to je brom. Hnědé prášky tvoří pouze tři prvky: fosfor, selen a bor. Bor má barvu spíš do hněda, selen je zase do hnědočervena a mezi nimi je červený fosfor.
Kayser-Fleischerův prstenec na duhovce je projevem Wilsonovy choroby = utosomálně dědičného onemocnění způsobené deficitem měď transportující ATPázy vedoucí ke kumulaci mědi v orgánech především v játrech a mozku. Normální hodnoty jsou nízké 25-50 mg Cu/g suché jaterní tkáně. Hodnoty u nemocných s Wilsonovou chorobou se pohybují mezi 450 – 1200 mg/g. Wilsonova choroba je onemocněním mladšího věku. Maximum výskytu spadá do druhého až třetího desetiletí. Neurologicko-psychiatrická forma – často začíná nenápadnými příznaky – třes a zhoršení řeči. Jaterní forma se projevuje žloutenkou a selháním jater. Léčba se provádí cheláty (zejm. penicilaminem), které měď vážou a vyplavují z organismu - přitom je ale nutné do organismu doplňovat kovy (zinek), které se přitom vyplavují také.
Krystaly modré skalice CuSO4 . 5 H2O, rudého topasu Al2SiO4(F,OH)2 a klencové krystaly kalcitu CaCO3
Krystaly hnědého cukru (sacharózy), drůzy kalcitu CaCO3 na křemenu SiO4, krystal uhlíku (diamant)
Krystally gallia, zlata a malý krystal telluru (2 cm)
Níže jsou krystaly hořčíku kondenzované z páry a přírodní krystaly stříbra
Kubuické krystaly pyritu FeS
Chemický kvíz 1: Poznej žlutý prvek
Chemický kvíz 2: Poznej růžový prvek
Chemický kvíz 3: Poznej hnědý prvek
Selen je polokovovej šedivej prvek příbuznej síře - je taky křehkej a snadno tavitelnej na asfaltovou hmotu, která tvoří po rozemletí červenej prášek a po rozetření na skle prosvítá krásně rubínově a propouští infračervené paprsky. Jemně rozetřený selen tvoří čevený prášek. Je to typickej polovodič a na selenovejch vrstvách byl poprvé zjištěná a průmyslově využívaná fotovodivost - závislost elektrickýho odporu na osvětlení. Dlouhou dobu se používal jako polovidič v selenovejch usměrňovačích. Selenem se také kdysi barvilo sklo a tónovaly fotografie do červena.
Po zapálení selen hoří na vzduchu za vývoje jedovatého česnekově páchnoucího dýmu oxidu seleničitého. Oxid selenový lze připravit další oxidací a reakcí s vodou z něj vzniká kyselina selenová, hodně podobná kyselině sírové. Sloučeniny selenu s kovy (selenidy) maj význam v infračervený optice jako detektory. Selenové válce v kopírkách se dnes nahražují fotovodikými polymery, hlavně na bázi kopolymerů polystyrenu a polythiokarbazolu. Jemně rozptýlený selen také velmi dobře váže stopy rtuti uvolňované z rozbitých zářivek. Fotophon jest přístroj, jímž řeč lidská a zvuk vůbec i na větší vzdálenosti přenášeti se dá pomocí světla.
Bylo zjištěno, že pravidelně nízký příjem selenu v potravě nepříznivě ovlivňuje především kardiovaskulární systém a zvyšuje riziko infarktu myokardu a cévních onemocnění. Nedostatek selenu v potravě těhotných žen může nepříznivě působit na vývoj plodu. Selen funguje v organizmu jako antioxidant, který likviduje volné radikály a tím snižuje riziko vzniku rakovinného bujení. Důležité přitom je i to, aby celková denní dávka selenu nepřekročila jistou hranici. Za optimální dávku se v současné době pokládá kolem 60 -200 mikrogramů selenu denně. Naopak dávky nad 900 mikrogramů denně jsou již toxické, způsobují poruchy trávení, vypadávání vlasů, změny nehtů a deprese.
Spirálovitá verze periodické tabulky chemických prvků, namotaná na Lobačovského kouli, čili rotačním hyperboloidu - jak jinak, než z Ruska
Mohou kovy stonat? Cín je prvek čtvrtý skupiny v periodické tabulce a podobně jako uhlík se vyskytuje v několika modifikacích. Za obyčejných teplot převládá tzv. kosočtverečný β-cín s tetragonální prostorově centrovanou mřížkou o hustotě 7.31g/cm3. Při ochlazení pod 13,2 ºC se ale stává stabilnější kubická mřížka, odpovídající diamantu. Problém je, že vzniklý α-cín má nižší hustotu (5.77g/cm3) a dokonce nemá ani kovovou vodivost - je to šedý křehký polovodič. V důsledku toho předměry z čistého cínu, uložené v chladu postupně puchří a rozpadaj se na šedý prášek Fázový přechod probíhá nejrychleji při teplotě - 42 ºC s poločasem asi 18 měsíců a urychluje ho vzájemný dotyk předmětů jako skutečná nákaza (tzv. cínový mor). Podobně jako krystalizace amorfní síry je krystalizace urychlována prvky z třetí skupiny (bor, hliník), příměs antimonu nebo bismutu proces zpomaluje. Na videu vlevo je zrychlený záznam krystalizace trvající 30 hodin, očkované teluridem kadmia CdTe, který má také kubickou strukturu, což zkracuje "inkubační periodu" cínového moru na minimum.
Cínový mor způsobuje starosti nejenom archeologům a historikům v muzeích s cínovými předměty, ohrožuje i varhanní kov historických nástrojů a lze jej zastavit jen zahřátím materiálu nad 20 °C a udržováním této teploty. Cínový mor mohl být jednou z příčin zkázy polární expedice Roberta Scotta v letech 1911–12, když se mu působením mrazu rozpadly plechovky s palivem, letované cínem. Podle některých teorií měl cínový mor podíl na zkáze Napoleonovy armády v Rusku, kde vojákům upadaly cínové knoflíky z uniforem, které pak v mrazech nešly zapnout.
Cínovej mor neni jedinej problém, se kterým se elektrotechnika při použití cínu potýká. Za určitých podmínek může v cínových filmech vystavených vnitřnímu pnutí probíhat rekrystalizace cínu za tvorby jemných vlasovitých krystalků až 1 cm dlouhých, tzv. whiskerů (whisker = "fous"), které způsobují zkraty na konektorech a plošných spojích a to způsobilo už řadu havárií, mj. kardiostimulátorů, balistických střel a sond NASA. Díky tomu nesmí být elektronika s nejvyššími nároky na spolehlivost pokovována čistým cínem. Stejně jako v případě cínového moru se jev omezuje legováním pájek příměsí olova, což je však zdrojem ekologických a hygienických problémů při likvidaci elektronického odpadu.
Polyaromatický uhlovodíky jsou vlastně malé kousky hydrogenovaného grafitu.Čím jsou větší, tím víc se grafitu podobají. Zatímco antracen (tricen) je jen slabě nažloutlá látka s modrou fluorescencí (absorbuje silně v ultrafialový oblasti), tetracen je už výrazně cihlově červenej (absorbční práh aromatických elektronů je rozsáhlejší a tak zasahuje do viditelný oblasti) a pentacen tvoří inkoustově fialový třpytivý jehličky. Sulfonací se připravujou deriváty rozpustný ve vodě a sloužící jako průmyslový barviva. Aromatické uhlovodíky maj jméno díky svý příjemný vůni, např. benzen se v 18. století přidával jako parfém i do vody po holení. Nevýhodou těchhle zajímavých látek je jejich silná karcinogenita, která je nejsilnější v případě derivátů phenanthrenu a benzpyrenu, který patří mezi nejrakovinější látky vůbec. Díky tomu se benzen postupně přestal používat i jako rozpouštědlo a nahradil ho toluen. Protože aromáty vznikaj pyrolýzou uhlovodíků (anthracen byl poprvé izolovanej z kamenouhelného dehtu), jsou příčinou rakovinotvornosti tabákového kouře a pečených nebo uzených potravinářských výrobků.
Podobně jsou odstupňovaný i reakce s elektrofilními a nukleofilními činidly. Např. benzen je vůči sodíku neomezeně stálý a reaguje s ním za vzniku oranžového radikálu jen v nejpolárnějších rozpouštědlech (HMTDA, DMSO), naftalen a antracen reaguje se sodíkem už v tetrahydrofuranu (THF) za vzniku tmavězeleného komplexu, tetracen a pentacen i zastudena v éteru. Podobně stoupá od benzenu k pentacenu reaktivita s elektrofilními činidly, anthracen reaguje snadno i s jodem za vzniku vodivých C-T komplexů a taktéž grafit se snadno dopuje halogeny.
1 - naftalen (C10H8), 2 - fluoren (C13H10), 3 - anthracen (C14H10), 4 - fenanthren (C14H10), 5 - pyren (C16H10), 6 - fluoranthen (C16H10), 7 - tetracen (C18H12), 8 - chrysen (C18H12), 9 - perylen (C20H12), 10 - benzo[g,h,i]perylen (C22H12), 11 - anthanthren (C22H12), 12 - pentacen (C22H14), 13 - coronen (C24H12), 14 - dibenzo[cd,lm]perylen (C26H14), 15 - bisanthen (C28H14), 16 - terrylen (C30H16), 17 - ovalen (C32H14), 18 - circumbiphenyl (C38H16), 19 - quaterrylen (C40H20), 20 - dicoronylen (C48H20).
ALVAREZ: Alkoholová skupina je redukční činidlo, alkoholy se snadno oxidují, proto slouží jako palivo. Zvlášť silný redukční činidlo je např. sodík, který má elektronů tolik, že se v kapalným čpavku rozpouštěj na inkoustovej roztok. Naproti tomu nitro- nebo kyano skupina je silný oxidační činidlo, nitrometan se k benzínu přidává pro urychlení spalování ("opičí kapky") - musí tedy zákonitě naopak elektrony odebírat. Aromatickej kruh s konjugovaným systémem dvojných vazeb je inertní vůči oxidaci i redukci protože je stabilní - chová se jak prstenec pohyblivých elektronů, kterej snadno pruží a poddávaj se tahu nebo tlaku elektronů různejch oxidačních činidel. To umožňuje celej aromatickej kruh nabít tak, že se přitahuje s opačně nabitejma molekulárníma iontama na dálku a tvoří donor-akceptorový komplexy (tzv. Bechgaardovy soli).
Na videu vpravo je srovnání rychlosti tvorby donor-akceptorovýho komplexu derivátů benzenu s tetrakyanoetylénem (TCNE). Kyanová skupina je silnej akceptor elektronů, zvlášť když jsou na jedný molekule navěšený čtyři. Tetrakyanoethylén se chová podobně jako tetrakyanochinodimetan jako silnej dopant, způsobující děrovou vodivost organickejch polovodičů. To se projevuje vznikem silně zbarvenejch komplexů s benzenem. Tendence aromatickýho kruhu předávat TCNE svý elektrony se zesiluje, pokud je na něj navěšená nukleofilní skupina, jako hydroxyl -OH nebo alkoxyskupina -OR nebo alkylová skupina -CH3 (čim tmavší barva komplexu, tim vyšší je elektronová hustota). Naopak tvorba donor-akceptorových komplexů se zeslabuje, pokud na benzenovým kruhu už nějaká akceptorová skupina visí, jako silně elekrofilní nitroskupina nebo halogen.Vliv nukleofilních skupin na elektronegativitu aromátů se dále esiluje s počtem substituentů, jak je vidět na druhým videu, kde TCE reaguje s benzenem, toluenem, xylenem a mesitylenem (1,3,5-trimethylbenzenem). Střídavý uspořádání dvojných vazeb je velice stabilni. Molekulární simulace vpravo znázorňuje otevírání kruhu cyclohexadienu za vzniku butadienu (hexatrienu) s konjugovaným systémem dvojných vazeb.
Litr za litr, aneb Bling H2O. Voda pro ty, co září.
Když na podzim loupete vořechy, máte po nich černý pracky. Podobně na vzduchu černaj rozkrojený houby, ovoce hnědne atd. Ve všech případech za to může oxidace polyfenolů a hydrochinonů, což jsou aromatický alkoholy. Skupina -OH má snahu odštěpovat protony, jsou kyselé a proto se fenolu kdysi říkalo kyselina karbolová. Tahle reakce je podporována odebíráním elektronů, které -OH skupina tlačí do aromatického kruhu, hydrochinony jsou zkrátka silně redukující látky a na vzduchu se snadno oxidují na chinony, které obsahují dvojné vazby konjugované s aromatickým kruhem, což chinonům jednak dodává stabilitu a druhak se prodlužuje dráha, po které se elektrony můžou pohybovat podél molekuly, která se tak chová jako vodivá anténa a absorbuje světlo. Většina chinonů je výrazně žlutě zbarvená. Vratnost elektrochemické reakce mezi chinonem a hydrochinonem se využívala i v analytické chemii pro měření pH, protože rovnováha reakce jednoznačně závisí na kyselosti roztoku. Při opatrné oxidaci hydrochinonu bromovou vodou vzniká tzv. chinhydron, zajímavá sloučenina, která je výslednicí vzájemného působení oxidované a redukované formy, které jsou spolu navzájem poutány vodíkovými můstky v poměru 1:1. V Tahle sloučenina je tzv. donor-akceptorový komplex, protože v ní dochází k vyrovnání náboje mezi chinonem (kterému jakožto oxidované formě elektrony výrazně scházejí, je tzv. akceptorem elektronů) a hydrochínonem (kterému zase naopak výrazně přebývají, je dárcem elektronů, nebo-li elektronovým donorem). Výměna elektronů mezi aromatickými kruhy obě molekuly slepí do sendvičové struktury, která umožňuje pohyb elektronů na dálku (elektronovou vodivost) a tím pádem taky metalické chování a kovově lesklé zbarvení.
Koncem 60. letech min. století byly popsány donor-akceptorové komplexy mezi zvláště dobrými donory (jako tetrathiofulvalen, tzv. TTF) a tetrakyanochinodimethanem (TCNQ), jejichž molekulové komplexy mají kovovou vodivost. Na rozdíl od organických konjugovaných polymerů jako polyacetylen a polythiofen ale nejsou ohebné, jsou to bronzově zbarvené, křehké krystaly, které mají strukturu a chování solí. Dají se rozpustit v organických rozpouštědlech s přídavkem polymeru a po odpaření zanechávají jemnou síť jehličkovitých krystalků, které dodávají vrstvě elektrickou vodivost a mohou tak sloužit jako antistatické povlaky. Od té doby zájem o tyto materiály poněkud pohasl, ale nedávno bylo zjištěno, že při vzájemném kontaktu TTF a TCNQ dopovaných polymerů vzniká na rozhraní několik nanometrů tlustá kovově vodivá vrstvička, což může mít využití v elektronice a optoelektronice. Polymery se totiž dají překládat a lisovat a tím vzniknou zajímavé vodivé vrstevnaté struktury.
Nejmenší zlatou korunku na světě tvoří cyklus tvořený 36 atomy zlata, jež jsou navzájem spojeny kovalentními vazbami. Sloučeninu C576 H540 Au36 Fe36 N36 S72 · 10 CHCl3. 26 H2O stabilizujou navázaný organické skupiny a další atomy zlata mimo cyklus.
Ovulace byla poprvé nafilmována in-vivo. Vaječníky velikostí a tvarem připomínají velkou mandli. Povrch vaječníků je pokryt stovkama mikroskopických váčků – folikulů, obklopených pojivovou tkání, zvanou stroma. V plodném období jedné zdravé ženy dozraje 450 až 500 vajíček z jednoho miliónu vajíček, které jsou k tomuto vývoji předurčeny, již při narození. Zbývající v průběhu života postupně samovolně zanikají. V pubertě začíná zrání vajíček a můžeme pak folikuly ve vaječnících zastihnout v různé fázi vývoje. Uvolňování vajíčka z vaječníkového folikulu trvá asi 15 minut. Vpravo je tentýž proces nafilmovanej u králika.
Pokud má tedy žena pravidelný cyklus, probíhá ovulace zhruba 14 dní před prvním dnem menstruace. Vajíčko je schopno oplození 24 až maximálně 72 hodin, nejvyšší pravděpodobnost oplodnění spadá tedy do období 3 dny před až 1 den po ovulaci. Ovulační příznaky jsou pocity píchání nebo napětí v břiše, někdy drobné zašpinění, nebo větší množství ovulačního hlenu. Nárůst hormonů má vliv i na hlen obklopující děložní hrdlo, kterého je více a mění svoji strukturu - vypadá podobný vaječnému bílku. V ovulačním období vytváří struktura zaschlých slin opět obrazce stromečku, v tomto případě z krystalků soli. Vlastní růst folikulu je podporován hormonem, který se vytváří v mozku a nazývá se folikuly stimulační hormon (FSH). Folikul, který bude zrát a vyvíjet se v daném cyklu, je vybírán náhodně, ale u většiny žen se střídá levý a pravý vaječník. Může se aktivovat i více folikulů. Aktivovaný folikul zvětšuje svoji velikost a jeho buňky produkují hormony. V této fázi, která se nazývá folikulární, jsou to převážně estrogeny, které mj. podporujou růst děložní sliznice. Když folikul doroste určité velikosti, většinou se pak dál vyvíjí jen ten největší a ostatní zanikají. Pokud se to nestane a dozraje jich víc, může to vést ke dvouvaječným dvojčatům.
Když je folikul úplně zralý, mozek vyšle impuls ve formě dalšího hormonu - luteinizační hormon vylučovaný hypofýzou, ten vede k prasknutí folikulu a uvolnění vajíčka - ovulaci. Vajíčko pak putuje vejcovody směrem do dělohy, kde se v ideálním případě potká se spermií, dojde k oplodnění a uhnízdění - těhotenství. Zbytek folikulu kolabuje, ale buňky v něm zůstávají a k vytváření estrogenů si přibírají i progesteron. Pod mikroskopem je vidět jako žlutý, z toho název žluté tělísko (na obr, výše). Žluté tělísko přežívá 10-18 dní (u většiny žen je to 13-14 dní), tato fáze se nazývá luteální, a pokud nedojde k uhnízdění oplozeného vajíčka, tak odumírá. Tím se sníží a posléze zastaví produkce hormonů, což vede k odlučování sliznice v děloze a k menstruaci. Pokud dojde k oplození a zahnízdění embrya do dělohy, začnou buňky děložní sliznice produkovat protein hCG, který pomáhá žlutému tělísku přežít, a to dál a dokonce ve větší míře produkuje hormony. První den po poklesu estrogenů a progesteronu dochází ke krvácení a mozek začíná produkovat FSH a cyklus se opakuje.
V 25. června roku 2001 v indickém spolkovém státě Kerala v časných ranních hodinách obyvatele v okrese Kottayam vystrašil hlasitý ostrý zvuk, odlišný od hromobití – ostatně v tu dobu nebyla žádná bouřka. Někteří vědci zvuk později interpretovali jako sonický třesk meteoritického tělesa vstupujícího do atmosféry. Jenže to nebyl konec, nýbrž začátek. Pouhých několik hodin po události se na Kottayam snesl rudý déšť. A nebyla to ojedinělá událost. Podobné podivné deště, zabarvené drobnými částicemi, byly zaznamenány na více než stovce míst na velké části území státu Kerala, na přibližně eliptické území o rozměrech 450x150 km. Nejvíce jich spadlo během prvních pěti dnů, později četnost krvavých přeháněk exponenciálně klesala, poslední se však objevily ještě po 50 dnech. Jednalo se o jednotlivé krátké přepršky, omezené vždy na území o rozloze nejvýše několika km, a s ostrou hranicí oddělující je od oblastí, kde padal déšť normální. Jev netrval nikdy déle než pouhých 20 minut. Ne ve všech případech se jednalo o rudou vodu, vzácně se objevily i deště jiných barev. Déšť nechával červené skvrny na šatech. Některé byly růžové, jiné rudé jako od krve. Objevily se i barevné kroupy. Příčinou zabarvení byly očividně jakési neznámé částice.
Pak se záhadou začal zabývat Godfrey Louis, přírodovědec z univerzity Máhatmá Gándhího v Kottayamě. Zjistil, že během dvou měsíců v roce 2001 padal červený déšť v různých částech Kéraly. Louis tehdy přišel s odvážnou teorií, že jde o částice z kosmu, které se dostaly k Zemi na kometě. Pro většinu lidí to bylo velmi výstřední vysvětlení. Po čase se na problém pozapomnělo. Letos v lednu ale případ červeného deště opět ožil. Louis dělal různé pokusy a dospěl k závěru, že jde o biologické částice. Pod mikroskopem se jevily jako červená zrnka o průměru 4 až 10 mikrometrů. Rentgenová chemická analýza EDAX ukázala následující složení (zaokrouhleno): cca 50% uhlík, 45% kyslík, 3% křemík, dále Fe, Na, Al a Cl. Analýza CHN ukázala 43% uhlíku, 4,5% vodíku a 2% dusíku. To odpovídá složení biologických buněk. Červené částice z Kéraly ale nemají viditelné buněčné jádro a testy na DNA pomocí ethidium bromidu byly negativní. Na mililitr jich bylo kolem devíti milionů. Kubický metr dešťové vody obsahoval kolem sta gramů této hmoty. Louis s Kumarem vypočítali množství srážek, kdy padal červený déšť, a dospěli k závěru, že na zem se dostalo asi padesát tun této záhadné hmoty.
300 kalorií odpovídá dvoum hodinám psaní na MAGEO nebo půlhodině jízdy na kole a takhle toto množství energie vypadá v různejch potravinách. Překvapila mě kalorická hodnota želatinovejch medvídků a mrkve, kterou tímto vyřazuju z jídelníčku, stejně chytná hnusně...
O deoxyribonukleový kyselině DNA a její dvojitý šroubovici asi každej slyšel, ale jak ta látka vlastně fyzicky vypadá? Tvoří rosolovitou hmotu tvořenou vláknitejma molekulama, kterou lze snadno izolovat z dělících se buněk, například kvasnic nebo bakteriálních kultur a po šetrným vysušení vysublimováním ledu ze zmražený suspenze ve vakuu (tzv. lyofilizace) vypadá jako vata. Bez ochrannejch bílkovin je to choulostivá látka a její molekuly lze potrhat už světlem nebo nešetrným mícháním. Kyselina se jí říká proto, že se rozpouští v hydroxidu, ale to je taky její konec - molekuly vody její hydratovanej řetězec okamžitě rozcupujou na kousky. V buňkách se proto nevyskytuje volně, ale sbalená do balíčků pomocí zásaditejch ochrannejch bílkovin - histonů.
Pro rentgenografické stanovení struktury je důležité připravit co možná největší krystal DNA, což ale není vůbec jednoduchý, protože tvoří vláknitou polymerní hmotu (viz obr. vpravo), která se v roztoku rychle degraduje. Největší doposud připravenej monokrystal DNA není větší než dva milimetry a byl připraven řízeným srážením chloridem hořečnatým z roztoku hexylen=glykolu (2-methyl-2,4-pentandiolu MPD), který se často v mikrobiologii používá na šetrné rozpouštění biologického materiálu.
Jak získat DNA z čehokoliv živýho?
1. vezměte libovolný biologický materiál (např. zelený hrášek, cibuli, špenát, kuřecí játra, atp.) v množství asi 100 ml, přidejte špetku kuchyňské soli (stačí méně než 1/8 lžičky), asi 200 ml studené vody a dobře rozmixujte. Mixer oddělil jednotlivé buňky biologického materiálu od sebe. 2. Nalijte vzniklou „polévku“ do skleničky a přidejte kapalný detergent v objemu asi 1/6 celkového množství (asi 2 polévkové lžíce). Může to být libovolný prostředek na mytí nádobí, např. Jar, Pur, apod. Dobře rozmíchejte a nechte v klidu asi 5–10 minut. Ze směsi odlijte do zkumavky, do cca 1/3 výšky. Detergent naruší buněčné stěny a stěny buněčných jader. 3. Do zkumavky přidejte pár kapek enzymu, který šetrně rozpouští buněčné membrány. Potřebný enzym obsahuje např. kapalina na čištění kontaktních čoček nebo čistý ananasový džus. Zamíchejte velmi jemně a opatrně – nyní už máte ve zkumavce vlákna DNA a hrubým mícháním by se polámala. Enzym oddělí DNA od ostatního buněčného materiálu. 4. Opatrně po skle přilejte do zkumavky alkohol (stačí denaturovaný líh) tak, aby vytvořil nad směsí vrstvu o přibližně stejné tloušťce. Nemíchejte! Po chvilce se začne do alkoholové vrstvy oddělovat DNA. Opatrně pinzetou nebo háčkem můžete pomoci vytahovat vlákna do horní čiré vrstvy. Ten bělavý chuchvalec nitek – to je DNA organismu, který byl na počátku vašeho pokusu.
V laboratorním zařízení DNA namnožit z nepatrnýho vzorku dodaný DNA, nebo dokonce nechat vyrobit na míru jen na základě odmajlovaný sekvence nukleotidů v počítačem řízený aparatuře. Protože kšeft je kšeft, firmy který se tim zabejvaj tuhle službu prováděj anonymně, takže když si zaplatíte, nasyntetizujou vám DNA libovolný brebery, kterou si nadiktujete, nebo vám namnožej DNA třeba z vlasů vaší babičky.
