Kembor 2014 - Mozaik Kiadó€¦ · 2 MOZAIK KIADÓ A KÉMIA TANÍTÁSA 2014. március Közlési feltételek: A közlésre szánt kéziratokat gépelve (két példányban), floppy

2014/1

MOZAIK KIADÓ2

A KÉMIA TANÍTÁSA 2014. március

Közlési feltételek:A közlésre szánt kéziratokat gépelve (két példányban),

floppy lemezen vagy e-mailen ([email protected]) küld-jék meg a szerkesztõség címére. A kéziratok lehetõleg ne ha-ladják meg a 8-10 gépelt oldalt (oldalanként 30 sorban 3100karakter/oldal). A rajzokat, ábrákat, táblázatokat és fényké-peket külön lapon megfelelõ szövegezéssel kérjük ellátni. (A szövegrészben pedig zárójelben utaljanak rá.)

Kérjük, hogy a szövegbeli idézetek név- és évszámjelölés-sel történjenek, míg a tanulmányok végén a felsorolt iroda-lom alfabetikus sorrendben készüljön. Kérjük szerzõtársain-kat, hogy a kéziratok beküldésével egyidejûleg szíveskedjenekközölni pontos címüket, munkahelyüket és beosztásukat. A cikk megjelenése után a lemezeket visszaküldjük.

TARTALOM„Három az egyben” a kémiához

Domonkosné Balogh Irén kémia-fizika szakos középiskolai tanár,

pedagógiai értékelési szakértõ,Gregus Máté Szakképzõ Iskola, Hódmezõvásárhely

Gázlámpák és gázgyárak100 éves az Óbudai Gázgyár

Németh Veronika címzetes mestertanár,SZTE TTIK Kémiai Tanszékcsoport

Termelõi és kereskedelmi mézek összehasonlító vizsgálata

Dr. Krausz Krisztina biológia-kémia-földrajz szakos középiskolai tanár,

Garay János Gimnázium, Szekszárd

Egyszerû szerves vegyületek kalciumkomplexeinek egyensúlyai, avagy a Kutatóiskola-pályázat belülrõl

Szabó Vanda – Fenyvesi Nicolagimnáziumi tanulók,

Bonyhádi Petõfi Sándor Evangélikus Gimnázium

Láncreakcióban az egész ország – kiderült, kié a legjobb gépezet

A KÉMIATANÍTÁSAmódszertani folyóirat

Szerkesztõség:Fõszerkesztõ:

Németh Veronika

A szerkesztõ munkatársai:Dr. Adamkovich István Dr. Tóth Zoltán

Szerkesztõség címe:6723 Szeged, Debreceni u. 3/BTel.: (62) 470-101,FAX: (62) 554-666

Kiadó:MOZAIK Kiadó Kft.Felelõs kiadó: Török Zoltán Tördelõszerkesztõ: Forró LajosBorítóterv: Szõke András

A Kémia Tanításában megjelenõ valamennyi cikket szerzõi jog védi. Másolásuk bármilyenformában kizárólag a kiadó elõzetes írásbeli engedélyével történhet.

Nem vagyok benne biztos, hogy jelenlegnagy feltûnést keltenek a közoktatásbelitartalmi változások, változtatások. Például

