Önszerveződés az áramlásvezérelt kalcium-oxalát rendszerben


Környezetünkben gyakran megfigyelhetők olyan rendszerek, amelyekben makroszkopikus önszerveződés, spontán rendezettség jön létre időben és/vagy térben periodikus struktúrákat eredményezve. Kémiai reakciók és transzportfolyamatok együttes hatása biztosítja a geometriai alakzatokra hasonlító koncentrációeloszlás, azaz a mintázatok megjelenését. Az SZTE Kémiai Tanszékcsoport Nemlineáris Dinamika és Kinetika Kutatócsoportjában foglalkozunk a mintázatképződés elméleti és kísérleti vizsgálatával, a szerkezetek minőségi és mennyiségi jellemzésével.


ChemComm


A Chemical Communications rangos folyóiratban (és annak belső címlapján) megjelent közleményben a kalcium-oxalát áramlás-vezérelt kialakulását tanulmányoztuk. A kalcium-oxalát az élő szervezetekben a vesekövek egyik leggyakoribb alkotója, de egyes növényekben, például a rebarbara és a spenót leveleiben is nagy mennyiségben található. A természetben egy-, két- és három kristályvizet tartalmazó kristályként fordul elő. Termodinamikailag a monohidrát forma stabil, és vizes közegben az instabil dihidrátot csak speciális stabilizáló adalékok segítségével lehet előállítani. 


Munkánkban különböző összetételű nátrium-oxalát-oldatokba alulról, vékony kapillárison keresztül, különböző áramlási sebességgel kalcium-klorid-oldatot áramoltattunk. A csapadékmintázat kialakulását és fejlődését digitális kamerával rögzítettük, a kémiai összetételt különböző módszerekkel határoztuk meg. A szilárd mintázat az edény alján jön létre, és sugárirányban szálszerű képződményeket tartalmaz. Az 1. ábra közepén látható a nagyobb koncentrációjú (és sűrűségű) kalcium-klorid-oldat beáramoltatásának helye, amelytől bizonyos távolságban megfigyelhető a nagyobb mennyiségben levált csapadék. A csapadék nem egyenletes eloszlású, sugárirányban kialakuló szálszerű képződmények sokasága található meg benne.


kalcium_oxalat

1. ábra A kalcium-oxalát csapadékmintázat képe.

 

Megállapítottuk, hogy az áramlási sebesség növelése a termodinamikailag instabil, kalcium-oxalát dihidrát kialakulásának kedvez, ami áramlásmentes körülmények között vizes közegben  nem tapasztalható. A 2. ábrán az áramlásmentes rendszerre jellemző rózsaszerű, kalcium-oxalát monohidrát, illetve a pillangó alakú kalcium-oxalát dihidrát struktúrák láthatók.

 

Elektronmikroszkopos_felvetel
2. ábra Pásztázó elektronmikroszkópos felvétel az áramlásos mintából

(fehér vonal: 10 µm).


Bohner Bíborka, Schuszter Gábor, Berkesi Ottó, Horváth Dezső és Tóth Ágota

Képgaléria

12.jpg

Rendezvénynaptár

Rendezvénynaptár *

  • november 12.
    18:00 - 19:30
    Újabb 21. századi, mindannyiunkat érintő és érdeklő téma, újabb kivételes felkészültségű előadó a nagysikerű Pedagógiai esték színpadán - vendégünk Steigervald Krisztián generációkutató, marketing szakember!
    Steigervald Krisztián 1999 óta foglalkozik a generációkkal, szakdolgozatát is ebből írta a Pécsi Tudományegyetem Közgazdaságtudományi Karán. Nyolc évig dolgozott vezetőként a piackutatással foglalkozó GfK-ban, majd 2011-ben megalapította saját tanácsadó és piackutató cégét, az Emocionális Marketing Kft-t. A cég az elmúlt 7 évben több mint 100 multinacionális cég sikeres partnere volt.
    Krisztián egyedülálló módon mind a 6 ma élő generációval foglalkozik üzleti szinten is, a cégeknek marketing és HR témában ad tanácsokat, tart intergenerációs tréningeket, fókuszcsoportokat, előadásokat és csapatépítő napot. Kedvenc területe a marketing-kutatás és a marketing-pszichológia új irányú használata és összekapcsolása.
    Krisztián emellett a Lánchíd Rádió marketing szakértője volt, az Üzlet&Pszichológia marketing-témájú szerzője, állandó meghívott előadó a Corvinuson és a pécsi Közgázon, oktató a BKF-en, valamint egyéni coach, okleveles brief-coach, life-coach. Végül és nem utolsósorban: nagyszerű előadó!
    Steigervald Krisztián előadását minden szülő, nagyszülő, pedagógus számára "KÖTELEZŐ" programként javasoljuk, de jó szívvel ajánljuk a fiatalabb generációk képviselőinek figyelmébe is.
  • november 13.
    14:00 - 16:00
  • november 14.
    10:00 - 16:00
    Az SZTE BTK Pszichológiai Intézete pszichológiatörténeti konferenciát szervez abból az alkalomból, hogy Szegeden 90 éve jött létre Magyarország első tartósan működő egyetemi lélektani intézete Várkonyi Hildebrand Dezső vezetésével. A konferenciára várunk minden érdeklődőt! A konferencia programja megtekinthető a konferencia honlapján, az előadások összefoglalóival: https://www.szegedikonferencia2019.com

Kövess minket

Facebook YouTube Twitter Google Plus