Fotokopie článku [Nature 171: 736 - 737, 1953], ve kterém dvojice chemiků James Watson a Francis Crick před 55 lety odvodili dvoušroubovicovou strukturu DNA na základě rentgenového difraktogramu publikovaného Dr Rosalind Franklinovou v nepublikované MRC zprávě o rok dříve, ve které je šroubovicová struktura zmíněna. Franklinová ale na rozdíl od Watsona a Cricka Nobelovu cenu za chemii c roce 1962 nezískala, protože umřela v roce 1958 na rakovinu., tj. o 4 roky dřív než byla Watsonova skupina nominována. Její smrt ale nebyla pravým důvodem pro to, že její jméno nebylo v té době spojováno s tímtoobjevem. Watson a Crick její příspěvek k odhalení struktury a významu DNA neuvedli u roce 1953 v článku v Nature, ve kterém představili závěry ze svých výzkumů. Watson ji dokonce ve své biografii o DNA, která vyšla o deset let později (ve které o ní hovoří jako o Rosy, což bylo pojmenování, které neměla ráda) vylíčil jako uzavřenou, hádavou, zkrátka nemožnou asistentku. Kvůli napjatým vztahům s Wilkinsem odešla z Londýnské Královské koleje a věnovala se výzkumu v oblasti virologie. Zde dosáhla velkých úspěchů (během pěti let publikovala 17 článků, mj. významně přispěla k analýze struktury viru tabákové mozaiky, který má taky spirálovitou strukturu.
Z difraktogramu DNA lze vyčíst řadu informací o struktuře krystalu, např. šroubovicová struktura vyplývá z kosočtvercového rozložení reflexí ve tvaru diamantu. Svislá vzdálenost mezi tečkama udáv počet nukleotidových jednotek na závit šroubovice a počet reflexí v diamantovém obrazci odpovídá počtu opakujících se struktur v molekule a chybějící čtvrtý řádek skvrn indikuje dvojšroubovici (viz simulační program HELIX)
Virus HIV způsobující se množí tak rychle, že se z toho bílý krvinky doslova vopupínkujou. Virus napadá primárně CD4+ buňky, což je typ T-lymfocytů odpovídajících za řízení imunitní odpovědi. Sestavení viru ze zdrojových bílkovin na povrchu buňky netrvá ani šest minut (viz zrychlené video níže). Virus proniká do jádra napadených buněk a čas od času se namnoží, obvykle v případě, kdy je organismus nějak oslaben, a infikuje další buňky. Jeho postup je pomalý, ale nezadržitelný.
Spodní sada snímků zachycuje "životní" cyklus viru HIV. Termín "život" je zde vhodný brát s rezervou, protože virus HIV tvoří jen malej krystalek nejnutnějších bílkovin a spirálku RNA s návodem na jeho replikaci - víc se do něj nevejde. Virus na povrchové membráně buněk krystalizuje z bílkovin, které pro něj buňka vyrábí na základě jeho RNA (HIV je tzv, retrovirus, využívající reverzní transkripce RNA do DNA a schopnost integrace této DNA do genomu hostitelské buňky. Všechny potřebné bílkoviny si virus nechá od svého hostitele vyrobit na místě (srvn. další animace zde). Hotovej virus se pak od buňky odloučí a infikuje další buňky. Virus v lidském organismu přežívá v mízních uzlinách obklopujících střevo. Protože je tak HIV malej, napadený krvinky můžou na sobě parazita nosit dlouho, aniž je zahubí. Ostatně samotný bílý krvinky byly původně parazity, který se v krvi savců zabydleli a samotný dejchací orgány buněk (mitochondrie) jsou taky bejvalý parazitický viry, ze kterejch se stali symbionti. K pohlcování buněk druhými v organismu dochází běžně (tzv. "entóza"), mohou se tak likvidovat např. nebezpečné zárodky zhoubných nádorů.
Fosforovodík čili fosfan, PH3, jest plyn bezbarvý, zapáchající pronikavě hnilými rybami, nad míru jedovatý. Strojí-li se vařením sehnaného žíravého louhu draselnatého s trochou fosforu, jest samozápalný a každá bublina jeho, z vody vystupující, slabým výbuchem se vznímá, čímž vznikají bílé kroužky kyseliny fosforečné, ježto ve vzduchu vystupujíce, širšími se stávají. Pouští-li se plyn takto připravený trubicí skleněnou, mocně ochlazenou, vylučuje se z něho kapalina bezbarvá, velice těkavá a ve vzduchu samozápalná; jest to fosfan kapalný, P2H4, a od něho pochází samozápalnostfosforovodíku plynného. Byl-li fosfan úplně čist, jak vzniká na př. rozkladem jódidu fosfornatého žíravým draslem, není samozápalný, ale zapaluje se ihned, dá-li se do něho hůlka skleněná, namočená do dýmavé kyseliny dusičné.
Fosforovodík kapalný rozkládá se snadno na světle a ještě rychleji chlórovodíkem ve fosfan plynný a tuhý, P4H2, jenž jest kyprý žlutý prášek, bez vůně a chuti, jenž udeřením nebo zahřátím při 200°C se zapaluje. Z roztoků solí měďnatých a stříbrnatých vylučuje fosfan plynný černé sraženiny (fosfidy), které se skládají z mědi neb stříbra, sloučených s fosforem. S jódovodíkem slučuje se fosfan plynný v jódid fosfornatý, PH4I, jenž hrání v bezbarvých krychlích a již vodou a rychleji žíravinami rozkládá se ve fosfan a jódovodík. Kdysi vysvětlovali, ač neprávem, řídký úkaz bludiček, jež objevují se někdy v bažinách.
Na videu je vidět vývoj fosfanu z přípravku Delicia Gastoxin, který obsahuje asi 50% fosfidu hlinitého a ve styku s vodou se rozkládá za vývoje fosforovodíku, který se samovolně vzněcuje. Na kádince se přitom usazuje nálet směsi oxidů fosforu a červeného fosforu, vznikajícího rozkladem fosfanu. Přípravky jako Adezin nebo Gastoxin se používají k hubení myší v obilných silech, kde se fosfid zahrabe do vrstvy obilí zakrytého plachtou a vlhkostí postupně uvolňuje jedovatý fosfan. Za zmínku stojí, že se vznikem fosforovodíku při hnití občas vysvětlují případy záhadného samovznícení lidských mrtvol.
Při zahřívání řada látek mění svou krystalickou strukturu a díky zvětšení STM (skenovacího tunelovacího mikroskopu) je dnes možný pozorovat tyhle změny takříkajíc na vlastní voči..
V případě, že je změna struktury doprovázená změnou barvy, říká se takový látkám termochromní, nebo taky termoskopický. Na videu vpravo je jedno z mnoha možnejch potenciálních využití: inteligentní obaly změnou barvy upozorní na horkej obsah nebo netěsnící víčko. Termochromní tapety mění svůj vzor v závislosti na teplotě místnosti. Několik ukázek použití termochromních pigmentů, který teplotu indikujou vratnou změnou barvy.
Termochromní hrníček za 25 dolarů. Prázdný hrníček je černý s nápisem OFF, ale pokud do něj nalijete horkou kávu nebo čaj, hrníček zbělá a zobrazí se nápis ON.
Patentovaný víčka na kafe indikujou změnou barvy teplotu obsahu. Ukázka termochromního nátěru - jedná se o směs speciálních pigmentů, který sou citlivý na teplo. Takže pokud napustíte vanu nebo umyvadlo horkou vodou, tak vám takto krásně změní barvu (video). Cena jednoho cca 4 litrového balení barvy je něco kolem 150 dolarů.
Směs pro demonstraci chemiluminiscence obsahuje 4,0 g NaHCO3 a 1,0 g Na2CO3, 0,10 g NH4CO3, 0,04 g luminolu C8H7N3O2 (3-aminophtalhydrazide) a 0,10 g síranu měďnatého CuSO4.5H2O s přídavkem barviva. Ke směsi se přiliije 40 ml 3% peroxidu vodíku H2O2. Modré zbarvení vytvoří 9,10-diphenylanthracen, zelené 9,10-bis(phenylethynyl)anthracen, žluté 1-chloro-9,10-bis(phenylethylnyl)anthracen, oranžové 5,12-bis(phenylethylnyl)-naphthacen (Rhodamin 6G) a červené Rhodamin B
Bróm je tmavohnědá olejovitá kapalina s kovovym leskem, dobře se rozpouští v organických rozpouštědlech a při zahřívání uvolňuje spoustu oranžovejch par protože těká při 60 ºC, barví a rychle leptá do hloubky pokožku. Dejchat se rozhodně nedá, ale podráždění většinou rychle odezní, plyn se drží při podlaze. Není tak reaktivní jako chlor a často se používá v organický chemii, protože se dá dávkovat jako kapalina a je s ním lehčí práce, než s chlorem. Na obrázku a videu níže je průběh bouřlivý reakce hliníkovejch hoblin a fólie s bromem. Hlinkový částice plavou na bromu a hoří v jeho parách za vzniku par bromidu hlinitýho AlBr3. Část bromu a bromidu hlinitýho se reakčním teplem vypařuje a uniká z kádinky. Přítomnost par bromidu hlinitýho se projevuje jako bílý dýmy, protože rychle reaguje se vzdušnou vlhkostí za hydrolýzy a vzniku bromovodíku. Protože afinita hliníku ke kyslíku je ještě mnohem vyšší, než k brómu, jde páry bromidu hlinitýho zapálit a pak shoří na dým oxidu hlinitýho a páry bromu, kterej se za zvýšený teploty s kyslíkem neslučuje.
Čistej bromid hlinitej AlBr3. je bezbarvá, snadno tající látka, která se snadno hydrolyzuje a s vodou reaguje za exploze. Pro svý vlastnosti silný Lewisovy kyseliny je často využívanej jako katalyzátor v organický chemii pro tzv. elektrofilní substituce, jmenovitě tzv. Friedel-Craftsovy alkylace a acylace, protože z uhlovodíků odčerpává elektrony podobně jako nitroskupina a mění je v reaktivní kationty, který pak reagujou iontovým mechanismem jako soli. Např. benzen se ve styku s bromidem hlinitým rozpouští na tmavou kapalinu, ze který jde elektrickým proudem vyloučit polymer benzenu, tzv. polyparafenylen (PPP) s kovovými vlastnostmi (benzen se přitom alkyluje sám sebou a polymeruje). Na řadu dalších látek bromid hlinitej působí jako dopant způsobující děrovou vodivost a mění je v tzv. organický polovodiče, který mohou sloužit k výrobě např. tzv. organických LED diod (OLED displeje).
Dihydrogen monoxid (DHMO) je nebezpečná kapalina obsahující mj. žíravé protony a hydroxoniové radikály. Je bez chuti a výrazného zápachu, ale jeho pára může způsobit smrtelné popáleniny a jeho vdechnutí dokáže rychle usmrtit i zdravého muže. Přesto se v široké míře používá jako průmyslové rozpouštědlo, při výrobě pěnového polystyrenu, v jaderných elektrárnách, při výrobě chemických zbraní v tajných vojenských laboratořích, běžně ho používají nadnárodní monopoly, teroristé i extrémistické sekty. Není divu, že DHMO rozsáhle kontaminuje životní prostředí: tvoří hlavní součást kyselých dešťů, způsobuje mnoho vážných silničních nehod a vědci ho objevili v řekách, v oceánech, v atmosféře i hluboko v antarktickém ledu. Úpravny pitné vody ani čistírny odpadních vod si s ním nedokážou poradit. Obsahují ho i potraviny a nápoje denní spotřeby, narazili byste na něj i v nemocnicích a školních jídelnách. Továrny ho ve velkých množstvích vypouštějí do přírody a dosud neexistuje zákon, který by jim to zakazoval. I u nás si tato látka každoročně vyžádá několik lidských životů
Ke všemu je tento zákeřný jed silně výbušný a k k explozi stačí ochlazení pod 0º C, jak dokazuje toto QuickTime videu (4 MB MOV). Litinovej granát je na něm naplněnej nadkritickým množstvím DHMO a po zašpuntování je zmraženej ve směsi suchého ledy a acetonu (s teplotou kolem -85° C). Tuhnoucí monoxid exploduje a granát energicky roztrhne. Toto video tedy apeluje na vlády Spojených národů, aby se rozhodně postavily proti šíření této nebezpečné chemikálie všemi dostupnými přostředky: tam, kde dostupné prostředky selhávají, třeba i formou globálního oteplování.
Sírová fumarola (přírodní výron oxidu uhličitého s příměsí par síry) White Island, New Zeland. Sírové krápníky a depozity ze sopky Velirang ve východní Jávě a těžba síry domorodci tamtéž...
Evoluční výhoda oka hmyzu a korýšů je, že umí rozeznávat polarizovaný světlo. Např. včely podle něj tancujou svý tanečky a sarančata se díky polarizovanýmu světlu orientujou v krajině, protože vodní hladina polarizuje světlo odrazem a hmyzáci tudíž vědí, že tam nesmí přistát. Díky polarizovanýmu světlu umí včely odhadnout koncentraci cukru nektaru, protože cukrovej roztok stáčí rovinu polarizovanýho světla a v polarizovaným světle hraje všema barvama. Tenhle efekt vykazuje nejen roztok cukru, ale i zrna škrobu a celulózy (celofán). Proto se celofánová fólie bude v polarizačním filtru jevit jako krásně barevná v závislosti na tlouštce. Mšice a pod. hmyz tak může snadno na dálku odhadovat tloušťku průsvitnejch celulózovejch slupek a svoje šance se snima prokousat.
Asi 7 cm velký dravý garnát druhu Gonodactylus smithii má pravděpodobně nejsložitějsí oči v živočišné říši, které vidí barvy počínaje ultrafialovou až po infračervenou. Tito garnáti vidí svět až ve 12 primárních barvách, tedy čtyřikrát více, než lidé. A zároveň mohou měřit šest různých druhů polarizačních světel. Většina živočichů, jimiž se garnáti rádi živí, jsou průhlední a v mořské vodě je velmi obtížné je vidět. Když jsou plní polarizujících sacharidů, pak rozzáří v pestrých barvách jako vánoční stromeček, takže garnáta přilákají.
Tenký vrstvy volně se vznášejího graphenu lze vytvoři nanesením graphenu na křemikovou podložku s oxidovou vrstvou a napařením jemných zlatých proužků s mikronovým rozestupem. Po rozpuštění oxidu křemičitého ve fluorovodíkové kyselině se graphen oddělí od podložky. Jeden čtvereční mikrometr zvlněné membrány obsahuje asi 30 milionů uhlíkových atomů.. Lze na něm vytvořit nevodivou monoatomární vrstvu oxidací organokovových sloučenin hliníku a vytvořit tak PN přechod.
Graphenové vrstvy se vyznačujé vysokou vodivostí (cca 1.0 μOhm·cm, což je asi o třetinu lepší vodivost než měď). To je způsobený tím, že pohyblivost elektronů v graphenu je teoretický neobyčejně vysoká, cca 200000 cm2/Vs, nanotrubek cca 100,000 cm2/Vs zatímco pohyblivost elektronů v křemíku je jen 1400 cm2/Vs a pohyblivost v nejrychlejším polovodiči (InSb) je 77000 cm2/Vs. Přesto je vodivost grafitu za obyčejné teploty nízká, protože na rozdíl od kovů je volných elektronů v grafitu poměrně málo a proto se v něm elektrony musí k dosažení stejného proudu pohybovat mnohem rychleji, než v např. mědi. Proto je pohyblivost elektronů v běžných vzorcích graphenů řádově nižší, jen asi 10000 cm2/Vs.
Kovová guma vzniká střídavým namáčením latexu a jemných kovových částic, které se k sobě poutají elektrostatickými silami za vytvoření lehkého, ale dobře elektricky vodivého polymeru (video).
Fotoreologický vlastnosti maj kapaliny, jejichž molekuly mění tvar po ozáření, např. kyselina trans-ortho-methoxyskořicová kyselina (používaná ve fotorezistech v polovodičovém průmyslu), která po ozáření přechází na energeticky bohatší cis-formu. Změna viskozity se projeví, když se molekuly smíchaj s vhodnou povrchově aktivní látkou s dlouhými řetězci, na kterou se deformované molekuly selektivně vážou a tím mění jejich tvar. Po osvětlení se z hustýho hlenu stane řídkej hlen.
Konformační změna molekuly je vidět pod v polarizovaném světle, protože tran-molekuly stáčej rovinu polarizovaného světla (ve skutečnosti tvoří nematický kapalný krystal), zatímco cis-forma nikoliv (viz youtube video). Všiměte si kvantovýho charakteru vln, který vznikaj v houbovitý struktuře při deformaci podobně jako při deformaci houbovitý struktrury vakua a který jsou v kapalině vidět při pozorování v polarizovaným světle. Při přerušení třepání tyhle struktury částečně zamrznou a můžou tak sloužit jako model paměťových vlastností clusterů vody a dalších kapalin s vláknitou polymerní strukturou a možná i lidského mozku..
Vzoreček anthokyanu delfinidinu na zdi Ústavu bioniformatiky ve Virginii. Delfinidin (2-[3,4-dihydroxy-5-(3,4,5-trihydroxy-6-hydroxymethyl-tetrahydro-pyran-2-yloxy)-fenyl]-5,7-dihydroxy-3-(3,4,5-trihydroxy-6-hydroxymethyl-tetrahydro-pyran-2-yloxy)-chromenylium) je základní barvivo rybízu nebo červeného vína, ale jméno má podle rostliny Ostrožky stračky z čeledi pryskyřníkovitých, která zase svoje jméno získala podle tvaru květů - jejich ostruha ("ostroha") má tvar skákající ryby. Anthokyany jsou v kyselým roztoku (např. octa, nebo citronový šťávy) červený, v zásaditým (alkalickým) roztoku, kde je koncentrace vodíkovejch iontů nízká získávaj fialovou až modrou barvu. V kompotu z červené řepy je obsažen příbuzný betanidin,.
V silně alkalickým roztoku (soda na praní, Savo nebo žíravej louh) anthokyany přecházej na bezbarvý nebo světle žlutý leukobáze (basis = zásadní, zásaditý, leukos - bílý, bělavě zbarvený), protože odštěpení protonu doplní do molekuly chybějící elektrony a tím znemožní jejich pohyb, asi jako když obsadíme všechna volná místa v tramvaji. Kytky změn barev často používaj pro řízení barvy barvy v květů v průběhu odkvétání, aby přilákaly ke květům co nejvíc různejch druhů opylovačů současně. Opylený květy modraj, a tím se stávaj pro běžný opylovače obtížně viditelný. Ti zase dávaj na oplátku přednost květům, který zrovna opylení potřebujou..
Dvě ukázky netradičních ledovejch krystalů: sněhová srstka a sněhový supervločky. Sněhová srstka je příkladem nukleace, podobně se pěstují nanotrubky a whiskery, kdy vlákno roste od volného konce, na kterém je zachyceno nukleační jádro, které růst krystalu katalyzuje. Velká vločka je důsledkem rychlého růstu krystalu v proudícím vzduchu v závětří na okraji střechy.
I když hodně informací čteme z monitorů, mnoho lidí má raději dokumenty v papírové podobě. Ovšem třeba tisk běžných e-mailů je velmi neekologický. Společnost Xerox vyvinula speciální papír, na němž se tisk po určité době sám smaže. Papír tak můžete používat stále dokola, což může vést ke snížení spotřeby papíru.
Základem technologie jsou sloučeniny, které při absorbování denního světla mění barvu. V současném stavu vývoje se papír smaže za 16 až 24 hodin. Naráz je možné papír smazat působením tepla. Prototyp takové tiskárny (video) používá pro tisk LED diody.
Vzácné plyny ("Hele Nech Arga Kráčet s Xénií Ráno", nebo "Helena Nechtěla Arogantního Krále Xénona Ranit"), které jsou stopovou součástí vzduchu tvoří sloučeniny jen neochotně, protože jejich atomové orbitaly obsahují všechny vrstvy kompletně zaplněné elektrony. Nicméně ty jsou poutané u těžkých vzácných plynů (kryptonu a xenonu) jen slabě, takže je lze silnými oxidačními činidly odtrhnout za tvorby chemických sloučenin. Pro výrobu sloučenín vzácných plynů se používá nejčastěji fluor, protože je to nejreaktivnější prvek, v poslední době ale roste zájem o bezfluorovou chemii vzácných plynů. P rvní sloučeninu xenonu hexafluoroplatičitan XePtF6 (na obr. vlevo dole) se podařilo vyrobit v roce 1962. Nedávno bylo získáno 22 sloučenin typu HNgY (Ng - vzácný plyn, Y - elektronegativní prvek): HXeCl, HXeI, HKrC3N atd. Všeobecná metoda jejich získávání je fotolýza vzácného plynu (rozklad působením světla) za nízkých teplot při 9 stupních Kelvina a následné zahřívání k odstranění vedlejších produktů. Byla tak připravena i sloučenina HXeOXeH tvořená řetězci (Xe-O)n, zatím nejlehčí molekulou se dvěma atomy xenonu.
Difluorid xenonu XeF2 který je ze sloučenín vzácných plynů asi nejstálejší, tvoří bezbarvý smradlavý krystalky sublimující při 114 °C. Má dokonce průmyslový použití, využívá se k selektivnímu leptání křemíku v plynné fázi v polovodičovém průmyslu (2 XeF2 + Si → 2Xe + SiF4). Vodou se rozkládá za vývoje xenonu a fluorovodíku a malého množství trioxidu XeO3 :XeF6 + 3 H2O → XeO3 + 6 HF. Žlutý výbušný oxid xenonový XeO3 s vodou tvoří kyselinu xenonovou, podobně jako oxid sírový kyselinu sírovou, která je jedno z nejsilnějších oxidačních činidel.
Chemiluminiscence není omezená jen na organický sloučeniny. K chemiluminisceni dochází např. při smíchání chladného roztoku chlornanu a peroxidu vodíku nebo zavádění chloru do louhu. Zatímco normální kyslík tvoří molekuly dimeru O2, při reakci se přechodně tvoří kyslík v atomárním stavu. Při spojování atomu kyslíku do molekul vzniká silné záření s vlnovou délkou 633,4 nm, což je právě tak akorát na hraně viditelného spektra, takže tmavočervené světélkování lze ve tmě pozorovat i pouhým okem (viz animace z průběhu pokusu)
Cl2 + 2 NaOH ----> NaOCl + NaCl + H2O H2O2 + OCl- -----> ClOO- + H2O ClOO- -----> O2 + Cl-
V téhle práci je popsaná oranžová chemoluminiscence z redukce roztoku obyčejného manganistanu draselného slabě kyselým polyfosfátovým roztokem borohydridu sodného. Zdrojem světla jsou v tomhle případě excitované manganaté ionty Mn2+
WANG: Monomolekulární vrstva grafitu je vodivá asi jako měď. V grafitu jsou na sobě monovrstvy všelijak naplácaný přes sebe a to vodivost snižuje. Jde ji ale zvýšit dopováním grafitu jodem nebo alkalickými kovy, které grafitové vrstvy přemostí tvorbou interkalátů. Video znázorňuje připravu draslíkovýho interkalátu KC8. Reakce proběhne jednoduše smícháním roztavenýho draslíku s práškovým grafitem v inertní atmosféře, čímž vznikne bronzově zbarvenej kovově lesklej prášek, kterej lze za nepřístupu vzduchu přechovávat beze změny. Na vzduchu se interkalát rychle oxiduje za vznícení, protože draslík je v grafitový struktuře vázanej jen slabě a zahříváním ho jde z grafitu úplně vypudit.
Nejrychlejší "nanomotorky" na světě jsou tvořené částicemi zlata a platiny v roztoku peroxidu vodíku. Platina rozkládá peroxid na kyslík a vodu a vznikající plyn pohání částici dopředu jako nanoraketu rychlostí cca 10 μm/sec (tloušťka lidského vlasu je asi 130 μm). Připojení nanotrubek k částicím zlepšuje reaktivní pohyb až na 60 μm/sec a přídavek hydrazinu k peroxidu vodíku ji zvýší až na 200 μm/sec.
Krátce potom, co se vědci naučili rozptylovat grafitové lupínky ultrazvukem v roztoku hydrazinu a dimethylformamidu (DMF - viz vzoreček vlevo dole) se objevily první aplikace grafenových vrstev pro přípravu vodivých vrstev pro solární články a LCD panely. Graphen má výhodu ve své vysoké elektrické vodivosti, současně je velmi levný a k dosažení vodivé vrstvy stačí jen monomolekulární vrstva, která je přitom velmi stabilní a lze ji nanášet zastudena. To představuje velkou technologickou výhodu oproti vodivým průhledným vrstvám na bázi oxidů titanu, cínu, india nebo antimonu, které se musí kvůli vysokým teplotám nanášet na keramické povrchy (sklo), které jsou křehké, neohebné a málo mechanicky odolné. Formamid je nejjednoduší organická sloučenina čpavku a kyseliny mravenčí. Dimethylformamid vznikne záměnou čpavku za dimethylamin. Všechny amidy jsou podobně jako voda silně polární a dobře rozpouštěji anorganické soli, ale uhlíkové radikály jejich dielektrickou konstantu ještě zvyšují . Pro rozptylování grafitu se používá proto, že jeho molekuly silně smáčejí gravitové vrstvy a vnikají mezi ně, čímž usnadňují rozpad grafitu na šedivou kaši složenou z monomolekulárních lupínků grafitu. DMF je současně inertní, protože je nemůže odštepovat protony, takže sodík s DMF prakticky nereaguje. Ten paradox (polární ale aprotické rozpouštědlo, které solvatuje pouze kationty) se v organické chemii často využívá pro nukleofilní substituce, protože lze v polárním prostředí provádět zajímavé reakce, známé spíš z anorganické chemie, které by byly ve vodném prostředí nemožné kvůli rychlé hydrolýze a protonizaci.
Čím víc amidových skupin je na molekule navázáno, tím se molekula stává polárnější a současně stabilnější. Hexamethylentetraamid kyseliny fosforečné (HMPTA) je ceněné, ale obávané super-rozpouštědlo kvůli své silné karcinogenitě podobně jako DMF, proto se v praktických aplikací nahražuje dimethylsulfoxidem. Rozpouští i nejodolnější polymery, jako epoxidové pryskyřice, nebo je alespoň mění na rosolovitý gel, používá se proto pro přípravu kapalných iontoměničů, používaných pro separaci radioizotopů, které pevné polymery narušují. Nereaguje ani s fluorem ani s alkalickými kovy, ty se v něm rozpouštějí podobně jako v kapalném čpavku na modrý roztok, obsahující solvatované elektrony. Používá se proto i v anorganické chemii pro různé redukční reakce, např. v organokovové chemii.