azért, mert az utóbbi évtizedekben a „be- és kive-zetések” általában olyan intenzitással zajlanak,hogy bizonyos immunitás már megteremtõdött a társadalomban, de magában az iskolában is.Az ilyesminek a szenzációs indexe sem olyan ma-gas, hogy magára vonná a figyelmet. Aktuálisana neveléssel és oktatással kapcsolatosan a köz-média nyomán rendszeresen a pedagógus élet-pálya ügye helyezõdik a centrumba – kétségtele-nül nem véletlenül. A szakmabelieknek azonbanaz életbe lépõ újabb helyi tantervek meghatároz-ta indulási feladatokra is idõben gondolniuk kell,akár van pillanatnyi hírértéke a dolognak, akárnincs. El kell végezni a tanévkezdésig, illetve a tanév elején az elõkészületeket. Jelenti ez a he-lyi tanterv áttanulmányozását, a tankönyv átte-kintését legalább. De szeptember elején elég ha-mar meg kell születnie az év tervezését rögzítõírásbeli dokumentumnak is egy-egy konkrét tan-tárgyra és osztályra vagy csoportra vonatkozólag.Ez minimum egy ütemezés. Jobb azonban, hafontosabb kiemelések, megjegyzések is szerepel-nek benne. Ilyen váltások alkalmával ez a feladatazért nem megy olyan gyorsan. Rutiszerûen megfõleg nem, így elég sok többletidõt igényel mégakkor is, ha nagyobb gyakorlat, ha hosszabb ta-pasztalat áll mögöttünk. Lehet, hogy némi szak-mai konzultáció, kölcsönös bátorítás is elkelne a pedagógusoknak, szaktanároknak.

Ez a néhány gondolat a tantárgyak sorábóla kémiára – a középiskolai kémiára – vonatko-zik. Részben azért, mert ez az egyik hivatalosan

tanult szakom. Másrészt, mert a természettudo-mányos oktatás reformtörekvéseinek ez azegyik célterülete. Én magam már a harmincévet is túlhaladtam a tapasztalatok tekintetében.Ez alatt az idõ alatt sokféle alapdokumentum-mal, tankönyvvel, diákkal találkoztam az iskolaimunkám során. Ha ma elõveszem a régi köny-veket, azt kell mondjam, hogy tartalmasnak,színvonalasnak látom õket. Igaz, nem tündököl-tek a szivárvány színeiben, szerényebb volt a papíranyaguk. Ennek ellenére sokan jól meg-tanulták belõle a kémiát és sokan nem tanultákmeg, és nem is szerették. Az évtizedek folyamána kémiatankönyvek is szaporodtak, rengetegetváltoztak a többi tantárgy könyveihez hasonló-an. Egy jó ideje, mint gyakorló tanár én is el-el-gondolkodtam bizonyos tartalmi elemekrõl.Például a kvantumkémiai elméleti ismeretek be-kerülésének szükségességérõl. Megjegyzem,hogy legnagyobbrészt szakközépiskolában taní-tottam a kémiát. Voltak persze gimnáziumi osz-tályaim is – itt a boldogabb idõkben általánosgimnázium esetén is magasabbak voltak az óra-számok, ami egy igen fontos körülmény; jutottkellõ idõ a szervetlen kémiára, és általában min-denre több. Ma is szakközépiskolában tanítok,tehát az ebben az iskolatípusban jellemzõ tanu-lók taníthatóságának, érdeklõdésének, elõkép-zettségének szempontjából nézem elsõ közelí-tésben a nevezett tantárggyal kapcsolatoskérdéseket. Azt is hozzá kell tennem, hogy a debreceni Vegyipari Szakközépiskolában kop-tattam az iskolapadot. Ma is emlékszem a na-gyon színvonalas szakmai elméleti és gyakorlatiórákra, azokra a kvalitatív és kvantitatív megha-

MOZAIK KIADÓ 3

2014. március A KÉMIA TANÍTÁSA

Domonkosné Balogh Irén

„Három az egyben” a kémiáhozÚj tanév, új helyi tanterv, új könyvek a kémia tanításában 2013-tól

tározásokra, mûszeres mérésekre, amelyeknélkorszerûbbekre lényegében az egyetemen semkerült sor (de ez nem azt jelenti, hogy nem lettvolna elég nívós az egyetemi gyakorlat, hanemhogy a színvonal már a középiskolában elõálltilyen tekintetben).

