Kemi – Radio U.F.S. Vetenskap (sida 3 av 4)

Grundämnet Cesium

Vad är grundämnet Cesium?

Transkription28 repliker · 2:01

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Cesium. 1860 upptäckte två tyskar, en fysiker vid namn Gustav Robert Kirchhoff och en kemist vid namn Robert Wilhelm Bunsen, ja det var han med Bunsenbrännaren, en ny metall.
Cesium. Namnet kommer från latinets cesius, himmelsblå, och de upptäckte det på grund av dess blå spektrallinjer.
De hade nämligen kommit på en ny metod, att upptäcka grundämnen i ytterst små koncentrationer.
De gjorde sina experiment med mineralvatten från Dürkheim. Av 44 ton vatten fick de till sist ihop efter kemiska reaktioner och koncentrationer en liten mängd salt.
Den provade de att hetta upp och studerade ljuset från den glödande massan.
Och då fann de att det avgav energi i vissa våglängder som man inte sett tidigare.
Och eftersom varje grundämne skickade ut ett spektrum som är unikt, kunde de härmed visa att de hittade ett nytt grundämne.
Och det här var då cesium.
Året efter upptäckte de på liknande sätt metallen rubidium.
Cesium är en alkalimetall och är mycket reaktiv.
Den påminner kemiskt sett om litium, natrium, kalium och rubidium.
De reagerar alla starkt med vatten.
De antänds och brinner upp.
Och eftersom det är väldigt lätta metaller flyter de ofta omkring på ytan.
Den överhuvudtaget kan inte existera normalt.
Den antänds ganska lätt i luft.
Och man har därför använt den här till exempel i radiorör där man inte vill ha in syre.
Genom att ha en liten mängd cesium i röret.
Den plockar då upp syre atomerna ganska snabbt och omgående.
Man har också använt den i atomur.
Där man använt vissa egenskaper hos dess elektroner för att göra klockor som är oerhört exakta.
De drar sig bara en sekund på en miljon år.
Den ger också gärna ifrån sig elektroner.
Vilket gjort att man har använt den i fotoceller.
Smältpunkten är faktiskt bara 28,5 grader.
Så att om man skulle ta en bit cesium i handen.
Vilket inte tillråds eftersom den är så reaktiv.
Så skulle den faktiskt smälta.

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

Grundämnet Brom

Vad är grundämnet Brom?

Transkription21 repliker · 1:43

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Brom.
1826 upptäckte den franska kemisten Antoine Jérôme Ballard ett nytt grundämne.
Han studerade havsvatten och tång och han upptäckte att vissa saltprover han hade
gav ifrån sig en rödbrun vätska som luktade väldigt obehagligt när man behandlar dem i klor och sedan destillerade.
Flera andra forskare hade observerat det här tidigare men inte tänkt så noga på det.
Men Ballard lyckades komma på att det här var ett nytt grundämne.
Han kallade den för murid efter latinets namn för havsvatten.
Men franska akademin bestämde att det var ett dåligt namn och gav den istället namnet Brom
ifrån grekiskans Bromos, Stank.
Det här är det enda grundämne förutom kvicksilver som är flytande vid rumstemperatur.
En rödbrun vätska som lätt förgasas.
Även i en ganska väl åtsittande burk smiter den ganska lätt ut genom de små utrymmena.
Den liknar fluor, klor och jod.
Ämnen som man kallar för halogener, saltbildare.
De reagerar väldigt gärna med andra ämnen och är till exempel vanliga havsvatten.
Det är ett mycket giftigt ämne och fräter på organiska material.
Så får man Brom på huden så får man mycket smärtsamma blåsor som sällan läker.
Och Brom i sig används kanske mest som kemisk reagens.
Men Bromföreningar används mycket inom färgtillverkning, medicin och även en del former av fotoframkallning.
Överhuvudtaget så är Brom kanske ett av de mindre välkända ämnena.
Men häpnadsväckan är vanligt och verkar även förekomma i en del sällsynta biokemiska processer.

