Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!

Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.

Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.

Prenumerera via RSS Kontakta oss

Sockerarter

Vad består socker av? Först låt oss konstatera att socker är ett samlingsämne för många liknande ämnen. Hur hör socker och kolhydrater ihop? Lyssna så får du veta!

Transkription42 repliker · 3:19

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Sockerarter eller kolhydrater är en väldigt viktig energikälla för alla livsformer på jorden.
De bildas av växter genom fotosyntes där koldioxid och vatten kombineras med energi från solen för att bilda glukos.
Och växterna kombineras sedan glukosen med andra molekyler eller fler glukosmolekyler för att lagra energi.
Och eftersom växterna genererar den här energin så tar vi djur för oss utav den och lever på den.
Men vad är egentligen kolhydrater?
Ja, det är som namnet antyder en kombination av kol och vatten.
Den kemiska sammansättningen motsvarar en kolatom per vattenmolekyl.
Och sen kan man ha ett antal av dem.
De här binds ihop till en kemisk struktur där man har ett skelett av kolatomer.
Och på varje kolatom sitter antingen en vätatom eller en hydroxyradikal, en syratom och en vätatom.
Det här är ganska energirika föreningar och de kan bilda komplicerade grenade strukturer vilket gör att livsform kan använda dem kemiskt på olika sätt.
Man talar om enkla sockerarter som bara består av en sån här liten enhet, vanligtvis fem eller sex kolatomer lång.
Och komplexa sockerarter som kombinerar fler såna här monosaccharider till varandra.
Bortom det så kan man tala om fibrer när vi börjar få riktigt stora strukturer.
De vanligaste är glukos, fruktos och galaktos.
De har alla ett skelett av sex kolatomer på rad med lite väte och hydroxylgrupper på sig.
De här har olika funktioner.
Men de bildas i allmänhet genom fotosyntesen.
Fruktosen hittar vi starkt söt i många frukter.
Och galaktos används framförallt i cellmembran.
När man kombinerar de två och två får man disaccharider.
Det vanliga sockeret, saccharos, är glukos ihopbundet med fruktos.
Laktos, som är det enda sockerart som djur producerar, är glukos plus galaktos.
Och vi återfinner den i mjölk.
Maltos är två glukosmolekyler som har bundits ihop.
Det bildas framförallt när man bryter ner stärkelse.
När frön gror så börjar de brytas ner sitt stärkelseförråd.
Och därigenom uppstår maltos.
Och i malten som används till exempel i öl, ja, den får mycket sin smak på den maltosen.
Längre kedjor av glukos, tre till tio stycken, kallas för oligosaccharider.
Och de klarar inte vi människor av att bryta ner.
Det gör däremot bakterier i våra tarmar, vilket gör att vi får gas utav det.
Stärkelse är långa, flera tusen glukosenheter långa molekyler.
Det är här vi egentligen borde få det mesta av våra kalorier ifrån.
Ungefär 60% om man ska följa näringsläran.
Eftersom om vi får för mycket energi från socker så tenderar att glukoshalten i bloden först får en kick uppåt genom att vi snabbt suger i oss.
Och sen frisätter buksportkörteln insulin, vilket trycker ner det när vi blir trötta och dåsiga.
Fibrer slutligen, det är kolhydrater som är ännu längre, som vi inte klarar av att bryta ner.
Till exempel cellulosa som utgör cellerna cellväggar.
Det är också ganska nyttigt för att det modererar vårt näringsintag och gör att vi blir mättare snabbare.
För övrigt är cellulosa också den vanligaste organiska molekylen på hela jorden.
Kort sagt, man kan göra mycket av kol och vatten.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Gummi

Så vitt man vet var Maya-indianerna de första som började använda gummit för tätning. Mer moderna områden är bland många andra: gummisnoddar, regnställ och radergummin.

