H2SO4

A világ érdekes, de ezt nem mindenki veszi észre az iskolában, vagy pedig már rég elfelejtette.
Ez a blog az ismeretterjesztésről szól. Aki minden, a blogban előforduló fogalmat ismer és ért, annak valószínűleg nem mondanak sok újat ezek a bejegyzések. Inkább azoknak szól, akik természettudományos okosságokról és butáskodásokról szeretnének valamit olvasni, (ál)tudományoskodás nélkül, egyszerű, közérthető nyelven.
Ez a blog nem tankönyv, nem törekszik teljességre, nem akar az érdeklődőre ráborítani egy kisebb kérdésnél egy egész könyvtárat. Az sem rossz, de az legyen az érdeklődő döntése.

Főző Attila László

facebook

Hozzászólások

vidzset.

Budapesti légszennyezés

Budapest szmogtérképe

A Föld által felhalmozott hő

Molekulák tülekednek

2009.02.20. 23:01 :: H2SO4

Mi lenne, ha egy rocksztár a koncerten egyszer csak azt mondaná a stadion küzdőterén tomboló rajongóknak, hogy a tömeg szélén állóknak kell a buli végén takarítani? A nép fiai ekkor nem a házimunka iránt érzett elkötelezettségüket fogják megvillantani, hanem uccuneki igyekeznek a sorok széléről a tömeg belseje felé. Ha ilyen történne, akkor a tömeg szélén állandó tülekedés lenne, hiszen, akik kiszorulnak, újra be akarnak nyomulni. Ez a nyomulás azonban csak a tömeg szélén jelentkezne, mivel a bentieknek nem kell tartani a szemétszedéstől, felmosástól. Előbb-utóbb a tömeg kör alakot venne fel. A kör kerülete a lehető legkisebb, ezért a lehetős legkevesebb ember szorulna a szélekre.

Ilyen koncert nincs, de a folyadékok felületén ez a tömeghisztéria zajlik éjjel és nappal, északon és délen, reggel és este és mindig. Erre bárki mondhatja, hogy ő bizony szokott vizet inni és az nem gömb alakú. Van, akinek gömb alakú, de erre még visszatérünk.
Ez a bejegyzés a Szertár blog Minimáldizájn c. bejegyzéséhez kíván kapcsolódni.

A víz molekulái bizony nagyon megijednek, ha a közeghatáron vannak és a folyadék belseje felé igyekeznek annál is inkább, mivel a vízmolekulák jobban vonzzák egymást, mint a levegő meglehetősen maguknak való részecskéi. Emiatt a vízfelszíne a lehetőségekhez képest minimális felületű a pohárban, a tóban, a tócsákban, a cseppekben. Mivel a súlytalanság állapotában a víznek nem kell érintkeznie semmivel ahhoz, hogy megállapodjon egy helyen, ezért az űrhajósok vízgömbökkel játszadozhatnak. Játszadoznak is. Ajánlom mindenkinek a Nemzetközi Űrállomáson készített felvételt.


Ne sumákoljunk! A fenti sorokban a felületi feszültségről esett szó. Ez jellemző az folyadékokra és mérhető is, de mindig fontos, hogy milyen másik közegről van szó. Például víz és levegő vagy alkohol és hidrogén stb. Eötvös Lorándról a legtöbben azt hiszik, hogy feltalált egy egyetemet. Kevesebben tudják, hogy fizikus volt, még kevesebben, hogy készített egy torziós ingát, még kevesebben, hogy a felületi feszültséggel is foglalkozott.
A felületi feszültség mértéke attól függ, hogy mennyire szívesen vonzzák egymást a folyadék részecskéi és mennyire vonzódnak a külső közeg részecskéihez. A kifolyó higany cseppjei szinte gömb alakúak, annyira vonzzák egymást a higany atomjai. Az asztalra kerülő vízcsepp azonban elterül a felületen, megnedvesíti azt. Ezt az elterülést lehet növelni akkor, ha mosószert adunk a vízhez, mert az csökkenti a felületi feszültséget. A mosógépben ez elég jó dolog, de emiatt lehet szappanos hajócskákat is készíteni.
A felületi feszültség ezernyi helyen megnyilvánul. A poharat túl lehet tölteni vízzel, mert kis domborulat keletkezik a tetején (gömbhéj), a molnárkák a víz felszínén rohangálnak, mintha rugalmas hártyán lépdelnének, a gemkapocs úszik a felszínen stb.