Szóval a felsõfokú kémiai és fizikai ismeretekközépiskolai tananyagba szerkesztését inkábbnem helyeseltem korábban sem. Úgy tapasztal-tam, hogy nélkülözhetõ lenne, mivel általában a diákok nem értik-érthetik igazán az elméletihátteret. Az, hogy ilyen kérdésekrõl folyamato-san gondolkodunk, a halmozódó tapasztalatok-ból is következhet, és persze a résztvevõk és a kö-rülmények permanens változása miatt is. Nem a napi gyakorlatban, de ugyanakkor nagy élvezet-tel használom a Villányi Attila által írt könyveketa közép vagy emelt szintû érettségire való felké-szítéshez, ha úgy adódik, hogy van kinek – ez ép-pen az ellenkezõ irány. És örömmel, megelége-déssel olvasom évrõl évre a diákolimpiai kiválóhelyezésekrõl szóló híreket – ami nyilvánvalóanegy másik történet. Tehát eléggé a magaménakmondhatom a részletekbe menõ, elméleti vonat-kozásokban elmélyülõ, kvantitatív kémiát is.

Ismerjük azonban a természettudományostantárgyak – köztük a kémia – tanításának, nép-szerûségének problémáit. Tudjuk, hogy az át-lagdiák nem a kvantumszámokról vagy Hess tételérõl álmodik. Ha pedig nincs vele különö-sebb célja, és az érettségi tantárgyak sorábansem szerepel a tantárgy, akkor pláne nem. Az óraszámok eróziója is lezajlott, úgyhogy szin-te kényszerû és törvényszerû a terület proble-matikájának gyakorlatiasabb szemlélete. Való-színûleg ezt tudatosan és tudattalanul is látvahosszú ideje magam is sok gyakorlati ismeretet,globális problémára, életvitelre vonatkozó infor-mációt gyûjtögettem innen-onnan szaklapok-ból, könyvekbõl és szerkesztettem a tanóraianyagba. Ilyen ismeretelemek már a korábbi,egymást követõ újabb tankönyvekben is sorrajelentek meg az elmúlt évtizedekben. Mostazonban az új kerettanterv kapcsán fokozottabbmértékben. Ennek a fontossága meghatározó.

Hiszen lehet egy tankönyv, munkafüzet, feladat-gyûjtemény nagyon színvonalas, nagyon rend-ben szakmailag a tudományág szempontjából,de ha valahogy nagyon nem passzol a diákcso-porthoz, csak keveset lehet vele remélni. Pediga közoktatás kémiatanítási részének alsóbb réte-geiben is kell eredményeket elérni! Lehet azalapgondolat: „a kevesebb több”.

A bevezetõben a szakközépiskolai kémia ke-rettantervre gondolok, ezt olvastam át alaposab-ban, az intézményünk ezt alapul véve készítetthelyi tantervet – a gimnáziumit idõ hiányábannem tanulmányoztam kellõképpen eddig. Ezt aszakközépiskolai, „vizet” központba helyezõ tan-tervet eleinte elég kimérten nézegettem. A gya-korlatias tanítás barátjaként is kerestem benne a kémia tudományának logikus vázát, azt azalapot, amire aztán lehet építeni, amit ki lehetbontani az alkalmazási irányokban, amihez il-leszthetõek illusztrációként a kísérletek és egyébszemléltetõ megoldások. Ilyen tekintetben nemigazán láttam csábítónak. Sokkal elfogadóbbhozzáállásom lett azonban némi munka után. Az történt ugyanis, hogy a tanév végén, a könyv-tárosunk közremûködésével bekerült az isko-lánkba (egyetlenként) a Mozaik Kiadó Kémia 9(szakközépiskolásoknak) címû könyve, melynekszerzõje Z. Orbán Erzsébet (2013). Ebbe tud-tunk az intézményi tankönyvrendelésünk elõttbelepillantani. A nyár folyamán elõszedtem ezta mintakönyvet, és a tantervet figyelve, a tan-könyvet használva nagyvonalakban összeállítot-tam az óravázlatokat. Úgy gondolom, hogy jólmeg tudtam oldani: a tantervi elemekre megta-lálhatók az ismeretek a tankönyvben. Kevés ki-vétellel, a tankönyv sorrendjét követve az ismegvan, amit meghatározónak tartok: a logikusváz. Ezt megnyugtató lett számomra. A keret-tanterv gondolatelemei nagyon jók, gyakorlati-asak, azonban összességében szétesõnek érzé-keltem. A Z. Orbán könyvet használva azonbana tanév anyagának összegondolása, összeállítá-sa során eltûnt ez a szétesés.

