Förklarade fenomen – Radio U.F.S. Vetenskap (sida 19 av 26)

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)

Jordbävningar

Här i Sverige har vi tur med marken. Vi ligger på massiva bergssköldar och jordbävningar är relativt ovanliga. Varför uppkommer jordbävningar egentligen?

Transkription45 repliker · 3:34

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Jordbävningar.
Den fasta marken under våra fötter är kanske inte så fast egentligen.
Trots allt, jordskorpan är uppdelad i kontinentalplattor och dessa rör sig ständigt.
Men normalt sett är rörelsen väldigt långsam och man märker den knappt.
Men ibland blir det plötsliga små ryck.
Och dessa små ryck kan bli förödande jordbävningar.
För det rör sig om enorma krafter och mycket stora massor.
Men vad är det egentligen som gör att jordbävningar inträffar?
Jo, det är nämligen så att mellan kontinentalplattorna och även mitt i dem ibland finns det förkastningar.
En förkastning är en spricka eller svagt område där berggrunden är söndersmulad och lös istället för att vara solid sten.
Och det villas naturligtvis krafter här när stenen på olika sidor rör sig åt olika håll.
Och sakta byggs dessa krafter upp och till sist ger något vika och det sker ett litet ryck.
Stenen på de olika sidorna av förkastningen rör sig uppåt, nedåt eller åt sidorna.
Det beror lite grann på hur det ligger till.
Men den här plötsliga rörelsen resulterar i en skakning som sprider sig.
Och eftersom det här kan röra sig om enormt stora massor så kan den här skakningen göra mycket stor skada uppe på ytan.
Man talar om hypocenter och det är den plats där jordbävningen så att säga börjar.
Den kan ofta ligga flera kilometer ner i jordskorpan.
Sen talar man om epicenter och det är den plats på jordytan som ligger rakt ovanför.
Och det är allmänhet där som skakningarna blir kraftigast.
Det betyder inte att skadan blir störst där.
Skadeverkningarna beror nämligen väldigt mycket på de lokala markformerna.
Vad det är för typ av jord.
Till exempel lera när den skakar kan börja bli lättflytande och rinna iväg.
Vilket leder till att hus får sättningar eller att hela byggnader uppslukas av marken.
I bergstrakter kan jordskred inträffa.
Och i städer naturligtvis bränder, elavbrott och allmänt kaos.
I många fall är det inte själva skakningarna som gör den stora skadan.
Utan det är alla andra efterverkningar.
Till exempel den stora jordbävningen i San Francisco 1906.
Den var en mycket kraftig jordbävning men de flesta dödsoffren omkom på grund av bränder.
Det är lite svårt att skydda sig mot jordbävningar eftersom de är svårförutsägbara.
De beror på detaljerade förhållanden djupt ner i jorden och är allmänt kaotiska.
Hittills har man inte lyckats förutsäga när jordbävningar inträffar.
Och det verkar inte finnas några större trender i dem.
Det verkar inte bero så mycket på tid på dagen eller väder som man har hävdat.
Däremot kan man märka av hur mycket energi finns det nere längs med förkastningarna.
Dessa förkastningar bygger ju sakta upp energi som frigörs i jordbävningar.
Och har det varit många små så kan man vara rätt säker på att de är urladdade.
Så därför kan man göra en uppskattning av hur stor risk till exempel att den stora San Andreas förkastningen i Kalifornien blir aktiv med en tillräckligt stor jordbävning.
Men som sagt var, vi kommer att få dras med jordbävning ett bra tag framöver.
Så länge jordskorpan rör sig, vilket den kommer att göra under årmiljarder, så kommer vi att ha jordbävningar.
Det inträffar allmänhet 18 större jordbävningar och en stor jordbävning om året.
Så det gäller helt enkelt att bygga säkrare hus och hålla sig undan ifrån fallande jordskräd snarare än att försöka stoppa dem.
Fast vem vet vad vi kan göra i framtiden?

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

Supraledare och supraledning är en teknologi som kanske kan lösa ett enormt problem i elläran : hur man för över elektricitet utan motstånd. Supraledare saknar motstånd och låter den elektriska energin passera obehindrat.