Pro úplnost dodám, že je mi jasný jak mužou být důležitý s tím spojený finanční otázky, ale řek bych, že takovýhle myšlence většinou jen škoděj a osobně mi sou ukradený.
Myslim, že mi do problému homeopatie zapadá několik věcí. V první řadě je to způsob, jakým se buduje imunita (ale i alergie) organismu. Lidsk7 genetický aparát neobsahuje jen DNA, ta je dobrá jen na takový ty koncepční věci při dělení organismu. Ale v životě lidským je řada situaci, kdy je třeba zareagovat interaktivně. Proto naše geny z větší části tvoří "genetickej balast", tvořenej RNA. Když organismus napadne nějaká cizorodá látka (ať už ji produkuje baktérie, GMO kukuřice, pylový zrno nebo cokoliv jinýho), organismus hrábne do RNA zásob a začne z nich rychle generovat různý proteiny, který by potenciálně mohly s tou bílkovinou zreagovat a tim zablokovat i jejiho potenciálního nositele. A proto horečnatě syntetizuje různý varianty imunoglobulinů a když se trefí, tak koncentrace antigenu prudce poklesne, protože se naváže na cizorodou látku. To je pro imunitní systém signál, že se trefil.
Když jíme GMO kukuřici, neco takovýho nefunguje, protože v potravině neustále přijímáme další a další dávky Bt-toxinu, kterej má sice hubit motýly, ale imunitní systém s ním v naší potravě nepočítal (je to látka baktérií velmi příbuzných tetanu a organismus ví, že s takovejma sračkama nejsou žádný žerty). A tak mutuje a vyrábí imunoglubuliny dál, jaksi do zásoby. Jenže tím se stane imunitní systém nestabilní a pak zareaguje i na neškodnou bílkovinu, protože v sobě udržuje protilátky na všechno možný. A to je alergie. Alergie nikoliv na Bt-toxin nebo GMO kukřici, ale na něco úplně jinýho, třeba kočičí chlupy.Dál s problémem homeopatie souvisí tenhle fyzikální experiment. Vezmeme trochu lihu do zkumavky a rozpustíme v něm inkoustovou tužku. Pak ten roztok vylijeme a vypláchneme vodou. Jednou, dvakrát, tisíckrát. Je teď zkumavka čistá? Napohled jo. Ale když do ni nalejeme zase trochu lihu, roztok se výrazně obarví. Rozpustí se v něm totiž ta methylová violeť co zůstala nepozorovaně adsorbovaná na stěnách. A to je ten často přehlížený aspekt decimálního ředění - že totiž od určitého stupně koncentrace látek v roztoku neklesá geometrickou řadou, ale jen lineárně. Takže rozhodně nelze mluvit o koncentracích jedné molekuly v kbelíku vody - ty koncentrace jsou daleko vyšší a můžou bejt stále fyziologicky významný. Notabene v případě tzv. práškových homeopatik, kdy se vlastně účinná látka jen opakovaně rozpatlává po povrchu práškovitýho nosiče - pak může být obsah účinný látky v takovým homeopatiku díky silnejm povrchovejm jevům analyticky dokazatelnej.
Konečně do hry vstupujou speciální vlastnosti vody. asi každej zná Mpemba efekt - horká voda po vychladnutí zmrzne rychlejc, než odstátá studená, protože je depolymerovaná. Známej je taky příznivej účinej pramenitý, tekoucí vody ve srovnání s vodou stojatou nebo čerstvě převařenou. Voda se chová jako polymer složenej z ikosahedrických clusterů, který dokážou držet tvar tak trochu jako chuchvalce želatiny. To bylo prokázaný i tzv. zpožděnou viskozitou vody po rozmíchání se chová jako tixotropní polymer, kterej stání zželatinovatí a zhoustne. A ty clustery vody na sebe můžou přijímat různej tvar v závislosti na chemickým složení látek, se kterejma přišly do styku. To bylo nedávno nepřímo prokázaný experimentama s polymerizací DNA, kdy se jednotlivý části molekul vzájemně našly i při velkým ředění. Jedna molekula látky tak při intenzívním míchání může vytvarovat spoustu clusteru vody. A ty se můžou vůči membránám buněk chovat jako skutečný biologicky aktivní látky a spouštět v nich imunitní reakce, protože v důsledku kvantově mechanickejch jevů indukujou v podkladu podobný elektronový struktury jako látky, který je vytvarovaly. Říká se tomu kvantová fata morgana - skupina atomu může vymodelovat ve svým okolí další fiktivní atom nebo možná i celý složitější molekuly. O bílkovin stačí k dosažení určitý imunitní reakce je prostorová konformace molekuly, není nutný mít původní látku, která bílkovinu vytvaruje. Takže je možné vyvolat i imunitní reakci bez látky, nebo prostřednictvím polymerních clusterů i s mnohem menším množstvím aktivní látky, než by odpovídalo čistě matematickýmu ředění.Při tom formování clusterů nemusí hrát roli jenom to ředění, ale právě to intenzívní míchání, čili tzv. "dynamizace homeopatik", která je důležitou, byť zcela empirickou součástí jejich přípravy. Clustery vody se v klidu podle chemikálie rozmazaný na stěnách nádoby nevytvarujou, ale když se s nima třepe, získaj jejich otisk. Přirovnal bych to k třepání pětikoruny v pytlu želatinovejch medvídků - když se s pětikorunou jen tak promíchaj, zůstanou v původním tvaru, ale když se s ní intenzívně protřepaj, bude mít každej medvídek na zádech otisk českýho lva.
Chemická reakce 1500 2l lahvi CocaCola a Menthos najednou v Belgické Lovani + klasické video
Maturitní práce gymnázia Frýdlant - nevim kam to dát, tak nechám odkazy tady.
Animovaná tvorba, Klub českých turistů v Novém městě pod Smrkem, Výskyt hub v oblasti Hájský les, Nezaměstnanost na Frýdlantsku, Ekosystém v okolí Ferdinandova, Čokoláda, Geometrický hlavolam, Výskyt dravých ptáků v okolí Arnoltic, Lososovité ryby v lokalitě řeka Smědá, Papoušek žako šedý liberijský, Poruchy pohybového aparátu u studentů Gymnázia Frýdlant, Výrazové prostředky psa domácího, Silice v rostlinách, Péče o okrasné rostliny na záhonech mojí babičky, Liebigové na Liberecku, Hrobky majitelů frýdlantského zámku, Motivace, Pravěké osídlení Frýdlantska, Viktoriánská Anglie, Komunisté mezi námi, Likvidace odpadu ve Frýdlantě, Vodní elektrárny, Drogová problematika u studentů Gymnázia Grýdlant, Divadelní hry bratří Čapků, Vegetativní období rajčete Tornádo, Chov krajty královské v umělém prostředí, Florencie
S touto lžičkou odvážíte vždy stejné množství. Zabudovaná váha dokáže rozpoznat až desetinu gramu v rozpětí 0.1 až 300g
Malá bičíkatá vodní baktérie Caulobacter crescentus žije v řekách, kde se umí přilepit k podkladu nejpevnějším známým lepidlem v biologický říši, který je 5x pevnější, než nejlepší syntetický lepidlo. Jedna baktérie udrží zátěž 0.11 - 2.26 microNewtonů, což znamená, že baktérie přilepený na ploše padesátníku by udržely závaží několika tun, čili hmotu slona. V současný době probíhaj studie s cílem izolovat gen, zodpovědný za syntézu lepidla v baktérii.
Gonoccocus Neisseria gonorhoeae, známej jako přenašeč kapavky se dokonce mohou za svá vlákna přitahovat silou 100 000krát větší než je tíha její buňky. Baktérie tvoří kyselé prostředí oxidací glukózy, ale ne ostatních cukrů, jak je vidět na indikátoru fenolové červeni.
Zpřesněná definice života. Na muj vkus je trochu vágně postmodernistický, neobsahuje pět znaků, kterými se obvykle straší v učebnicích, v jiných bodech je zase přeurčená (protonový gradient), takže vylučuje vznik forem života např. v kapalném amoniaku pod povrchem vzdálených planet..
"Život je termodynamicky otevřený chemický systém ohraničený polopropustnou membránou. Zahrnuje složité informační systémy s emergentními vlastnostmi, řízených částečně metabolismem odvozeným od protonového gradientu, který generuje na polopropustnou membránou nezbytný potenciál. Informace řídící metabolismus je dědičná a zakódovaná způsobem, který umožňuje mutace a evoluci."
Hranice mezi živými a neživými evolučními systémy je dost neurčitá. I neživé částice hmoty vymetají gradienty hustoty energie prostředí (sledují gravitační pole, přičemž se vyhýbaj překážkám), a jejich chování je zakódovaný ve spirálový struktuře fluktuací vakua, který je tvořej a která se při srážkách replikuje, dokonce obsahuje sexuální dimorfismus (bosony: samečci a fermiony: samičky). Na druhé straně z definice vypadávají i odvozený útvary jako viry, geny a další memy, napr. kuchařské recepty, které se také přizpůsobují svým životním podmínkám jako živý organismy.
Nový lepidlo na bázi proteinů z mušlí lepí údajně i teflon.
Hydrochinon vzniká redukcí chinonu. Je to derivát fenolu, ale protože se obě OH skupiny o své vodíky navzájem přetahují, má méně kyselé a silněji redukční vlastnosti než fenol. Protože -OH skupiny mohou tvořit vodíkové můstky, je hydrochinon krystalická látka s mnohem vyšším bodem varu, než jednoduchý fenol. Protože je to silné redukční činidlo, používal se jako vývojka pro redukci stříbra v želatinové vrstva při klasické fotografii.Na obrázku dole probíhá redukce ve zkumavce, přitom vzniká hnědý zákal koloidně vyloučeného stříbra, které při vhodném uspořádání pokusu může na stěnách zkumavky vytvořit lesklé zrcátko.
Asi 500 druhů brouků z čeledi střevlíkovitých dokáže zaútočit pomocí oblaku horké jedovaté kapaliny, již vystříkne na svého protivníka. Přestože naprostá většina z nich žije v teplejších končinách, u nás můžeme narazit na známého prskavce obecného (Brachinus crepitans), který dorůstá délky asi 1,2 cm a je stejně jako ostatní střevlící přisně chráněnej. V páru speciálních dutin na spodní části těla zreaguje nepatrné množství hydrochinonu s peroxidem vodíku za katalýzy enzymy katalázou a peroxidázou. Vzniká při tom benzochinon a velké množství tepla, jež zahřeje reakční směs až k varu, takže prudce vystříkne ven. Přesný způsob, jakým brouk zaměřuje, doposud znám není, ale je jasný, že když pavouk dostane slzákem do osmi očí zároveň, že na svý obtěžování dlouho nezapomene..
Je zajímavé, že na podobném principu létaly rakety V2 ("faucvai") za války. Do jejich spalovacího prostoru byla vstřikována směs lihu a 75-80 % peroxidu vodíku, která se zažehla přidáním katalyzátoru (roztoku manganistanu sodného, který je lépe rozpustný ve vodě než KMnO4). Ten způsobil prudký rozklad peroxidu na vodu a kyslík a následné vznícení směsi.
Tato odměrka odměřuje objemy v jednotkách jako jeden mozek tyranosaura nebo objem plutonia pro výrobu bomby Ideální pro alternativní výzkum
Fullereny jsou kulatý molekuly, složené z pěti nebo častěji šestičlenných kruhů atomů uhlíku. Zatím nejstabilnější známý fulleren obsahuje 60 atomů uhlíku. V poslední době se ukazuje možnost připravit i fullereny menší než C60, např. C36, a molekuly tvaru fullerenů složené i z jiných prvků než z uhlíku. Jelikož se molekuly fullerenů podobají geodetickým kupolím, jaké navrhoval americký architekt Buckminster Fuller, dostala látka jméno fulleren. Sloučeniny C60 s alkalickými kovy jsou supravodivé při teplotách 18 K i vyšších.
Fullerit je černej, elektricky vodivej monokrystal fullerenu, rozpustný v toluenu tvořenej uhlíkovýma molekulama s 60 - 82 atomy uhlíku uspořádanýma ve tvaru fotbalového míče. Krystaluje v plošne centrované kubické soustavě a vysokým tlakem jej lze i za laboratorní teploty přeměnit na diamant. Absorbuje alkalické kovy aj. atomy za vzniku aniontových komplexů, často supravodivých za teplot do 30 K. V poslední době se o fullereny zajímá i vodíkový hospodářství: fullereny by totiž byly schopný natlačit do svý molekuly (která má pevnost diamantu) až 8 hmot. % vodíku, což efektivně odpovídá jeho stlačení skoro do kovovýho stavu (cca 400 GPa, tedy takovej, jakej panuje např. v jádru Jupiteru). I takový vodík by se mohl za těchto podmínek stát supravodičem.
Podle teorie vznikaj fullereny postupným sbalováním grafenový vrstvy, nedávno byla tahle hypotéza podpořená přímým pozorováním (viz video vzniku fullerenu v nanotrubce o průměru 10 nm). Fullereny se uměle připravují pyrolýzou organických sloučenin laserem. Za objev a studium vlastností fullerenů byla v roce 1996 udělena Nobelova cena za fyziku Robertu F. Curlovi a Richardu E. Smalleymu a Haroldu W. Krotoovi. V roce 1992 předpověděl P. R. Buseck, že fullereny mohou být nalezeny ve fulguritech neboli sklech protavených úderem blesku. O rok později tento předpoklad potvrdil T. K. Dally při výzkumu fulguritu ze Sheep Mountain v Coloradu. Na obr. nahoře: a) C60 monokrystal b) C70 monokrystal , c) teoretická struktura fcc krystal. Zelenej snímek jsou dvě molekuly fullerenu C60, jak vypadaj pod pod AFM (Atomic Force Microscope).
Zajímavostí je systematickej název fulleren-u. Např. C60 fulleren by se podle IUPAC přesně jmenoval: Hentriakontacyklo[29. 29. 0. 0. 2,14. 03,12. 04,59. 05,10. 06,58. 07,55. 08,53. 09,21. 011,20. 013,18. 015,30. 016,28. 017,25. -019,24. 022,52. 023. 50. 026,49. 027,47. 029,45. 032,44. 033,60. 034,57. 035,43. 036,56. 037,41. 038,54. 039,51. 040,48. 042,46]88 hexakonta-1,3,5(10),6,8,11,13(18),14,16,19,21,23,25,27,29(45),30,32(44),33,35(43),36,38-(54),39(51),40(48),41,46,49,52,55,57,59-triakontaen.
Ano, téměř všechno kolem nás je tvořeno různými molekulami. Třeba takové náušnice v podobě theobrominu. To je látka obsažená v čokoládě, která má podobné vlastnosti jako kofein. Je libo něco ostřejšího? Pak si můžete vybrat kapsaicinový náhrdelník. Kapsaicin je pálivá látka, kterou obsahují ostré papričky. Každý si jistě vybere podle své chuti.
Cyklon B, Zyklon B je obchodní název insekticidu německé firmy IG Farben. Cyklon B vyráběla i její tehdejší pobočka Draslovka v Kolíně. Byla to granulovaná křemelina nasycená kyanovodíkem, ze které se po otevření obalu začal uvolňovat plynný kyanovodík (HCN). Z počátku byl užívaný k dezinfekci a dezinsekci, avšak od roku 1941 začal být používán jako nástroj genocidy v plynových komorách koncentračních táborů během II. světové války. Produkce Cyklonu B v Kolíně dále pokračuje pod změněným obchodním názvem Uragan D2.
Geneticky modifikovaná rajčata můžou mít tvar třeba papriky, citrónu nebo mrkve. Jedinou uměle tvarovanou zeleninou kvůli snazší dopravě byly zatím melouny, ale ty se musely do správného tvaru přivést dozráváním v plastikových formách a byly proto až 3x dražší, než melouny obyčejný.
Teprve padesát let od chvíle, kdy se začala používat dosud nejúčinnější a nejrozšířenější hmyz odpuzující látka diethyltoluamid (DEET či DETA), vědci zjistili, jak funguje. Na účinky DEETu přišli vědci amerického ministerstva obrany již v roce 1946, když se snažili vyřešit problém s hmyzím trápením, které zakoušeli vojáci během druhé světové války v džunglích Indočíny a Tichomoří. Volně prodejné výrobky s touto účinnou látkou se dostaly na trh o jedenáct let později. Už dříve při jejich zkoumání vědci došli k závěru, že jim repelent zahlcuje čichový systém: „Klidně si i sedli na ruku postříkanou DEETem, ale sát nezačali, odlétli a pak celé hodiny seděli stranou. Diethyltoluamid přitom nevyřadí veškerý čich, jak vědci zjistili sledováním elektrických impulzů v čichovém systému. Ovlivněný hmyz už necítí lákavé lidské pachy, ale třeba kysličník uhličitý z našeho dechu ano.
Původní Dieslův motor běhal přímo na burákový olej, byl totiž vyvinut s cílem zužitkovat farmářské přebytky. Zážehové motory však vyžadují paliva s kratšími molekulami, protože k zapálení směsi dochází jiskrou, nikoliv v celém objemu, jako u Dieslova motoru a dlouhé uhlovodíkové řetězce hoří pomalu. Biologické oleje mají povahu tzv. glyceridů mastných kyselin, tvoří je tzv. estery mastných kyselin s dlouhým řetězcem, navázané po trojicích na molekulu glycerolu (glycerinu, 1,2,3-propantriolu). Ta má tři -OH skupiny a proto váže tři uhlovodíkové řetězce dohromady. To je pro živé buňky výhodné, protože vzniklý propletenec tvoří pevné buněčné mebrány, ale pro spalování v motoru je nutné dlouhé řetězce roztrhat a glycerol nahradit jednodušším alkoholem s jedinou -OH skupinou. Tomuto procesu se říká resterifikace, protože se jí převádí ester jednoho alkoholu na ester druhého.
Nejjednodušší výroba biopaliva spočívá v reesterifikaci oleje z řepky nebo jiného zdroje metanolem nebo etanolem. Ta obvykle probíhá iontovým mechanismem, takže vyžaduje silně zásadité prostředí alkalického louhu, aby došlo ke tvorbě alkoholátu. To výroby paliva silně zdražuje, protože louh je drahý a reakční směs se pak musí neutralizovat kyselinou. Alternativní postup je zahřívání oleje s přebytkem metanolu na teploty, při kterém dojde k přeměně metanolu na superkritickou páru (asi 300 oC). Přitom se olej v parách metanolu rozpustí a hladce a rychle převede na směs esterů vhodnou pro spalovací motory. Protože k reakci je nutné hladké rozpuštění oleje v parách metanolu, reakce neprobíhá, dokud není v reaktoru dosaženo superkritické teploty a tlaku. Na obrázku vlevo je reakční směs po proběhnutí reakce. Nahoře plave výsledné biopalivo a dole je vrstva směsi metanolu a glycerolu, který má další široké využítí v potravinářství, kosmetice a chemii.
Glycerol je sladký olej, slabě jedovatý (asi jako alkohol) a protože je snadno rozpustný ve vodě, používá se jako přísada E 422 potravinářských produktů (přísada likérů a levných vín, jako sladidlo ve šlehačkách v bombičkách, jako změkčovadlo želé, žvýkaček aj. cukrovinek). V kosmetických výrobcích, zejména jako přísada v hydratačních krémech a mýdlech, jako přísada do zubních past, při výrobě plastických hmot zejména jako změkčovadlo, při výrobě léčiv, barviv a výbušnin. Používá se při výrobě bezvodého ethanolu pro odstranění příměsi vody a je součástí nemrznoucích směsí, většinou v kombinaci s ethylenglykolem. V lékařství se užívá při léčbě otoku mozku jako přísada infuzí, ke snižování vnitroočního tlaku, při zácpách ke změkčení stolice ve formě glycerinových čípků a jako součást klystýrů.
Peroxid vodíku H2O2 je slabounce namodralá kapalina bodu varu 103 ºC, nepatrně těžší než voda. Bezvodý peroxid vodíku se prudkým zahřátím rozkládá za výbuchu apoužív8 se jako propelent v raketovejch motorcích (JetPack na obr. vlevo váží asi 40 kg a člověka udrží ve vzduchu 30 sec za cenu 2.500 Kč, dražší v přepočtu na minutu už jsou snad jen lety do vesmíru). V praxi se používá jako desinfekce a bělicí roztok 3 - 30% H2O2 , stabilizovanej kyselinou fosforečnou nebo acetanilidem, kterej váže peroxidový radikály. Peroxid silně leptá pokožku, peroxidáza obsažená v kůži v buňkách uvolňuje drobný bublinky (kapilární embolie), který způsobujou typickou bílou barvu poleptání, který je velmi bolestivý. Nedávný pokusy odhalily, že vdechování peroxidu je pravděpodobná příčina rakoviny plic při vdechování tabákovýho kouře. Dole bomba z peroxidu a chlorovýho vápna. Přehrajete kliknutím nebo najetím myši na animaci...
Sodíková pumpa (odborně Na+K+ -ATPáza, EC 3.6.1.37) je membránovej proteinovej komplex většiny buněk eukaryotů. S využitím energie intracelulární hydrolýzy ATP reguluje transport iontů přes membránu s hlavními efekty na objem buňky, koncentraci volného kalciového kationu a membránový potenciál. Hlavní funkcí je přenos tří sodných kationů z nitra buňky a dvou draselných kationů do buňky spojený se vznikem napětí na membráně, který je rozhodující pro transport glukózy, aminokyselin, vápníku, fosfátů, chloridů a dalších metabolitů přes membránu. V buněčné membráně existuje řada mechanizmů, které na sodíko-draslíkové pumpě parazitujou tím, že využívají energie uskladněné v sodíkovém gradientu, aby pomohly jiným iontům nebo látkám k opuštění buňky. Jedním z nich je právě vápníkové ionty a proto se sodíková pumpa uplatňuje taky při přenosu nervových vzruchů. Poruchy tohoto mechanismu se projevují hemolyticko-uremickým syndromem, jeho zablokování působí mj. glykosidy náprstníku (digoxiny), naopak ji urychluje inzulín a zvyšuje tak rychlost, s jakou aminokyseliny vstupují do buněk. Flash animaci s doprovodem v angličtině můžete spolu s dalšími shleédnout na webu Human anatomy.
Sodíková pumpa funguje následujícím sledem kroků:
S vážným poraněním skončil v pátek dopoledne v nemocnici šestnáctiletý mladík, který manipuloval v Praze s neznámou chemickou látkou jenž explodovala. Stav chlapce je vážný, musel se podrobit operaci. Lékaři mu pravděpodobně museli amputovat ruku ...Kriminalisté zjišťují, zda se jednalo například o výbušninu, nebo mladík špatně sloučil chemické prvky.
Jářku, když slučovat, tak pořádně - ať je aspoň jasný, jestli doktoři neamputovali z rozmaru.
Největší a nejmenší NMR na světě. Vlevo 900 MHz NMR spektrometru pracující s intenzitou 21,2 Tesla je prototyp nejmenšího přístroje pro měření jaderné magnetické rezonance na světě . Vejde se na jediný čip. Vzorek k němu proudí tenkou trubicí, takže je vhodný pouze pro sledování kapalných nebo plynných látek Pracuje na nižší frekvenci (60 MHz) a stačí mu tudíž pole s intenzitou kolem 1.4 Tesla
NMR spektroskopie je fyzikálně-chemická metoda využívající interakce atomových jader s nenulovým jaderným spinem, např. protonu nebo 13C s magnetickým polem. Na základě NMR lze určit složení a strukturu molekul zkoumané látky i jejich množství. Moderními metodami NMR spektroskopie lze zjistit i prostorovou strukturu menších proteinů, podobně jako pomocí rentgenové strukturní analýzy.
NMR spektroskopie využívá toho, že atomová jádra s nepárovým počtem neutronů mají nenulový magnetický moment, protože jejich těžíště není přesně vyvážený. V silném magnetickém poli se proto atomy natočí tak, aby protony ležely v rovině rotace. Pak atomová jádra tvoří systém orientovaných rotujících magnetků, které vůči sobě můžou zaujímat dva stavy: paralelní a antiparalelní, každý s jinou hustotou energie, která závisí na prostorovém uspořádání, tedy typu chemických vazeb, které atomy vůči sobě udržujou v pevné vzdálenosti. Proto je možné proměnlivým magnetickým polem nebo elektromagnetickým polem s proměnlivou frekvencí detekovat vzájemné spinové přechody a na jejich základě určit strukturu látek.
Zahříváním polykarboxylovejch kyselin s polyaminy a močovinou za odštěpení vody (tzv. polykondenzace) vznikne amid s dlouhými karboxylovými řetězci, kterej se po přidání trochy rozpouštědla chová jako guma, která je na omak nelepivá, ale po roztržení se pomalu slepuje přítomnejma vodíkovejma vazbama. Vykazuje sice tvarovou paměť (viz video), ale teče, takže se jako náhražka kaučuku nehodí, ale kdyby se s ní vystlal třeba vnitřek pneumatik, bylo by možný z gumy vytáhnout hřebík a za chvíli pokračovat v cestě. Takže nejaký využití tenhle materiál určitě mít bude, protože jeho výroba je levná a de k ní využít odpadní rostlinný oleje, je to typickej příklad "zelený chemie" - a na to dnešní společnost slyší.
Samohojivý chování je u polárních polymerů docela běžný, podobně se chová i kus pendreku nebo suchý z nosu a vsadim se, že každýmu chemikovi se něco podobnýho aspoň jednou v životě nalepilo na baňku. Ale i jednoduchej objev z levnejch surovin se může obletět všechny světový týdeníky a dostat až do Nature, pokud má zajímavý a potenciáně využitelný vlastnosti, nazve se "supramolekulární kaučuk" a hlavně se pořádně marketingově prodá jako další příklad tzv. "smart materiálů". Naši high-tech makromolekuláři na Petřinách by se nejspíš nad francouzským vařením lepidla ušklíbli, ale tuhle story by si měli dobře zapsat za uši.