Transkription62 repliker · 6:22

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Gummi.
Gummits historia tar sin början, vad vi vet, hos majanerna, ungefär 500 före Kristus.
Där så använde majanianerna saven från kautjukträdet, det vill säga det gråtande trädet, för det är strimmor som den rinnande latexsaven lämnade när den uppsamlades.
De använde det bland annat för att fixera saker men även till att isolera skor och kläder så att de blev fuktresistenta.
Men den moderna utvecklingen av gummit tar inte fart förrän på sent 1700-tal.
Ja, den första praktiska användningen av gummi, det var förmodligen Edward Niren eller kanske Joseph Priestley, olika källagår isär här, som kom på att man kunde göra radergummi.
Normalt så suddade man ut blyertäckningar med en brödbit, men av en händelse råkade någon av dem använda bit kautjuk, som tidigare var mest en vetenskaplig kuriositet och upptäckte att det suddade bra.
Men den verkliga hitten, den kom ju när skottarna gavs in i gamet.
Ja, det kallades masticering, eller hur var det?
Ja, på 1820-talet tog Thomas Hancock och kom på att om man klippte sönder gummi många gånger och pressade ihop det så fick man en mycket mer elastisk massa.
Och det här kunde man börja använda till många fler tillämpningar, till exempel gummisnodar.
Men den kanske mest kända var en medarbetare, nämligen Charles McIntosh.
Ja, och det var ju vissa problem med gummit som man väldigt gärna ville lösa.
Men vad var det McIntosh kom fram till?
Jo, man hade ju redan tidigare gjort latex-impregnerade kläder, men de var inte speciellt bra.
McIntosh kom på att man kunde lösa upp kautjuken i nafta och sedan låta torka in.
Och därigen skapade kläder som var impregnerade mot vatten, alldeles utmärkt i Skottland.
Nackdelen var förstås det att när det var varmt så blev de klibbiga och när det var kallt blev de väldigt stela.
Och de luktade förfärligt.
Ja, men hur ser då gummit ut innerst inne?
Ja, rent kemiskt så är det en polymer, alltså långa molekyler som är sammansatta av små molekyler, i det här fallet isopren.
Och de här bilda långa väckade kedjor, vilket gör att det är lätt att dra ut dem, för då dras bara väcken ut.
Det är därför det är elastiskt.
Problemet är naturligtvis när det blir varmt så börjar kedjorna rinna omkring, huller om buller, och det är inte speciellt lyckat.
Och när det blir kallt så drar alltihop sig hårt.
Så det man ville var ett sätt att få kedjorna lite mer flexiblare.
Och det lyckades tydligen amerikanen Goodyear med någon gång där på mitten av 1800-talet.
Det stämmer. På 1840-talet så tog Charles Goodyear, en fattig uppfinnare, kom på att om man blandade smält gummi med svavel, en process han kallade vulkanisering, så blev gummit plötsligt icke-klibbigt och betydt smidigare även vid låga temperaturer.
Olyckligtvis för honom så skickade han både över ett par varuprover till Hancock i Skottland och ett patentansökning till London ungefär samtidigt.
Och det ledde ju då till att Hancock, som såg de här grejerna, lyckades naturligtvis klura ut hur Goodyear hade gjort, helt enkelt genom att tillsätta svavel.
Och ansökte även om ett patent själv.
Han lyckades få ut, hur var det, två dagar tidigare eller något?
Någonting i den stilen, vilket gjorde att Goodyear dog fattig. Hans namn finns fortfarande kvar på däckmärket, men själv fick han ingen glädje av sin upptäckt.
Om vi då rör oss vidare, så försigg ju både handeln och kommersen med gummi oförtröttligt.
Det var ju otroligt mycket som kunde användas till, inte bara kläder och suddgum, utan även till däck och till packningar och annat som de nya industriländerna i Europa behövde.
Ja, isolering till exempel för sladdarna. Så det var ju den ideala kolonialvaran.
Man odlade i träde nere i de tropiska områdena och exporterade upp det för raffinering i Europa eller Amerika.
Problemet var ju att i början så hade ju Brasilien nästan monopol.
Men det bröts av Sir Henry Wickham som 1876 lyckades smuggla ut 70 000 frön av gummiträdet ifrån Brasilien, där engelsmän sedan planterade runt om i sitt imperium.
Ja, främst i Ostindien då.
Men bland annat en sjukdom bland gummiträden i Brasilien samt första världskriget gjorde ju att världstillgången på gummi sjönk drastiskt samtidigt som efterfrågan ständigt ökade.
Och där kändes ju särskilt illa i Tyskland som inte kunde komma åt något gummi när de behövde det.
Så man började forska stenhårt på att hitta konstgjort gummi.
Ja, och hur gjorde man då?
Ja, grundprincipen är ju ganska enkel.
Gummit består av massa isoprenmolekyler ihopkopplade.
Om man kunde göra något motsvarande på kemisk väg så skulle man kunna få fram något liknande.
Hur ser en isoprenmolekyl ut?
Ja, det är i grund och botten en ganska enkel kolvätekedja som det hänger på en liten förnylig grupp på.
Det är kemiskt ganska närbesläktat med terpentin.
Men det intressanta är kanske inte själva molekylens form utan hur man ska kunna framställa något liknande.
Och lyckligtvis är det vid kemisk framställning av olja och kol så kan man få ut isoprenliknande ämnen.
Och tyskarna lyckades också hitta till sist ett sätt att göra konstgjort gummi.
Det var inte riktigt lika bra som naturgummit men det dög.
Och då satte man ju igång en rasande utveckling.
Olika, det blev ju nästan som legeringsteknologin.
Man kombinerade både naturgummi och syntetiskt gummi för att få fram de egenskaper och resultat man ville ha i sitt material.
Oh ja, vulkanisering var ju bara början.
Nu mer tillsätter man ju många olika ämnen.
Och gränsen mellan vad som är naturligt gummi och konstgjort blir ganska utblandad.
Och förmodligen kommer vi använda gummi från trädet fortfarande långt in i framtiden.
Men det kommer få fantastiska nya egenskaper.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Isotoper