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

Grundämnet Bor

Vad är grundämnet Bor?

Transkription24 repliker · 2:29

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Bor. Borföreningar har varit kända under mycket lång tid. Mineralet borax förekommer till exempel i ökenområden på många ställen och används av de gamla djupterna till exempel för balsamering.
Och man kan också använda det för att hjälpa smältning till exempel i finsmide som av mättning guld och liknande.
Till Europa kom borax först med Marco Polo påstås det. Och man började hitta metoder att rena det här och använda sedan till exempel för glasblåsning.
Det var framförallt italienare och holländare under renaissancen som kom på hur man kunde rena bor.
1702 upptäckte en holländare, keramiken Wilhelm Holmberg, ett ämne som han kallade för sal sedativum, det lugnande saltet.
Anledningen var att det visade sig att la man det på brännsår eller andra sår så läkte de bättre.
Och det här är vad vi idag kallar borsyra. Och det var det första desinfektionsmedlet som man uppfann.
Det klarade av att döda bakterier och användes ganska långt fram i tiden.
Det är också välfungerande livsmedelstillsats bortifrån att det är ganska giftigt, vilket man upptäckt först senare.
Det är också därför det har fallit ur bruk ganska mycket.
Det var faktiskt först 1808 som man verkligen renfranställde själva ämnet bor.
Och det var den franska kemisten Joseph-Louis Guilosac och tillsammans med Louise Jacques Tenard som med stöd av Napoleon hade satt upp ett kemiskt labb för att hitta nya grundämnen.
Och de lyckades komma ett par dagar före engelsman Humphrey Davy med att tilltjäna ge ämnet bor.
Vad de fann var en halvmetall. Inte riktigt en metall, inte riktigt en icke-metall.
Den bildar brunsvarta, mycket hårda kristaller som kan leda ström någorlunda.
Det är faktiskt så att redan borrkristaller är nästan lika hårda som diamant.
Och föreningen borrkarbid är det näst hårdaste ämnet.
Bara diamant är hårdare.
Borrkarbid används till exempel som slipmedel för ytterst hårda material.
Bor har också atomnummer 5.
Det är alltså en ganska liten atom.
Och den plockar lätt upp neutroner vilket gör att man använder det inom kärnkraftsindustrin.
Övertaget är borr ett ganska användbart ämne som föreningar av det används i fiberglas som raketblänsa, kosmetika, tvättmedel, flussmedel då man löder genom att den rensar av metallytan, keramik, glas och emalj.
Kort sagt, ett lätt ämne med många användningsområden.

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

Kemiska klockor

Ett intressant experiment är en en blandning som byter färg med regelbundna intervaller. Inga batterier är överhuvudtaget inblandade.

