Kjemi – det grenselause faget

Det er fleire laboratorieøvingar på samlinga.’Sølv og nanopartiklar i mange fargar’ er ei av dei. Vi ser korleis toffa endrar eigenskapar når dei blir finfordelte til nanonviå. I øvinga får sølvpartiklane ulik farge etter kor små dei er.

-Kjemi har overlapp med alle andre naturfag, og med mange andre displinar. Faget har også berøringspunkt med dagleglivet. Tenk på saker som vaskemiddel, CO2, plast, næringstoffa – alt er kjemi. Vi møter kjemikalier overalt – som for eksempel i E-stoffa.

På Naturfag 2 gir Nils-Åge Frøystein et utsyn over kjemifaget. Opphavet til ordet kjemi kan være det greske ‘khemeia’, som betyr å blande, tømme i hop.

Molekylvitskapen er vesentleg i kjemifaget. Vi angir molekyl på flkeire vis – med kulepinnemodell, teikning, strukturformel og navn. Det finst både naturlege og kunstige molekyl. Molekylbinding er ein bindingstype mellomatoma, salt er døme på ei anna type kjemisk binding.

Vi skil ikkje mellom kunstige og naturlege stoff i kjemien – det er same type bindingar, stoffa oppfører seg likt, nomenklaturen er lik, arbeidsmåtar og reglar for stoffa er dei same.

Det er viktig at folk har kunnskap om kjemi. Vi er avhengige av dei kjemiske stoffa, og vi må ha kunnskap for å ta avgjerder og handsame dei. Det er nærliggande å sjå på sakar som er, og har vore i søkelyset: DDT var viktig då det kom, men viste seg å vere svært giftig. Vi har tonnevis med kvikksølv liggande ved Fedje. I prosessen med å avgjere kva som skal skje med U864, må vi ha kunnskap om stoffet. Kvikksølv som blir omdanna til metylkvikksølv i havvatn er svært fårleg . dimetylkvikksølv er endå gitfigare.

Periodesystenet står heilt sentralt i kjemifaget. Det er 150 år i år sidan Mendeljev sette opp den systematiske modellen. Det er no 118 grunnstoff i periodsystemet. I kroppen vår er det mye av 12 grunnstoff, så har vi 10 sporstoff i tillegg. 8 av grunnstoffa i kroppen er giftige. Eit døme er selen; vi må ha det i kroppen, men ikkje i for store mengder.

Eit anna døme på korleis kjemikunnskapen betyr mykje i dagleglivet, er binding mellom C-atomar. Det kan vere enkel-, dobbel- eller trippelbinding. Enkelbindingar kan ein vri, ikkje dobbeltbindingar. Omega-talet viser kor mange C-atom det er før første dobbelbinding. Omega-3 fettsyre er altså ei fettsyre der det er 3 karbonatom før første dobbelbinding.

Forståing av fotosyntesen er grunnlag for dyrking og gjødsling, og til sjuande og sist eit avgjerande moment for å kunne brøfø menneska på jorda.

Matnyttige emulsjonar er tittelen på Kristine Spildo sitt foredrag. Her får vi eit nytt eksemple på at kjemikunnskap er viktig både i kvardag og industri. ein emulsjon er ein fase som er finfordelt i ei anna fase. Olje i vatn tyder små oljedroper finfordelt i vatn, medan vatn i olje blir det motsette; Olja er då den kontuínuerlege fasen, olja den finfordelte. Kremfløyte er òg emulsjon; det er finfordelt luft i kremen. Termodynamikken seier at stoffa finn ei likevekttilstand der det er minst mogeleg eenrgibruk. det vil seie at væsker som er blanda i emulsjonar vil bli separerte etter lang tid; majonesen skil seg.emulsjonar kan vere laga reint mekansik, som homogenisert mjølk. Då er fettdropane svært små, og like store.

I andre samanhenger kan vi bruke ein emulgator. Emulgatoren set ned overflatespenninga mellom dei to fasane. Emulgatoren har ein hydrofob og ein hydrofil del, i fettløysingar vil det vere ein hydrofil og ein lipofil del. balansen mellom desse er sett opp i en skala, HLB-verdi, med verdiar frå 0 til 20. Opp til 8 er stoffa oljeløyseleg, frå 12-20 vassløyseleg.

Majones er olje finfordelt i vatn, med egg som smulgator. Egg har høg HLB, og stabiliserar med det olje-i-vatn-løysingar.

Tang og tare som matkjelder er tema for foredraget til Monica Jordheim. Blåbær har vore ‘miraklemtaen’ med antioksidant- og helsegevinst. Kan tang og tare bli den nye mirakelmaten? Alger har høg nøringsverdi, men ikkje feitt – så potensialet er der. Tang og tare har polyfenoler, som er ringstrukturer med tilknytta OH-grupper. OH-gruppene ‘fanger’ frie radikalar i kroppen, og er altså antioksidanter. Tarepulver kan bli tilset i mat for å få denne gevinsten. Det er likevel ein veg fram, Vi mangalr erfaring med å bruke tare som mat, vi har ikkje gode oppskriftar og har ikkje kartlagt matsikkerheten.

Det blir forska på mogelege bruksområde, og på å isolere nyttige stoff frå tang og tare. Her brukar forskarane massespektrometri, og NMR – Nuclear Magnetic Resonance. På UiB er det forska på tarmgrønske. Den har høgt innhald av flavanoider; meir enn 8200 ulike, derav 640 antocyaner.

Prinsippet for en PE-skanner er enkelt sagt slik: En emitterkilde skyter et positron ut fra kjernen. Positronet møter sin antipartikkel – et elektron – og begge disintegrerer. Materien partiklene representerte blir til energi, målbar som 511 mEv. Energien går ut i begge retninger fra kilden, 180o. En sensor fanger opp energien begge stader. Ved å fange opp signalet i begge retningar, eleminerar ein støy frå andre kjelder.

Tom Chr- Adamsen forklarer i sitt foredrag nærare korleis radiokjemien er drivkraften i PET-diagnostikken

Biodrivstoff er tema i Tanja Barth sitt foredrag. I følge regjeringa blei det brukt 496 millioanr liter biodrivstoff i 2018. 196 m. liter var avansert drivstoff, det vil seie laga av anna råstoff enn matplantar. Biodrivstoff utgjore 12% av forbuket i 2018.

Det er i prinsippet ikkje skilnad på biodiselel og petrokjemisk diesel. Det er råstoffet og framstillingsprosessen som er ulik.

Hydrogenering er eit steg i prosessen for å framstille biodiesel. Her gjer kursdeltakarane den same prosessen med olivenolje som råstoff.