Transkription30 repliker · 2:35

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Superledning.
Elektriskt motstånd förekommer i nästan alla material.
Det innebär att när man sänder en elektrisk ström genom dem så kommer en hel del av energin att försvinna i form av värme.
Men i vissa material inträffar inte det. De är superledare.
De leder ström utan att energi går förlorad.
Det här är naturligtvis lite märkligt men det började en gång i tiden när man experimenterade med kylning.
I början av 1900-talet hade man utvecklat metoder att kyla material till väldigt låga temperaturer.
Bara några grader över absoluta nollpunkten.
Heike Onnes utvecklade metod 1908 att skapa flytande helium.
Det här använde han för att mäta ledningsförmågan i metaller vid olika temperaturer.
Anledningen var att man diskuterade om den borde öka, minska eller vara konstant när det blir kallt.
Vissa teorier menade att det borde ske på ett eller annat sätt men man visste inte säkert vad som hände.
Han provade med ett par olika metaller och en del av dem uppförde sig vettigt.
Men helt plötsligt hände något väldigt konstigt när han kydde ner kvicksilver.
Vid en viss temperatur, fyra grader över absoluta nollpunkten, försvann motståndet helt och hållet.
Han fick Nobelpriset i fysik 1913 för den här upptäckten.
Senare har man hittat många andra metaller som just blir superledande vid tillräckligt låga temperaturer.
Till exempel 10, 3,7 grader över absoluta nollpunkten och bly 7,6 grader.
En ström i ett superledande material kan fortsätta hur länge som helst.
Det släpper inte heller genom magnetism vilket leder till en effekt som kallas för Meissner-effekten.
Om man lägger en magnet över en platta av superledande material så börjar magneten sväva.
Den hålls upp av sitt eget magnetfält.
Teorin bakom varför material blir superledare är fortfarande lite oklar.
1957 utvecklades en teori som baseras på vad man kallar koperpar.
Det innebär att man antar att två elektroner kan bilda ett stafettpar som bollar energi mellan sig när de rör sig genom kristallstrukturen.
Det här visade sig vara ganska framgångsrikt för att förklara mycket av superledning.
Men det klarade inte av att förklara nya högtemperatur superledarna man upptäckt.
Det är nämligen så att 1986 upptäckte man vissa keramiska material som blev superledare långt över de temperaturer man tidigare sett.
Man vet fortfarande inte om det är möjligt att uppnå superledning vid rumstemperatur men jakten fortgår.
Det är kanske möjligt att inom några år så sitter vi med superledande ledningar i våra väggar.

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

Vad är kol?

Detta är det kortare 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.