Transkription22 repliker · 2:30

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Kemiska klockor. När man blandar olika ämnen så inträffar normalt en kemisk reaktion och sen stabiliserar sig blandningen. Inget mer händer.
Men ibland kan man få fram oväntade saker. Det finns till exempel en reaktion som kallas för Belosov-Sabotinskys reaktion där man låter malonsyra oxideras i närvaro av serium.
Det märkliga här är att lösningen först blir blå, sen blir den röd, sen blir den blå igen och så håller den på att växla på det här sättet.
Vad är det som händer? Det är vad man kallar en kemisk klocka. Det sker en serie komplicerade reaktioner men på ett par ställen inträffar autokatalys.
Det vill säga att ett ämne ingriper i skapandet av sig självt. Om det finns mycket av det här ämnet så hjälper det till att skapa mer av sig själv.
Vilket gör att halten snabbt ökar. Men om det bildas också en restprodukt som hindrar den här produktionen, ja då kan det plötsligt avbrytas.
Och man istället får en nedgång i halten. Och det är precis det som inträffar i lösningen när den skiftar mellan blått och rött.
Olika ämnen påverkar varandra på ett komplicerat sätt. Så man får en reaktion som inte går rakt fram utan i en cirkel.
Sådana här cykler finns i många kemiska reaktioner. Och de är väldigt viktiga för livet.
Inom organisk kemi, alltså den kemi som inträffar i livsformer, så ser man många exempel på sådana här kemiska klockor.
Vår dygnsrytm till exempel styrs med en enkel sådan som inblandar några proteiner och några gener som finns i en del av vår hjärna.
Vad som händer är att dessa gener producerar proteiner, så när det finns tillräckligt mycket av dem slår de av genen.
Och då bildas det inte mer av proteinet.
Och det här är inställt på det sättet att det tar 24 timmar för den här klockan att slå om.
Och därmed regleras vår dygnsrytm.
Dessutom, om man häller ut sådana här kemiska klockor i ett tunt skikt, så uppstår särägna mönster.
Det organiserar sig nämligen så att blåa och röda fält, när det berlås av Sabotinska-reaktionen, eller andra färger, de påverkar ju varandra.
Man får vågor som rör sig, mönster som liknar måltaglor eller spiraler.
I tre dimensioner blir det ännu mer komplext.
Kort sagt, kemin är inte så enkel som man kan tro.
Många särregna små reaktioner inträffar som kan komplicera livet för kemisten väldigt mycket.
Men de ligger också till grund för vårt eget liv.

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

Grundämnet litium

Litium är en metall med många användningsområden. Det kan ges till manodpressiva men även användas för att skapa användbara legeringar. Den är också den första metallen i det periodiska systemet.

Transkription23 repliker · 2:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Litium. Litium är det lättaste metallen. Den upptäcktes 1817 av Johan August Arvedsson.
Namnet kommer från grekenskans litos, sten. Han hittade det i mineralet petalit som kommer från utö.
Utö är ju en stor ö när det gäller grundämnen. Man har hittat många andra grundämnen i mineralerna från gruvan där.
Men litium, det visar sig vara ett ganska vanligt grundämne trots allt. Det har atomnummer 3. Det har tre protoner och vanligtvis tre neutroner.
Och det är den första metallen i det periodiska systemet. Före den kommer bara gaser som vät och helium.
Och det är en ljus metall, men den oxiderar väldigt snabbt i kontakt med luften. Syret reagerar med litiumet och det blir en grå hinna över den.
Stoppar den ner i vatten reagerar väldigt kraftigt, liksom de andra alkalimetallerna.
Litium används till både renor och andra.
Litium hydroxid suger till exempel is i koldioxid och används därför i rymdstationer och rymdskyttlar för att rena luften.
Själva litiummetallen är en lätt metall man kan legera med aluminium till exempel för att skapa användbara legeringar.
Den används i organisk kemi för många kemiska reagenser.
Och den har den bästa värmekapaciteten av alla metaller.
Det innebär att värmer man upp den suger i sin mest energi, vilket gör att den kan lagra värme eller använda sig i olika termiska instrument.
Den har dessutom många tillämpningar om kärnfysik eftersom den är så genomsläpplig för neutroner, till skillnad då från bly.
Den används till exempel för att styra reaktionerna i vätebomber.
En annan vanlig tillämpning man känner till är ju naturligt litiumbatterier, där man utnyttjar elektroder av litium.
Slutligen så finns det också en lite märklig användning, och det är att litiumsalter visar sig hjälpa mot manodepressivitet.
Och det har länge varit lite av neurologiskt mysterium hur det går till.
Varför fungerar litium så bra?
Men man har upptäckt nu att den minskar giftigheten av glutamat, vilket är ett ämne som används i hjärnan för att skicka över signaler,
men ibland kan förekomma i så stora doser att det blir giftigt för nervcellerna.
Det verkar alltså som litium kan skydda nervcellerna mot glutamatet.
Kort sagt, det är en ganska mångsidig lite metall.

