FKKT

V Tehniškem muzeju Slovenije v Bistri pri Vrhniki so med 8. in 11. aprilom 2025 potekali Dnevi kemijskih znanosti in tehniške varnosti, ki v sodelovanju s Fakulteto za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani potekajo že četrto leto zapored. 

Vsak dan so se zvrstile predstavitve različnih skupin, ki so zajemale:

Poskuse s plini

V izvedbi: doc. dr. Marte Počkaj, asist. Mišela Hozjana, Aleša Kneza

Plini za razliko od trdnih snovi in tekočin nimajo stalne oblike, ampak zasedejo vso prostornino prostora, ki jim je na voljo. Stanja plinov opišemo s fizikalnimi veličinami, kot so tlak, množina in prostornina. Plinska mešanica, s katero se vsak izmed nas ves čas ‘srečuje’, je zrak. Ker je neviden, na njegov obstoj praviloma pozabimo, dokler ga ne zmanjka. Iz katerih plinov je sestavljen zrak in kakšne so lastnosti teh plinskih komponent? Kaj se zgodi, ko pline segrevamo in ohlajamo? Kako jih merimo, kakšni sta njihova kemijska reaktivnost in nenazadnje praktična uporaba v vsakdanjem življenju? 

Eksperimente na temo vode

V izvedbi: doc. dr. Bojana Šarca

Voda je posebna snov. Prekriva približno 70 % površja Zemlje, sestavlja približno 60 % odraslega človeškega telesa in je v naravi prisotna v vseh treh agregatnih stanjih. Vendar pa ima anomalne fizikalno-kemijske lastnosti, ki so posledica povezovanja molekul vode med seboj z vodikovimi vezmi, ki so za približno 10-krat močnejše od privlačnih sil v večini drugih tekočin. Prikazani so bili poskusi, v katerih smo spoznali nekatere posebne lastnosti vode: (1) Površinska napetost vode in kako nanjo vplivajo raztopljene snovi; (2) Znižanje zmrzišča vode pri soljenju površin; (3) Visoka specifična toplota vode ter (4) Nastanek vodnega oblaka.

Mikroreaktorje – nov pristop k sintezi snovi

V izvedbi: prof. dr. Polone Žnidaršič Plazl, asist. dr. Tadeja Menegattija, Patrika Hlebanje

Miniaturizirani sistemi predstavljajo veliko prelomnico v industrijski proizvodnji snovi, pa tudi v analitiki, medicini in biotehnologiji ter pri varovanju okolja. Mikroreaktorji so naprave z vsaj eno dimenzijo manjšo od 1 mm, v katerih potekajo reakcije. Predstavljeni so bili stekleni mikroreaktorji s kanali v obliki vijug – meandrov višine in širine v območju nekaj sto mikrometrov. Z injekcijskimi črpalkami se je v reaktorje vneslo snovi, ki so se v mikrokanalih intenzivno pomešale in na ta način omogočile hiter potek reakcije. Predstavljena je bila tudi kapljična mikrofluidika, kjer so se tvorile kapljice v dvofaznem sistemu olje/voda. Vsi procesi so se spremljali s pomočjo mikroskopa.

Gorivne celice – superpretvorniki električne energije 

V izvedbi: doc. dr. Tine Skalar, asist. Larise Suhodolčan Žagar

Raziskovalci si že precej časa prizadevajo pretvoriti naravno energijo v nam bolj uporabno električno, kar pomeni pretvorbo kemične energije iz fosilnih goriv in derivatov, kot so vodik in alkoholi, v električno energijo. Hkrati velik pomen pripisujemo izkoristku take pretvorbe, v kateri bi čim bolj zmanjšali izgube. Gorivna celica deluje kot neke vrste baterija. Razlika med baterijo in gorivno celico je, da baterija, ko se reaktanti v njej porabijo, ne deluje več, nasprotno pa lahko gorivnim celicam nemoteno stalno dovajamo potrebne reaktante. Če je gorivo čisto, pri njihovem delovanju nastanejo le voda, CO₂ in toplota. Na delavnici je bilo mogoče podrobneje spoznati delovanje gorivne celice ter njen doprinos k zeleni proizvodnji in rabi električne energije.                                 