Transkription47 repliker · 2:55

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Om man ska göra upp en tio i topplista över de grundämnen som är viktiga för oss så kommer nog kolet på högsta platsen.
Jo, men hur då egentligen?
Jo, utan kol så skulle vi ju inte ha den organiska kemi vi är uppbyggda på.
Och dessutom så har det många viktiga roller inom till exempel industri och vetenskap och även många intressanta egenskaper.
Jo, kol har ju flera aggregationsformer. Till exempel diamant, grafit och fullerener.
Och diamant använder man då inom industrin, eller hur?
Just det, det är det hårdaste kända materialet som förkommer naturligt.
Och det är ju väldigt användbart till exempel att borra med.
Då använder man små industridiamanter, inte de här gnistrande sakerna man sätter i ringar.
Jo, och grafit, vad använder man det till egentligen?
Ja, den vanligaste användningsområdet det är ju egentligen blyertspennor.
Åtminstone har det varit så tidigare.
Det är nämligen så att i diamant så sitter kolen i en tredimensionell struktur så alla kolatomer binder
till fyra andra kolatomer.
Och det inte finns någon speciell riktning.
Det är därför det är väldigt hårt.
Men i grafit, där binder de ihop sig till stora plan.
Och de här planen kan glida över varandra.
Så att det då fastnar lätt på pappret då, eller?
Just det.
Så att grafit är ett ganska mjukt ämne.
Men fullerener, det har jag inte fattat.
Hur, vad kan man använda det till?
Ja, det finns än så länge inte så många användsområden.
De är relativt nyupptäckta.
Fullerenmolekylerna, det är små bollar av kol.
Den mest kända, det är den man kallar för C60, och den har samma utseende ungefär som en fotboll.
60 kolatomer som bildar en liten bur.
Kan man använda det här till någonting?
Ja, man har upptäckt att till exempel kan det fånga upp atomer inuti sig, så de ligger där som i en sorts korg.
Och det här kanske kan vara användbart då för att överföra mediciner då in i kroppen, eller kanske som smörjmedel.
Ja, men i medicin kan man också använda aktivt kol.
Oh ja, det är ju en annan aggregationsform kan man säga.
Det är amorft kol.
Det har inte fått bilda någon kristallstruktur, så atomerna ligger hullen om buller.
Det ger en väldigt, väldigt stor yta area.
Okej, man kan väl även få komplexa molekyler med kolatomer?
Ja, det stämmer.
Det är ju nämligen så att kol kan binda till fyra andra atomer.
Och det gör att det lätt blir ett molekyl som kan grena ut sig åt alla håll och kanter, och binda in andra atomer.
Och därför så blir det också ganska mycket möjliga kemikalier.
Bland oorganisk kemi så känner man visserligen till tusentals föreningar, men i organisk kemi så är det hundratusentals möjliga kemikalier.
Så det är väldigt lätt för att bilda sig då.
Just det. Och bindning mellan två kolatomer är ju ganska stark.
Det är därför som diamant till exempel är så hållbart.
Men det intressanta är ju också det att det är vanligt förekommande och betydligt mer stabilare än till exempel kisel-kiselbindningar.
så det är förmodligen därför vi sitter här och har en kolbaserad ämnesomsättning.

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

Grundvatten

Under marken finns det vatten vi hämtar upp för att dricka. Hur kommer det dit? Framförallt vad är det bra för.

Transkription33 repliker · 2:21

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Grundvatten.
Vad är egentligen grundvatten för något?
Hur hamnar det där nere i marken?
Anledningen är egentligen den hydrologiska cykeln som man får lära sig om i småskolan.
Vatten avdunstar från till exempel hav och sjöar, kommer upp i atmosfären, bildar moln och regnar ner.
Men det visar sig att det mesta kommer inte ner till haven i form av floder.
Utan ganska mycket rör sig också under jorden.
Och det här är grundvattnet.
Man kan säga att marken kan delas in i mättad och omättad.
Omättad mark kan ta upp mer vatten.
Och där hittar man till exempel ytskikten.
Men längre ner blir det mer vatten och då får man mättad mark.
Och här finns grundvattnet som sakta sipprar framåt.
Det är en ganska långsam hastighet i jämförelse med vad som sker i floder och bäckar.
Bara ett par centimeter om dagen.
Men det är enorma vattenmassor som är i rörelse.
Cirka 70-90% av det regn som kommer ner hamnar i marken.
Resten rinner bort och det mesta avdunstas och sedan tas upp av växter.
Växterna spelar överhuvudtaget en ganska stor roll i regleringen av grundvattnet.
Sedan det väl sipprat ner så rör det sig mellan partiklar.
Det är alltså inte fråga om underjordiska floder och sjöar som man kanske kunde tro.
Det rör sig drivet av tyngdkraften och neråt men också av genomsläppligheten i olika lager.
Det här kan leda till att grundvatten sipprar ner mellan två ogenomsläppliga lager och hamnar under högt tryck.
Borrar man ner ett hål eller blir en spricka upp därifrån kommer därför vatten med högt tryck att röra sig uppåt.
Det blir en artesisk källa som man kallar det.
Dessutom, det här vattnet renas naturligtvis genom sitt sipprande så det blir av med många föroreningar.
Samtidigt löser det upp mineraler och tar med sig dem.
Bland annat olika kalkföreningar vilket ställer till med förtret i vanliga rörsystem.
Producerar vackra formationer i olika grottor.
Dessutom kan man använda det till mineralvatten.
Det är egentligen grundvatten som har fått välsmakande mineraler.
Det är vanligtvis då natrium, kalium och magnesium men även en del andra joner som till exempel små mängder fosfater och sulfater.
Vissa källor skröt till och med tidigare om att de hade extra mycket radon och radium i vattnet.