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

Metallen platina

Namnet "platina" betyder ungefär "det lilla silvret". Metallen är precis som guld svårt att få fram i stora mängder. Inom sjukvården har platina en mycket viktig roll.

Transkription30 repliker · 2:54

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Platina. Platina har varit med i smycken och konstförmål sedan det gamla Egypten och det var ganska högt skattat bland det inka folket.
När de spanska erövrarna kom till Amerika på 1500-talet så tyckte de dock att det här var en skräpig metall.
De var ute efter guld och bryddes inte om den där silveriga tunga saker man hittade i floderna.
Den beskrevs 1557 av JC Skalinger och den fick namnet platina som en diminutiv form, alltså en liten form av plata, silver.
Det var ju inte riktigt silver.
Och på 1700-talet kom det till Europa där kemister blev väldigt mycket mer intresserade av den.
Gradvis började man upptäcka hur användbara den var och hur lämpad den var till smycken och priset steg allt mer.
Platina är en ädelmetall i samma grupp som guld och silver.
Den är rätt sällsynt. Det finns ungefär 10-15 milligram per ton vilket är något mer än mängden guld i jordskorpan.
Och den följer många sulfidmalm vilket gör att man vid utvinning av andra ämnen som hänger ihop med sulfid, till exempel koppar och nickel, får platina som en dyrbar restprodukt.
Framförallt sker det här i Sydafrika, Ryssland och Kanada.
Den totala produktionen är väl ungefär 130 ton om året vilket man använder till många olika områden.
Den viktigaste är naturligtvis smycken.
Men den har också industriella användningsområden.
Den är ju silvergränsande, mjuk, seg och leder elektricitet halvhyfsat.
Men den mest viktiga användningsområden är katalysatorer.
Det är nämligen så att platinas struktur gör att atomer lätt kan fastna på dess yta och vandra runt där.
Och då kan de träffa varandra och reagera.
Man kan till exempel använda sig av platinasvart vilket är väldigt finfördelat platina som inte är silverfärgad utan mörk.
Eller platinasvamp, en sorts fluffig fraktal struktur med mycket stor yta.
Det här används till exempel birkatalysatorer och industriell tillverkning av många ämnen.
Dessutom kan man använda den i elektriska komponenter.
Den har en rolig egenskap, nämligen att ledningsförmåga varierar mycket med temperaturen vilket gör att man kan använda den i termometrar.
Dessutom så har den en längdutvidgning, det vill säga hur mycket den blir längre och kortare när man värmer upp och kyl den.
Som är nästan exakt samma sak som vanligt laboratorieglas.
Och det här gör att man kan smälta fast den i olika laboratorieutrustning utan att det finns risk när man hetar upp den att glaset spricker.
Vilket gör att den är mycket populär inom vetenskapliga områden.
Och eftersom det är en ädelmetall så reagerar den inte så mycket på kroppen och den rostar inte.
Så man har även använt den för en del implantat.
Kort sagt, det är en arbetande ädelmetall.

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

Grundämnet Titan

Titan används inom många områden. Bland annat inom sjukvården.