A felületi feszültség az oka annak tehát, hogy a folyadékok felszíne minimális az adott körülmények között. Még inkább így van, ha a folyadéknak két felszíne is van, pl. a hártyák, buborékok esetében. Ezek a szappanhártyák sok érdekes mutatványra képesek, lehet velük molekulákat modellezni, matematikai problémákat megoldani a Gyilkos számok c. tévésorozatban, vagy egyszerűen csak sok-sok szép buborékot készíteni, melyekkel nemcsak az emberek szeretnek játszani, hanem a delfinek is.


Ez a helyzet.

 

 

2 komment

Címkék: buborék felületi feszültség szappanhártya

Sivatagi mágnesek

2009.02.14. 00:12 :: H2SO4

Aki a mágneseket szereti, rossz ember nem lehet, tartja a mondás. Ha mágnesekről esik szó, akkor legtöbbször az állandó mágnesekre gondolunk és valljuk be, hogy sokszor egy patkó alakzat is beugrik. Lényegesen több elektromágnes vesz minket körül, de az állandó mágnesek is nagyon érdekesek.
Miből készül a mágnes? Erre a kérdésre sokan vágnák rá azt, hogy vasból. A vas olyan celebritás a periódusos rendszerben, hogy bérelt helye van a „Kémia 1 perc alatt” című zsebkönyvben.

Az anyagok mágnessége nem egyszerű téma. A mágneskutya (mint mindig) az atomszerkezetben van elásva. Mindjárt három kutya is lehet, mivel van diamágnesség, paramágnesség és ferromágnesség is. Ez utóbbi tulajdonsággal rendelkezik a vas és néhány vegyülete, mely az állandó mágnesek gyakori összetevője.

Egy kedves kollégámtól kaptam egy kis homokot és pár érdekes fotót a Namíb sivatagból. Ez a homok ránézésre is más, mint a kvarchomok (lásd a fenti, pókos fotón is). Vörösebb és láthatók benne különböző színű szemcsék. A Mars bolygóhoz hasonlóan a vöröses szín jelen esetben is vasvegyületekről árulkodik, azonban érdekes élményben lehet részünk, ha mágnessel közelítünk a homokhoz. A fotókon látható, hogy egy erős mágnessel mire lehetünk képesek, hogyan nyerhetünk ki "fekete homokot".

Két kis házivideót készítettem (a minőségért L-nézést), amelyen látható a homok apró titka.



A namíbiai homokban sok magnetit (Fe3O4) található, melynek fekete szemcséi szemmel is jól láthatók. A magnetit a természetes mágnesek ősatyja, mivel a legenda szerint épp ezt az ásványt találta meg egy krétai pásztor (kinek neve Magnés volt) több mint kétezer évvel ezelőtt.
Egy állandó mágnes segítségével a homokból kicsalogatható a sok, természetes mágnesszemcse. A csalogatáshoz szintén magnetitet használtam, annak is csiszolt, giccsesebb változatát.


A namíbiai homokban tehát hemzsegnek a parányi, természetes mágnesek.

A vas mellett azonban más fémek és ötvözeteik is az állandó mágnesek alkotó között szerepelnek. A vas periódusos rendszerbeli szomszédai, a nikkel (Ni) és a kobalt (Co) és számos ötvözetük rendelkeznek ferromágneses tulajdonsággal. Ez azt jelenti, hogy az anyag belsejében rengeteg parányi mágnes van. Ezek tudják, mi a fegyelem, mivel mind azonos irányban állnak mágneses szempontból. A mágnesezhető anyagok külső mágneses térrel vehetők rá ugyanerre. A fentieken túl a mangán és a króm vegyületei között is találunk ferromágneses tulajdonságúakat.