Ismert, hogy a kémia – de a fizika is – olyantudományterület, illetve iskolai tantárgy, amely-

MOZAIK KIADÓ4


nek saját, komoly jelképrendszere van, sok ré-sze elvont, elmélyült gondolkodást igényel. Elégnagy ismeretkört ölel fel, és lehet vele foglalkoz-ni mennyiségi megközelítés szerint (kvantitatívmódon: levezetésekkel, számításokkal – tehátnagyon erõs matematikai tudásátvitelt igénylõ-en) vagy a felszínesebbnek, könnyebbnek,mesélõsebbnek mondható, leíróbb módon.Nyilván a leíró tárgyalásba is be kell, hogy ke-rüljenek képletek, összefüggések, törvények, deegyrészt kevesebb, másrészt azok szelídítettebbváltozatai. Ha a középiskolai tanulónak olyanpályaelképzelései vannak, hogy az nem igénylikomolyabb alaptudásként a kémiai ismereteket,akkor sokkal ésszerûbb leíró módon nevelni-ok-tatni, és ennek megfelelõ szemléletû könyvethasználni. Emellett az nem lehet vita tárgya,hogy bizonyos kémiai ismeretek megléte azalapmûveltség része. Legalább annyira, mintahogy az alapvetõ matematikai ismeretek is.Bár szokás poénosan nyilatkozni nyilvánosan,hogy „gyenge voltam matematikából” – nemtúl elegáns. Nem kevésbé hiány, mintha példá-ul rossz helyesírásunkra hivatkoznánk. Ehhezhasonlóan a kémiai, környezetvédelmi alapis-mereteink is hasonló megítélés alá esnek. Nemmellékes, hogy kialakulnak-e vagy sem.

A leíró és mennyiségi kémia, mint tanításistratégia hosszabb ideig nem vált szét. Legin-kább annyi történt, hogy kevesebb órában keve-sebbet ollóztak a gazdagabb, elméletiesebb, ne-hezebb anyagból. Valószínûleg ennek is vannémi része a népszerûségi helyzet alakulásában.A gyakorlati vonatkozások – amelyek értelmetadnak bármelyik féle megközelítésnek – a ko-rábbi évtizedekben eléggé hiányoztak. Pedigbárhova beilleszthetõk. A kvantitatív kémiába is.Persze mellé kell tenni a megfelelõ óraszámot. A kísérletekkel hasonló a helyzet: ha nincsenek,vagy alig vannak, az is baj; ha úgy vannak, hogynincs megalapozva, nincs értelmezve, az a lómásik oldala – körülbelül olyan, mint az üres lát-ványmédia. Tehát önmagában a rengeteg kísér-let sem lenne megoldás. Az utóbbi idõszakbanazonban más a helyzet. Sok tekintetben kifeje-

zett törekvések vannak az állapotok javítására. A fent említett tankönyvet e törekvések egyik si-keres eredményének látom.