Transkription15 repliker · 2:22

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Titan. Titan är grundämne nummer 22 i periodiska systemet och det upptäcktes 1791 av William Gregor.
Det är en silvervit lätt metall som har många intressanta egenskaper.
Till att börja med så är den väldigt stark. Den är lika stark som stål fast lättare och dubbelt så stark som aluminium.
Dessutom står den emot rost, korrosion, väldigt väl. Det beror på att den egentligen reagerar väldigt snabbt med syret i luften så att det bildas ett skyddande lager av titanoxid på ytan som hindrar vidare angrepp.
Det här gör att den är användbar till många saker. Man kan till exempel använda den under vatten eftersom den tål saltvatten bra.
Till exempel till propellrar. Dessutom så har den en mycket hög smältpunkt och det här gör att den blir användbar inom flygindustrin.
Eftersom den dessutom är lätt har den många fördelar. Det är svårt att bygga ett bra flygplan av aluminium men titan gör det mycket mer möjligt.
Dessutom har den en annan trevlig egenskap. Om man implanterar till exempel järn i kroppen så angrips det omedelbart av kroppens immunförsvar.
Men titanets skyddande titanoxid hinna gör att kroppen accepterar det mycket lättare. Därför använder man det till exempel i tandproteser och höftledsproteser.
Förutom det här så har titan en del andra intressanta användningsområden. Titanoxid till exempel används både till målafärger och tvättmedel.
Det beror på att titanoxiden som i kristallinsk form är en halväddelsten. När den är i pulverform blir en väldigt bra täckande vit yta.
Därför använder man till exempel målafärg och som vitmedel i tvättmedel. Den floroserar dessutom i ultraviolett ljus.
Vilket gör att kläder som har tvättats med sådana vitmedel på diskotek när man lyser upp med UV-lampor floroserar på ett intressant sätt.
Slutligen så har titan en viktig användsområde i fyrverkeripjäser.
För trots allt, det viktigaste inom kemin är ju vilka färger och former man kan få i fyrverkeripjäser när man stoppar i roliga grundämnen.

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

Grundämnet väte

Väte är det ämne det finns mest av i hela universum. En del i vatten och en viktig anledning till att solen fungerar.

Transkription22 repliker · 2:11

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Väte. Vätet är det enklaste och vanligaste grundämnet i universum. 90% av all materia i universum är väte.
Det är också en enkel atom. Det vanliga vätet består av en proton som är positivt laddad med en lite negativt laddad elektron som kretsar runt det.
Det finns också två tyngre isotoper, det vill säga versioner där atomkärnan innehåller fler partiklar, nämligen deuterium som har en extra neutron som har det protonens sällskap och tritium som har två extra neutroner.
De här ingår i tungt vatten. Vatten som har den kemiska formen H2O är en förening av syre och väte.
Och tungt vatten, då är en eller flera av vätatomerna ersätt med tyngre väteisotoper.
Den här reaktionen när väte förenar sig med syre och bildar vatten är mycket energirik.
Och det är därför man använder vätet till exempel vid svetsning och som raketbränsle.
Det är också därför som väte är en ganska explosiv gas.
Man upptäckte ursprungligen vätet på 1700-talet.
Henry Cavendish som upptäckte det 1766, då han lät vissa metaller reagera med syror.
Då frigjordes en gas han fann vara brännbar och han kallade det för hydrogen.
Från grekiskans hydros, vatten, och gen, ursprung.
Det var den gas som gav vattnet.
Och vätgas används ganska flitigt till exempel inom den kemiska industrin.
Eftersom den gärna reagerar med syre, därför kan man till exempel reducera metaller.
Man tar helt enkelt en metalloxid, tillför väte, hettar upp och vätet tar tag i syret och drar iväg som vatten.
Kvar blir en renad metall.
Och som sagt var som svetsning är det mycket effektivt.
Och man har även provat att använda det för ballonger.
Både för leksaker och för cepelinar.
Men som Hindeberg tyvärr demonstrerade så är det lite riskabelt att använda vätgas för det enda målet.
Som sagt var, vät är ett häpnadsväckande vanligt och diskret litet ämne.

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

Långa kolkedjor är extremt viktiga för tillverkning av många material. Diamanten är en av de mest hållbara kolstrukturer som finns. Är det inte märkligt hur en slipad diamant skimrar, jämfört med en bit kol?