20. 2. 2008 se v Ústavu jaderného výzkumu v Řeži u Prahy při explozi zranil šestadvacetiletý pracovník. Utrpěl popáleniny prvního stupně, sdělila mluvčí středočeské záchranné služby Nina Šeblová. Podle ní šlo o pracovní úraz. "Muž likvidoval sodík vodíkem a při této práci došlo k výbuchu," uvedla mluvčí. Záchranáři ho po ošetření odvezli na popáleninové oddělení vinohradské nemocnice, dodala.
LUCIFER: Ano, i to je způsob, jak si zapamatovat Mengeleho soustavu prcků:
Náš Pan ASistent SBoural BIograf, nebo O Slečno SEjměte TEž POdprsenkuLIbá BEdřich Boženu Celou Nahou O Fuj NEstydoHelena Líbala Na Kolínko Robustního Cestáře FranceBěžela Magda Kaňonem, Srazila Balvan RamenemLíba Bežela Borem, Cákala Na Osla Fluorem
Hliník je známej lehkej kov - je dokonale tažnej, ale na vzduchu se rychle pokrývá vrstvičkou oxidu, takže když hliníkovej drát několikrát ohnete, zpravidla se praskliny rozšíří tak, že ho zlomíte - proto se čistej hliník nehodí na mechanicky namáhané díly. Nebejt ochranný oxidový vrstvy, hliník by byl velice reaktivní. To je dobře vidět, když na hliníkovým plíšku rozmažete kapičku rtuti. Ta brání vytváření souvislý vrstvy oxidu a na hliníku pak roste viditelnoou rychlostí povlak oxidu jako šedá tráva. Trocha rtuťový pasty dokáže během jedný hodiny úplně rozežrat hliníkovou traverzu (tmavá barva rzi na obrázku je způsobená mědí a dalšími težkými kovy obsaženýma v technický hliníkový slitině). Záškodníci za II. světový války měli tudíž za úkol pronikat na střežený letiště a mazat rtutí letadla.
Podobně jako reakci s kyslíkem urychluje rtuť i reakci s vodou, při reakci vzniká vodík a uvolňuje se velký množství tepla. Toho se využívá v armádě pro ohřívání protichemickejch souprav nebo konzerv s jídlem. Do roztoku se hodí amalgamovaná hliníková fólie, ta se rozpustí a uvolněný reakční teplo směs ohřeje:
2Al + 3H2O --> 3H2 + Al2O3 + teplo
Vzhledem k jedovatosti rtuti se nikde jinde než v armádě tahle reakce nevyužívá, ale v poslední době se hledaj cesty ke skladování vodíku a proto se studuje i rozpouštění hliníku, protože rozpuštěním 23 gramů hlíníku o objemu 10 ml vznikne 30 litrů vodíku, čili tahle směs je efektivnější na objem, než vodík stlačenej na 200 atmosfér (15 ml vodíku) a současně je mnohem bezpečnější na dopravu a manipulaci. Přitom se náhodou zjistilo, že rtuť lze nahradit galliem. Gallium je chemicky podobný hliníku, ale liší se od něj tím, že má po rtuti nejnižší bot tání ze všech kovů (sotva 30 ºC), takže ho lehce roztavíte v dlani. V teploměrech z křemene s ním jde měřit teploty přes 1000 ºC (rtuť vře už při 360 ºC). Z fázového diagramu je vidět, že nad bodem tání tvoří s hliníkem slitinu, která je kapalná při obsahu nad 20 hmot.% hliníku a ve vodě se rychle rozpouští (Flash, video MP4 (27.3MB), video MPEG (29.1MB), PDF (2.4MB)). Problém je hlavně v tom, že gallium je velmi vzácný (světový zásoby tvoří několik desítek tun gallia) a i když ho jde údajně ze směsi regenerovat (gallium zůstává nerozpuštěný), velice se tím proces prodraží. Italové tvrdí, že část gallia lze nahradit levnějším cínem a indiem, ale pokud se těžba gallia nezlevní, moc šance tomu procesu nedávam.
Oxid uhličitý CO2 je známej plyn nakyslýho zápachu ze sodovky, kterej vzníká při spalování a mnoha chemickejch výrobách. Obvykle se uvádí, že oxid uhličitej se na skleníkovým efektu podílí asi z 12%, vodní pára z 36%. S vodou CO2 tvoří hydrát, už při hydrostatickým tlaku v hloubce 300 metrů se mění v kapalný hydrát, který při teplotě kolem 0 º tuhne na kašovitou směs. Ta má nižší hustotu, než kapalnej CO2, jeho kaše zvedá bubliny kapalnýho CO2 k hladině, kde se rozpouštějí a likviduje tak životní prostředí pod vodou. Zvýšená koncentrace CO2 narušuje metabolismus vodních živočichů a rozpouští vápenatý skořápky planktonu a korálů. Kromě toho naleptává horniny podloží a rychle se do něj vsakuje. Ukládání CO2 na dně moře tedy neni žádná levná technologie a navíc přináší nová rizika pro životní prostředí.
Těmto nedostatkům je možné jednoduše zabránit, pokud se oxidem uhličitým budou plnit plastové vaky, potopené aspoň pět kilometrů pod hladinou. Za takových podmínek je CO2 těžší než voda a nestoupá k hladině. Cena vaků by nemusela překročit čtyři centy za tunu odpadního CO2. Na obrázku uprostřed oceánografové testují na mořském dně u kalifornské pobřeží pomocí robotem ovládanýho Ramanova spektrometru umělý jezírko z kapalnýho oxidu uhličitéhoNa obrázku vpravo je kádinka na dně moře s kapalným CO2.
Se záhadnou dimerizací DNA na dálku (viz video) může souviset jev nazývaný DNA fantom (1, 2), který roku 1984 studoval P. Gariajev a následně skupina R. Pecory v roce 1990. Laserovou spektroskopií (s použitím foton korelačního spektrofotometru Malvern) byl vzorek DNA měřen v kyvetě i v místech, odkud byl před chvílí odstraněn - jako by DNA měla "duši", která se vznášela na původním místě. Fantom bylo možné odfouknout proudem dusíku, ale pak se opět během 5-8 minut vynořil na původním místě, kde jej bylo možné pozorovat ještě po jednom měsíci. Nejjednodušší vysvětlení by bylo v zalepení okénka spektrofotometru blankou z roztoku, ale později byl fantom dokonce nafilmován po ozáření zářivkou i s přilehlýmy objekty. V pozorování se navíc píše o "zvukových vlnách vydávaných vzorkem DNA". S výjimkou uvedených dvou pracovišť pokus nebyl nikdy zreprodukován. Do stejné kategorie jevů patří tzv. fantóm listu, který v roce 1975 pozoroval V. Arlamenko pomocí Kyrlianovy fotografie: z živého listu vystřihl několik oblastí a vystavil je vysokofrekvenčnímu poli mezi elektrodami na fotografickém filmu - výbojem osvícené oblasti kopírovaly původní okraje listu. Experiment byl v tomto případě údajně reprodukován Gariajevem a několika dalšími vědeckými ksupinami. Na stránce je několik dalších odkazů věnovaných "vlnové biologii".
Tým z GIT vyvinul speciální vlákna, která pomocí piezoelektrického jevu vyrábějí elektřinu. Jejich základ tvoří kevlarový vlákno pokryté tetraethoxysilanem, na kterém ve vodném roztoku vypěstuje kolmo k jeho ose nanodráty z oxidu zinečnatého, takže získá podobu miniaturního kartáče na láhve. ZnO je známej piezoelektrický materiál - při mechanickém namáhání způsobeným ohýbání vlákna, vzniká elektrický proud. Obvod se uzavře přes druhé vlákno, které je potaženej napařenou vodivou vrstvou zlata. Jeden pár vláken 1 cm dlouhých vyrobí 4 nA proudu při napětí 4 mV. Metr čtvereční tkaniny zhotovené z tohoto materiálu by pak dodal výkon asi 80 mW, což by stačilo třeba na napájení LCD displejů.
Kevlar je paraamidový syntetický vlákno podobný silonu, vynikající houževnatostí a odolností v tahu (při stejné hmotnost je cca i5x pevnější než ocel), používá se jako materiál na neprůstřelný vesty a do polymerních kompozitů (tenisové a squashové rakety, kajaky apod.) Po napuštění silikonovým hydrogelem tvoří tixotropní kompozit, odolný proti nárazu ("kapalný pancíř"). Tkanina zůstane normálně ohebná, ale při nárazu se chová jako polotuhá hmota, takže dokáže odrazit kulku, nebo útok nožem.
Paměťový vlastnosti vody. Podle tohoto review jsou paměťový vlastnosti vody průkazný a umožňuje kusům DNA se rozeznat a přitáhnout na dálku mezí směsí spoustou dalších nukleotidů. Při pokusech vědci pozorovali chování fluorescentně označených vláken DNA umístěných ve vodě, která neobsahovala žádné proteiny nebo jiný materiál, který by mohl ovlivnit experiment. Vlákna s identickými nukleotidovými sekvencemi měla dvakrát větší tendenci se shlukovat, než ty s rozdílnými sekvencemi. Jednotky zodpovědné za rozpoznání sekvencí, mohou dosáhnout až přes jeden nanometr vody, který odděluje stěny nejbližší sousední DNA.
Podobné dlouhodosahové interakce byly pozorovány mezi dvěma tenkými destičkami, oddělenými submikrometrovou vrstvou vody. Jedním z praktických důsledků je empiricky známý fakt, na mořské hladině se při lámání vln tvoří pěna, zatímco na (čistých!) sladkovodních jezerech tomu tak není. V čisté vodě se totiž rozpuštěné bublinky vzduchu rychle spojují, což zabraňuje vzniku pěny. Sůl naopak spojování bublin brání, a proto se krátkodobě na slané vodě pěna tvoří, byť není zdaleka tak bohatá a stálá, jako když se použijí detergenty. Některé výpočty ukazujou, že by za to mohla adsorpce solných iontů na povrchu bublin - pak ale zůstává otázkou, jak tato adsorpce, odehrávající se v tenounké, nanometrové povrchové vrstvičce může ovlivnit spojování bublin, při kterém praská vodní vrstva více než stokrát širší. Z toho vyplývá, že i jedna molekula, která se uchytí na stěně nádoby může ovlivnit chování spousty molekul vody. A zůstane na tý stěně viset i po stonásobným zředění. Na videu vpravo je ukázka, jak nepatrnej kousek (samo o sobě silně hydratovanýho) slizu z povrchu sliznatky (hagfish, např. Myxine glutinosa) dokáže ovlivnit fyzikální vlastnosti velkýho objemu vody a zašpuntovat kádinku. Kolik molekul rozpouštědla tam asi připadá na jednu molekulu slizu?
Práce o jevu nazývaném autotixotropie vody. Ta se projevuje tím, že i čistá voda se chová tak trochu jako rosol díky obsahu oligomerních clusterů, které si pamatují svůj tvar. Citovaná práce je jen jedna z mnoha na tohle téma. Před několika lety se v časopisu Science objevila studie, která pomocí rentgenové spektroskopie a kvantových výpočtů vyvozovala, že v kapalině má každá molekula H2O v průměru jen dvě silné vodíkové vazby. Pokud by tato představa byla správná, mělo by to dalekosáhlé důsledky. Molekuly s 3.5 vodíkovými vazbami mohou vytvářet podobně jako v ledu třídimenzionální síť, zatímco molekuly s dvěma vodíkovými vazbami jsou schopny tvořit pouze řetízky nebo kruhy. Takovou strukturu známe z kapalin, jejichž molekuly v principu mohou tvořit pouze dvě vodíkové vazby a které mají odlišné vlastnosti než voda, jako třeba alkohol.
Historie tzv. polyvody začala objevem sovětského fyzika N. N. Fedjakina, který v roce 1961 zjistil, že rychle ochlazená voda kondenzující v kapilárách osazuje jakousi sraženinu. Začal se o ní zajímat s B. V. Děrjaginem a publikovali o ní asi 15 článků. Když v roce 1966 Děrjagin přednesl referát na zasedání Faradayovy společnosti v Nottinghamu, začali se o tuto vodu zajímat západní vědci. Během roku 1968 pak vznikly v Britanii dvě a v USA jedna skupina v Marylandu, vedená E. Lippincottem, který záhadnou bělavou hmotu nazval polyvodou, tedy polymerizovanou vodou (H20)x. V roce 1970 na tomto problému pracovalo na celém světě asi 400 vědců, ale následující rok už vznikly pochybnosti, až koncem roku 1972 bylo nutno přiznat, že šlo o omyl. Bělavá hmota, které bylo vždy získáno velmi malé množství, řádu mikrogramů, byla nakonec podrobena mikroanalýze a bylo zjištěno, že obsahuje kyselinu křemičitou a soli, zřejmě vyloučené ze stěn kapilár, i když tyto byly z odolného skla nebo dokonce z křemene. Jev byl "vysvětlen" tím, že voda v kapilárách s negativním zakřivením má vlastnosti silné kyseliny.
Voda není typickej polymer, ale iontový rovnováhy v jejích clusterech jsou mnohem pomalejší, než by se od čistě polární vazeb dalo čekat. Oligomerní jednotky díky tomu můžou tvořit struktury, které jsou překvapivě stabilní, mnohem stabilnější než jednotlivé vazby, které je tvoři. Když se nějaká struktura vytvoří, může přežívat ve vodě dlouho - když totiž nějaká vazba strukturu naruší, kvantově mechanické jevy způsobí její preferované vytvoření v jiném místě. Takové vodní clustery se tedy chovají jako primitivní organismy, které samy sebe obnovují, když jim něco ukousne ocásek. A od toho je jen krok k vytvoření jakýchsi forem života z čisté, ovšem ve velmi podchlazené vodě, třeba v jádrech komet. Výhoda takových představ je v tom, že evoluce života tím získá hezkých pár miliard navíc a v podstatě může nastartovat už krátce po vzniku vesmíru, jakmile teplota mikrovlnného záření kosmu poklesne pod bod varu vody. Na Zemi pak dopadne život už z větší části navařený a evolucí předžvejkanej. Tomu nasvědčuje fakt, že na Zemi se objevily zárodky života velmi kráce po zformování její kůry, nějakých 300 milionů let.
Co se homeopatického působení vody týče, např. v roce 1988 vyšel v Nature článek, který ukazoval, že krevní buňky reagovaly na protilátky i v roztocích, které byly extrémně zředěné, dokonce tak, že pravděpodobnost nalezení ve zkumavce byť jen jediné molekuly protilátky se prakticky rovnala nule. Nahoře je snímek ze simulace molekulové dynamiky, ukazující vodní vrstvu s povrchovým hydroxoniovým kationtem a podpovrchovým hydroxidovým aniontem. Mj. z ní vyplývá, že povrch vody je zásaditej v důsledku absorbce hydroxylových iontů, nikoliv kyselej, jak tvrdila i u nás hojně citovaná práce (protože se na ní podílel Pavel Jungwirth z UOChaBu). Čili i slavný výsledky publikovaný v Chemistry World a v Chemistry & Engineering News se opravujou a staví na hlavu z roku na rok. Příznačný je, že o téhle práci se už ale naše média nezmínila ani šeptem.
OSTROVANGINDER: Moissanit háže díky vyšší disperzi víc barviček v odlescích, má živější "oheň" na denním světle.Díky nižšímu indexu lomu má asi o 9º nižší brilianci než diamant, čili úhel pod kterým fazety odrážej dopadající světlo v důsledku totálního odrazu. Ideální výbrus pro moissanit musí proto bejt o něco nižší, než v případě diamantu.
V roce 1893 nositel Nobelovy ceny Henri Moissan začal zkoumat částečky meteoritu získaného z kaňonu Diablo v arizonské poušti. Moissan došel k závěru, že nerost je tvořen z karbidu křemíku. V roce 1905 byl tento minerál na jeho počest pojmenován moissanit. Jelikož přírodní moissanit - karborundum se vyskytuje v nepatrném množství, trvalo další století než koncem osmdesátých let zaujal společnost CREE, která nalezla způsob jak vyrobit jednotlivé velké krystaly moissanitu.
Moissanity vytvořený společností Charles & Colvard byl světu představeny v létě roku 1998 a od té doby se šíří jako náhražka diamantu (průměrná cena je asi $525/karát, čili asi 10x nižší, než u diamantu). Protože má podobnou tepelnou vodivost, běžná jehlová zkoušečka diamantů ho nerozliší a musí se kombinovat s měřením disperze. Zkušený klenotnící ho rozeznaj díky žlutýmu nádechu (karborundum je polovodič se zakázaným pásem zasahujícím do viditelný oblasti) a dvojlomu hran na zadní straně výbrusu. Diamant díky kubický soustavě dvojlom nevykazuje a proto jsou hrany jeho výbrusů dokonale ostrý.
Při obnovování clusterů vody nebo vzájemným přitahování šroubovic se uplatňujou kvantově mechanický jevy. Známej příklad je tzv. kvantovej korál: určitý uspořádání atomů na povrchu krystalickejch látek může vytvořit ve struktuře vakua takovou geometrii, že se projevuje jako nová částice hmoty. Takže velká struktura geometricky orientovanejch nábojů ve vodě může vytvořit jejich slabý stínový zrcadlový stuktury o kus dál. Když v clusteru nějaká vazba vypadne v důsledku tepelnýho šumu molekul, ve stínový struktuře vzniknou podmínky pro její obnovení o kus dál, takže se tam obnoví struktura clusteru přednostně. I tak malý houf molekul díky tomu vystupuje jako malá kolonie, která obnovuje svůj tvar, když je její část narušena.
Šroubovicová struktura DNA vzniká samovolně sbalováním sacharidového řetězce, ale při vzniku života nemusela mít zcela pasivní úlohu, protože je nosičem informace (helicity) a vystupuje jako jakási virtuální částice (vpravo dole je knotový model neutrina). To odpovídá tomu, že i částice se tak trochu chovají jako živé: čenichají po gradientu energie jako po potravě, srážejí se a dělí a přitom si předávají svoji strukturu (viz srážka vodních vírů na animaci dole). Je dobré si uvědomit, že i na hladině kapiček se molekuly pohybují po šroubovicích, je to obecně pohyb mezifázového rozhraní, spojený s přítomností svinutých dimenzí. Zatímco některé teorie spekulují o tom, že život vznikl ve spirálovitých vírech prachu v okolí velikých planet, je docela možné, že život na zemi vznikl v šroubovicích chirálních sloučenin, které si předávaly svoje vlastnosti pomocí clusterů vody (ty jim sloužily jako krátkodobá paměť, která je pro evoluční procesy nutná).
OSTROVANGINDER: Nevim, co ti nakukali ve škole, ale clustery vody jsou normálně studovaný a běžně publikovaný ve vědecký literatuře. Clustery se např. vysvětluje "Mpemba efekt", čili zkušenost (kterou popsal už Aristoteles), že převařená (depolymerovaná) voda zmrzne rychlejc, než voda studená, u který se clustery nejprve musí přebudovat do krystalový mřížky ledu - což za nízkejch teplot chvíli trvá, protože stabilita clusterů je mnohem větší, než stabilita vodíkových můstků - jak ukazuje animace vpravo. To vysvětluje paměťový vlastnosti vody.
Za nízkejch teplot a vysokejch tlaků voda polymeruje, což se dá dobře studovat u podchlazený superčistý vody, zbavený všech nečistot. V rozmezí teplot 136 - 165 K tvoří sklovitou hmotu, která se jen zvolna deformuje jako pryskyřice. Má strukturu tzv. superclusterů, čemuž nasvědčuje to, že v podchlazeným stavu špatně rozpouští sole, ale velmi dobře rozpouští inertní plyny, jako xenon a obaluje jejich molekuly. Paradoxně se pak chová stejně, jako voda za vysokejch teplot a tlaků, kdy vodíkový vazby depolymerujou a voda se mění v organický rozpouštědlo, podobný benzínu.
DNA s dvojitou šroubovicí umí rozeznat podobnost s jinou DNA na velkou vzdálenost a potom je shromáždit. Zřejmě tu spolupůsobí šroubovicová polární struktura orientovaných bází na velkou vzdálenost. Podobnými efekty se vysvětluje homeopatické působení vody po kontaktu s chemickými látkami, které pozmění strukturu clusterů vody.
Deoxyribonukleová kyselina DNA tvoří rosolovitou hmotu tvořenou vláknitejma molekulama, kterou lze snadno izolovat z dělících se buněk, například kvasnic nebo bakteriálních kultur a po šetrným vysušení vysublimováním ledu ze zmražený suspenze ve vakuu (tzv. lyofilizace) vypadá jako vata. Bez ochrannejch bílkovin je to choulostivá látka a její molekuly lze potrhat už světlem nebo nešetrným mícháním. Kyselina se jí říká proto, že se rozpouští v hydroxidu, ale to je taky její konec - molekuly vody její hydratovanej řetězec okamžitě rozcupujou na kousky. V buňkách se proto nevyskytuje volně, ale sbalená do balíčků pomocí zásaditejch ochrannejch bílkovin - histonů.
Každá dívka si určitě přeje potkat prince, některé dokonce líbají žáby a doufají, že se promění v půvabné prince. Přitom za necelé tři libry můžete mít zaručeně pravého zakletého prince. Žábu akorád zalijete vodou a za pár hodin se z ní vyklube krásný princ
Působíme-li na povrch různých kovů laserem, můžeme změnit jejich barvu. Chemická podstata kovů se nemění, laserový paprsek ale přetaví povrch, na kterém vzniknou dutiny a výstupky nanometrových rozměrů. Interference dopadajícího světla dá vzniknout duhovým barvám. Na povrchu titanu vytvoříme černou nebo modrou vrstvu, na hliníku zlatou, modrou nebo šedivou a na platině zlatou.
Štítěnka Pachypsylla venusta v sobě hostí nejjednodušší bakterie s nejmenším známým genomem (160 tisíc bází ve 182 genech, což je 2x míň, než nejmenší známá baktérie Mucoplasma vaginalis, která má 480 genů a je menší, než řada virů (největší mimivirus má 120 kbází ve 911 genech). Je to ovšem podvod, protože tahle brebera neni schopná samostatnýho života. Žlutý skvrny na larvě jsou místa, kde jsou endosymbiotická proteobaktérie součástí buněk těla svého hxostitele. Jeden bez druhého se již nemůže obejít. Jsou to svědci evoluce, kdy se z bakterie stává buněčná organela, tzv. bakteriom. Za podobný organely se považujou dýchací organely buňek, tzv. mitochondrie, ty si ovšem buňky přivlastnily v průběhu evoluce, když se v atmosféře nahromadil kyslík
Geny nejsou uspořádaný v DNA náhodně, ale tvoří zvláštní "mapy". Vpravo je rámcový schéma metabolismu baktérie E. Coli, která se chová jako počítač nebo simulátor řetězových reakcí.
Penicilín je první širokospektrální antibiotikum využívaný v lékařství. V plísni Penicilium chrysogenum (štětičkovec, dřív označovanej jako Penicillium notatum) ho objevil Alexander Fleming. Když se Alexander Fleming v září roku 1928 vrátil z dovolené, našel ve škopku haldu neumytých petriho misek, ve kterých pěstoval bakterie. Postupně je vkládal do mycího roztoku. Náhle se zarazil: plíseň na jedné misce sice narostla normálně, nenormální však bylo to, že kolem sebe zničila bakterie staphy lococcus. Odebral vzorek této modré plísně a zjistil, že patří do rodu Penicillium (později označena jako Penicillium notatum). Když svůj objev o rok později prezentoval, nevzbudila velký zájem, stejně jako publikování zprávy o penicilínu a jeho možném použití v British Journal of Experimental Pathology. Penicilín hubí brebery tím, že jim zeslabuje buněčný stěny, v důsledku čehož se přestanou množit, nebo dokonce popraskaj.
Po nějakou dobu se Fleming snažil vypěstovat čistej penicilín, ale nedařilo se mu to, protože nikdy nebyl moc pečlivej. Pokrok nastal až po roce 1935, kdy Australan Howard Florey, profesor patologie na Oxfordské univerzitě, a německý biochemik Ernst Chain se svým týmem začali experimentovat s penicilínovou plísní. Nedělali pokusy jen na miskách, ale také na živých myších a později i na lidech. Američané si nechávali posílat různé plísně protřednictvím armády z celého světa. Zaměstnávali také ženu (říkali jí plesnivá Mary), která jim nakupovala vše plesnivé na co přišla. Jednou přinesla plesnivý meloun, na kterém rostl kmen penicilia, který produkoval mnohonásobné množství penicilinu než kmeny dřívější. Ten se po vyšlechtění stal základem veškeré světové výroby penicilinu. Prvnímu, na smrt nemocnému člověku byl podán v únoru 1940. Po pronikavém zlepšení pacient zemřel - protože penicilinu bylo málo, přestože byl připraven ze 2000 litrů živné půdy. První verze penicilínu byly tudíž velmi drahý a protože se penicilín rychle vylučuje močí, byla běžná praxe moč nemocnejch shromažďovat a penicilín recyklovat. V továrně v Roztokách u Prahy byl penicilin pod tehdejším označením BF Mykoin 510 poprvé připraven v roce 1944, penicilínem byl léčenej i Klement Gottwald. Alexander Fleming obdržel 25 čestných titulů, 26 řádů, členství v 87 vědeckých akademiích a společnostech a 18 cen, z nichž nejprestižnější byla Nobelova cena, kterou obdržel v roce 1945 spolu s Floreyem a Chainem. V současný době se od penicilinu ustupuje, aby si na něj baktérie nevypěstovaly rezistenci úplně, současně se množí případy těžký alergie na penicilín.