Benne a tudáselemek visszafogottak, amennyi-re lehet, leírnak, mesélnek. Ez nagy váltás, nagykönnyebbség, de automatizmus így sem lesz a tu-dás. Az energia megmaradásának törvénye azértitt is érvényesülni fog: aki nem tanul, nem gyako-rol, az kevésbé fog tudni és sikeresen szerepelni.Az általános kémiai részben a legszükségesebbegységek kerültek beszerkesztésre. A szervetlenkémia mindennapjaink szempontjából legfonto-sabb ismeretei újra megtalálhatók – ez a koráb-bi verzióhoz képest elõrelépés. A szerves kémiá-nak leginkább az energia témához kapcsolhatóbevezetõ része lett kiválasztva. Centrális kérdésa víz és az energia. Ezekrõl sok, és szerteágazóinformáció fellelhetõ. Figyelmet kap az élet, azuniverzum, a történeti vonatkozások. Megvalósula kapcsolat a többi tudományterülettel: fizikával,biológiával, földrajzzal. Így nemcsak a tudás ösz-szetettsége tudatosulhat, hanem a szakadatlan is-métlés, a különféle kontextusok mélyítik, újra ésújra rögzítik, gazdagítják a diákok ismereteit, fej-lesztik a képességeket. Részletesen tárgyalásrakerülnek a globális problémák. Ez minden te-kintetben nagyon fontos. A szemléletmódot ille-tõen is, de azért is, mert ezekben a kérdésekbena tanulók általában magabiztosan nyilatkoznak,miközben lazán összekeverik a dolgokat; példá-ul az ózonproblémát az üvegházhatással. Tehátmindenképpen tisztázni kell a kérdések lénye-gét, egyúttal el kell jutni oda, hogy maguk isönállóan, pontosan meg tudják fogalmaznia probléma alapgondolatait, és legyen ismere-

tük a megelõzés, valamint a hatásmérséklésmódjairól. A kiegészítõ információk érdekesek,fontosak és nagyon frissek. A képek és ábrák jóminõségûek, inspirálóak, jó szemléltetései a szö-vegekben foglaltaknak. A visszafogott mennyi-ségû, korrekt tartalmú kémiai ismeretek közért-hetõ formában találhatók a leckékben, akárhaegy biológia- vagy földrajzkönyv lenne (tapasz-talatok alapján ezek a tantárgyak nem viselikmeg annyira a tanulókat). Mindenhol találunkleírásokat, amelyek a mindennapi életbe kalau-

MOZAIK KIADÓ 5


zolnak bennünket, hogy láthassuk a tanulásbafektetett munkánk hasznát, felfogjuk annak értel-mét. Segítséget kaphatunk ahhoz, hogy az isme-reteink birtokában, mint gondolkodó állampol-gárok mûködhessünk életünk során a szûkebbotthoni környezetünkben és az egész Földön, a tágabb otthonunkban egyaránt. Jó döntésekethozhassunk magunkra vonatkozólag és máso-kat is erre biztathassunk, vagy a már rossz irány-ba forduló folyamatokat lassíthassuk, nekik me-gálljt parancsolhassunk. Az utóbbi idõszakbanzajló, a természettudományos tantárgyak tanítá-sának megújítására irányuló erõfeszítések egyikeredményének tekinthetõ az a szemléletmód,amit ebben a tankönyvben, a kapcsolódó keret-tantervben visszaköszönni láthatunk. Ez nagyonfontos feltétel, ugyanis a középiskolás tanulók je-lentõs hányadának ez a munkaeszköze kémiaitanulmányai során. Logikusan a szaktanárnak isa tankönyvre kell alapoznia, támaszkodnia. A nevelési-oktatási folyamatnak pedig illik akkoris – olyan tantárgyak esetén is – hatékonynaklenni, ha nem az illetõ szakterület vagy szakmaszigorú értelemben vett alapjairól van szó.

Hogy milyen tudás és képesség kerül a tanu-ló fejébe, hogy milyen szemléletmódnak lesz azelkötelezettje, arra természetesen a tankönyvönkívül más eszközök és körülmények is hatássalvannak. Fontos a család, a társadalom érték-rendje és mintaadása, segítsége. Fontosak a tanórai egyéb lehetõségek: a kísérletek, másszemléltetések, a szakmacsoportnak megfelelõelméleti kiegészítések, a tanulócsoport (osztály)összetétele, szellemisége, és még sorolható.Minden esetre egy, a jobbításhoz szükségeskulcsfeltétel teljesülni látszik a könyvvel.