"Du är de isotoper du äter". Kol14-metoden är ett känt sätt att ta reda på någontings ålder. Det finns dock fler saker man kan ta reda på med liknande metoder: sedan länge utdöda djurs matvanor bland annat.

Transkription33 repliker · 3:17

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Du är det isotoper du äter.
Isotoper är varianter av grundämnen som skiljer sig från den vanliga versionen med beroende på hur många neutroner de har i kärnan.
Det här har inga större kemiska effekter men däremot har de något olika massa och nästan men inte precis samma kemiska egenskaper.
Det här leder till intressanta effekter som man kan använda till exempel arkeologiskt.
Kol-14-metoden är kanske välbekant.
Kol-14 bildas naturligt i luften när radioaktiv strålning träffar kolatomer av det vanliga slaget kol-12 och gör om dem till kol-14.
Dessa sönderfaller sig järn långsamt.
Men växter kan plocka upp dem innan de sönderfaller och vi äter växterna och atomerna blir en del av våra kroppar.
När en djur sedan dör och ligger i marken så sönderfaller sakta kol-14.
Eftersom man kan räkna ut hur mycket som finns i ett levande djur och jämföra det som finns i till exempel benrester kan man räkna ut hur gammalt djuret är.
Den vanliga metoden är att man tar en benbit, hettar upp så att den förgasas och sänder atomerna genom en massspektrometer där atomerna helt enkelt vägs beroende på hur snabbt de kan böjas av i ett magnetfält.
Men även de stabila isotoperna kan användas på intressanta sätt.
Kol-12 och kol-13 är de stabila, de sönderfaller inte.
Men nu visar det sig så att olika växter tar upp kol-12 och kol-13 olika mycket.
Så kallade C4-växter tar upp mer kol-13 än kol-12.
Det här gör att man kan särskilja vad olika djur har ätit.
Anledningen till att det här är intressant är till exempel att C4-växter.
Det är vanligtvis sådana saker som majs, sockerrör och andra odlade växter.
Och om man äter sådana så kommer man alltså få i sig mer kol-12 än kol-13.
Det här gör att i till exempel en grotta där man hittar ben från förhistoriska människor kan man avgöra hur mycket de odlade och hur mycket de samlade av vilda växter.
Dessutom kan man analysera kväve.
Återigen finns det två versioner, kväve-14 och kväve-15.
Växtätare innehåller mindre av kväve-15 än köttätare.
Anledningen är att de enzymer som bryter ner proteiner föredrar kväve-14 lite mer så kväve-15 blir kvar.
Och ju högre upp i näringskedjan man är desto mer får man utav det.
Det här gör att man kan särskilja om folk var köttätare och växtätare utifrån deras ben.
Det kan man också använda för att studera om de åt mycket mat ifrån havet eller från land eftersom det också påverkar hur mycket kol och kväve de åka isotopen är.
Man har också använt det på levande djur, till exempel myror.
Man vet ju att myror är allätare men hur mycket av deras näring kommer från larver och hur mycket kommer egentligen från att de äter växter direkt.
Tidigare trodde man att det var mest larver och att växter var en ganska liten del av dieten.
Men studier i olika regnskogar har visat att de har häpnadsväckande låga halter när kväve-15, vilket tyder på att de faktiskt är en mycket större del växtätare.
Förmodligen står myror för ganska mycket av konsumtionen av växtlighet i tropiska områden.
Kort sagt, man kan lära sig mycket genom att titta på vilka atomer vi har i oss.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Skunkdoft

Skunkdoft är troligen ett rätt dumt ord. Skunkstank är bättre. Denna stank är ett kraftfullt vapen mot naturliga fiender på mer än ett sätt.