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

Merkurius

I vår serie om vårt solsystems planeter, ger vi dig här Merkurius, den snabba planeten. Närmast solen, far den runt solen på 88 jorddagar. Vad de flesta inte känner till, är att den hjälpt till att bevisa en av Einsteins teorier.

Transkription32 repliker · 3:36

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Merkurius är den innersta av solsystemets planeter och det är också det näst minsta.
Men trots det har den varit känd sedan urminnestider. Eftersom den ligger så nära solen så är den alltid intensivt solbelyst vilket gör att den syns ganska klart på natthimlen väldigt tidigt på kvällen eller tidigt på morgonen.
Eftersom den rör sig snabbt så har man döpt den efter Merkurius, gudarnas bevingade budbärare som var tänkt att ha skor med vingar på som gjorde att han kunde flyga över världen med meddelanden.
Den är 2440 km i radius och det gör att den blir mindre än åtskilliga månader i solsystemet, åtminstone Ganymedes och Titan.
Dessutom så ligger den så nära solen att man kan förväntas att solens dragningskraft påverkar dess rotation mycket.
Det är ju nämligen så att månen alltid vänder samma sida mot jorden och då kan man förväntas att samma krafter leder till att Merkurius alltid vänder samma sida mot solen.
Det trodde man också fram till 60-talet då man upptäckte tack vare radarobservation att det inte riktigt stämmer.
Det visar sig nämligen det att Merkurius roterar på ett sätt som hänger samman i dess årslängd.
Den tar sig runt solen på 88 dagar, jorddagarsätt.
Men dess dygn, alltså den tid det tar för solen att gå upp och gå ner sett från markytan, är dubbelt så långt som året.
Det visar sig att den hinner alltså göra tre varv kring sin axel när den roterar ett varv kring solen.
Man kan rita upp det på ett papper och försöka se hur det hänger ihop.
Så att tankarna på att den hade en kall baksida och en varm framsida som en sorts förevigt upphettad och kyld bakelse stämmer inte.
Men däremot är det en stor temperaturskildan mellan framsidan och baksidan.
Framsidan ligger rakt under solens obarmhärtiga strålar och utsätts direkt för solvinden.
Den blir omkring 430 grader varm.
Baksidan har inget som helst skydd mot rymdens kyla utan strålar bort sin värme.
Och vid midnatt så att säga så är den minus 170 grader.
Naturligtvis, om en planet saknar atmosfär, vilket Merkurius har förlorat för länge sedan på grund av solvinden,
så drabbas den lätt av meteorer.
Och Merkurius yta är också ett landskap fullt med kratrar och klyftor.
Den största är kalorisbassängen.
Det var ett enormt nedslag för ungefär 4 miljarder år sedan, ungefär samtidigt som livet uppkom på jorden.
Det finns många andra kratrar på Merkurius yta och man har döpt dem efter konstnärer.
Därför är det allt ifrån kratern Bach över till kratern Strindberg.
Det intressanta är också det att Merkurius är en ganska tät planet.
Den har en järnkärna och ett förvånansvärt starkt magnetfält.
Men dess största bidrag till vetenskapen var kanske det att den hjälpte till att verifiera att Einsteins allmänna relativitetsteori stände.
Det visar sig nämligen det att den går i en något elliptisk bana och denna bana sakta vrider sig kring solen.
Detta kan förklaras med utgångspunkt från Newtons mekanik, men den vred sig lite för mycket.
Einstein ställde upp ekvationer som visar att om hans teori stände skulle den vrida sig lite extra.
Och det visar sig också att den här extra precisionen som man säger stämde in perfekt på mätdata.

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

Nebulosor

De ser otroliga ut när man ser dem på bild : Stora moln med stjärnor och stoft i. Men frågan är vad de egentligen är och hur stjärnor i dem uppstår.