Elgondolkozhatunk persze azon, hogy ez a 260 oldalnyi tananyag heti két órás tantárgy-nál egyáltalán nem kevés. Valószínûleg azon-ban az elõírások betartása mellett rugalmasanbizonyos részei tömöríthetõk vagy kibõvíthetõk.Vannak leckék, amelyek a tanulók által önálló-an vagy csoportban feldolgozhatók. Nyilvánnagyon sok függ a szaktanár irányító és részle-tekbe menõ egyéb munkájától; a tanulók elõ-képzettségétõl, képességeitõl, motiváltságától;

az iskola tárgyi felszereltségétõl. Meghatározó,hogy kellõ fogadókészség esetén tud-e az intéz-mény az érdeklõdõk számára szakköri foglalko-zást biztosítani. Ugyanis a tankönyvben, illetvetantervben körvonalazott anyag alkalmas arra,hogy jelentõsen bõvítsék, építsenek rá. Valójá-ban a szakkörnek inkább evidenciának kellenelennie, hiszen az említett évi 72 órába szintesemmi számítási gyakorlás nem fér bele. Kép-zeljük el, hogy most ez az újszerûség pozitíveredményeket kezd hozni, mert a tanárok felis-merik a lehetõséget, és eszerint és eredménye-sen tevékenykednek. Egyidejûleg a tanulók isfogékonyabbak lesznek. Minden bizonnyal töb-ben akadnak a tehetségesebbek között, akikmegszeretik a kémiát. Számukra kell, hogy le-gyen kiegészítõ lehetõség a szakközépiskolákbanis! Van akkora hiány és éhség a felsõoktatásbane területen, hogy ezt biztosítani kell! Meggondo-landó még, hogy ilyen jellegû – kísérletes – tan-tárgy esetén a szaktanár heti huszonhat tanításiórája hogy viszonyul a fentebb részletezett törek-vésekhez, erõfeszítésekhez. Bár a huszonhat óramáshol is elgondolkodtató. És persze szokás sze-rint rohamtempóban, késve, és nem úgy men-nek a dolgok, ahogy kellene, ahogy szeretnénk,ahogy szó volt róla. Szóval továbbra sem fené-kig tejfel! Mégis, hátha az erõfeszítések elõre vi-szik az ügyet.

Magam is nagyon kíváncsi vagyok, hogy a következõ tanév végére, a következõ évekbenmilyen tapasztalatok gyûlnek össze. Jó lenne,ha fordulna a kocka, és bebizonyosodna, hogyáltalában is lehet eredményesebb, érdekesebb,inspirálóbb a tanulóknak is a kémiaórákon foly-tatott tevékenység – nem csak az elit iskolákban,és nem csak a nagy versenyekre készülõknek. Az oktatás szereplõinek, a társadalomnak is egy-aránt extra profitot jelentene a közeljövõre és hos-szú távon tekintve is, ha így lenne. Valójában e re-mény által inspirálva fogalmaztam meg – nemcsak magam számára – a fenti gondolatokat.

A cikk az Iskolakultúra 2013/5–6 számábanjelent meg. Géczi János fõszerkesztõ úr szívesengedélyével közöljük.

MOZAIK KIADÓ6


Gyakran hallani, fõleg az idõsebb emberek-tõl, hogy a vezetékes gáz veszélyes, mertmérgezõ. Sok-sok évtizeden át, egészen

az 1980-as évekig ez valóban így is volt. „…leült, kinyitotta a sütõ ajtaját, és megnyi-

totta a csapokat. Így már könnyebb volt, a pá-linkától elzsibbadt, a gázszag sem vágta mellbeannyira, az émelygés, szédülés, a fejfájás is va-lahogy tompábban jelentkezett, és nem fogta ela rémület, mint az elõbb, ...” Az 1973-ban, kés-leltetve megjelentetett, nagy port kavaró Makracímû regény fõhõse, az önmagával meghason-lott proletár vet véget így életének a könyv utol-só lapjain. A gáz, ami a sütõbõl kiáramlott,ugyanis szén-monoxidot tartalmazott!