Transkription28 repliker · 3:15

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Skunkar och deras stank. Skunken är ett djur från vässlefamiljen som finns i ett antal olika arter.
Det mest kända är den amerikanska art som har två vita ränder på ryggen men det finns ett tiotal andra arter.
De är naturligtvis mest kända för sin doft eller snöstank.
De har två stycken valnötstora körtlar under svansen, analkörtlarna, som är ett lager av en illaluktande, oerhört illaluktande sur gul olja.
När de blir oroade eller attackerade så sprutar de med stor träffsäkerhet iväg stanken och de kan träffa upp till tre meter bort.
Finessen är naturligtvis att det här får ett rovdjur som försöker att aldrig mer ge sig på en skunk.
Vi människor känner av stanken på tio delar på en miljard. Det vill säga vi är oerhört känsliga för stank.
Vi är naturligtvis på ängen. Det är ämnat att få däggdjur att tycka det är förfärligt.
Det kemiska innehållet består av de aktiva delarna teoler och acetateoler.
E2-butyn-1-teol är en av de mest vedervärdiga. En annan är 3-butyn-1-teol.
De här ämnena är teoler. De är utmärksam att de har en viss kemisk grupp. En kolatom med två väter kopplat till en svavelatom med väter på.
De här har tidigare kallats för märkaptaner. De är i allmänhet extremt illaluktande.
De passar in i en luktreceptor som finns i vår näsa. Ett litet molekylärt lås där det här är nyckeln.
Och signalerar att någonting är enormt ruttet och illaluktande.
Anledningen är att det här är vanliga nedbrytningsprodukter när aminosyror bryts ner, det vill säga ruttnande kött.
Men därför kommer de i allmänhet mycket, mycket mindre doser än den koncentrerade skunkblandningen.
En annan grupp är acetateoler. De luktar inte så mycket, men när de kombineras med vatten bildar de illaluktande teoler.
Det här gör att till exempel en hund som har besprutats av en skunk, när den väl blivit tvättad efter många om och men, så kommer den att börja lukta skunk igen när den blir fuktig.
Dessutom kan de här ämnena vara både giftiga och bedövande.
Människor som har utsatts för koncentrerad skunkdoft kan bli medvetslösa och få sänkt puls.
Lite kan det här bero på mängden svavelväte som är rejält giftigt, men det kan också vara en ren doftreaktion.
Bästa sätt att bli av med skunkdoft är att använda väteperoxid och bakpulver som oxiderar teolerna till några mindre luktande ämnen.
Vissa tror att lösningen är att hälla på tomatjus.
Anledningen är att den mänskliga luktsinnet tröttnar efter ett tag på stanken och känner den mindre, så när man tillsätter en ny doft märker vi av den, men man stinker lika mycket för en fräsch näsa.
Över huvud taget är biokemin för skunkarnas doft inte så välkänd.
Problemet är ju naturligtvis att det är svårt att forska om det.
1870-talet började doktor O Lööf studera dessa svavelföreningar, men blev mer eller mindre vräkt från sitt universitet för försöken.
Det tog fram till 1970-talet till man hade en fullständig förteckning över alla dessa stinkande men intressanta ämnen.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Niobium

Niobium, hört talas om det? Troligen är denna metall en av dem mindre kända grundämnena, men det finns faktiskt användningsområden även för detta grundämne.

Transkription21 repliker · 2:43

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Niobium, en metall som alla andra.
Vid atomnummer 41 så är niobium en grå och rätt lättböjlig metall.
Den förkortas för övrigt NB.
Med sina 41 protoner så har den en något märklig historia.
Den upptäcktes först 1891 när man gick igenom en museisamling av mineralprover i Amerika.
Först trodde man att det var någon kronbesläktad sak.
Men sedan så visade tester att det var en oxid av en hittills okänd metall.
Oxiden benämndes då kolombium.
Sedemera skulle även amerikanska vetenskapsmän komma att kalla den okända metallen för kolombit.
När väl tester hade utvisat att det rörde sig om en hittills okänd metall så fördes argumentet fram att det kunde röra sig om tantalum.
Ännu ett nyupptäckt grundämne det upptäcktes 1802.
Tantalum ligger alldeles nedanför niobium på den periodiska tabellen och har således rätt liknande egenskapen.
Förekomsten av tantalum bekräftades dock först 1844 när man lyckades separera ut det.
Detta ledde senare till att en engelsk forskare med namn Rose lyckades separera ut vad han trodde var en ny metall.
Men i själva verket var det man hade iakttagit 1801.
Niobium ur en oxid av tantalum.
Grundämnet är niobium är väldigt resistent och flårvätesyra är det enda som kan fräta igenom niobium vid rumstemperatur.
Som sagt så kallade amerikanerna det gärna kolumbium.
Men eftersom europeiska vetenskapsjournaler hade större läsarkrets i den här tiden, det vill säga 1800-talet,
så kom niobium med influenser från bland annat den svenska kemisten Ekstrands arbete att bli det förhärskande namnet.
Niobium används bland annat i olika ligeringar och i det praktiska vardagslivet så används det i jättemotorer och atomreaktorer.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Kolsyrade sjöar

Kolsyrade sjöar låter kanske som en utmärkt é för de som tillverkar mineralvatten, men det är faktiskt någonting väldigt farligt. 1996 dödades 1700 personer av en kolsyrad sjö.