Transkription37 repliker · 3:17

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Nejblosor. Man kan tro att rymden är totalt tom, att den är ett perfekt vakuum, men det är inte sant.
Stjärnor är ju trots allt bollar av gas som håller samman sin gravitation.
Och den gravitationen räcker inte alltid för att hålla kvar den heta gasen.
Vi har till exempel solvinden som blåser iväg partiklar ut i rymden.
Men ute i rymden finns det också gasmoln och det är där stjärnorna bildas.
Så om man tittar sig omkring en galax så finner man att sikten är skymd åt många håll.
De första nebuloser man verkligen började lägga märke till var de så kallade planetära nebuloserna.
För man såg små ringar som såg ut som planeter.
Men vid närmare kontroll visade sig att det var gasmoln som omgav en central stjärna.
Oftast en ganska gammal och het stjärna.
Det visar sig nämligen att när en stjärna börjar bli äldre så blir den mer och mer instabil.
Solvinden ökar och delar av stjärnas ytterhölje blåser iväg och bildar ett gaskal som expanderar.
Vad som finns kvar är en hetare, mindre stjärna vars strålning hettar upp någon kringliggande gas som rörs ut ännu mer och ofta antar fantastiska färger.
Alla planetära nebuloser ser dock inte ut som den ringformiga nebulosan i lyran som man ofta ser på foton.
Utan de kan se ut på många andra sätt.
En del är asymmetriska, en del ser ut som timglas.
Men det interstellära mediet är de gasmoln som finns där mellan stjärnorna normalt.
Det får sin näring inte bara från solvindor och nebulosor utan också från de moln som redan fanns där tidigare.
I allmänhet är tätheten ganska låg, 10-20 atomer per kubikmeter.
Men ibland får man molekylära komplex, då kan det bli upp till 100 000 atomer per kubikmeter.
Återigen, detta är otroligt lite, det är mindre än det bästa vakuum man kan framställa på jorden.
Men eftersom det rör sig om så enorma avstånd så fyller de rymden med enorm massa gas.
Den här gasen hettas upp utav stjärnor i närheten.
Är den långt ifrån stjärnorna syns den inte speciellt mycket och kan bara upptäckas med radioteleskop eller infranstrålning.
Men stjärnor kan lysa upp den och dessutom hettas upp den så att den börjar avge ett eget ljus.
Och det är på det sättet man kan se praktfulla nebuloser som till exempel orionebulosen.
I dessa nebuloser bildas också förtätningar av gas.
Där kall gas börjar dra sig samman.
Då tätnar den gravitationen samman ännu mer och till sist faller den sönder i globuler, så kallade bokglobuler.
De här globulerna tätnar och blir efterhand stjärnor.
När stjärnorna blåsar upp och funktionsprocesser börjar inom dem så kommer deras strålen börja driva iväg omkringliggande gas
och lysa upp den.
Så man kan ibland se hur det uppstått hål i nebuloser där heta stjärnor håller på att blåsa bort dem.
Till exempel i den berömda rosettnebulosan.
Förmodligen är det så att det mesta organiska materialet som finns på jorden kommer från nebuloser ursprungligen.
När solsystemet bildades och solen fick den mesta materien så blev det lite grann kvar över och det förtätades till planeterna.
Och lyckligtvis blev det en del över som hamnar på jorden och idag utgör vår biosfär.

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

Färger och färgning

Varför har olika saker olika färger?