Kezdjük azonban történetünket két-három-száz évvel korábban! Már a XVII. századbanmegszületett a gondolat, hogy az éghetõ gázo-kat világításra is fel lehetne használni. Volt rápélda, hogy szénbányából csõvezetéken felszín-re hozott metántartalmú gázt lakás világításárahasználtak, de ez a megoldás technikai feltéte-lek hiányában akkor még nem válhatott általá-nossá. A gazdasági kényszer azonban sürgetõvétette a fejlesztést, ugyanis a gyertyának és a vi-lágításra használt különféle olajoknak (pl. cet-olaj) emelkedett az ára.

1681-ben Johann Joachim Becher (1635–1682) (1. kép) német orvos és gyógyszerész el-sõként írta le azt a folyamatot, amikor ásványiszén levegõtõl elzárt hevítése (száraz lepárlása)során kátrányt és éghetõ gázokat állított elõ.Addig azonban, amíg általános világítóanyagválhatott volna a szénbõl nyert gázból, méghosszú út vezetett! A kátrány és a lecsapódó

gázvíz ugyanis a csõrendszerekben gyakran ki-csapódott, így a gáz áramlását akadályozta,ezen kívül a robbanások sem voltak ritkák, ezérta kezdeti idõkben csak a kátrányt, illetve a fa-ecetet hasznosították, a gázt a szabadba enged-ték. (A szilárd maradék, a koksz a vasgyártáshozkellett.) Richard Watson (1737–1816) vezettebe azt a mûveletet (1781), melynek során a gáztvízen átbuborékoltatva meg lehetett szabadulnia kellemetlenségeket okozó termékektõl.

Franciaországban Philippe Lebon (1767–1804) (2. kép), Angliában William Murdock(1754–1839) (3. kép) tett elõrelépéseket a szén-

MOZAIK KIADÓ 7


Németh Veronika

Gázlámpák és gázgyárak100 éves az Óbudai Gázgyár

1. képJohann Joachim Becher

gáz hasznosíthatósága érdekében. Lebon be-jegyzett szabadalma (1799) azonban hazájá-ban, feltehetõen a háborús viszonyok miatt,nem aratott sikert, bár 1801-ben sikerült kivilá-gítania egy párizsi szállodát. Ezzel szembenMurdock megfelelõ adagolóberendezések segít-ségével 1792-ben már otthona, majd néhányüzem megvilágítására használta a gázt (4. kép).Murdock kidolgozta az egyes szénfajták vizsgá-

lati módszereit is, és meghatározta a szükségeslepárlási idõket, valamint az alkalmazandó hõ-mérsékletet.

A gázmosókban késõbb több feltaláló egy-mástól független munkája nyomán a meszes el-járást kezdték alkalmazni, hogy a szén-dioxidotis elkülönítsék az éghetõ gázoktól. Eleinte me-szes vizet, késõbb szilárd kalcium-hidroxidot al-kalmaztak, ez volt a szárazmeszes gáztisztítás.Azonban e világításfajta szélesebb körû beveze-tése csak a megfelelõ gázégõk feltalálása utánvált lehetségessé a XVIII–XIX. század forduló-ján. Az elsõ kivilágított utca a londoni Pall Mallvolt 1807-ben (5. kép). 1815-re a brit fõváros-ban már 15 km hosszú gázvezetéket fektettek leközvilágítás céljára. A gáz az egyes házakba isbevezethetõ és ott világításra, fûtésre, fõzésre al-kalmazható volt.

Ettõl kezdve más városok világítására iskezdték a gázt alkalmazni: 1825-ben Berlinben,1833-ban Bécsben, 1835-ben Szentpétervárongyulladtak fel az utcai gázlámpák. A növekvõ

MOZAIK KIADÓ8


3. képWilliam Murdock

4. képMurdock 1792-ben elõször a házában

alkalmazta a gázvilágítást. A ház ma is áll

2. képPhilippe Lebon emlékére kiadott francia bélyeg

igények ellátására sorra épültek az ún. gázgyá-rak. A gázvilágítás lehetõvé tette az amúgy ishosszú munkanap megnyújtását, késõbb a többmûszakos termelés megjelenését.