Transkription30 repliker · 3:02

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Kolsyrade sjöar. Kolsyrade drycker fungerar genom att man kan lösa gaser i vatten.
Många gaser går inte att lösa speciellt mycket, men till exempel kolsyra fungerar väldigt effektivt.
Egentligen är det man löser i en läskedryck koldioxid, CO2, som förenar sig med vatten och bildar en förening, den svaga syran kolsyra.
Den här sönderfall är ganska lätt i vatten och koldioxid igen, framförallt när den värms upp eller trycket minskar.
Det är därför det börjar bubbla när man öppnar flaskan.
Men det här kan också inträffa i naturen. Det förekommer en viss sorts sjöar som är naturligt kolsyrade.
Det är mest kända i springbrunnar där kolsyra under högt tryck har löst sig i vatten på djupet.
Men i vissa sjöar förekommer också stora mängder lösta gaser och detta kan vara mycket farligt.
Orsaken är nämligen vulkaniska källor som bidrar med lösta gaser som metan, svavelvät och koldioxid.
De här vill göra att vattnet i allmänhet blir något tyngre än vatten utan lösta gaser.
Så det kolsyrade vattnet lägger sig på botten av sjön.
Det här händer till exempel i Nyåssjön i Cameroon.
Effekten kan bli mycket farlig eftersom när lite av detta kolsyrade vatten kommer uppåt som minskar trycket.
Då kan kolsyran frigöra koldioxid i form av bubblor som stiger upp mot ytan som bubbloplägar göra.
Men detta drar naturligtvis med sig mer av djupvattnet som gör att mer vatten dras upp, mer bubblor bildas och man får en kedjereaktion.
Det här gör att de enorma mängder löst koldioxid som finns nära botten dras upp och bildar ett enormt moln av koldioxid.
Det här inträffade 21 augusti 1996.
Vad som hände var att det stora molnet av koldioxid ran ner eftersom koldioxid är tyngre än luft genom diverse dalar och kvävde och dödade boskap och människor.
Totalt sett dog 1700 människor och den rörde sig över 25 kilometer bort.
Det här är oroväckande naturligtvis eftersom när sjöar förekom på andra orter så därför har man experimenterat med olika sätt att bli av med det.
En metod är att stoppa ner ett sugrör så att säga.
Man tar en tub som går ner på djupvatten och pumpar upp en del av vatten.
Då börjar naturligtvis koldioxiden frigöras och man får en fontän.
Den här kan man sedan köra och därigenom befria sjön på djupet från farliga mängder koldioxid.
Man har också börjat experimentera med att använda det här för energiutvändning i till exempel Kivu sjön i nordvästa Ruanda.
Där det förekommer mycket metan i vattnet.
Man kan frigöra metanet också och använda det för energiproduktion.
Man har förhoppningar om att det här kan ge upp till 400 års energiproduktion för Ruanda
och göra att landet blir mindre beroende av att hugga ner sina skogar för att få energi.
Så kanske är de dödliga kolsyrade sjöarna också en energimässig framtid.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Grundämnet Osmium

Här har vi en hård men spröd metall som har massor med användningsområden i medicinska syften.