Transkription53 repliker · 3:08

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Färg. Sedan urminnes tider har vi människor varit förtjusta att måla och färga saker och ting.
Men vad är det egentligen vi använder för ämnen för att färga till exempel våra kläder eller oss själva?
Jo, de ämnen som blir färgade är de som absorberar ljus med vissa våglängder.
Eller omvandlar ljus och skickar ut det med en annan våglängd.
Det här hänger samman med hur molekylerna ser ut.
Om elektronerna har rätt energitillstånd så de kan fånga upp fotoner och sedan skicka iväg dem.
Det här är lite grann som med lås och nyckel.
Om molekylerna har rätt form så passar fotoner, alltså ljuspartiklar, med en viss våglängd, det vill säga en viss färg, till molekylen.
Fångas upp och kanske omvandlas till värmerörelse hos molekylen och då absorberas våglängden.
Eller så kan det vara att den skickas iväg igen och då reflekterar ämnet väl.
Ett typiskt exempel är karotenmolekylen som man hittar i morötter.
Den har en lång svans.
Man kan säga att det är en sorts stämgaffel som passar väldigt bra in för att absorbera till exempel blått och grönt ljus.
Medan däremot rött och gult ljus studsar iväg och man får en orange färg.
Men när man målar så räcker det inte med att ha ett pigment som har en viss färg.
Det behövs andra saker.
En viktig faktor är bindemedlet.
Det är det som ser till att färgkornen fastnar på underlaget man målar.
Och det här bestämmer många av de andra fysiska egenskaperna hos färgen.
Dessutom så behövs det ett lösningsmedel naturligtvis att lösa upp där i.
Som sedan torkar och gör att det stannar kvar.
Här kan man till exempel använda sig av vatten.
Man kan använda sig av olika former av alkoholer.
Som till exempel används i whiteboardpennor.
Det är därför olämpligt att andas in doften ifrån dem.
Och även andra ämnen har föreslagit.
I många fall vill man dock inte lägga på färg och pigment på en yta.
Utan man vill istället att det ska absorberas.
Det gäller till exempel att man vill färga kläder.
Om det bara låg på ytan skulle det inte tåla tvätt speciellt bra.
Och där vill man att det binder tätt emot fibrerna i tyget.
Direkta färgämnen binder sig direkt till fibrerna.
Som namnet antyder.
Ett exempel är metylenblått.
Det är alltså ganska sura eller basiska ämnen som väster sig på grupper i fibrerna.
Till exempel när man färgar ull.
Det finns också betfärgämnen.
Då man luras lite grann.
Man tillsätter ett ämne som binder sig till ytan.
Det är så att säga betningen.
Som sedan i sin tur kan binda färgämnet.
Där har vi till exempel alisarin som exempel.
Sedan finns det också kypning.
Det innebär att färgämnet i sig är svårt att fästa.
Men att man gör om det till en lösbar form.
Och sedan oxiderar man färgämnet så att det får färg.
Ett typiskt exempel är indigo.
Och tidigare utvann man just färgämnena från olika växter.
Till exempel att man odlade indigo.
Och det här var en mycket stor industri.
Men efterhand under 1800-talet kom på syntetiska färgämnen.
Och idag är det faktiskt så att de flesta färgämnen kommer på ett eller annat sätt.
Ursprungligen ifrån olja eller kol.

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

Vad är slem bra för?

Sniglar använder som bekant slem för att flytta sig framåt. Det vi brukar kalla slem är i själva verket mycket viktigt för vår överlevnad.

Transkription36 repliker · 3:32

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Nu ska vi tala om slem. Man kan tro att slem bara är något sådant äckligt som kommer ur näsan när man är förkyld.
Men i själva verket är slem en mycket avancerad produkt.
Till att börja med så är det en gelé.
Och en gelé är i stort sett en i vätska upplöst samling molekyler som är så pass långa att varje försök att röra på själva vätskan drar med sig tillräckligt många molekyler för att få att resten av vätskan också rör sig.
Det vill säga ett slem i konsistens som drar med sig i stort sett den större delen av droppen.
Vad har du då egentligen för funktion?
Skydd bland annat och smörjning till exempel i form av att den skyddar magsäcken.
Vi har ett slemskikt som skyddar magsäcken mot den egna saltsyran.
Vi har även ostron som använder slem för att isolera partiklar som tar sig in i skalet varvid pärlor bildas.
Vilket ger en ny facett åt det här experimentet som Kleoprata körde med att lösa upp pärlor i ättika och drinka.
Och sedan har vi sniglar som du kanske känner till. De använder det för att glida fram under.
Men vad är i näsan? Där har vi ju snor. Vad har det egentligen för funktion?
I luftrören och luftvägen och lungorna så fångar slemmet upp partiklar, damm, småknot, allting annat som vi andas in som egentligen inte ska vara där.
Och detta befordras sedan i ett snorpaket upp till näsan.
Där man sedan upplever den där normala känslan av att det finns någonting man måste snyta ut.
Så du menar att det har en renande funktion?
Ja, även en skyddsfunktion, en annan variation av skydd.
Vad finns då i slemmet i människokroppen?
Till att börja med har vi då vatten givetvis.
Och sedan har vi de här komplexa långa ämnena.
Det är alltså sockerarter som hänger ihop i kedjor som gör att det blir en gelé av det hela.
Vad har vi mer?
Jo, vi har även falska ytstrukturer för att lura bakterierna.
De ser ut som ytan på cellerna i slemhinnan.
Men det ligger alltså ute i gelén och lurar bakterier och fastnar där.
Vi har också en massa andra antibakteriella medel.
Ja, till att börja med finns det en typ av antikroppar som svävar omkring fritt i slemmet.
Och som då sätter sig på alla bakterier som de möter och identifierar dessa för immunsystemet.
Så som fiender.
Dessutom finns det motsvarigheter till...
Ja, inte motsvarigheter utan det finns antibakteriella medel som till exempel lysosym som löser upp ytan på bakterier som inte kommer undan snabbt nog.
Det finns också speciella små proteiner som fastnar på dem.
Och sen finns det givetvis tama bakterier.
Vår egen normalflora bor ju att förrodas i slemmet i vår näsa och tarm.
Vilket gör att de konkurrerar ut farliga bakterier.
Sammanfattningsvis kan man säga att slem gör sniglar glada och människor friska.