Podle zprávy největší barevnej diamant na světě zvaný Blue Hope světélkuje několik minut červeně po ozáření UV-světlem.díky vakancím příměsí boru a dusíku, která ve viditelném světle diamantům dodává sytě modrou barvu .Spektrální analýza ukázala, že fosforescence je u každého diamantu odlišná a dá se využít k identifikaci jednotlivých kusů a k rozlišení přírodního a umělého modrého diamantu. Fluorescence umělých diamantů pod ultrafialovým světlem zmizí hned poté, co se zdroj UV světla vypne
Hope má původ ve 112 karátovém diamantu, který v 17. století v Indii získal francouzský obchodník Tavernier. Ten jej o pár let později prodal francouzskému králi Ludvíkovi XIV., který jej nechal přebrousit. 67 karátový kámen, který nosila i Marie Antoinetta, se během francouzské revoluce ztratil a znovu se vynořil až v roce 1812 jako 45 karátový kámen, který dnes můžeme vidět ve Smithsonianově Muzeu ve Washingtonu. Podle některých zpráv přežil Modrý diamant v roce 1912 ztroskotání Titaniku, které si vyžádalo 1512 obětí, proto má ve filmu Kate Winsletová na krku právě repliku Modrého diamantu. Říká se, že jediným způsobem, jak se osvobodit z moci diamantu přinášejícího neštěstí, je jeho darování. Amerického klenotníka, kterýho dimant Hope odkoupil a věnoval ho Smithsonovu institutu žádná životní pohroma nepostihla.
Cena diamantu je v tom, že představují malý, mobilní, avšak bohatý zdroj, který nepodléhá žádné úřední evidenci. Pokud soudy nedokážou najít aktiva (majetek), nemohou jej ani zabavit. V případě finančního kolapsu vlastníka je k dispozici záložní zdroj. Čím vzácnější a dražší je diamant, tím má více případných kupců a tim víc je likvidní. Nejkvalitnější diamanty lze snáze prodat než nemovitosti či cihly zlata. Jestliže investiční diamant neni majitelem „využit“, může být v tichosti přenechán další generaci bez placení dědických poplatků apod.. Cena modrých diamantů vzrostla od roku 1970 dvakrát každých 5 let. Nejvyšší prodejní ceny dosáhl v aukci u Christie’s v roce 1994 modrý diamant, který se prodal za 9 902 500 dolarů, což byla zatím nejvyšší cena za barevný diamant.
Na výstavce Smithsonian Muzea z roku 2003 je uprostřed diamant Hvězda tisíciletí, kterej je při svý váze 40.61 g druhej největší čistě bílej diamant na světě, byl nalezen počátkem 80. let 20. století v dole De Beers v Kongu. Trvalo více jak tři roky, než jej brusiči laserem vytvarovali do hruškového brusu. Nalevo je Růžový kameník (11,9 g), vpravo je Tiffany (25 g), dole Srdce věčnosti (5.53 g), topasová Tykev (1.1 g), Mosajská krev (největší rudý diamant) a ocelově modrej Sen moře.
Mezi největší drahé kameny patří topaz Al2[SiO4(F,OH)2] (fluorokřemičitan hlinitý), který má svůj název odvozenej od ostrova Topasos v Rudém moři. Na světle krystaly při delším stání blednou. Na obrázku dole je Zlatý americký topaz (57.85 kg)
V současné době je známo a v mineralogické literatuře popsáno přes 4000 platných minerálů, přičemž každý rok je popsáno 30 až 50 druhů nových, dosud neznámých minerálních druhů. Z tohoto počtu se jen asi 300 minerálů vyskytuje častěji, ostatní jsou vzácné až extrémně vzácné. Skutečně běžně se v přírodě vyskytuje jen několik desítek minerálů.
Dioptas CuSiO3·H2O z Namibie Sfalerit (Zn,Fe)S na hematitem pokrytým křemeni z Tasmánie Malachit Cu2CO3(OH)2 na živci z Namibie
Azurit Cu3(CO3)2(OH)2 z Maroka Kobaltokalcit (Co,Ca)CO3 z Maroka Fluorit CaF2 z Maroka
Selenit (sádrovec) CaSO4·2H2O na travertinu z Toskánska Wulfenit PbMoO4 z Arizony Chalkopyrit CuFeS2 na křemeni z Mexika
Spessartine (granát) Mn3Al2(SiO4)3 z Číny, Vanadinit Pb5(VO4)3Cl z Maroka, Diopsid MgCaSi2O6.z Tanzanie
Ametyst (křemen SiO2) na fluorapophyllitu (K,Na)Ca4Si8O20(F,OH) · 8H2O z Číny, Spinel MgAl2O4 z Benalmadeny ve Španělsku a Spinel MgAl2O4 z Číny
Turmalín (Ca,K,)(Al,FeMg)3(Al)6(BO3)3(Si,Al,B)6O18(OH,F)4 z Brazílie, Kuprit Cu2O na malachitu ze Zaire Cavansit Ca(VO)Si4O10 · 4(H2O) na zeolitu Stilbitu NaCa2Al5Si13O36·14H2O z Indie
Akvamarín (beryl) Be3Al2Si6O18 ze Šanghaje Mimetit a Campylit Pb5(AsO4)3Cl z Británie
Srovnání velikosti největších a nejmenších baktérií a virů ukazuje, že hranice mezi nimi není nijak ostrá. Největší virus je s přehledem větší, než nejmenší baktérie. Podobně největší baktérie (Thiomargarita namibiensis) velikosti předčí nejen řadu prvoků ale i hmyzu a jsou tak vidět pouhým okem. Tvoří zářící zrnka 0.75 mm velká v sedimentech na dně tropických moří v důsledku částic síry, které v sobě hromadí. Živí se oxidací sirovodíku dusičnany a síra je pro ně odpad. Zatímco většina živočichů si ukládá tuky pro dobu hladu, u těchle baktérií žijících v silně redukčním prostředí je všechno obráceně a místo toho si ukládají v buňce kapku koncentrovaného roztoku dusičnanu pro dobu "nouze", proto jsou taky tak velké.
Řádově stejnou velikost má ale celá řada dalších baktérií, např. Epulopiscium fishelsoni, žijící v trávicím traktu tropických ryb a dosahuje velikosti půl milimetru. Na obrázku vpravo dole je obklopená čtyřmi trepkami. Buňka bakterie má 85 000 genů, čili 25krát více DNA než buňka lidská. Bacil si tak může vyrábět proteiny tam, kde jsou zapotřebí a nemusí se spoléhat na "dodávku" z nějakého centrálního zdroje buňky. Bakterie se stále "koupe" v rybím žaludku v dokonale připravené potravě a má tak velice snadný, nenamáhavý život, proto dorůstá takové "velikosti". Její latinské jméno znamená "host na rybích hodech".
Granáty (pyropy) jsou skupina silikátů s obecným vzorcem X3Z2(SiO4)3. Andradit je topasově žlutý kubický křemičitan vápenato-železnatý Ca3Fe2(SiO4)3, s hustotou 3.84 g/cm3, tvrdostí asi jako sklo (dle Mohsovy stupnice 6.5 - 7) a má ze všech granátů nejvyšší index lomu (1.888) a disperzi (0.057, ještě vyšší než diamant). Proto se pro jeho krystaly nejčastěji používá briliantový výbrus, ve kterém se výborně se lesknou a rozkládají světlo. Jako uralské perly jsou nazývané démantoidy, čili andraditové granáty, které patří mezi nejceněnější granáty vůbec a mají díky příměsi chromu mají smaragdovou barvu, která se občas ještě vylepšuje žíháním.
Klasickou lokalitou je důl Klodovka severně od Jekatěrinburgu na jižním Urale, dále jsou menší výskyty v Iránu, Itálii a Namibii. Jejich vzácnost a cena navíc neustále stoupá, jelikož doly v Uralu, Rusku jsou již téměř vyčerpány.Cena 1 karátového kamene v VVS čistotě a při ideální barvě (smaragdová zelená) je okolo USD $1,300~2,000, ale k nákupu 3 ct kamene už roste na USD $10,000~20,000! Největším známým vybroušeným démantoidem na světě je kámen, který váží "pouhých" 8 karátů (1,6 g). Těžba démantoidů probíhá i dnes převážně ručně. V ČR nečistý andradit vyskytuje např. ve znělci na Mariánské Hoře v Ústí nad Labem, v Malešově u Kutné Hory a na vrchu Tachov u Doks.
Papain je rostlinnej pepsin (enzym hydroláza) získávanej z mlíka Papáji obecné (Carica papaya), což je až deset metrů vysoká bylina, která se pěstuje pro oválné plody vážící až 2,5 kilogramu, které mají zelenou až oranžovou. Enzymy, plod s tenkou slupkou využívá k ochraně před hmyzem v době zrání, protože rozpouští bílkoviny. Z tohoto důvodu je papain častá složka dietetických přípravků, které mají zlepšit trávení bílkovinný potravy. Výrobci masa výtažek z papai občas nelegálně používaj k změkčování starýho, tvrdýho masa. Konzumace papainu není ale úplně bez rizika, pokusy se zvířaty prokázaly, že může způsobovat poruchy vývoje plodu a těhotenské poruchy.
Při proteolýze probíhá podobnej proces jako při trávení bílkovin (peptidy), který se při něm štěpí na svý jednodušší fragmenty: oligopeptidy, popř. až na aminokyseliny, ze kterých se bílkoviny skládaj. Želatina (kolagen) částečně rozložená papainem se ukázala jako výbornej prostředek pro zjemnění chuti zmrzliny, protože vzniklej lysát stabilizuje při mrznutí malý krystalky ledu tím, že se silně absorbuje na jejich povrch a brání tak molekulám vody, aby na něj přisedaly. Ty si pak musí vytvořit nový malý krystalky a proto má zmrzlina hladkou krémovou konzistenci a chuť. Kromě toho přísada zpomaluje zvětšování krystalků při změnách teploty, takže přemrznutá zmrzlina chutná podobně, jako čerstvá. Podobnej mechanismus využívaj sněžnice z čeledi Boreidae, jimž se. říká „sněžné blechy“. Ty ve svý krvi vylučujou látky, který bráněj zmrznutí vody, takže můžou běhat po sněhu i za mrazu. Podobný přípravky můžou bránit námrazám skel automobilů a křídel letadel, zamrzání trubek a pod. účelům.
Blokový kopolymer sestává z pórů o průměru cca 5 nm, který jsou vystlaná mebránama ze dvou vrstev různých polymentů: jedna silně přitahuje vodu, druhá ji odpuzuje. V pórech se silným zakřivením povechu se udržuje vlhkost i při teplotách nad 90 ºC, protože zde jsou molekuly vody silně poutaný k sobě (jev tzv. kapilární kondenzace, známej např ze silikagelu a aerogelu). Zahřívání polymeru se navíc schopnost polymeru v určitém rozsahu teplot poutat vodu paradoxně zvyšuje, protože zahřátím se uvolňujou vodíkové můstky mezi molekulama polymeru v pórech. To může mít význam např. při konstrukci palivovejch článků pro automobily, který pracujou za zvýšený s vyšší účinností, ale pro svou činnost potřebujou vodivý elektrolyt obsahující vodu.
Uvnitř buněčného jádra je veškerá genetická informace soustředěna do molekul DNA, "zabalených" do chromozómů (modrý "stužky"). Na konci chromozómů jsou teloméry (fialové body) - zóny napojování molekul DNA do řetězce. Teloméry se podobají buněčným hodinám: pokaždé, když se buňka dělí, se teloméry zkracují. Po několikerém dělení buňky začne fungovat zvláštní "budík" - teloméry, který spouští určitý mechanizmus a brání tak dalšímu dělení buňky.Důsledkem dělení buněk se délka teloméry zkracuje. Každé dělení čím dál, tím více zkracuje teloméru a genom se tak stává zranitelnějším. To může vést k různým patologickým změnám, např. k těm, které souvisejí s onkologickým onemocněním. Chybějící ochrana teloméry se nejprve projeví v tom, že se chromozómy začnou k sobě "lepit" nechráněnými konci. V buňkách embryí a v některých druzích kmenových buněk enzym, který dostal název telomeráza, regeneruje teloméry a tím zajišťuje další dělení buněk. Postupem času se množství telomerázy snižuje, teloméry se zkracují a stávají se neaktivními. V rakovinových buňkách k tomu nedochází: telomeráza podporuje dělení buněk mnohem déle.
Ke zmenšování telomér dochází především při procesu stárnutí. Ale k tomu mohou přispět i jiné procesy, jako např. některé mutace. V roce 1951 byly Henriettě Lacksové odebrány vzorky z dělohy a byly poslány na loboratorní vyšetření. Výsledek nebyl radostný - u ženy byla zjištěna rakovina děložního čípku. Tuto nemoc může vyvolat lidský papillomavirus. Rakovinové buňky se ale zachovaly zcela unikátně: nejen že v laboratorních podmínkách nezahynuly, ale pokračovaly v dělení. Žijí dodnes a jsou vlastně pořád mladé. Buněčný kmen byl pojmenován HeLa (Helacyton gartleri) a je k dispozici laboratořím po celém světě, samotná žena 4. října 1951 rakovině podlehla. Na animaci vpravo vidíme zeleně chromozony v dělících se HeLa buňkách.
Železo je prvek, kterej leží v periodický tabulce ve skupině spolu s platinovými kovy rutheniem a osmiem. Ty tvoří těkavý sedmimocný kysličníky (osmium podle jeho smradu dokonce dostalo jméno), a tak neni divu, že se badatelé pokoušej zoxidovat železnej drát v roztoku taky, Při nízkej teplotách lze do tetrachloru vyextrahovat skutečně tajemnou těkavou sloučeninu, která by mohla bejt sloučeninou sedmimocnýho železa. Poměrně známý jsou i sloučeniny šestimocnýho železa, tzv. železany který se podobaj manganistanu, dobře se rozpouštěj ve vodě a maj silný oxidační účinky, takže aji při nízký teplotě rozkládaji odolný odpadní organický látky a mikroorganismy. Produktem oxidace nejsou toxický a zapáchající chlorovaný fenoly jako při úpravě pitný vody chlorem, ale jemná sraženina hydroxidů železa, do kterých se zachytávaj ionty těžkých kovů, baktérie a viry. Jediným krokem lze tak provést kompletní úpravu vody. Železan se tvoří při rozpouštění železa nebo litiny v chlazeném koncentrovaném hydroxidu draselném na anodě jako fialové zbarvený roztok.Železany by mohly najít uplatnění jako pohlcovače zápachu v klimatizačních filtrech, oxidační složka v pyrotechnice, pasivační činidla a náhrada jedovatýho suříku v podkladovejch nátěrech a samozřejmě při čistění odpadních vod, kdyby se je podařilo vyrábět levně ve velkým množství. Např. klasická baterie obsahuje redukující látku (např. zinek) a oxidující (např. oxid manganičitý, neboli burel), elektrolytem je roztok chloridu amonného nebo hydroxidu sodného. Pokud katodu nahradíme železem a burel železanem, získáme z baterie vyšší napětí i vyšší kapacitu, protože železan je sloučenína s vysokým obsahem kyslíku, výsledný článek přitom bude obsahovat pouze velmi levné a netoxické chemikálie. Náhrada kobaltu levným fosforečnanem železitým vede k fosfolithiovým bateriím, které jsou levnější, neobsahují jedovaté těžké kový (kobalt) a současně jsou bezpečnější a odolnější proti samovznícení. Protože LiFePO4 baterie mají o něco nižší kapacitu, používají se zatím v levných laptopech,. Za zmínku stojí, že LiFePO4 byl navrženej i jako levné a nenávykové antidepresivum. Je možný, že budoucí průmyslová chemie bude vypadat úplně jinak a v širokým měřítku využívat jiný látky, než dneska, s mnohem nižšimi dopady na životní prostředí (tzv. "zelená chemie").
Klathráty jsou nestechiometrický sloučeniny plynů s polárníma látkama v tuhém stavu. Známý klathrát je např. hydrát chloru Cl2 · 6H2O, žlutý krystaly, který se tvořej při bublání chloru do ledem chlazený vodym nebo klathráty vzácnejch plynů s močovinou nebo crown-ethery, který byly navržený např. k jejich chemický separaci ze vzduchu. Zahřátím se klathráty snadno rozpadaji na složky. Je poměrně málo známý, že na dně moří je 2-10 násobek známejch zásob zemního plynu ve formě metanu. Ten vypadá jako ledu podobná kašovitá látka sedící na mořským dně. Když se klathrát roztaví, metan se uvolňuje do vzduchu a jde ho zapálit. Při tak vysokým tlaku, jakej panuje na dně oceánů je klathrát metanu stabilní až do +18ºC. Bohužel je v tak rozptýleným stavu, že se zatim jeho těžba nevyplatí, ačkoliv o ní např. Čína v poslední době vážně uvažuje. Protože metan je významnej skleníkovej plyn, spekuluje se o tom, že na globálním oteplení v Permu a Triasu se podílely zásoby metanu na dně oceánů, který se nějakým geologickým otřesem dostaly ve velkým objemu na povrch.
Nitrid chromitý CrN vzniká reakcí chloridu chromitého s amoniakem jako šedej prášek: CrCl3 + NH3 --› CrN + 3HCl. Protože je podobně jako ostatní nitridy přechodných kovů velmi stabilní a tvrdá látka, používaj se jeho vrstvy spolu s nitridy titanu, zirkonu a hafnia k pokrývání nástrojový oceli, hliníku a bronzu, odolný proti otěru a povrchový oxidaci. Slouží taky jako mezivrstva pro pokrývání oceli diamantovým filem (při přímým styku oceli s uhlíkem vzniká litina s obsahem grafitu, což snižuje pevnost vrstvy).
Poslední výzkumy Čínský akademie věd ukazují, že nitrid chromitý může být v palivových článcích stejně účinným katalyzátorem jako platina. Velkou předností je jeho nižší cena. Chromnitridový vrstvy poznáme podle jejich stříbrošedýho zbarvení, vrtáky a kartáče pokrytý nitridama titanu (obrázek dole pro srovnání) jsou mosazně žlutý.
Nezničitelný prasátko LokuLoku je vyrobeno z polymeru s tvarovou pamětí a stalo se letošním hitem předvánočních obchodů v Japonsku a Číně (YouTube video). Pamatujete si na nanomorfního T-1000 z filmu Terminátor 2? A na hopíky a matlakoule?
BTW Koho to zajímá, CurTiPot je titrační simulátor v Excelu
Vliv 15 gramů sodíku na životní prostředí...
Společnost MPK nabízí svítící pigmenty na bázi mikročástic, uzavírajících radioaktivní titium (čti "tricium") což je izotop vodíku - betazářič s poločasem rozpadu 12 let. Značky svítící bez doplňování energie se používaly už v 70.letech na americkejch letištích - byly tvořený trubkama ze skla, zevnitř pokrytým ZnS luminoforem a naplněný tritiem. Radioaktivní pigmenty zjednodušujou podstatně konstrukci takovejch zařízení. Tritium se radioaktivně rozpadá na jádro helia a vystřelení elektronu. Protože je jádro vodíku lehký, elektrony mají malou rychlost a snadno se zabrzdí už v tenký vrstvě pigmentu.3H --> 3He + ß- + anti-neutrino. Biologický rizika tritia sou malý, protože by částice pigmentu musely bejt přímo vdechnutý, aby došlo k poškození organismu záření (elektrony se ve vzduchu zabrzděj už po několika centimetrech). Dole sou ukázky dalších výrobků (lampičky, klíčenky) s tritiovou náplní.
Nikl, mangan a galium tvoří zajímavou slitinu, která mění svůj tvar působením magnetického pole. Zkracuje se ve směru magnetických siločar a rozšiřuje kolmo na ně, a to až o 12%. Efekt se jmenuje tvarová magnetická paměť a byl poprvý popsanej v roce 1996. Způsobuje ho změna orientace nepatrných krystalků, které materiál tvoří. Zároveň je však nová slitina velmi porézní - objem dutin dosahuje až 76% objemu, takže pohyby krystalků nepoškodí její strukturu. Po vymizení pole podrží materiál svůj nově získaný tvar. Do původních rozměrů se navrátí působením pole kolmého na původní. Takto přeskočit může až 12.000 krát za vteřinu. Připravuje se smísení roztaveného niklu, manganu a galia s hlinitanem sodným, kterej se po zatuhnutí vylouží vodou, čímž vzniknou žádaný póry.
Sbírka chemickej demonstrací na téma základní operace organický chemie. Namátkou Macroscale recrystallization, Microscale recrystallization, Craig Tube, Extraction, Micro Extraction, Column Chromatography, Distillation, Esterification. Viz též návodná videa pořízená na fakultě farmakologie Kalifornský univerzity v San Diegu na YouTube a SciVee (v lepší kvalitě). Demonstrace sou sice v angličtině, ale figurantky sou hezký a když nic jinýho, budete si moct porovnat vybavení tamních studentskejch laborek s vaší Alma Mater...;-)
Sbírka ozdobnejch předmětů z trochu obskurního materiálu: sirníku rtuťnatýho. čili rumělky. Rumělka čili cinabarit se používala se jako ceněnej přírodní pigment (vermilionská červeň) Ve středověku byla velmi oblíbenej, přestože na světle má tu nectnost, že se zvolna fotoredukuje na černý subsulfidy rtuti a šedne. Protože je měkká jako slída, v Číně se z ní vyráběly umělecký předměty běžný spotřeby, dnes jsou velký čistý kusy vzácný a tak se využívá hlavně jako rtuťová ruda..
Je zajímavý, že při svý intenzivní barvě jsou krystaly rumělky docela průhledný. Za svou výbornou kryvost pigment vděčí vysoký molekulární hmotnosti rtuti a tím pádem vysokýmu indexu lomu (2.9/3.2 - cinabarit vykazuje dvojlom): světlo se v malejch částicích mnohonásobně odrazí a tím se dokonale pohltí. .
Na tapetě ve skleněný lahvi je na dně trochu rtuti, dál je tam měděnej hranolek, dva kusy slinutýho hořčíku, špička křemíkovýho monokrystalu, wolframovej špalek a bismutový vejce s krystaly ztuhlýho bismutu uvnitř.
Bismut je těžkej narůžovělej kof se zlatavým leskem trochu podobnej olovu, ale na rozdíl od něj vykazuje řadu zajímavejch fyzikálních vlastností - např. silně odpuzuje magnetické pole a je tedy diamagnetickej. Bismutová tyčinku de pomalým tlakem libovolně deformovat, ale prudkým pohybem nebo nárazem se roztříští a zlomí. Bismut má také podobně jako led anomální tepelnou roztažnost a silnou termoelektrickou konstantu, proto se používá se v termočláncích. Kromě rtuti má vizmut ze všech kovů nejnižší tepelnou vodivost a jeho elektrická vodivost silně závisí na magnetickém poli (Hallův jev). Slitina vismutu olova a cínu má nízkou teplotu tání (Wooduv kov Bi 50% Pb 25% Sn 12% Cd 13% taje při asi 60º C.- 60 ºC) a používá se ve speciálních pájkách a tepelnejch pojistkách. Díky tvorbě struktur s vysokým stupněm symetrie maji taky bismutový slitiny jako jedny z mála záporný krystalizační teplo a při tuhnutí zvětšujou svůj objem jako led, kvůli čemuž se používaj pro rozměrově přesný odlitky.
Amalgám bismutu se rtutí možná znáte z majovek - úderem se roztříští na prach a proto na kulkách z něj odlitých Kara ben Nemsí mohl demonstrovat svou nezastřelitelnost. Bismutová tyčinka se prudkým nárazem přerazí, ale při pomalým ohejbání se tlaku postupně poddává, takže na ní lze uvázat uzel. Zajímavý fyzikální vlastnosti bismutu sou daný jeho strukturou, protože je to jeden z mála kovů kterej vlastně krystalizuje jako polymer - ve dlouhejch, navzájem spirálovitě propletenejch řetězcích, což je dobře vidět hlavně na přírodních vzorcích velkejch krystalů. Na vzduchu vismutovej prášek shoří modrým plamenem na kysličník, kterej je v žáru žlutej, po vychladnutí bílej a používá se jako výborná krycí barva - malířská běloba. Vpravo sou ukázky z docela rozsáhlýho webu věnovanýho jediný komoditě: sice bismutovejm krystalům. Díky tenký povrchový vrstvě oxidů hrajou všema barvama.
V zásaditým roztoku je možný purpurovej manganistan draselný (Mn+7) zredukovat kyselinou šťavelovou na tmavě zelenej manganan (Mn+6). Mangan při redukci postupně přechází z aniontu do kationtu, takže může existovat třeba aji síran manganitej (+3), kterej jde popsat jako manganičitan manganatej. V kyselým roztoku může redukce proběhnout ještě dál za vzniku síranu manganičitýho (+4), kterej je hnědočervenej až na síran manganatej (+2), kterej je slabě růžovej. Tyhle přechodný oxidační stavy bývaj často výrazně zbarvený a málo rozpustný a mívaj významný chemický i fyzikální vlastnosti (např. schopnost katalyzovat chemický reakce).
Kapesní ohřívače s tzv. „přechlazeným gelem“ (přesyceným roztokem octanu sodného) fungujou na principu silné exotermické krystalizace, v nichž je jako spouštěč chemické reakce použit kotouč ze speciálního kovu, jehož pohyb vyvolá v roztoku přechlazeného gelu krystalizaci, a tím i uvolnění tepla podle reakce [Häberlein, S., Pfeifer, P. Experimente zum Thema Taschenwärmer. NiU-Ch, 2005, Jg. 16, Nr. 85, S. 49,51.]: CH3COO¯ (aq.) + Na+ (aq.) + 3 H2O ------> CH3COONa . 3 H2O (s) + teplo
Na našem trhu se začaly nejprve sporadicky objevovat německé produkty „Taschenwärmer“, ale k jejich větší spotřebě dochází až po rozběhnutí výroby firmou HOFMAN). Její nejprodávanější typ ohřívač AmarouN, je sáček ze speciálního plastu, v němž je uzavřen přechlazenej acetátovej gel, který je vyroben z chemikálií potravinářské čistoty. je z organických i anorganických solí kyseliny octové, viskózního a gelující činidla, syntetických barviv (0,042 %) a vody. Teplota, kterou je schopen tento výrobek vyvinout, je 60 0C a jako spouštěč je použitej titanovej plíšek, jehož pohyb vyvolá v roztoku přechlazeného gelu krystalizaci, a tím i výdej uchovaného tepla.