Transkription28 repliker · 2:44

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Osmium. Osmium är en blåvit metall som är nära besläktad med platina, eller platinametaller som iridium.
Det är en extremt hård men spröd metall och det har gjort att det är ganska svårt att få fram ett rent metallstycke.
Oftast så får man ta helt enkelt osmiumpulver som man sintrar ihop, det vill säga man hettar upp det under ganska högt tryck för att få något sammanhängande.
Ett stycke osmium är normalt ganska inert i atmosfären, det vill säga det reagerar inte med luften.
Men finfördelat osmium märks däremot av rejält.
Det bildas nämligen osmium tetroxid när den reagerar med syret.
Det här luktar starkt och är också ett mycket giftigt ämne.
Det räcker med en tio miljontels gram per kubikmeter i luften för att ge lungskador, hudutslag och problem med ögonen.
Det är också den här oxiden som gav namn till metallen för den kommer från det grekiska osme att lukta.
Metallen upptäcktes 1803 utav Smithson Tenran som provade att lösa upp platina i kungsvatten.
Förut platinat försvann men kvar fanns en mörk fällning som visade sig bestå av osmium.
Osmium oxiden trots sin giftighet är ganska användbar eftersom den tenderar att färga fett ganska mörkt.
Det här används till exempel inom kriminaltekniken för att hitta fingeravtryck.
Inom mikroskopteknik tillsätter man osmium oxiden för att färga fettvävnen.
Eftersom det är osmium är ett ganska tungt grundämne som absorberar röntgenstrålning väl.
Också elektronmikroskopi för att göra små detaljer i cellerna synliga.
Osmium skedd är hårt men sprött så att man oftast blandar med en annan metall och skapar legeringar.
En vanlig användning är att kombinera med platina för olika implantat som pacemakers och konstgjorda hjärtklaffar.
En annan användning är spetsar för kulspetspennor och olika precisionsvågar och instrument.
De senaste upptäckterna visar att osmium kanske har en oanad potential för mycket hårda material.
Man provade att pressa osmiumpulver i en diamantstäd.
Man använder två diamanter för att trycka ihop och man tryckte ihop den till 600 000 atmosfärstryck.
Det visade sig att den klämde sig ihop mindre än diamanten.
Så även om det är ett mycket sprött material så påverkas det inte så värst mycket av tryck.
Det här kan vara användbart eftersom i metallen finns det små hålrum mellan atomerna.
Så man tror att man eventuellt skulle kunna stoppa in andra atomer som kol, bor eller kväve.
Och därigenom skulle göra den ännu hårdare.
Så vem vet, den illaluktade metallen kanske har en framtid som något hårdare än diamant.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Grundämnet Gallium

Gallium liknar alluminium och används i högtemperatur-termometrar, speglar och legeringar. Blandningen Galliumarsenid används dessutom i höghastighetselektronik.

Transkription26 repliker · 3:07

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Gallium.
Mendelev upptäckte det periodiska systemet att olika grundämnens egenskaper verkar ha en periodicitet att man kan organisera dem i en tabell som verkar förutsäga dessa egenskaper bra.
Men när han gjorde den här tabellen upptäckte han också att det fanns ett tomt utrymme på ett par ställen.
Han förutsåg att här skulle man upptäcka nya grundämnen och han gjorde vissa förutsägelser om vilka egenskaper de borde ha.
Ett av dessa ämnen skulle likna aluminium och han kallade det för eka-aluminium.
1875 så upptäcktes detta ämne också av P. Lecoq de Bois-Burdin.
Han döpte det till gallium efter Frankrike eller kanske som elaka tungor säger efter latinets gallus, tupp.
Han hette Lecoq vilket också betyder tupp på franska.
Han studerade spektrumet som är inträffande när man brände små prover av olika mineraler men kunde senare också syntetisera det här som en blågrå metall.
Den är mycket lättsmält. Den smälter vid 29 grader till en silvrig vätska.
Det intressanta med den här vätskan är att den förblir flytande upp till 2403 grader vilket är det största området någon metall kan vara smält.
Man har använt den också för termometrar för högtemperaturtillämpningar.
Den har dock den lustig egenskapen i likhet med vatten att den expanderar när man kyler den vilket gör att ett provrör med flytande gallium som kommer under 29 grader lättsprickor när det stelnar.
Det intressanta är att det flytande galliumet lät väter, glas och porslin så doppar man ner en bit glas så täcks det utav gallium vilket när det stelnar bildar en perfekt silvrig yta.
Man har också använt den för speglar av olika slag.
Den löser dessutom lätt andra metaller vilket gör att man kan få fram lågsmältade lägeringar.
Normalt får man fram gallium som en sidoprodukt när man producerar zinc eller aluminium.
Men i England när man använder mycket kol har man funnit att aska från stenkoll kan innehålla upp till 1% gallium vilket också gör att det är lätt och billigt att tillverka.
Men den kanske mest användbara föreningen av gallium är gallium-argenid, en kombination av arsenik och gallium.
Den är en halvledare, liksom kisel, och används också i elektroniska komponenter som dioder och transistorer.
Den har visat intressant potential för höghastighetselektronik eftersom den kan slå om mycket snabbare än kisel och den tål dessutom högre temperaturer.
Problemet är att det är mycket svårt att få en jämn legering mellan gallium och arsenik.
Man har gjort vissa experiment med att smälta ihop dem i tyngdlöst tillstånd för att få fram perfekta kristaller.
Den har också den intressanta egenskapen att den kan konvertera elektricitet till ljus, vilket gör att man kan använda laser och lysdioder.
Och även ljus till elektricitet.
Många tror att framtidens solfångare kommer att bestå av gallium-argenid som tål höga temperaturer, mycket strål och kan användas i tunna lager.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Det periodiska systemet

Det periodiska systemet är en tabell över alla grundämnen och är organiserat på ett sätt som tog många forskare åratal att komma på. Hur fungerar det egentligen?