Transkription97 repliker · 5:44

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Polymerer är något som är oerhört viktigt och finns överallt omkring oss.
Men vad är polymerer?
Jo, det är när små molekyler av samma sort eller flera olika sorter, man kallar dem för monomerer, binder ihop sig till långa kedjor eller grenverk.
Då kallar man dem för polymerer. Poly kommer från grekiska och betyder många.
Och mono borde då vara en?
Just det. Och då kan man ju undra, vad blir det för effekt av dessa väldigt stora molekyler?
Jo, de får i allmänhet intressanta mekaniska egenskaper och vi känner också till dem i vårt vardagsliv som plaster, trä, cellulosat och trä ger dess styrka.
Och även proteinerna i våra kroppar är polymerer.
Jaha.
Man kan väl säga som så att polymererna är en smart lösning på hur man ska bygga upp komplexa strukturer.
Livsformer behöver bara ha ett fåtal aminosyror, 20 stycken ungefär då när det gäller människor och högre livsformer.
Och sen binder man ihop dem till proteiner.
Man har en ryggrad så att säga där de binds samman som är likadan för alla aminosyror.
Och sen på den sitter andra kemiska grupper som ger proteinet just de egenskaper det här proteinet behöver ha.
Lite grann som Lego kanske?
Det kan man säga.
Dessutom så kan man ju binda ihop sockerarter på ett liknande sätt.
Då får man polysaccharider, även känd som stärkelser.
Jaha. Var hittar man dem bortsett från i mjöl?
Ja, den mest kända polysacchariden är ju egentligen cellulosa.
Det som ger trädets styrka.
Finns inte det i papper också?
Just det. Papper är egentligen trä man har malt ner så att man har fått fiber utav cellulosa som då bildar en struktur.
Det intressanta med polymererna är ju då att de är ofta långa kedjor.
Och de här kedjorna trasslar lätt ihop sig med varandra.
Och då kan man få ganska starka material.
De kan också lägga sig sida vid sida och bli lite kristallina.
Vilket innebär?
Det innebär att de har en regelbundet struktur.
Och kristallinska material, de är almhet ganska hårda.
Men de blir också lätt spröda.
Utsätt man för stor kraft så bryts de sönder.
Medan däremot ett amorft trassel där det inte finns någon ordning.
Där är det långa kedjor som nystar ihop sig till en väv.
Ja, de blir sega.
Vad betyder amorft?
Det är alltså utan form.
Det finns ganska många material som saknar en regelbundet struktur.
Till exempel glaser.
Men även många plaster vi använder i amorfa.
Till exempel?
Ja, polyetenplast är ju ett typiskt exempel.
Den består av långa kedjor av polyeten som uppstår när man tar etenmolekyler och låter dem binda ihop sig till en enda lång kedja.
Den nystar sedan ihop sig till en massa som får de här egenskaperna som passar för polyetenplasten.
Finns det några fler olika polymerer?
Det finns många.
Proteinerna som sagt var, det finns ju specialfall där som till exempel silke.
Silke är ett polymer?
Just det. Det är ett protein som avsöndras utav silkeslarverna.
Och även spindlar producerar ju sin form av silke som är oerhört starkt.
Just genom att det innehåller både kristallinska och amorfa segment.
Jaha.
Sen så kan man ju då göra konstgjorda polymerer på olika sätt.
Finessen är att genom att reglera hur många monomerer som binds ihop till en kedja så kan man ju bestämma egenskaperna.
Ja.
Dessutom så kan man lägga på sidokedjor vilket ger ytterligare egenskaper.
För att de hakar i varandra?
Mm.
En möjlighet är ju att istället för att det blir en lång kedja så får man ett helt nätverk.
Och då kan man till exempel få fram geler som då tar och håller inne vatten.
Eller en starkt korslänkade polymerer vilket gör att de blir ganska temperaturbestända.
De kan inte smälta.
Vad händer med dem om man värmer dem då?
Ja.
Värmer man tillräckligt mycket så bryts ju molekylerna sönder och de går sönder.
Så att det här är problem då när man ska återvinna dem.
Den första typen av sådant polymer man gjorde det var ju när man började vulkanisera naturgummi.
Naturgummi är långa kedjor av en typ av polymer.
Men när man tillsätter svavel så bildar svavelet korslänkar och man får en stor stel men elastisk struktur.
Det är det man har i bildäck va?
Mm.
Det stämmer.
Det blir ju därigenom mer slitstarkt.
Dessutom så kan man ju hålla på och laborera med olika typer av monomerer för att få olika typer av grening.
Man har till exempel framställt vad man kallar dendromerer.
Vad är det?
Ja det kommer från grekens dendros, träd.
De grenar ut sin trädstruktur så det blir en bolle som har väldigt stor yta.
Jaha.
Och det här kan man naturligtvis göra intressanta saker med.
De kan till exempel hålla uppe syratomen rätt bra.
Så man funderar på att använda dem till konstgjort blod.
En annan grupp polymerer som har intressanta egenskaper det är silikonerna.
Är det också polymerer?
Det stämmer.
De flesta polymerer man talar om brukar ju vara baserade på kol.
Eftersom kol gärna bildar långa kedjor och strukturer.
Men silikoner är baserat istället på kisel och syre.
De ligger omlåt.
Först en kiselatom, bunden med en syratom till nästa kiselatom och så vidare.
De är helt oorganiska och eftersom de här bindningarna mellan kisel och syre kan så att säga stämma.
Saxen smula så kan de bli väldigt elastiska.
Och genom att bestämma strukturen kan man också göra så att det fungerar alltifrån smörjmedel till tätningsmaterial.
Oj, många olika användningsområden.
Oj ja, när polymerer är en enkel idé som kan användas det oerhört mycket.
Man kan ju variera de mer oändliga.
Vilket också man ser i plastindustrin eller våra celler.