Chinin je známej protihorečnatej alkaloid (antimalarikum), který znal dobře i voják Švejk. Původně se izoloval z kůry chininovníku, kterej roste v deštnejch pralesech, dnes se syntetizuje uměle. V chinovníku obsah chinunu chrání keř před okusováním, protože je silně hořkej a navíc jedovatej. K počátečním příznakům otravy chininem patří hučení v uších, které se objevuje i při terapeutických dávkách. Otrávený vypadá jako opilec, prožívá halucinace, do svalů mohou přicházet křeče. Hučení v uších je postupně doplňováno i syčením, zvoněním, přičemž sluch se postupně otupuje až k úplné, ale přechodné hluchotě. V zrakovém poli se může objevit rozšiřující skvrna, která může vést k úplné, naštěstí vratné slepotě. Smrt při otravě chininem nastává ochrnutím srdce. 1 g chininu již navozuje chininovou opilost, průměrnou smrtelnou dávkou je 10 g. V koncentraci 30 - 75 mg/litr dává tonikový vodě hořkou příchuť a současně modrou fluorescenci. Chinin se taky využíval k vyvolání potratů, proto by tonik neměly pít těhule.
Dole je ukázka ochrannejch prvků na americkejch a britskejch bankovkách na bázi chininu.
Vědci změřili nejkratší chemickou vazbu mezi dvěma kovy, konkrétně mezi dvěma atomy chromu v diazadienovým komplexu [CrC6H3-2,6-(C6H4-2,6-(CHMe2)2)2]2. Rekordní vzdálenost činí pouhých 1,803 A, což je asi miliardtina síly lidského vlasu. Taky ste tak šokovaný? Trik je zhruba v tom, že atomy chloru sou orbitalama zapasovaný mezi dvě sousedící dusíky na dienovým uhlíkovým řetězci, čimž se dosáhne něčeho, což teroeticky odpovídá paterný vazbě (chrom je ale ve sloučenině efektivně jen asi 4.28 vaznej). Podobnou vazbu by měl mít teoreticky taky U2Cl82- anion.
Proč se s rostoucím počtem vazeb vzdálenost mezi atomy zkracuje docela názorně vyplývá ze schématu vpravo. V případě atomu uhlíku, kterej je menší má jednoduchá vazba délku 1.54 Å , dvojná 1.33 Å a trojná 1.20 Å (čili 10´-10 metru). Čverná vazba je celkem běžná, od roku 1965 kdy byla uvařená první komplex RCr-CrR (kde R je ligand 2,6,-[(2,6-diisopropyl)fenyl]fenyl) bylo popsáno několik stovek podobnejch sloučenin. Čtverná vazba způsobuje vysokou tvrdost přechodnejch kovů (chromu, molybdenu a wolframu).Teoreticky existuje i vazba šesterná, její náznaky se zjistily za nízkejch teplot v parách dimolybdenu Mo2.
Heroin, čili diacetylmorfin byl vyráběnej firmou Bayer jako analgetikum, třeba pro tlumení kašle ve formě kapek, mastiček i pastilek. Stejně jako u aspirinu, Bayer ztratil některé z jeho ochranných známek kvůli 1. světový válce. Ve Velké Británii je heroin k dostání na lékařský předpis dodnes, na Západě se občas podává narkomanům, kterým selhaly odvykací kůry. Heroin byl vyrobenej 11 dní po objevu aspirinu (acylpirynu) v téže společnosti. Není divu, oboje se vyrábí tzv. acetylací, čili působení acetylchloridu nebo acetanhydridu, čili tzv.anhydridu kyseliny octový na morfin nebo salicylovou kyselinu. Účinky morfinu jsou zesilený acetylovými skupinami, díky kterým molekula velmi rychle proniká do mozkový tkáně, která je bohatá na lipidy. Běžnej asijskej heroin nemá víc jak 5-10% diacetylmorfinu.
Jahodový koktejl? Nikoliv, Emma Teutenová právě homogenizuje vzorek tuku z chcíplé velryby.
Archeologům se podařilo v keramických nádobách odkrytých v honduraské lokalitě Puerto Escondido nalézt zbytky chemikálií, které mohou pocházet z kakaovníku Theobroma cacao. Vykopávky jsou staré 3.100 let. Kakao neobsahovalo žádné mléko, protože indiáni dobytek nechovali. Šlo o pěnivý, okořeněný, štiplavý nápoj vzniklý kvašením rozemletých plodů kakaovníku, určený příslušníkům nejvyšších vrstev.
Cestovní termošálek, neboli mug vyzdobenej molekulou kofeinu. Vpravo přívěšek ve tvaru téhož. V případě, že ujíždíte na tvrdších drogách, výrobce nabízí i povrchovou úpravu dle přání zákazníka.
V Maďarském dolu objevili horníci zcela náhodou miliony let staré cypřiše. Zajímavé při tom je, že stromy nejsou zkamenělé a jejich dřevo si dodnes zachovalo strukturu. Rozsáhlý povrchový důl se nachází u městečka Bükkabrány v severovýchodní části Maďarska. Experti vysvětlují dobrý stav stromů náhlou prudkou písečnou bouří, která cypřišový les před přibližně osmi miliony let zasypala šestimetrovou vrstvou písku. Vše nad šest metrů bylo zničeno. Podle odborníků došlo k této katastrofická události v miocénu, kdy území pokrývala jezera a močály. V dole se dobývá hnědé uhlí lignit. Při odkrývání vrstvy písku o rozloze 3500 m2 v hloubce asi 60 metrů pod dnešním terénem těžaři narazili na 16 zachovalých stromů. Nalezené pahýly kmenů o průměru dva až tři metry jsou vysoké přibližně šest metrů. Původní výška těchto cypřišů byla 30 až 40 metrů. Podobný les byl objeven v Japonsku, kde stromy udržují v betonovém sarkofágu.
Povětří vystavené kmeny jsou citlivé na světlo a dnešní vzduch. Některé části už se při doteku drolí, dřevo rychle vysychá, protože jeho buněčná struktura je narušena. Hlavní archeolog Janos Veres zakázal přístup do dolu pro veřejnost a spolu s dalšími odborníky zvažuje jak stromy zachránit. Podle letokruhů byly stromy staré 300 až 400 let než je postihla katastrofa. Veres se domnívá, že ne všechny nalezené stromy vyrostly ve stejnou dobu, ale různě v širším období. Vzhledem k tomu, že dřevní hmota stromů je vyjímečně zachovalá, mohou se provést dendrochronolgické testy. Ty by měly určit jaké podnebí panovalo ve střední Evropě v době, kdy stromy vyrůstaly. V kmenech byly objeveny kovové trny obsahují 95,38% železa (Fe), 1,02 % mědi (Cu) a 0,54 % zinku (Zn)
Pohyb prvoků za potravou je řízenej chemotaxi (v latině taxis znamená "pohyb"), což znamená pohyb buněk ve nebo proti směru rozdílu koncentrací sloučeniny. Jak toho však dosáhneme u neživých předmětů? Chemici z University of Pennsylvania zhotovili 2 mikrometry dlouhý tyčinnky, přičemž jedna polovina každé z nich byla zlatá, druhá z platiny. Ty pak umístili do Petriho misky s vodou, v níž se nacházel ronvěž gel nasáklý peroxidem vodíku. Ten se pomalu uvolňoval do vody, takže v ní vznikl koncentrační gradient. Na poplatinovaný části povrchu se vylučoval kyslík v malejch bublinkách a díky rozdílné rychlosti rozkladu peroxidu na zlatém a platinovém povrchu vznikla reaktivní síla, která tyčinky hnala ve směru jeho rostoucí koncentrace, jako kdyby to byly živý baktérie. Po 70 hodinách se částice nahromadily na opačný straně misky, než byl gel. Chvění částic viditelný na videu způsobuje Brownův pohyb molekul vody, kterej je zase projevem energie vakua.
Díky chemotaxi lezou olejový kapky pod vodou, ve který je rozpuštěný mejdlo, saponát nebo podobnej povrchově aktivní prostředek. Molekuly mejdla mají polární skupinu, kterou se zachytávají na skle a dlouhej uhlovodíkovej ocásek visí do roztoku. Olejový kapky při svým pohybu molekuly vymetaj a sbíraj jako šnek řasy v akváriu tak dlouho, dokud se "nezasytí". Jedna olejová kapička tak oběhla skoro padesátkrát Petriho misku, než se zastavila, jiný kapky zase při svým pohybu odvážně překonávaly překážky. Tyhle jednoduchý pokusy ukazujou, že i mezi neživejma a živejma útvarama je docela jemná hranice. O podobnejch kapkách, tzv. koacervátech se předpokládá, že se významně účastnily vzniku života na naší planetě a od svýho vzniku mezi sebou evolučně soupeřily o potravu..
Jedí prvoci trávu? Obrvenej prvok Pseudomicrothorax dubius (českej název dosud nemá, latinskej název by se dal přeložit "jakohrudníček pochybný") má jméno od žebernatý "kostřičky" uvnitř těla, která má ve skutečnosti funkci střeva (viz snímek z elektronovýho mikroskopu vlevo). Živí se totiž výhradně výhradně vláknitejma řasama a rostlinná strava, jak známo, vyžaduje dobrý trávení. A to teda Pseudomicrothorax má, páč při svý délce necelejch 150 μm (průměr asi jako tlustší lidskej vlas) dokáže během několika minut spořádat vlákno řasy několikrát delší, než je sám, doslova se na něj nasouká.
Animace ukazujou, jak to přesně dělá. Žebernatej ústní otvor obsahuje roztažitelný lamely, asi jako clona fotoaparátu. Mezi nima zevnitř pronikaj trávicí šťávy, kterejma prvok dokáže v několika vteřinách rozpustit stěnu buněk, tvořících vlákno řasy. To dovnitř postupuje tou rychlosti, jakou se uvnitř stačí rozpouštět. Až prvokovi dojdou trávicí šťávy, vlákno mu upadne od jícnu, je nakrmen. Během několika hodin pak najedenej prvok změní barvu ze zelený přes tmavohnědou do nažloutlý a jeho průhlednej vzhled se obnoví. To znamená, že má zase hlad a je připravenej trávit další řasy. Z videa je vidět, že Pseudomicrothorax umí načnout vlákno řasy i zprostředka, orientuje se přitom výhradně pomocí stop chemickejch látek, uvolňovanejch řasama. Tak najde neomylně svý vlákno.
Traubeho buňky sou klasickej školní pokus, modelující vývoj živejch organismů pomocí anorganickejch chemikálií. Je to taky ukázkovej příklad tzv. osmózy (z řečtiny ōsmos, něco jako "tlakování" - viz Java simulace). Do zředěnýho roztoku modrý skalice (síranu měďnatýho CuSO4) se hodí krystalek tzv. žlutý krevní soli (hexakyanoželeznatanu draselnýho K4Fe[CN]6), kterej se hned obalí hnědou sraženinou nerozpustnýho hexakyanoželeznatanu měďnatýho. Protože ale vrstvička sraženiny neni úplně souvislá, molekuly vody skr ni prolízaj a dál rozpouštěj žlutou krevní sůl na koncentrovanej roztok, kterej se hromadí pod blankou sraženiny. Ta se napíná až praskne, část roztoku se vylije ven a hned se obalí novou vrstvou kyanoželeznatanu. Celej proces se opakuje tak dlouho, dokud nedojde k vyrovnání koncentrací nebo spotřebování aspň jedný z reagujících látek.
Osmóza je jev v přírodě velmi běžnej a dává buňkám tvar, protože zvyšuje tlak uvnitř buněk (tzv. turgor). Buňky obsahujou koncentrovanej roztok solí a ve styku s vláhou se napínaj a dávaj organismům svěží vzhled a oblej tvar. Vpravo je ukázka bobtnání hrachu, která probíhá podobným mechanismem. Klíčíci rostliny můžou timle stylem vyvinout značnej tlak a protrhnout třeba vrstvu asfaltu nebo nadzvihnout dlažební kostku. Traubeho pokus funguje s řadou solí, který tvořej polymerní málo rozpustný sloučeniny z vícemocnejch, navzájem propojenejch iontů. Dole sou Traubeho buňky vznikající hozenim krystalků různejch solí do roztoku křemičitanu sodnýho (tzv. vodního skla). Vznikaj sice pomaleji, ale bejvaj mnohem pevnější než kyanoželezitanový "buňky", který se po čase ve vodě rozpadnou. Vpravo je německej chemik Moritz Traube, kterej je první v roce 1864 popsal.
Proč nemůže prvek bór tvořit grafitovou strukturu? Čistej bor se hodně podobá diamantu, ale na rozdíl od uhlíku má pro tvorbu vazeb k dispozici jen tři elektrony, takže nemůže tvořit šesterečnou grafitovou mřížku, jako uhlík (ale nitrid boru BN ano, protože průměrnej počet vazebnejch elektronů boru (3) a dusíku (5) je stejnej jako u uhlíku (4) a taky se grafitu hodně podobá). Na základě kvantovejch výpočtů byla pro bor navržená teoretická mřížka s náhodně rozmístěnejma dírama místo 1/9 atomů, kterí minimalizuje energii orbitalů mimo rovinu mřížku (modrá linie) i v rovině mřížky (červená čára).
Chemici z University of California v Berkeley pozorovali chování azobenzenu (difenyldiazenu) C6H5N2C6H5. Již dlouhou dobu je známo, že molekula se vyskytuje ve dvou stavech, tzv. izomerech, které se výrazně liší tvarem. Forma cis ("vaničková") má tvar U, forma trans ("židličková") je natažená do rovna. To je způsobený dvojnou vazbou mezi atomama, kolem který se uhlíkový atomy nemůžou otáčet (tak lehce), jako kolem jednoduchý vazby. Uvedený chování je běžný v případě většiny organickejch sloučenin, obsahujících dvojnou vazbu. Jelikož v případě cis-izomeru sou na sebe oba konce molekul víc "namačkaný", bejvá cis-izomer míň stálej a jeví snahu přejít do trans- konfigurace (cis-izomer je "bohatší" na energii).
V případě azobenzenu je důležitý to, že energetickým ultrafialovým zářením můžeme překlopit trans-izomer na cis-izomer. Když budem na cis-molekulu svítit světlem delší vlnový délky ("jen tak ji zlehka protřepávat"), vrátí se samovolně na stabilnější trans-konfiguraci. A ten přechod jde libovolně opakovat jen tím, že na azobenzen blikáme různě barevný světlo. Když tenkou vrstvou azobenzenu napneme na polymerní podložku a prodloužíme ji, tyčinkovitý molekuly se zorientujou stejně jako plastovej pásek. Když se pak na ten pásek svítí, začne se prohejbat podobně jako moleluly při přechodu z cis do trans izomeru, chová se jako "sval" napájenej světlem. Chemici z Berkeley ten systém ještě víc zminiaturizovali. K azobenzenu připojili čtyři uhlovodíkový řetězce, kterýma se přilepí k povrchu zlatý elektrody adhezí. Přilepená molekula sebou pak na povrchu zmítá jako píďalka a může vykonávat nepatrnou práci, která by se mohla uplatnit v nanotechnologiích. Zorientovaná vrstva molekul má navíc schopnost fungovat jako světelnej spínač pro polarizovaný světlo.
Azobenzen je pro svý vlastnosti vhodná modelová látka ve fotonice. Za normálních podmínek je to oranžově zbarvenej prášek, kterej po osvětlení žloutne. Známej chemickej indikátor metyoranž je derivát azobenzenu, upravenej sulfonací, aby získal rozpustnost ve vodě. Citlivost na světlo je využívaná v řadě tzv. azobarviv, který se využívaj např. při kopírování výkresů ve stavařství a strojírenství. Osvětlený výkresy se vyvolávaj párama čpavku. Azobenzen přechází mezi cis- a trans- konfigurací snadno a uvolněná energie se vyzařuje v podobě světla, Když se obě poloviny molekul opatří vhodnými substituenty, přechod mezi oběma stavy se zpomalí a fluorescence se změní v fosforescenci. Azobenzen pak může sloužit jako aktivní čerpací prostředí laseru. Tyčinkovitý molekuly trans-azobenzenu maj taky chování kapalnejch krystalů, v praxi jsou ovšem k ničemu, protože pro displeje sou zapotřebí kapalný krystaly bezbarvý
Nejpálivější odrůdy chilli papričky s místním pojmenováním Bhut Jolokia v Scovillově organoleptickém testu dosahuje hodnoty jednoho milionu. Známá omáčka Tabasco dosahuje v témže testu hodnoty 5.000. Všechny papriky pocházejí původně z Nového světa, díky své oblibě se rozšířily po celém světě.
Scovillův organoleptický test zavedený roku 1912, kterým se posuzovala pálivost paprik, tedy vlastně obsah kapsacinoidů. Výluh ze zkoumané papriky byl ředěn oslazenou vodou, dokud ochutnavači (zpravidla pět) cítili jakýkoli pálivý pocit. Známou omáčku Tabasco bychom museli naředit asi 5.000, abychom necítili pálivý vjem, na Scovillově stupnici má tedy číslo 5.000. Náplň plynových sprejů dosahuje na této stupnici několika milionů, čistý kapsaicin asi 15.000.000. Nejpálivější "omáčky" (šířený pochopitelně k reklamním účelům) obsahujou na dně nerozpuštěný kapsaicinový krystalky jako známku kvality. Dnes se obsah kapsacinoidů stanovuje plynovou chromatografií.
Jak vznikaj fullereny? Fullerit je černej, elektricky vodivej monokrystal fullerenu, rozpustný v toluenu tvořenej uhlíkovýma molekulama s 60 - 82 atomy uhlíku uspořádanýma ve tvaru fotbalového míče. Krystaluje v plošne centrované kubické soustavě a vysokým tlakem jej lze i za laboratorní teploty přeměnit na diamant. Absorbuje alkalické kovy aj. atomy za vzniku aniontových komplexů, často supravodivých za teplot do 30 K.
Podle teorie vznikaj fullereny postupným sbalováním grafenový vrstvy, nedávno byla tahle hypotéza podpořená přímým pozorováním (viz video vzniku fullerenu v nanotrubce o průměru 10 nm). Zelenej snímek jsou molekuly fullerenu, jak vypadaj pod pod AFM. a) C60 monokrystal b) C70 monokrystal , c) teoretická struktura fcc krystalu.
Na vývoji vajíček ježovek (Strongylocentrotus purpuratus a Lytechinus pictus), který nemaj žloutek je taky dobře vidět, jak vývojová fáze po rozdělení vajíčka postupuje z fáze morula ("malina") do fáze blastula (blastosféry), která vypadá jako balónek s dutinou uprostřed. Předpokládá se, že jde o pozůstatek evoluce, kdy vznikaly mnohobuněčný organismy s jednoduchou tělní dutinou a kvůli většímu povrchu zlepšuje výživu buněk. U člověka blastulace trvá asi 4 dny, primitivní ježovka to stihne během pár hodin, proto se používá jako modelovej organismus při výzkum fertilizace.
Vývoj zebřičky (Danio reo) z jikry velký jako špendlíková hlavička. Protože vyvíjející se nepohyblivý jikry sou vítaná pochoutka pro všechno co plave, probíhá vývoj na plný obrátky, celá záležitost od začátku rýhování blastocysty až po vykulení netrvá dýl jak 40 hodin, což je celkem fofr. Během tý doby se z jakýhosi beztvarýho prvoka stane hotovej pruhovanej obratlovec z miliónů buněk s chrupavčitejma "kostma" a vypoulenejma očima, kterej sebou od druhýho dne života intenzívně mele. Velká nažkoutlá kapka urpostřed je žloutkovej váček, kterej plůdek ještě asi tejden nosí na břiše, než ho definitivně vstřebá. Obsahuje hodně oleje, čili je pro mladou rybku vydatnej zdroj energie. Vpravo je začátek dělení vajíčka ježovky Lytechinus pictus. Sou trochu vidět dělící se buněčný jádra s mikrotubuly (telomery), kterýma si buňky dělej o namnoženou genetickou informaci. Celý video v reálu trvá asi dvě hodiny.
Redukci a vypařování monovrstvy oxidu vanadu V2O3 při 400 ºC v atmosféře vodíku na povrchu ruthenia probíhá do určitý míry opačně, než krystalizace. Snímky i unikátní videa v atomárním rozlišení byly získaný pomocí skenovací tunelový mikroskopie (STM). Díky relativně vysoký teplotě a kvantovejm efektům atomy po povrchu doslova poletujou. V závislosti na podmínkách se tvoří spousta dalších složitejch povrchovejch struktur.
Při podrobějším pohledu je dobře vidět, že se atomy vanadu po povrchu nepohybujou samostatně, ale preferujou tvorbu šestičetnejch agregátů, který se pohybujou jako jedna částice. To je v povrchový chemii velmi častej jev, protože povrchový síly způsobujou částečnou tvorbu i takovejch sloučenin, který se v objemový fázi rozpadly.Na přechodný tvorbě povrchovejch meziproduktů je založenej katalytickej účinek mnoha sloučenin vanadu.
Povrch elektrolyticky vyloučenýho železa v 70.000, 400.000 a 1.200.000 násobným rozlišení zvětšenej pomocí AFM (atomic force microscopy) až na úroveň atomů.
Dole je STM obrázek epitaxního bismutovýho filmu na monokrystalu Si. Moire vzniká v důsledku překrývání krystalovejch mřížek křemíku a bismutu.Vpravo je voštinovitá nanomřížka vytvořená z karbidu bóru.
Bílejch krvinek je řada typů, některý se specializujou na výrobu protilátek (hlavně lymfocyty typu B, T a NK), tzv. granulocyty (neutrofily, bazofily, eozinofily) působí proti infekcím, monocyty jsou makrofágy na mechanickou likvidaci a úklid organismu.Kromě baktérií požíraj i buněčný úlomky a troufnou si i na parazity větší než sou samy. Nízkej počet bílejch krvinek v krvi, hlavně lymfocytů indikuje poruchy imunitního systému, jako AIDS nebo rakovinu, vysokej indikuje infekci nebo leukémii. Vysokej počet eosinofilů indikuje alergie, parazitární infekce a onemocnění kůže Vysokej počet monocytů je typickej pro bakteriální infekce, podobně jako neutrofilů, který navíc diagnostikujou některý typy rakoviny, arthritidu a celkovej stress organismu (operaci nebo srdeční příhodu). Vysokej podíl mladejch buněk je typickej pro bakteriální infekce a leukémii.
Leukemie může být označena jako myeloidní, pokud postihuje tvorbu monocytů či granulocytů, či jako lymfatická, pokud postihuje tvorbu lymfocytů. Spojíme-li toto dělení s dělením leukemií na akutní a chronické, dobereme se k těmto typům nemoci: akutní myeloidní leukemie (AML), akutní lymfatická leukemie (ALL), chronická myeloidní leukemie (CML) a chronická lymfatická leukemie (CLL). Leukemické buňky někdy představují výzmanou masu buněk. Může jít i o kilogramy nádoru ("hnisu"), kterej "plave" v krvi. Vpravo je vak s leukemickými buňkami po jejich odběru z krve pomocí leukaferézy. Silná bílá vrstva mezi vrstvou červenou (červené krvinky) a žlutou (krevní plazma) představuje masu leukemických bílých krvinek. Dole je schéma krvetvorby z jednoho výchozího typu kmenovejch buněk v kostní dřeni.
Neutrofilní bílá krvinka prohání stafylokoka jako ohař, dokud ho nenažene do kouta, kde ho obalí jako měňavka a rozpustí.. Orientuje se přitom podle koncentrace molekul, který baktérie uvolňujou z povrchu těla. To de snadno demonstrovat mikropipetou, za jejíž špičkou se krvinky táhnou jako osel za mrkví. Neutrofil je skutečnej terminátor: dokáže se totiž zbavit části těla, která baktérii honí samostatně, protože se dokáže pohybovat mnohem rychlejc. Když panožka baktérii chytí, zbytek krvinky k ní v poklidu doplave a zase se s ní spojí.
Neutrofil je historický označení pro typ bílý krvinky, která se barví neutrálními barvivy. Je jich totiž spousta druhů a mikrobiologové je na krevních roztěrech označovali podle toho, jak se barvily různými barvivy. Hustopřísnej způsob, jak bílou krvinku za její žravost potrestat je nechat jí sníst kuličku pokrytou vrstvu vnadidla, větší než je sama. Je vidět, že krvinka visící v pipetě je svinutá do tvaru koule a má vypnutej slídivej reflex a rezignuje na pohyb podobně jako moucha, když visí na sirce. Měňavkovej pohyb je efektivní jen na podkladu a ve volným prostoru by byl jen zbytečným plejtvánim energií.
Graphen je vlastně monovrstva grafitu. Dá se jednoduše připravit stáhnutím grafitový vrstvy lepící páskou, kterou budeme překrejvat další a sloupávat, dokud na pásce nezbyde pár atomovejch vrstev uhlíku. Kduž se pak lepící páska nalepí na povrch křemíkový oplatky a sloupne, zůstanou na křemíku zbytky uhlíkový monovrstvy, se kterou se daj dělat pokusy (na obrázku dole je zbytek volnýho povrchu křemíku znázorněnej fialově). Pokud je křemík pokrytej tenkou vrstvou oxidu, světlo se od grafitový vrstvy odráží jako od olejový vrstvy na vodě a jde i pod obyčejným optickým mikroskopem odhadnout její tloušťku - viz obr. dole (vrstva "tlustá" 100 uhlíkovejch atomů je žlutá, 30 40 atomů uhlíku je modrá, 10 atomovejch vrstev a míň růžová). Samozřejmě, takhle připravená vrstva graphenu je zvlněná a rozlámaná a k výrobě molekulární elektroniky se moc nehodí.Daj se na ni napařit elektrody a studovat její chování, ale vytvoření fungující struktury je otázka náhody. Proto se zkoumaj nový postupy, jak graphenový vrstvy vytvářet a nanášet.