Transkription93 repliker · 6:25

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Vi har alla sett den på keminektionerna vid något tillfälle. Affischen med det periodiska systemet.
Men var kommer den ifrån? Vem eller vilka satte sig ner och sa, så här ska det se ut?
Ja, det hela började ju i början av 1800-talet, då Doltons idéer om atomer och grundämnen hade fått genomslag,
men man inte hade någon ordentlig ordning och systematik i kemin.
Det fanns en massa grundämnen, men fanns det någon sorts sätt att kategorisera dem?
Fanns det någon ordning och struktur i dem? Eller fanns bara alla grundämnen, huller och buller?
Var det några, vilka teorier framfördes först?
Ja, man experimenterade med att kategorisera dem efter om deras oxider var sura eller basiska,
men mangan visade sig ha både sura och basiska oxider.
Man provade att kategorisera metaller och icke-metaller, men man hittade genast ämnen som tänd som var lite av båda delarna.
Men 1829 kom Döber Reiner på en idé.
Han märkte att om man tog tre grundämnen med likartade kemiska egenskaper som klor, brom och jod,
och så jämförde man deras atomvikter, alltså hur mycket en atom av ämnet väger,
så brukar nästan alltid ett av grundämnenas atomvikt vara medelvärdet av de två andras.
Något mer? Jag hörde någonting om oktaver också.
Ja, 1864 föreslog engelsmannen Newland att han märkte att om man ordnade alla grundämnen efter deras atomvikt,
som verkar vara någonting viktigt, så blev det så att efter det åttonde grundämnet i serien,
det hade likartade egenskaper som det första.
Det fanns en sorts periodicitet.
Och han tänkte att det här påminner om oktaverna i musiken.
Han blev ganska utskrattad för den idén.
Ja, men den egentliga upptäckaren var ju Mendelev.
Han satte ju då ihop det periodiska systemet som han kom att kalla det.
Själv var han ryss av rätt enkla bakgrunder, yngst av 17 barn.
Men han kom att bli berömd genom just detta periodiska system som tar sig formen av just affischen som vi har sett.
Den såg visserligen lite annorlunda ut, men det har varit förvånansvärt få förändringar sedan hans tid.
Men man har bara i princip passat in nya grundämnen.
Den bygger ju på att när alla kända grundämnen ordnas efter ökande atomvikt så visar det system man får fram en periodicitet.
Och det gick ju igen även i tidigare teorier som du sa.
Och låter observatören förutse egenskaper hos likartade ämnen.
Till exempel så förutsåg ju Mendelev egenskaper hos ämnen som inte ens var upptäckta än.
Han lämnade till och med plats åt dem i sin tabell.
Här stack han ju så att säga ut hakan ganska mycket med det och gjorde till en intressant vetenskaplig teori.
Han sa ju att det finns ett hål i mitt diagram här under aluminium och kisel.
Så här borde det finnas något som liknar aluminium och kisel.
Två oupptäckta grundämnen.
Ja, och dessutom sa han ju att jodd och telur, de hade fel plats.
Det var helt enkelt andra kemister som hade mätt fel.
Också någonting man kan testa och skulle det visas att Mendelev hade fel så kollapsar ju hela teorin rakt av.
Oj.
Men det gör ju också att en bra vetenskaplig teori, de sämsta teorierna kan aldrig motbevisas.
Men den här var modig.
Det är väl hela systemet bygger ju på perioder och grupper.
Ja, idén att man organiserar grundämnen i grupper, det är alltså ämnen som har liknande kemiska egenskaper.
Ett bra exempel är ädelgaserna.
Gaser som inte reagerar med speciellt mycket allt som helium, neon och exenon.
De är mycket lika.
Och detsamma gäller halogener.
Mycket reaktiva gaser och ämnen som klor, flår, jodd och dron.
Så då arrangerar man dem i vertikala kolumner.
Och sen horisontellt har man perioder.
Och det är alltså när man läser diagrammet med ökande atomvikt.
Då går man igenom en serie kemiska egenskaper.
Och sen kommer man ner till nästa rad.
Och då upprepas ungefär samma sak.
Så närbesläktade ämnen hittar man då över varandra.
Men alldeles frågade att man kan se några samband.
Vad har det varit bra för i övrigt?
Till att börja med var det ju en enorm vetenskaplig framgång.
Det visade att kemin hade en sorts logik.
När man hittade de grundämnen Mendeleev hade förutsagt.
Gallium och germanium.
Så var det enormt starkt stöd för systemet.
Det visade att kemin hade vuxit upp och blivit vetenskap.
Men det är också väldigt praktiskt.
För man kan börja förutsäga egenskaper hos okända grundämnen.
Och även använda det för att jämföra.
Om man känner till en kemisk reaktion.
Finns det förmodligen motsvarande.
Om man byter ut grundämnen mot sådana som finns i samma grupper.
Men det här systemet ser ju mycket mer komplicerat ut.
Men till exempel lite rutnät.
Varför konstruerar man inte så?
Ja, Mendelevs original var ett ganska enkelt rutnät.
Men sen har man vecklat ut det på det sätt man normalt ser i kemisalen.
Och det förstod man till att börja med inte varför det fanns en del oregelbundenheter.
Men man har gradvis kommit fram till att genom atomteorins utveckling har de blivit väldigt logiska.
Faktiskt, systemet förutsäger en del om hur atomer fungerar.
Det är ju nämligen så att kring atomkärnan kretsar elektroner i skal.
Och när man ökar atomvikten genom att lägga till en till proton till nästa grundämne.
Så blir det också en extra elektron.
Och de flyttar gradvis in i högre och högre skal.
Och det finns olika mycket plats i dessa skal.
Och det yttersta skalet, hur många elektroner som finns där, avgör de kemiska egenskaperna till stor del.
Och detta leder fram då till periodiciteten.
Genom en period så fylls detta yttersta valens skal på.
Och till sist blir det fullt.
Då befinner man sig vid ädregasarna.
Och sen kommer man ner till nästa rad.
Så när man väl vecklade ut den så blev teorin mera sammanhängande?
Ja, egentligen förutsåg den mycket av vad man senare kom på med inom kvantmekaniken.
En teori som bevisat sig själv.
Ja, eller snarast visat på hur regelbunden naturen är.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Grundämnet Beryllium