Modifikacijo elektrokemijskih senzorjev

V izvedbi: asist. dr. Eme Gričar, asist. Maksimiljana Dekleve

Elektrokemijski senzorji so naprave, ki omogočajo pretvorbo elektrokemijske interakcije točno določene molekule z elektrodno površino v signal, ki ga beležimo. Z različnimi pristopi za modifikacije površine delovnih elektrod lahko vplivamo na to, na katero molekulo se bo senzor odzval ter kako majhne količine le-te lahko zaznamo. Obiskovalcem je bila najprej predstavljena zgradba najbolj ključne komponente senzorja – sitotiskane elektrode. V nadaljevanju pa sta bila predstavljena dva načina za modifikacijo površine delovne elektrode, t.j. nakapljanje in elektrodepozicija. Sledil je ogled tudi najpogostejšega načina za čiščenje površine delovne elektrode, ki vključuje tvorbo vodika, kar smo prepoznali po izhajanju mehurčkov. Eksperiment je bil dokončan s predstavitvijo senzorja za merjenje glukoze v krvi, ki ga uporabljajo diabetiki.

Zaščito celic pred reaktivnimi kisikovimi zvrstmi 

V izvedbi: izr. prof. dr. Mihe Pavšiča, asist. Jošta Hočevarja 

(Bio)kemijske reakcije, ki potekajo v naših celicah, včasih vodijo do nastanka neželenih ali celo strupenih stranskih produktov. Eden izmed njih je vodikov peroksid, ki lahko povzroči veliko škode, če ga celice pravočasno ne razgradijo, nastaja pa v stranskih procesih dihalne verige, med oksidacijo maščobnih kislin in med detoksifikacijo – odstranjevanjem organizmu strupenih spojin. Ključno vlogo pri njegovi razgradnji ima encim katalaza, ki se nahaja v skoraj vseh organizmih, izpostavljenih kisiku. V primerjavi z molekulo vodikovega peroksida je molekula katalaze ogromna, saj vsebuje več kot 30.000 atomov! Raziskali smo, v katerih organizmih oziroma njihovih delih je katalazna aktivnost najvišja, ter z eksperimenti proučili vpliv dejavnikov, kot so pH in temperatura, na njeno stabilnost ter hitrost reakcije, ki jo katalizira. Vas zanima, kateri človeški organ je še posebej bogat s katalazo in lahko v epruveti povzroči čisto pravo brbotanje kisika? Odgovor na vprašanje je bil podan na delavnici.

Varno in zdravo okolje za delo in učenje

V izvedbi: asist. Maše Legan, Jerneje Črepinšek, Eneja Lina Bergleza, Anje Kastelic, Ane Žnideršič

Skoraj ni posameznika, ki si danes ne bi želel svoj delovni in prosti čas preživeti v čim bolj varnem in zdravem okolju. Danes je tudi ena glavnih dolžnosti delodajalca, da vsem zaposlenim zagotovi varno in zdravo delovno okolje. Z rednimi kontrolami mikroklimatskih razmer na delovnem mestu se preverja ustreznost delovnega okolja, pri tem pa izmerjene vrednosti ne smejo presegati s predpisi določenih mej. Poleg mikroklimatskih razmer je pomembno tudi, da je delovno mesto čim bolj prilagojeno delavcu, kar se zagotovi z ustreznim ergonomskim oblikovanjem delovnega mesta. Slednje temelji na telesnih dimenzijah posameznika, pri čemer sta glavna cilja čim manjše delo mišic za vzdrževanje položaja telesa in dovolj prostora za gibanje. Nič drugače ni pri urejanju okolja za čim bolj stimulativno učenje. Obiskovalcem so bili zato predstavljeni načini za merjenje in presojo razmer na delovnem (ali kakem drugem) mestu in pri tem na podlagi telesnih dimenzij ergonomsko oblikovan delovni oz. učni prostor.

Organske spojine kot barve in dišave

V izvedbi: asist. Ines Kulašić, Dominika Fendre, Tajde Klemen

Organske spojine so ključni gradniki našega vsakdana – pojavljajo se v naravi, v naših domovih, predmetih in nas samih! Med njimi so še posebej zanimiva organska barvila in dišave, ki so postale nepogrešljive sestavine v prehrambni in tekstilni industriji. V okviru delavnice smo raziskali, kako lahko vplivamo na barvo organskih molekul z različnimi reakcijami, kot sta oksidacija in redukcija ter kisli in bazični pogoji. Sintetizirali smo aromo banane, ki jo poznamo iz priljubljenih slaščic (čokoladnih bananic) ter preizkusili in prepoznali nekatere najpogostejše umetne dišave in arome, ki nas obdajajo v vsakdanjem življenju.