Jedna z možností využívá toho, že grafit jde částečně oxydovat oxidačními činidly za vzniku tzv. oxidu grafitu. Když se třeba na grafit působí chromsírovou směsí nebo směsí kyselinu sírový a manganistanu, grafitový vrstvy se rozpadnou, protože se pokryjou fenolickejma skupinama a kyslíkovými můstky. Podobně se grafit rozpouští, když se použije jako uhlíková anoda při elektrolýze. Vzniklá hnědá hmota se dá rozpustit v organickejch rozpouštědlech a odpařit na tenký vrstvy libovolný tloušťky. Na tu se pak působí silnejma redukčníma činidlama (např. hydrazinem), čímž se obnoví vodivej grafit ve "skoro" původní podobě. Podobnym postupem se připravujou smícháním s polymery grafitový nanokompozity. Grafitový vrstvy maj totiž podobně jako nanotrubičky vynikající pevnost v tahu a význačný elektrický vlastnosti. Daj se např. dopovat donory či akceptory a můžou tak sloužit k výrobě organickejch polovodivejch přechodů a tranzistorů. Graphen vykazuje kvantovej Hallův jev i za normální teploty a s ohledem na řadu dalších aplikací se může stát perspektivnějším materiálem, než nanotrubičky, se kterejma se obtížně manipuluje.
Styren a vinylpyridin se výrazně liší polaritou: přítomnost dusiku v uhlíkovým aromatickým kruhu způsobuje, že se 2-vinyl pyridin rozpouští ve vodě (27 g/litr), zatímco styren se vlastnostmi podobá benzenu a je ve vodě nerozpustnej. Polymerací obou látek vznikaj v obou případech půhledný plastický hmoty s vysokým indexem lomu, která se ale výrazně liší chování ve vodě a polárních rozpouštědlech. Polární polymer v polárních rozpouštědlech zvětšuje objem až na 1000% původního objemu podobně jako želatina a HEMA hydrogely, ze kterejch se dělaj kontaktní čočky, přitom se vrstvě mění index lomu. Pokud se na podložku nanesou střídavý vrstvičky obou polymerů, ve styku s roztokama solí různý koncentrace se mění interferenční barvy podobně jako na vysychající mýdlový bublině. Vrstvy polymerů sou citlivý na vlhkost i na koncentraci solí, takže je lze využít jako levný senzory a v budoucnosti možná i na elektrickým polem ovládaný pigmenty.
Jedním z nejběžnějších a taky nejužitečnějších materiálů vůbec sou jíly a jejich složky: kaolinit nebo montmorillonit (Na,Ca)0,33(Al,Mg)2Si4O10(OH)2 · nH2O Montmorillonit (tzv. morénová hlína, podle původního naleziště ve Francii) je narůžovělej, šedej až světle hnědej šupinkovatej minerál s perleťovým leskem. Na obrázku vlevo je v kusové podobě, ve který se vyznačuje matným leskem a na dotyk působí mastným dojmem.Vzniká větráním čedičových tufů, je častou složkou jílovitých hornin a půd. Je důležitou složkou až 12 m tlustejch vrstev tzv. bentonitů, tedy zvětralých vulkanických tufů třetihorního stáří v Braňanech u Mostu a v Doupovských horách. Vzniká také větráním serpentinitů (hadců) a hydrotermální přeměnou hornin. Bentonity sou jílovitý zeminy, jejichž podstatnou složkou (50-70 %) je právě montmorillonit. Tento minerál dodává bentonitu výrazné reologický a sorpční vlastnosti. Bentonit je zbarven do světlehnědé, někdy šedobílé až světlezelené barvy.
Montmorillonit, respektive bentonitové hlinky maj přes dvěstě průmyslovejch aplikací: používaj se k čiření pitný vody, vín, olejů, tuků, filtraci plynů a odpadních vod, jako součást krmných směsí pro hospod. zvířata, ve farmacii a kosmetickém průmyslu, jako plnivo při výrobě barev, tužek, mazadel, pojivo slévárenských forem, odbarvovací a sorpční materiál, jako izolační hmota, při zpracování ropy, výrobě plastů, jako mazadlo atd. Bentonit, upravený sušením a mletím, se používá v hutnictví a slévárenství při přípravě formovacích směsí a pro hrudkování rud. Dál se používá ve stavebnictví při injektážích, nebo při stavbě vodou nepropustných opěrných stěn. Jako nosič hnojiv se bentonit využívá v zemědělství, např. granule hnojiv sou obalovaný bentonitem, aby se po navlhnutí neroztejkaly.Kdysi sloužil jako spolu s nitroglycerinem jako hlavní součást dynamitu.
Vlastnosti bentonitů jsou daný speciální vrstevnatou strukturou, která se podobá hydratovaný slídě. Montmorillonit má schopnost na sebe vázat vodu a několikanásobně zvětšit svůj objem. Do mezer mezi hlinitokřemičitanovejma plástama se zabudovávaj ionty kovů a molekuly vody. Podle toho, zda sou ionty jednomocný (sodík), nebo dvoumocný (vápník) minerál po nacucání vodou různě mění objem. Vícemocný ionty poutaj hlinitokřemičitanový vrstvy pevně k sobě, proto minerál po ovlhčení tolik nebotná. Ionty se můžou v roztocích solí vyměňovat za jiný, bentonitový hlinky tudíž můžou sloužit jako levný přírodní měniče iontů. Bentonit je také vhodný pro výrobu geosyntetických rohoží (skládky odpadu, izolace staveb) a pro zachytávání těžkých kovů z roztoků jako sorbent, dále také na přípravu desikátorů a jako náhrada silikagelů na antikorozní balení. Hlavními producenty bentonitů jsou USA, Rusko, Řecko, Turecko a Itálie, naše těžební lokality sou v okolí Kuzmic a Lastovec.
Speciální využití tenhle materiál nedávno nalezl při výrobě nový generace nanokompozitních plastů. Ty se připravujou tak, že se tenká vrstva střídavě namáčí v roztoku hydrofilního polymeru (např. polyvinylalkoholu nebo sodný soli polyvinylacetátu) a v koloidní suspenzi montmorillonitu. Křemičitanová kostra dodává nanokompozitu pevnost křemene, polymer vyrovnává pnutí. Po zaschnutí se postup několiksetkrát opakuje, dokud nevznikne fólie, která je ohebná jako plast, ale pevností v tahu předčí 5x ocel.
Nitroglycerin (1,2,3-tris-nitro-oxy-propan) nacucanej do hlinky byl dlouhou dobu jedinou průmyslově vyráběnou výbušninou (dynamit). Nitroglycerin se připraví snadno pomalým dávkováním glycerínu do směsi 40 - 60 % H2SO4 a 30 - 40 % HNO3 chlazený ledem. Po zředění směsi ledem se nitroglycerin vyloučí jako olejovitá vrstva na hladině, která se promyje roztokem sody. Je hodně citlivej na náraz a brizancí se blíží se třaskavinám, proto se od jeho použití upustilo. Teplota exploze se blíží 3000 ºC, detonační rychlost dosahuje až 7,5 km/sec.
Ve styku s plamenem na volným nevybuchuje, jen blafne za vývoje plamene (video přehrajete najetím myší). Delším stáním se nitrák rozkládá a proto měly dynamitový nálože jen omezenou životnost. Nitroglycerin je prudce jedovatej a už dávka několik desítek milikgramů může způsobit smrt poklesem krevního tlaku v důsledku rozšíření cév. Na druhý straně včasný podání nitroglycerinu může kardiaka s vysokým tlakem zachránit před infarktem.
Nobelovu cenu za chemii pro rok 2007 obdržel Gerhard Ertl z německého Ústavu Fritze Habera za zkoumání chemických procesů na pevných površích. Konkrétně popsal přesný mechanismus adsorbce vodíku na palladiovém, platinovém a niklovém povrchu. Rovněž podrobně popsal mechanismus Haber-Boschova procesu, což je reakce dusíku s vodíkem na povrchu pevného katalyzátoru, pří níž vzniká amoniak NH3. Tento proces má význam v chemickém průmyslu, protože amoniak je jednou ze základních surovin. Vyrábí se z něj zejména zemědělská hnojiva a kyselina dusičná. Používá se i jako chladicí medium a výrobě výbušnin a desinfekce.
Střepina při odpalování munice v Iráku málem trefila kameramana.
LUCIFER: Asi neni, ale napřed v tom rozpustil fenyloxalátovou tyčinku...;-)
Průběh a rovnice svítivejch tyčinek SnapLight při různý teplotě. Reakce probíhá v nevodným prostředí dioctylftalátu (DCHP) a za nízký teploty probíhá tak zvolna, že tyčinka v ledničce vydrží světélkovat i několik týdnů. Z reakce rozlomený tyčinky (vpravo) je vidět, že se při ní uvolňuje oxid uhličitej vznikající oxidací fenyloxalátu (tzv. cyalumu) koncentrovaným roztokem peroxidu vodíku. Oxidace oxalesteru ale slouží jen k získání energie, vlastní světlo produkuje chemiluminiscenční barvivo, např. 9,10-bis(phenylethynyl)anthracen dává zelený světlo, 9,10-diphenylanthracen modrý a 5,6,11,12-tetraphenylnaphthacen červený. Na videu níž probíhá zřejmě lumiscence rubrenu (5,6,11,12-tetraphenyl naftacenu), se kterým jsme se už seznámili níž a která produkuje žlutý světlo.
Ukázka chemiluminiscence, čili svítivý reakce rubrenu (5,6,11,12-tetraphenylnaphthacenu) a perylenu (dibenz(de,kl)anthracenu) s peroxidem vodíku. V zásadě jde o oxidaci, což jde vidět z toho, že reakce probíhá pod hladinou zvolna aji za přístupu vzdušnýho kyslíku. Obě látky se používaj jako tzv. organický scintilátory při výrobě organických svítících diod (OLED) a taky při chemiluminiscenčních analýzách (stanovení obsahu oxidu dusíku, tzv. NOXů ve vzduchu). Jsou to aromatický látky s rozsáhlým delokalizovaným systémem elektronů, kterej umožňuje tvorbu vysokoenergetickejch excitovanejch stavů molekuly, který po přechodu do normálního stavu svítěj. Chemiluminiscence je jen jedna z ukázek zajímavejch vlastností těchle látek. Deriváty perylenu jsou podezřelý z teratogenity, tj. schopnosti způsobovat malformace lidskýho plodu.
Novej kompozit z vrstvenýho hliníku a plastu by měl bejt lehčí, o třetinu pevnější a levnější, než uhlíkový vlákna. No, uvidíme...
Nedávnej pád meteoritu v Peru poblíž Caracasu způsobil otravu řady domorodců arsénem, když se snažili odnést a zpeněžit úlomky meteoritu. Byli včas varovaný, místo pádu meteoritu provázel ďábelskej sirnej zápach, ale lidská hamižnost se nezastaví ani před satanem.
Vědcům se podařilo vyvinout extrémně kujnou ocel, kterou můžeme roztáhnout na desetinásobek než dojde k jejímu mechanickému poškození. Obrázek ukazuje protahování původního dílu při působení síly. K přetržení dojde až při dosažení 1025% původní délky.Nově vyvinutý materiál tvoří jemné a rovnoměrně rozložené ocelové granule. Při působení síly se přes jednotlivé částice stejnoměrně rozkládá po celé součástce, což její odolnost výrazně zvyšuje. Takový materiál má velký význam pro karoserie automobilů. Při dopravní nehodě dobře kujné materiály pro svou deformaci spotřebují mnoho energie, zároveň však je třeba chránit cestující v kabině.
Dichloroctová kyselina se může stát pro rakovinu podobným lékem, jako acylpyrin pro chřipku. Selektivně blokuje metabolismus rakovinejch buněk, je levná, relativně netoxická a nepatentovaná. Což muže bejt pro farmaceutický společnosti největší problém.
99 % čokoládu tvoří čistej lisovanej kakaovej prášek. Po takový určitě neztloustnete.
Žvejkačky sice údajně čistěj zuby a zlepšuje paměť, ale vyplivnutý na silnici znečišťujou vozovky a způsobujou dopravní nehody. Ne tak s novou generací biodegradabilních žvejkaček, který nelepěj a po čase ve vodě rozpustěj.
Zoo Med Odor Tamer Odor Tamer je karbonový pásek pro terária, ptačí klece a kočičí toalety. Výrobek je schopen eliminovat až 80% čpavkových výparů, které vznikají při přirozeném znečišťování klecí a terárií. Pásky se snadno stříhají nebo řežou na požadovanou velikost. Doporučujeme jejich umístění pod substrát v teráriu či jiném chovném zařízení. Mezi další výhody výrobku Odor Tamer patří prodloužení intervalů při čištění terárií, pokud je používán pravidelně.
Sprayduster, tzv. stlačený vzduch v plechovkách pro čištění vzduchu v elektronice a počítačový technice obsahuje cca 60-80% nehořlavého 1,1,1,2-tetrafluoroethanu (freonu R-143A) s bodem varu -26.6 ºC a 10 - 20% a hořlavého 1,1 difluoroethanu (freon R152A s bodem varu -24,5 ºC). Je 3x těžší než vzduch a hromadí se v plicích, takže může vyvolat udušení i při dostatečným přísunu vzduchu. Díky obsahu halogenů má vysoký výparný teplo a používá se proto v obrovských množstvích jako náplň klimatizací. Vůči ozonový díře jsou oba freony mnohem šetrnější než dříve používaný (a mnohem levnější) chlorofluorouhlovodíky, ale úplně neškodnej nejsou, v horních vrstvách atmosféry se v posledních letech rychle hromadí. V plameni se rychle rozkládaj na toxický produkty: 2 C2H4F2 + 3 O2 → 4 CO + 4 HF + 2 H2O. Protože se dobře rozpouští v tucích, hromadí se v játrech a mozkový tkáni a je podezřelej z karcinogenity. Pro svý omamný účinky se stává předmětem zájmu nezletilejch čichačů (jak zachycuje třeba film Třináctka), naštěstí cenou ani dostupností zatím nemůže konkurovat toluenu. Kapalnej plyn se prudce odpařuje a způsobuje omrzliny, nastříkanej na hrudník může způsobit srdeční zástavu.
Koloidní roztok tvořenej polymerem pokrytejma částicema oxidů železa se chová jako opál nebo perleťová křidla motýlů a umí měnit barvičku po vložení elektrickýho i magnetickýho pole. Pro jeho komerční využití výzkumníci založil společnost Opalux
Nedávnej pokrok v technologii LCD displejů společnosti HP umožňuje dosáhnout rozlišení křídovýho papíru 7000 x 5000 na A4. Video dole znázorňuje orientování křemennejch kuliček v tekutině tvořený kapalnými krystaly
Hexafluorid sírový SF6 je bezbarvej inertní plyn bez zápachu, díky vysoký molekulový hmotnosti (146 g/mol, čili 6.1 g/litr) je 5x těžší než vzduch (29 g/mol), proto se v něm zvyk šíří 6x pomalejc a lidskej hlas je v něm sníženej skoro o oktávu. Je snadno viditelnej v infrakameře a jako skleníkovej plyn je 22.000x účinnější než oxid uhličitej. Protože v něj korónovej výboj nastartuje až při 150 kV/cm (ve vzduchu asi 8 kV/cm, v helliu stačí jen 0.8 kV/cm), používá se k jako izolační a zhášecí plyn ve vysokonapěťových stykačích a rozvodnách vysokýho napěti. Video vlevo přehrajete najetím myší.
Opatrnou oxidací tuhy třeba v chromsírový směsi se grafit rozpadá na lupínky tvořený atomárníma vrstvama, který lze z roztoku posbírat a vysušit na hmotu podobnou papíru nebo slídě, ale mnohonásobně pevnější s vlastnostma, který se podle podmínek přípravy měněj od izolantu až po polovodič.
Pokud se skleněná deska ponoří do sáčku s polystyrénovejma mikokuličkama, zůstanou na ní zachycený v tenký vrstvě. Pokud se na takovou vrstvu napaří ve vakuu platina, získaj se kuličky pokrytý platinou z jedný strany. Pokud se takový kuličky zamíchaj do roztoku peroxidu vodíku, bude se na poplatinovaný části jejich povrchu vyvíjet kyslík v důsledku katalytickýho rozkladu peroxidu vodíku a kuličky poplavou jednim směrem be jakejchkoliv pohyblivejch částí.
PLACHOW: Ajatin je vlastně kvarérní amoniová sůl s dlouhým řetězem v molekule, speciální neutrální tenzid, čili mejdlo, který se silně váže na povrchový membrány grampozitivních bacilů s peptidoglykanovou vazbou (koky a streptomyceta) a zastaví jejich metabolický pochody. Váže se taky na částice ferritu a udržuje je tím ve stabilní suspenzi, čili může bejt součástí ferromagnetický kapaliny. S jódem má společný akorád desinfekční použití. SAVO obsahuje míň než 5% chlornanu, čili nehrozí, že by s něčím bouchlo.
Výbuch plynu na sídlišti nebo chemická laborka, aneb hledejte suřík...
Návod na přípravu ferrokapaliny: Smíchejte 4.0 ml of 1M FeCl3 a 1.0 ml of 2M FeCl2 roztok ve 100 ml kádince a za stálého míchání přidejte během 5 min 50 ml 1 M roztoku NH3. Vznikne černá sraženina magnetitu, kterou několikrát promyjeme dekantací a pak k ní přídáme 1-2 mL 25% tetramethylammonium hydroxidu
Jednoduchej usměrňovač ze dvou hliníkovejch plechů a láhve od okurek naplněný roztokem boraxu nebo sody na praní. Ke všemu ve tmě svítí díky slabý elektroluminiscenci a při vyšším napětí dokonce jiskří. Je založenej na tom, že hliník se po přivedení kladnýho napětí neoxiduje a nerozpouští jako většina kovů, ale na povrchu se vytváří tlustá vrstva oxidů. Při obrácení směru proudu se vrstva rozruší a roztok normálně vede elektrickej proud. Usměrňovací charakteristika v závěrnám směru nevypadá vůbec špatně, ale při překročení napětí asi 140 V se vrstva proráží a usměrňovač se pak chová jako lavinová dioda.
Tyčinkovitej bacil Serratia marcescens patří k běžnejm patogenům, žijící společenským životem. Její červený zbarvení a schopnost růst na plesnivým chlebu ve středověku bylo připisovaný různejm zázrakům, jako přeměna zvlhlejch hostií na tělo Páně. Jeden takovej "zázrak" vedl papeže Urbana IV v roce 1264 k ustanovení svátku Božího těla.. Kdysi se jí taky proto říkalo Bacillus prodigiosus - divotvorná hůlka. Její barvivo, tzv. prodigiosin je v poslední době studovaný jako potenciánální protirakovinovej prostředek. Baktérie byly dlouho považovaný za neškodný, dokonce byly v padesátejch letech v rámci přípravy na biologickou válku rozprašovaný jako marker nad plážema v San Francisco. Ukázalo se, že že tyhle pokusy na lidech zdaleka tak neškodný nejsou: po několika dnech několik desítek lidí v oblasti záhadně onemocněla do tý doby neznámou akutní pneumonií a některý zemřeli na infekci močovejch cest.
Serratia marcescens ve vodě čiperně plave, hnána svým rotujícím bičíkem (video 1 , 2). Při ozáření ultrafialovým světlem, který baktériím nesvědčí a blokuje enzymy využívaný při pohybu baktérie zkoprní. Tým vědců z Drexel University v americké Philadelphii teda vypěstovali na agaru kulturu těchto bakterií tak, aby se přichytily na jednu stranu epoxidového plátku o rozměrech 50 x 50 mikrometrů a síle 10 mikrometrů. Po přemístění do živného roztoku brebery destičku roztáčely rychlostí 9 mikrometrů za sekundu, dokud na ně neposvítili ultrafialovým světlem. V podobnejch japonskejch pokusech brebery pohání rotor z oxidu křemičitýho vyleptanýho na křemíkový podložce o průměru 20 mikrometrů jako křeček kolečko momentem 5 x 10 -16 Nm.
Tady je shockwave animace procesu, podle kterýho přenos signálu z vláskovejch buněk na nervový asi tak funguje. Tady je několik dalších v QT.
Kochlární vláskový buňky vystýlaj vnitřní kanál sluchovýho hlemýždě (kochlea) ve čtyřech postupně se sbíhajících řadách, kde fungujou jako rezonátor pro povrchový akustický vlny. Jejich membrány tvoří protein prestin, kterej má vlastnosti piezoelektrickýho materiálu a při smrštění nebo roztažení se na něm tvoří elektrický napětí. Přeměna mechanický energie na elektrickou je vratná a může probíhat s mnohem větší účinností, než u klasickejch materiálu. Z toho důvodu byl prestinovej navrženej například jak materiál pro generování napětí v oblecích pro kosmonauty.
Elektrický napětí, který generuje prestin uvolňuje vápníkový ionty z membrán vláskovejch buněk, kterýma jsou pak aktivovaný nervový synapse v jejich základně podle energie dopadajícího zvuku.
Vlastní mechanismus přenostu zvukovejch vln do vláskovejch buněk je poměrně složitej a zahrnuje řadu technickejch vychytávek, jako zpětnovazební regulátor intenzity, rezonátor povrchovejch vln a zesilovací pákovej mechanismus mebrán, kterýma je kochlea vystlaná.
Nová technologie pro zpracování a depolymeraci odpadních plastů a drtě z pneumatik. Drť se zahřívá ve vakuu mikrovlnnou troubou, která z plastu vydestilue až 80% hmoty ve formě oleje, kterej jde znovu vrátit do výroby (viz WMV video)
Ukázky molekulárních simulací z Mnichovský university. Vlevo je polymerace (spojování molekul) 1,3-butadienu za vzniku toho čemu se běžně říká surová guma. Při reakci má význam n-->pi* and pi-->pi* excitace butadienu (viz druhá animace) za vzniku tzv. radikálu, která způsobí, že molekula stane reaktivní a spojuje se s dalšíma. Vpravo je otevírání kruhu cyclohexadienu za vzniku hexatrienu.
Další animace na elektronovejch orbitalech znázorňuje průběh známý tzv. Diels-Alderovy reakce - cykloadice etylénu na 1,3-butadien za vzniku cykloxexenu (viz schéma reakce vpravo). Elektronový obaly se vzájemně odpuzujou a při přiblížení molekul se kolem atomů uhlíku přelívaj jako kapičky rtuti = jsou tedy řízený povrchovým napětím atomovejch orbitalů. Podobně probíhaj i jaderný reakce, jenom množství uvolněný energie je mnohonásobně vyšší.
Nejjednodušší dalekohledy jsou tzv. zenitální, jsou tvořený parabolickým zrcadlem, vytvořeným rotací kapaliny, myšlenka pochází už pochází již od Newtona ze 17. století. NODO byl prvním větším dalekohledem využívajícím rotující rtuť jako zrcadlo. Byl postaven v Novém Mexiku v nadmořské výšce 2772 m, 3 km severně od vesničky Cloudcroft. K jeho provozu stačí 5 litrů rtuti, která rotovala rychlostí 6 otáček za sekundu (video znázorňuje okamžik zastavení zrcadla). Rotující rtuť vytvořila parabolický profil o průměru 3 metry. Během několika hodin se na hladině rtuti vytvoří vrstva oxidu, která do značné míry brání uvolňování rtuťovejch par. Katalyzátorem jsou vodní páry a nečistoty v ovzduší, samotná rtuť se v čistým suchým vzduchu neoxiduje.
Pro použití podobnejch zrcadel např. na Měsíci je problém se rtuti v tom, že mrzne při mínus 38 stupních Celsia. Na Měsíci ale teplota klesá až na mínus 147 a zrcadlo ze rtuti by rychle zmrzlo. Řešením je vysoce hustí kapalina založená na imidazoliu-etylsulfátu s nanočásticemi stříbra na povrchu. NASA plánuje jeden takový teleskop umístit na jednom z měsíčních pólů kolem roku 2018.
Molekulární simulace kationtů H3O+, H5O2+, H3O2-
Při nedostatečným přívodu kyslíku se plamen svíčky stane čadivej. Svíčka čadí i tehdy, když se plamen rychle ochladí pod zápalnou teplotu sazí. Částice sazí jsou velice malý, tvořej je malý grafitový kuličky asi 30 - 100 nm v průměru. Elektrostatickejma silama se slepujou do keříčkovitejch agregátů.
Odběr krve z kraba se provádí pro výzkumný účely a neni pro kraba nebezpečnej. Krev bezobratlejch živočichů je modrá, protože obsahuje hemocyanin, ve kterým je železo v molekule hemoglobinu nahražený mědí. Nedávno chirurgové utrpěli šok, když operovali 42letého Kanaďana, v jehož tepnách kolovala zelená krev. Ukázalo se, že za změnou barvy stojí komplex hemoglobinu a síry. Pacient bral na bolesti hlavy sumatriptan, který obsahuje sulfonamidové skupiny. Ty pak mohou reagovat s hemoglobinem za vzniku zeleného komplexu. Pacient se po operaci zotavoval normálně a sumatriptan vysadil. Po pěti týdnech měla jeho krev zase běžnou barvu. Nezdá se, že pro něj zelená krev představovala nějaké riziko.
V zásaditým roztoku je možný manganistan (+7) snadno zredukovat kyselinou šťavelovou na tmavě zelenej manganan (+6). V kyselým roztoku může redukce proběhnout ještě dál za vzniku síranu manganičitýho (+4), kterej je hnědočervenej až na síran manganatej (+2), kterej je slabě růžovej. Mangan při redukci postupně přechází z aniontu do kationtu, takže může existovat třeba aji síran manganitej (+3), kterej jde popsat jako manganičitan manganatej. Tyhle přechodný oxidační stavy bývaj často výrazně zbarvený a málo rozpustný a mívaj významný chemický i fyzikální vlastnosti (např. schopnost katalyzovat chemický reakce).