Beryllium är en giftig metall, men med ett antal mycket viktiga användningsområden. Blandar man Beryllium med t.ex. koppar, får man ett förstärkt material. Beryllium i sig självt tål enorma påfrestningar och hög värme.

Transkription25 repliker · 2:55

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Beryllium. Mänskligheten har känt till ädelstenar som smaragder, akvamarin och beryll sedan urminnes tider.
Men det var först 1797 som Nicola Louise Wackelin upptäckte att de tre ädelstenarna var samma material och att det innehöll ett nytt grundämne.
Detta grundämne kallade han först för glycinium eftersom det salter smakade sött.
Och glycinium betyder just sötsmakande på latin.
En annan kemist, Klapperoth, menade att det här var ett alldeles för inexakt namn och föreslog istället namnet beryllium.
Det tog till 1828 innan man faktiskt lyckats rent framställa grundämnet och då kunde Friedrich Wöller visa att det var en grå, mycket lätt metall.
Det visar sig att beryllium har atomnummer fyra. Det är alltså det fjärde lättaste grundämnet.
Och det är den efter litium lättaste metallen.
Det är en mycket stark och lätt material. Det är en tredjedel av aluminiumets vikt och faktiskt en tredjedel starkare än stål.
Så detta har gett det många industriella användningar.
Dessutom tål det värme. Det har en smältpunkt på 2469 grader och är bra värmeledare.
Därför har man bland annat använt det som legering med koppar, vilket producerar elektriska kontakter som inte ger från sig gnistor och andra lämpliga typer av elektronik inom flygtekniken.
Man använder det i gyroskop, golfklubbor och i många tillämpningar där man verkligen vill ha någon metall med mycket hög prestanda.
Nackdelen är förstås priset. Det är oftast så att det är militären eller flygvapnet eller mycket små tillämp när man använder det.
För det är ganska svårt att framställa.
Genom sitt låga atomnummer så är det också ganska dåligt på att absorbera neutroner, vilket är väldigt användbart inom kärntekniken.
En skiva utav beryllium, när den träffas av neutroner så studsar de bara iväg i olika riktningar, vilket man har använt i till exempel atombomber som en neutronreflektor.
Träffas däremot beryllium av alfapartiklar så produceras neutroner, vilket också kan användas.
En skiva utav berylliumberikat glas är också ett bra fönster inom röntgenforskningen.
Nackdelen med beryllium är att det är ett ganska giftigt ämne.
Berylliumstoffet i atmosfären kan producera en lunginflammationsliknande effekt och många människor kan bli allergiska mot det.
Det här har tyvärr begränsat dess användning inom raketbränsle.
Just nu används till exempel aluminium som bränsle eftersom det fri och mycket energi när det reagerar med syre eller en oxidator.
Beryllium skulle vara helt idealiskt om det inte vore så giftigt.
Nåja, man kan inte få allt ifrån lätta grundämnen.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.