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

Vad är kol?

Detta är det längre föredraget om kol. Kol är ett av de mest betydelsefulla grundämnena i vårt liv. I en människa finns kol nog för att tillverka 9000 (!) blyertspennor. Kol finns i många former och är en mycket viktig del i bland annat plaster.

Transkription91 repliker · 5:30

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Om man skulle göra en tio i topplista över de grundämnen som är viktiga för oss så kommer nog kolet i varje fall på första plats.
Men varför det?
Jo, det är oerhört viktigt för oss. Dels genom sin kemi.
Den organiska kemina är ju egentligen kolföreningars kemi och vi är uppbyggda organiska föreningar.
Men dessutom så är det oerhört användbart. Många av dess aggregationstillstånder är väldigt viktiga för oss.
Vilka är dess aggregationstillstånd egentligen?
Ett aggregationstillstånd är alltså en speciell form av ett visst ämne.
Och kol har tre som är mest kända. Och det är diamant, grafit och fullerener.
Okej, diamant. Vad är det för något?
Ja, de flesta har ju sett bilder på gnistrande diamantringar och tänker på det i första hand.
Men egentligen så kan diamanter vara ganska oansenliga.
När man talar ibland om industridiamanter, det är sådana diamanter som inte är tillräckligt vackra för att använda smyckesindustrin.
Det är en kristallinsk form av kol.
Det vill säga kolatomer. De kan binda fyra andra kolatomer.
Och då sätter de sitt regelbundet tredimensionellt mönster där de binder varandra.
Det här är en oerhört stark bindning så diamant blir oerhört hårt.
Vad kan man hålla det till då?
Ja, hårdheten gör ju som sagt att man kan använda det till exempel till borrar.
Och även diamantbeläggningar har ju fått stor användning.
Man har kommit på att om man tar metangas som är kol med vätatomer på och så hettar man upp den till exempel med en laser över en yta så avsätts diamant på ytan.
Och det här gör ju att man får en ytbehandling som inte spricker i lättaste laget.
Vad brukar man använda det till?
Ja, en möjlighet är ju glasögon men man har också provat då för specialverktyg och liknande.
Ja, okej.
Sen för att övergå till grafit som var den andra aggregationsformen.
Vad är det för något?
Det är samma sak egentligen. Det är kol men det är organiserat lite annorlunda.
I det här fallet så är kolet organiserat i plan som ligger över varandra.
Och de här planen kan glida.
Det gör att grafit blir väldigt mjukt material.
Så att det blir glider av rätt så lätt och fastnar.
Just det. Det är därför man använder sig av det i blyertspennor.
Vad kan man lera om det i?
Ja, man använder det till exempel i kolstavar i många batterier.
Det är ju nämligen en elektrisk ledare.
Så det leder då i elektriciteten?
Ja, det fungerar ganska bra för det.
Det är ju inte någon lika bra ledare som metall men det är tillräckligt bra ledare för att använda i batterier.
Dessutom kan man använda det för att skapa ljusbågar.
Då man låter till exempel grafitstavar.