Ještě pestřejší sou pastelkově zbarvený sloučeniny kobaltu nebo vanadu, který je možný postupně zredukovat zinkovým plíškem v kyselým roztoku a měněj přitom barvu ze žlutý (5+) přes modrou (+4) do zelený (+3) až modrofialový (+2). Smíchaním žlutýho síranu vanadylu s fialovým siranem vanadnatým teda vznikne zelená nebo modrá barvička podle poměru reagujících látek. Nejsilnější oxidační činidla na světě jsou fluoridy niklu (+4) a stříbra (+3). V roztoku fluorovodíku oxidujou většinu látek (včetně vzácnejch plynů) a předávaj jim fluor. Nejvyšší oxidační stupeň je osum, ale podle některejch kvantově mechanickejch výpočtů by mohly existovat sloučeniny i s oxidačním stupněm dvanáct, např. hexaoxid uranu UO6.
Výsledek jednoduchýho pokusu, kterýmu se občas říká chemikova zahrádka. Spočívá v jednoduchým naházení krystalků různejch kovovejch solí do zředěnýho roztoku vodního skla. Čím je koncentrovanejší, tím pokus probíhá pomalejc, ale výsledek je trvanlivější: vodní sklo lze pak slejt a nahradit čistou vodou. Při reakci se uplatňuje tzv. osmóza: na povrchu krystalku se rychle tvoří polopropustná blanka ze sraženiny křemičitanů, kterou proniká k povrchu voda a roztok tuna zřeďuje. Tím se blanka napíná, dokud nepraskne a roztok se nevylije do okolí, čímž se na sraženina na povrchu zacelí a reakce pokračuje jako u skutečně živejch buněk.
Tvorba hnědozelenýho hnisoslizohlenu při srážení chloridu kobaltnatýho roztokem hydroxidu nalejvanýho po tyčince je ukázka složitosti reakcí přechodnejch kovů, při který se uplatňujou acidobázický a redoxní rovnice i výměna ligandů . Prostředí reakce, při který vzniká pestrá směs sloučenin je silně redukční a dochází při ní k rychlý polymeraci hydroxokobaltnatejch kationtů na bílej hydroxid kobaltnatej, co se napřed oxiduje vodou za vzniku směsi kobaltnato-kobaltitejch hydroxidů olivový barvy a dál pak ve styku s vzdušným kyslíkem na hydroxokabaltitanový anionty, kterýma se sraženina převádí postupně zpátky na rezavej roztok. Vpravo je malá sbírka sloučenin přechodnejch kovů - je vidět, že vynikaj barvičkama.
Známá reakce sodíku s vodou (1, 2). Při malým množství sodíku (< 50 mg) reakce většinou probíhá klidně a sodík rejdí na hladině, dokud se nerozpustí. Voda je pro větší efekt obarvená lihovým roztokem fenolftaleinu, kterej s vznikajícím hydroxidem tvoří červenofialový zbarvení. Větší množství sodíku se může vznítit a na hladině pak vznikne rozžhavená kapka roztavenýho hydroxidu, která je od vody oddělená tenkou vrstvou páry (Leidenfrostův efekt). Jakmile teplota dostatečně poklesne, hydroxid se ve vodě explozívně rozpustí. To je nejnebezpečnější fáze pokusu, protože roztavenej hydroxid proniká pokožkou nebo oční bulvou jako roztavený olovo máslem. Pokud se voda se sodíkem převrství petrolejem, jde reakci provádět i ve zkumavce bezpečně - aspoň do chvíle, než se sodík přilepí na stěnu a přřehřeje.
Vysloužilej manažer z Floridy vynalezl elektrolýzu vody bez elektrod, jenom mikrovlnami.
Melanin (z řečtiny "mélos" je černá barva, nebo vraník) je černý barvivo, který výborně absorbuje jak krátkovlnný UV záření, tak dlouhovlnný infračervený záření a zvukový vlny. Pro tyhle vlastnosti tvořej částice melaninu i výstelku zvukocitlivejch buněk. Už Charles Darwin si všimnul, že albínovitý kočky jsou často nahluchlý. Zřejmě tyhle vlastnosti (foton-phonon coupling a konverze mechanický energie na záření a zpět) umožňujou některejm houbám bohatejm na melanin využívat energii radioaktivního záření, který normální barviva jen bez užitku štěpí na radikály. Je možný, že jednou budeme tyhle houby pěstovat v meziplanetárním prostoru jako potravu pro kosmonauty. Naproti tomu vysoká koncentrace volnejch radikálů v ozářeným melaninu může štěpit DNA a tím indukovat vznik rakoviny v černejch kožních skvrnách, tzv. melanomech. Vysoká koncentrace melaninu v kůži ale může vést k avitaminóze, protože ultrafialový záření v kůži stimuluje tvorbu vitamínu D.
V krystalickým stavu je melanin stříbrolesklá látka, dobře vodí elektrickej proud a dá se dopovat parami jódu nebo elektronovými donory podobně jako polyacetylén a další polymery obsahující střídavý jednoduchý a dvojný vazby. Je to vlastně organickej kov, čehož si asi všimnul každej, kdo si v létě opálil bříško do stříbrošedý barvy a současně jeden z nedostupnějších, nejlevnějších a taky nejstálejších vodivejch polymerů. Uměle se dá melaninu podobná struktura připravit oxidací anilinu (tzv. polyanilin, anilinová čerň) podobně jako černofialový barvivo tzv. anilínovejch tužek, při oxidaci na elektrodě vzniká kompaktní zlatá vodivá vrstva se spínacíma vlastnostma organickejch tranzistorů nebo organickejch LED diod, tzv. OLED či solárních a palivovejch článků a za určitejch podmínek se tvoří i jakýsi nanotrubky. Elastická tkanina pokrytá polyanilinem mění svou vodivost v závislosti na protažení a dokonce generuje napětí jako pizokeramický materiály.
Umělá krev bude z plastu, tudíž snadno přepravovatelná a skladovatelná. Lékaři si ji budou vozit s sebou jako tuhou instantní pastu a v případě potřeby ji před použitím rozpustí ve vodě. Použité molekuly dendritomerů obsahujou zabudovaný molekuly porfyrinů obalený hydrofilníma skupinama a tím připomínají hemoglobin, protein, který v těle savců přenáší kyslík.
Přesnej chemickej název vody je diprotium oxid (čti "prócium", protium je název nejlehčího izotopu vodíku). Nesymetrický molekuly se na vodním rozhraní orientujou tak, že se do vody zanoří polární část molekuly s elektrickým nábojem, zatímco zbytek molekuly zůstane čouhat nad hladinu. Jde to znázornit, když z na jedný silně potištěnejch novin vysekáme děrovačkou kolečka a protřepeme je s trochou vody - po uklidnění hladiny zustane většina koleček přilepená nasákavou stranou na vodní hladinu. Jelikož molekula vody je zalomená v místě, kde je kladnej náboj vodíkovýho atomu, chová se sama vůči ostatním molekulám podobně - zalomený části se natáčej k vodní hladině a zvyšujou tam koncentraci vodíkovejch iontů. Díky tomu je povrchová vrstva vody je výrazně kyselá - pH 1,9 - 4,2, což je někde mezi kyselostí citrónu a sodovky. Voda se v tenký vrstvě ovlhčenejch látek chová jako mnohem silnější žíravina, než ve velkým objemu.
Za nízkejch teplot a vysokejch tlaků voda polymeruje, což se dá dobře studovat u podchlazený superčistý vody, zbavený všech nečistot. V rozmezí teplot 136 - 165 K voda tvoří sklovitou hmotu, která se jen zvolna deformuje. Má strukturu tzv. superclusterů, čemuž nasvědčuje to, že v podchlazeným stavu špatně rozpouští sole, ale velmi dobře rozpouští inertní plyny, jako xenon a obaluje jejich molekuly.
Ten černej špalík vpravo je současnej světovej rekord v délce vypěstovanejch nanotrubek: 12 mm, což je 4x víc, než tvořil dosavadní rekord z roku 2005. Nanotrubky rostou epitaxním způsobem z žhavejch uhlovodíkovejch par na povrchu molybdenový lodičky pokrytý vysušeným roztokem katalyzátorem ze směsi přechodnejch kovů. Ty s uhlovodíkama tvořej těkavý karbonyly, který se opětovně rozkládaj za vzniku nanotrubek. Na lano kosmickýho výtahu je to ale pořád hodně málo, navíc vzniklý nanotrubky nejsou s ohledem na strukturu zvlášť kvalitní a nevynikají pevností v tahu - podobaj se vzhledem spíš sazím, než skutečnejm vláknům. Je z nich ale možný vytvářet např. elektrický vodiče, který maj v přepočtu na hmotnost lepší vodivost než měď.
Nanotrubky můžou za určitý situace růst i vopačně, když je totiž nikl na substrátu špatně poutanej (třeba na skle, který s niklem nereaguje), nanotrubky ho vynášej nahoru a pak rostou jakoby odshora. Niklový kuličky sou pak na konci nanotrubičkovejch svazků pěkně vidět. Reakci samozřejmě katalyzujou i další kovy, který jsou schopný tvořit karbonyly, třeba i obyčejný železo. Vzniklý nanotrubky maj většinou stěny složený z mnoha vrstev a krátkejch molekul a nejsou moc pevný, takže se nehoděj na přípravu superpevnejch vláken. Na animacích vpravo můžem růst nanotrubek kolem polotekutýho zrnka niklovýho katalyzátoru sledovat v molekulárním rozlišení pomocí synchrotronový rentgenový mikroskopie. Teplota při krystalizaci je hluboko pod botem tání niklu, ale tlaky uhlíkovejch vrstev kuličku niklu deformujou jako kdyby byla z těsta. Určite to neni poslední "molekulární film", kterej v životě uvidíte.
Tohle má bejt údajně nejsvítivější fluorescentní látka na světě. V silikagelu jsou zakotvený organické fluoreskující molekuly. Vzniklé částice o rozměrech jedné desetiny šířky lidského vlasu fluoreskují extrémně jasně a 170x svítivostí převyšujou dosud známé částice srovnatelný velikosti. Podle autorů se jim otevírá zářivá budoucnost možných aplikací od identifikačních hologramů až po značkování pohybu vody či větru. Bude z nich možné vyrobit barevné nanosenzory, které budou měnit barvu podle podmínek prostředí, jako je pH nebo teplota. Nové fluoreskující vychytávky jistě uvítají i provozovatelé klubů a vývojáři zábavnejch technologií.
Ve stavu beztíže nefunguje konvekce, který spalinama míchá a proto je ve vesmíru dost těžký zapálit svíčku. Plamen má pak kulovitej tvar a prakticky mu chybí svítivá zóna. Podobně pomalu hořej i kapky alkoholu, který se za stavu beztíže volně vnášej ve vzduchu. Proudění spalin hořící kapky pohání reaktivním pohybem, takže kapky lítaj ve vzduchu sem a tam a pomalu se přitom zmenšujou. Ačkoliv se za normálních podmínek hoření metanolu a etanolu prakticky neliší, za stavu beztíže metanol hoří mnohem pomalejc, protože víc absorbuje vodu, která při hoření vzniká. Po kapce lihu pak zůstane ve vzduchu viset malá kapka vody. Ještě zajímavější je, že za určitejch podmínek může plamen začít opisovat spirálovitou křivku, pohyb je v tomhle případě způsobenej tím, že vysoká teplota plamene způsobuje postupný spotřebovávání par a oxidace v plameni postupuje v pásu jako když vyhořívá pruh trávy
Vyčistí Coca Cola špinavý záchod? Na oceli se objevily známky chemické reakce v ponořené části. U rezavého hřebíku sledujeme odstranění rzi a určité zakonzervování stavu. Domníváme se, že proběhla reakce velmi podobná technologii fosfátování oceli. Na hliníku nepozorujeme změny. U chemických lžiček proběhlo rozpuštění části usazenin, na povrchu vznikla kašovitá hmota. V Coca Cole Light je směs kyselin (citrónová, fosforečná a uhličitá, viz. obrázek složení ve pravém sloupci). pH coly, kofoly a pod. se pohybuje v hodnotách cca 2,5-2,9 pH
Viz též vesely.blog.sme - rozsáhlý, vědecky řízený experimenty zahrnovaly i působení CocaColy na olejovky. 3 stejné sponky po měsíčním působení vody, CocaCola a přípravku Pulirapid s obsahem cca 23% kyseliny fosforečný.
Mikrokrystalická struktura křemíku v atomárním rozlišení. Vpravo je krystalická inkluze v hliníku.
Japonský vědci vedený prof. Irie Masahiro navařili krystalky derivátů perfluorocyklopentenu, které po osvětlení vlnovou délkou 365 nm projdou trans-cis-izomerací, která vede ke změně tvaru z obdélníku na kosodélník o úhlech 82 a 98°, nebo roztáhne reverzibilně krystal o 7 %, a to během 25 mikrosekund. Osvětlení světlem o vlnové délce větší než 500 nm pak vede k návratu k původnímu tvaru. Změna tvaru krystalu je silnej jev, který dokáže popostrčit zlatou kuličku o průměru 50 mikrometrů směrem ke zdroji světla.
Fázovej diagram vanilky v čokoládě. Přebytek vanilky způsobí vysrážení vanilinu z eutektika.
Taky elektronový mikroskopy se neustále zlepšujou a svým rozlišením dotahujou na STM a ATM. Na obrázku je intermetalická slitina Cr2Hf využitím techniky Z-kontrastu skenovací transmisní elektronový mikroskopie (STEM) v atomárním rozlišení. Urychlovací napětí mikroskopu je téměř 1,5 milionu voltů. Atomy hafnia vypadaj žlutý ve srovnání s atomy chromu. Ačkoliv obě složky tvoří kovy, má výsledná slitina vlastnost keramiky. Její struktura vysvětluje její tvrdost a zároveň křehkost. Princip uspořádání atomů a iontů v prostoru shrnuli Goldschmidt a Laves do tří jednoduchých pravidel:
Uvedený pravidla platí především pro kovové a iontové sloučeniny. Ostatní typy struktur vykazují menší či větší odchylky od těchto principů. Slitina vlevo je příklad tzv. Lavesovy fáze, jejíž mechanismus je vidět na ukázce dvou krystalů srůstajících pod pravým úhlem: na rozhraní se tvořej pravidelný prstencovitý struktury, obklopující dvojice atomů (viz šipky). Slitina hafnia je vlastně celá tvořená maličkejma zkřiženejma krystalama. Protože plasticita slitiny závisí na tom, pod jakým úhlem se krystaly stýkaj a můžou po sobě klouzat při vzniku mechanickýho napětí, je jasný, že slitiny tvořený Lavesovou fází jsou velmi křehký. Jako na potvoru mezi Lavesovy fáze patřej ty technicky nejzajímavější struktury, třeba supravodiče. Supravodivost vyžaduje přítomnost fází s vysokým stupněm symetrie, který jsou však velmi křehký. Na obrázku vpravo je ukázka, jak se ten problém technicky řeší: slitina niobu a cínu tvoříci vláknitý křehký krystaly je zalitá do bronzový matrice, která jí dává plasticitu.
Jeskyně s největšíma přirodníma krystalama sádrovce (dihydrátu síranu vápenatýho, délky až 11 metrů) v Mexický Cueva de los Cristales poblíž Naico. Vprostřed je pro srovnání největší monokrystal KDP (dihydrogen fosforečnanu draselnýho), použivanej jako násobič frekvence při výzkumech laserový fůze. Vpravo jsou křemíkový monokrystaly připravovaný rekrystalizací ultračistýho křemílu zónovou tavbou použivaný pro výrobu počítačovejch procesorů.
Nová technika sledování biologickejch vzorků fluorescenční mikroskopií je založená na tom, že vzorek je umístěnej do speciálního oleje (směs benzyl-benzoátu a benzyl-alkoholu) o stejným indexu lomu, jako má studovaná tkáň, takže vzorek je pro použitý světlo prakticky průhlednej. Toto technikou jde např. pozorovat jednotlivý svazky neuronů v myším mozku (viz animace části myšího hypothalamu, pozorovanýho touto technikou)
Jak využít kouzelných vlastností bobulek, po kterých kyselé chutná jako sladké? Co třeba nízkoenergetická strava a sladkosti pro diabetiky?Stačí sníst jednu tajemnou kuličku velikosti hroznového vína a barvy brusinky – a s chuťovými pohárky na jazyku se začnou dít divy. Glykoprotein nazvaný příznačně miraculin se váže na receptory rozpoznávající kyselou chuť. Po dobu zhruba jedné hodiny mění hořčici v marmeládu, stvol rebarbory v cukrátko a čistou citronovou šťávu v chutnou limonádu.Zázračné plody, jak se bobule nazývají, rodí africký keř Synsepalum dulcificum z čeledi zapotovitých. Jejich vlastnosti popsal poprvé už v roce 1725 francouzský objevitel Chevalier des Marchais. První keřík však byl z Afriky vyvezen až na začátku 20. století. Plody se dostaly do trochu širšího povědomí až v sedmdesátých letech. Od té doby je občas některé luxusní hotely zařazují do svých specialit, například do bizarních moučníků....
V laboratoři se pro orientační zjištění kyselosti roztoku často používal tzv. lakmus, což je orcinový barvivo vyloužený z určitejch druhů islandskejch lišejníků (Lacca Coerulea) horkým líhem. Jako barvivo byl známej od středověku, kdy bylo příšerně drahý a vyvažovalo se zlatem. Lakmusem byly napuštěný papírky, který sloužily jako tzv. indikátor kyselosti roztoku. Od tý doby se slovo "lakmus" používá jako výraz pro prostředí reagující na svý změny obecně.
Závislost zbarvení na téhle rovnováze - čili na koncentraci vodíkovejch iontů (tzv. kyselosti) roztoku je docela běžnej jev u řady barviv a projevuje se i u běžnejch barviček dostupnejch v přirodě. Např. tzv. anthokyany (barviva z černýho rybízu nebo kompotu červený řepy) jsou v kyselým roztoku (např. octa, nebo citronový šťávy) červený, v zásaditým (alkalickým) roztoku, kde je koncentrace vodíkovejch iontů nízká získávaj fialovou až modrou barvu. Kytky změn barev často používaj pro řízení barvy barvy v květů v průběhu odkvétání, aby přilákaly ke květům co nejvíc různejch druhů opylovačů současně. V silně alkalickým roztoku (soda na praní, Savo nebo žíravej louh) anthokyany přecházej na bezbarvý nebo světle žlutý leukobáze (basis = zásadní, zásaditý, leukos - bílý, bělavě zbarvený).
Průběh krystalizace kyseliny glutamový v polarizovaným světle jako ukázka online galerie na webu výrobce mikroskopů Olympus. Kyselina glutamová je slabá (pK = 4,2) aminokyselina, jedna z dvaceti, ze kterejch se skládaj bílkoviny. Je tudíž důležitou složkou potravy. Její monosodná sůl glutamát sodný je jako nutrient Glutasol významná součást asijiský kuchyně, protože má výraznou příchuť hovězího bujónu.
Praktická otázka. Když demonstrátor při hodině chemie slibuje pěknou pumelici, jakej nejbezpečnější postoj by měli zaujmout jeho posluchači - a proč?
Základním stavebním kamenem vlasů (ale i nehtů a kopyt) je protein keratin (stroj. překlad zde). Vlas je tvořen šesti strukturními hierarchiemi jako ocelový lano, výsledkem je pružná struktura schopná samostatného růstu.
Objef barvení skla přísadou malého množství zlatého prášku je přisuzován německému skláři Johannu Künckelovi, který žil v 17. století, ale ve skutečnosti je ta technologie mnohem starší. Známý Lykurgovy poháry pocházej asi ze 4. století našeho letopočtu. Je známo jen několik těchto pohárů, všechny jsou římské, několik je jich quidění v Britským muzeu v Londýně. Lykurgos byl mytologický thrácký král, který byl oslepen, když se protivil Dionýsovu kultu. Na pohárech je zobrazen král, jak je lákanej do podsvětí Ambrosií, která se proměnila ve vinnou révu. Vlysy na pohárech sou s nádobou spojenej jen malými můstky a samy o sobě tvořeji vysoce umělecky i technicky vyspělý řešení..
Zvláštnost pohárů spočívá v jejich neobvyklejch barvách. Je-li pohár pozorovanej v odraženým, např. denním světle, je smaragdově zelenej. Je-li však zdroj světla umístěn dovnitř poháru, prosvítá rubínově. Chemická analýza pohárů ukázala, že sklo obsahuje 73 % SiO2, 14 % Na2O a 7 % CaO, tedy složení podobné moderním sklům. Sklo pohárů však obsahuje malé množství zlata (cca 40 ppm, čili miliontin, tj. 40 mg/kg) a stříbra (cca 300 ppm), který se ve skle nacházejí ve formě nanokrystalů o rozměru cca 70 nm (viz obr. vpravo) Nanokrystaly tvoří intermetalická sloučenina zlata a stříbra v poměru 3:7. Dodnese neni známo, jakou nanotechnologii římští skláři vlastně používali.
Zajímavou metodu, jak z dvojrozměrnýho vzoru udělat třírozměrný objekt vyvinuli na Hebrejské univerzitě v Jeruzalémě. Polymerní destička se pokryje podle předem vypočtenýho vzoru různými koncentracemi N-isopropylakrylamidu (NIPAM). Po zahřátí na teplotu přes 33oC dojde k chemické reakci, při které se polymer smrští tím více, čím větší množství je na jeho povrchu. Tímto způsobem lze dosáhnout velmi složitých tvarů, ale jednoduché změny tvaru, jako např. změna velikosti anebo křivosti, lze provádět aji se silikonovým polymerem Lukopren z kolínské chemičky na základě polymerace za rozdílné rychlosti odpařování rozpustědla.
NIPAM je hydrogel, kterej je součástí i kontaktních čoček a biokompatibilních materiálů a pro svý zajimavý fyzikální vlastnosti má spoustu potenciálních uplatnění. Např. tzv. SmartGell je 3% roztok NIPAMu ve vodě, kterej je za pokojový teploty tekutej, ale při zahřátí na tělesnou teplotu zgelovatí.
Tuníte a jezdíte na dusík? Že ještě nee?? Tak tady je votom trocha teorie. Přesně vytuněná kára plná natlakovanýho rajčáku má navíc tu výhodu, že s případným dohořenim moc nezdržuje....
Společnost Zink vynalezla speciální papír na potisk bez inkoustu. Papír je pokrytý tenkými vrstvami (horní žlutá, prostřední fialová a spodní azurová), které obsahují krystaly s barvivem pro vytvoření barevnýho tisku, obalený vrstvou nízkotajícího polymeru. Jednotlivé vrstvy vyžadují jinou teplotu a dobu expozice pro rozpuštění krystalu a vytvoření barvy. Horní žlutá vrstva vyžaduje nejvyšší teplotu a nejmenší dobu expozice, prostřední fialová zase nižší teplotu a delší dobu expozice a nejspodnější azurová vyžaduje nejnižší teplotu a největší dobu expozice. Kombinací těchto vrstev lze namíchat až milión různých barev. Hlavní zaměření je na tisk fotografií, protože papír je odolný vodě a vytištění jednoho snímku zabere pouze 30 sekund.
Scoville organoleptickým testem, zavedeným roku 1912 se posuzovala pálivost paprik, tedy vlastně obsah kapsacinoidů. Výluh ze zkoumané papriky byl ředěn oslazenou vodou, dokud ochutnavači (zpravidla pět) cítili jakýkoli pálivý pocit. Známou omáčku Tabasco bychom museli naředit asi 5.000, abychom necítili pálivý vjem, na Scovillově stupnici má tedy číslo 5.000. Náplň plynových sprejů dosahuje na této stupnici několika milionů, čistý kapsaicin asi 15.000.000. Dnes se obsah kapsacinoidů stanovuje plynovou chromatografií.
Ve stavu beztíže nefunguje konvekce, který spalinama míchá a proto je ve vesmíru dost těžký zapálit svíčku. Plamen má pak kulovitej tvar a prakticky mu chybí svítivá zóna. Podobně pomalu hořej i kapky alkoholu, který se za stavu beztíže volně vnášej ve vzduchu. Proudění spalin hořící kapky pohání reaktivním pohybem, takže kapky lítaj ve vzduchu sem a tam a pomalu se přitom zmenšujou. Ačkoliv se za normálních podmínek hoření metanolu a etanolu prakticky neliší, za stavu beztíže metanol hoří mnohem pomalejc, protože víc absorbuje vodu, která při hoření vzniká. Po kapce lihu pak zůstane ve vzduchu viset malá kapka vody.
LUCIFER: Stirlingův motor zase obsahuje pohybující se části, ale beru na vědomí, že základní výzkum se xe často zviditelnit na přikladu ekologicky závažnýho řešení. Pro využití odpadního tepla se zatim nejperspektivnější jeví termoiontová emise. Společnost Eneco nedávno prezentovala čip, jenž dokáže přímo přeměňovat tepelnou energii na elektrickou, nebo se naopak po přivedení elektřiny ochladit až na -200°C podobně jako Peltierovy články. Čip funguje na bázi termoiontový emise, která tepelnými pohyby překonává elektrostatické síly držící elektrony na povrchu. Volné elektrony pak proudí vakuem k povrchu studeného kovu, což tvoří eletrický náboj, jenž je možné dále využít. Se vzrůstající teplotou pak prudce vzrůstá i tento efekt. Čip dokáže pracovat při teplotě až 600°C a přeměňovat tepelnou energii s 20-30% účinností.
Seebeckův jef je vznik elektrického napětí přes rozhraní dvou kovů (např. měď – železo) či polovodičů v důsledku jejich různých teplot. Vědcům se podařilo pozorovat totéž i pro organické molekuly, když dvě zlaté elektrody oddělili vrstvou benzendithiolu, difenyldithiolu nebo tribenzendithiolu. Při rozdílu 30oC vzniká napětí okolo deseti mikrovoltů. Je to sice mín než u tradičních materiálů, přesto však jde o zajímavej směr výzkumu, protože organický látky jsou levnější a snadněji dostupné, takže možná půjde využít tohoto jevu k výrobě elektřiny pomocí odpadního tepla.
RAGTIME [26.1.09 - 23:47]
Záloha auditu Chemie1,
Chemie2
a sesterský audit Fyzika XII