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

Fullerener

Kolfotbollar?
Upptäckten av kol som binder sig samman till fotbollsliknande molekyler gav upptäckaren nobelpriset.

Transkription18 repliker · 3:00

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Fullerener. Fullerenerna är en relativt ny form av kol. Upptäckarna fick Nobelpriset i kemi för bara ett par år sedan. Men vad är det egentligen?
Saken är den att fullerener består av kolatomer, arrangerade på ett speciellt sätt. Den vanligaste varianten består av 60 kolatomer som sitter som hörnen i fem och sex hörningarna på en fotboll.
Det sitter ihop med varandra utefter bindningar som sitter som sömmarna i fotbollen. Sedan kan man bygga på med sex hörningar lite hur man vill eftersom det bara är fem hörningarna som kröker ytan.
Därmed kan man även få till så kallade bucket tubes, två halvor av 60 atoms fullerener med ett rör av sex hörningar emellan.
Det är på den vägen som fullerenerna har fått sitt namn. En möjlig konstruktion motsvarar fullerdomarna, sveriska fackverksdomar, det vill säga kupoler av bjälkar som bildar ett rutnät, som konstruerats av den amerikanska arkitekten Buckminster Fuller under den första halvan av vårt århundrade.
Det har en hel del kemiska egenskaper som intresserar forskare. Till att börja med är det här konstruktionssättet nästan lika stabilt som diamanternas struktur.
Det här gör att man kan sätta in nästan vad som helst i närheten av fullerener utan att reagera alltför lätt.
Bland annat kan man kapsla in olika högreaktiva ämnen, såsom ioner och radikaler, det vill säga molekyldelar som tappat en bit och därför har en bindning som inte sitter fast någonstans längre.
Dessa radikaler försöker alltid täppa till hålet så fort som möjligt och reagerar med första bästa passerande partikel.
Om man däremot sätter in radikalen mitt inne i en fulleren så kommer den inte åt att reagera med någonting.
Genom att kombinera fullerener med natriumatomer kan man få ett material som blir superledande vid relativt höga temperaturer.
Dessutom har man kommit fram till att fullerener som skickas mot metallplattor med hög hastighet studsar tillbaka och att det är så stora att det kan knuffas runt på metallytor.
IBM har byggt ihop en kulram där kulorna utgörs av 60 atoms fullerena.
Slutligen kan jag ju nämna en av de lättare metoderna att tillverka dessa partiklar, vilket är att låta heliumgas strömma genom en ljuspåge mellan två kolelektroder.
Det vill säga att man tar ett par kolstövar, sätter dem rätt nära varandra, lägger på så pass hög spänning över dem så att strömmen hoppar över glipan mellan kolbitarna, där det bildas ioniserad kolgas.
Och där släpper man in heliumgas.
Under dessa elektroder kommer ett fint damm att bildas.
Och i detta damm finns bland annat ett stort antal olika fullerener, främst C60 och C70.

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

Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!