A legerősebb és legdivatosabb állandó mágnesek alkotói azonban a lantanidák közül kerülnek ki. A lantanidák a periódusos rendszerben (pusztán formai okokból) a többi elemtől külön, alul helyezkednek el. A neodímium ötvözetből mágnesek a legelterjedtebbek. Ezeket az elektronikában is használják és érdekes játékokban is találkozhatunk velük.


Ez a helyzet.

A fotókat Barta Géza készítette. Köszönet értük!

 

5 komment

Címkék: mágnes sivatag homok magnetit

Kellemetlen tehenek

2009.02.07. 12:35 :: H2SO4

Rengeteg tehenet esznek meg hetente, s ez kellemetlen. Ezen egyedek termelve, eregetnek rendesen, s ez felmegy egekbe. Ez meleget teremt ezen helyen, melyen rengeteg ember emellett persze ereget, termelve szereket s egyebeket.
Eszegetve, ezen tehenek benne kell legyenek fejekben, mert kellemetlen, rendetlen helyzetet gerjesztenek ezen helytelen cselekedetek. Erre keresek eseteket ezen helyen.


A Scientific American 2009. februári száma érdekes adatokat mutat be egy 2006-os FAO (az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezete) jelentésre hivatkozva. E szerint a világ üvegház-gáz kibocsátásában a hústermelés 14-22 százalékban van jelen. Az értékeket CO2-kibocsátásban adják meg úgy, hogy a többi, üvegházhatást okozó gáz (pl. metán) hatását szén-dioxidra számítják át. A hús előállítása évi 5-8 milliárd tonna CO2-nak megfelelő gáz termelődésével jár.




A Vénuszon is van üvegházhatás, de minket a Föld aggaszt mostanában. Persze ne feledjük, hogy e jelenség nélkül élet sem lenne a bolygón, de most a globális felmelegedés miatt aggódunk. Ebben – úgy tűnik – vastagon részt vállalnak a marhák.
A marhahús fogyasztásában Magyarország (évi 4-7 kg/fő) elmarad a szomszédoktól, főleg Ausztriától (évi 18-22 kg/fő). A világelsők között találjuk Kanadát, Argentínát, Brazíliát, Ausztráliát és persze az Egy(b)esült Államokat. A marhahús fogyasztása nem csökken, hanem bizony nő világszerte.

A marhahús ökológiai lábnyoma méretes. A CO2-kibocsátása kb. 10-szerese a csirkéjének és kb. 3-szorosa a sertéshúsénak. A gázos marhák problémájának egyik oka az, hogy a marhatartáshoz szükséges takarmány nagy területen terem és ezen a területen a növényzet nem tud jelentős mennyiségű szén-dioxidot elnyelni. A másik gond forrása magukban az állatokban keresendő. A marhahús üvegház-gáz kibocsátásának 32%-a az a metán, amely az állattartás vagy még inkább a kérődző állatok „testi működése” során keletkezik.
Mindez annak fényében érdekes, hogy az élőhús előállítása a világon nagyobb mértékben járul hozzá az üvegház-gázok kibocsátásához, mint a közlekedés. Egyedül az energiatermelés előzi meg.

A marhahússal kapcsolatban lehet a technológia még korszerűbbé tételén gondolkodni, de az eredmény érdekében a tehenekkel is kellene beszélni.

Nehezen megy eme tehenekkel, mert nem egyezkednek, nem cselekedhetnek egyebet, ellenben eregetnek rengeteg kellemetlen szenes elegyet. Ezen kerek helyen ez heves lehet. Ejnye-bejnye.

Ez jelen helyzet.

5 komment

Címkék: marhahús szén dioxid üvegházhatás metán

süti beállítások módosítása