Man lägger en kraftig ström över dem vilket gör att kolatomer förångas ifrån dem och man får en väldigt hög temperatur.
Ja, okej.
Sen fullerener som är en tredje formad.
Vad är det för något då?
De är relativt nyupptäckta och det är små bollar av kol kan man säga.
Den mest kända är C60 och den består av 60 kolatomer som sitter i ett mönster av sex kanter och fem kanter.
Ungefär som på en fotboll och bildar då ett litet ihåligt klot.
Men vad kan det vara bra till egentligen?
Ja, det vet man ännu inte.
Det är nämligen något som är under snabb utveckling.
För lirenerna har en del roliga egenskaper.
Man kan till exempel fånga upp andra molekyler och atomer inuti den här bollen.
Och det finns naturligtvis större strukturer som kan bli långa stavar där man kan tänka sig att locka in många atomer.
Och vad bra med att ha atomer i de här då?
Ja, det finns många idéer.
Alltifrån använda det som datorminnen till att man kan stoppa in mediciner och föra in dem i kroppen på ett enklare sätt.
Ja, okej.
Men inom medicin kan man ju inte använda kol på något annat sätt då?
Jo, det finns andra användningsområden.
En grej är ju aktivt kol.
Och det är?
Det är kol som är amorft, det vill säga utan ordning.
Man har hettat upp den så att det blir korn med en oerhört stor aria.
Vad ska det vara bra till?
Jo, molekyler fastnar ju på ytor.
Och eftersom den här har så jävla mycket yta så fastnar många molekyler.
Så genom att tillsätta aktivt kol till exempel till magsäcken när man har ätit något giftigt.
Så tar den upp mycket av giftet och binder det och därigenom kan det inte göra så mycket skada.
Det låter ju jättebra.
Man använder till ganska mycket rening.
Överhuvudtaget, ämnen som har stor yta aria, de har ju då fina upptagningsegenskaper och kan användas som katalysatorer för många reaktioner.
Okej.
Men kolatomer, de kan ju också bilda komplexa molekyler.
Oh ja.
De här ämnen vi har talat om tidigare har ju börjat stå utav rent kol.
Men om man låter kol vinda sig med andra atomer så kan man få godtyckligt komplexa strukturer.
Man kan få långa kedjor av kolatomer.
Man kan få det att grena ut sig.
Man kan skapa cykla olika slag.
Så det binder sig väldigt lätt då?
Ja, det gör det. Kol-kolbindningen är ju betydligt starkare än till exempel kisel-kiselbindningen.
Och det är därför som kolkemi är så mycket rikare än till exempel kiselkemi.
Okej. Jag har ju hört att man kan använda kol till till exempel superledning.
Ja, det är lite hypotetiskt än så länge.
Det är fullerenerna.
Om man tar fulleren C60 och tillsätter då natrium så kan det bilda en sorts kristallstruktur som har visat sig vara superledande vid hyfsat höga temperaturer.
Fortfarande väldigt kallt men betydligt högre än vad man väntar sig.
Så kanske kommer vi ändå ha superledare baserad på kol också.
Det låter ju bra.
Åja, nej. Kol är mycket användbart ämne.
Utan det så satt vi inte här.

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

Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!