Pesten az elsõ világító gázláng 1816-bangyúlt ki a Nemzeti Múzeum homlokzatán. Az el-sõ magyarországi gázgyárat 1855-ben helyeztéküzembe Pozsonyban, ugyanebben az évbenkezdték meg az elsõ pesti gázgyár építését a Ló-vásár téren (Köztársaság tér), amely 1856. dec.24-én lépett üzembe a Trieszti Általános Gáztár-sulat, késõbb az Osztrák Légszesz Társulat érde-keltségében. Az elsõ gázlámpák a Kerepesi (maiRákóczi) úton és a belvárosban gyúltak ki. A vi-lágításra szolgáló gázt akkoriban légszesznek ne-vezték. A gázgyár emlékét õrzi ma is a VIII. ke-rületi Józsefvárosban lévõ Légszesz utca. Ezt követõen Magyarországon is sorra létesülteka gázgyárak a nagyvárosokban. 1857. novem-

ber 1-jén állították üzembe közvilágítási célra a temesvári gázgyárat. 1861-tõl a nyugati vasútvonatain is gázzal világítottak. Budára a gáz a Lánchídon át 1862-ben jutott el, a budai gyár1866-ra készült el a Margit körút-Kisrókus utcasarkán. 1878-ban Újpesten, 1883–84-ben a So-roksári úton épült gázgyár. A fõváros 1873-asegyesítésekor Pesten 40 ezer, Budán 6500 gáz-lámpa volt, ebbõl 1669, illetve 501 a közvilágí-tást szolgálta. Az üzem veszélyeit jelzi az 1864-es pesti gázrobbanás: egy Váci úti ház összedõlt,hat ember meghalt. A századfordulóra a gázfo-gyasztás meghaladta az 50 millió köbmétert.1913. október 18-án átadták az Óbudai Gáz-gyárat, amely akkor Európa egyik legkorsze-rûbb üzeme volt (6. kép). A többi fõvárosi gáz-gyár ettõl kezdve csak elosztóként üzemelt.

A kõszén alapú városi gáz gyártásához kü-lönleges retortákat, kemencéket használtak,

MOZAIK KIADÓ 9


5. képA közterek gázvilágítása igazi szenzáció volt a XIX. század elsõ évtizedeiben

(Karikatúra a Pall Mallról 1808-ból)

amelyeket vízszintes vagy függõleges sorokbanrendeztek és kívülrõl generátorgázzal fûtöttek. A kemencékben fejlõdõ gáz a fõgyûjtõ-csövek-be áramlott, majd innen került az elõhûtõbe. A gáz hõfoka már a légvezetékben is csökkent,ami azzal járt, hogy már itt megkezdõdött a cseppfolyósodó részek (kátrány, gázvíz) levá-lása. Az elõhûtõben ezek jelentõs része kivált,ezután a gáz a kátrányleválasztóba került. A kát-rányt a kátránymedencébe, a gázvizet a tároló-tartályba juttatták, majd további feldolgozásraelszállították. A kátránymentesített gáz az ún.naftalinmosóban szabadult meg a csõvezetékekeltömõdését okozó naftalintól.

A gázvilágítás bevezetése nagy változást ho-zott a színházi világításban is. 1837-tõl 1856-iga pesti Nemzeti Színházban gázfejlesztõ készü-lék mûködött. A fejlesztett gázt tartályokba gyûj-tötték és ezekbõl adagolta a készülék a nézõtér-

re és a színpadra. Ezt az eljárást 1856-ban, azelsõ pesti gázgyár megindulása után betiltották.Ettõl kezdve két színházi szolga hozta a gázt ka-ucsuktömlõkben. Néha történtek balesetek is,például ha a tömlõ szétrobbant. Mivel a gáz ér-tékes anyag volt, a próbák során továbbra isgyertyával világítottak, de az is elõfordult, hogya színészek a darab cselekményét lerövidítették,ha látták, hogy vészesen fogy a gáz, és a lámpákcsak pislákolnak. Az Operaház 1884. szeptem-ber 27-i megnyitóján már kétféle világítás volt:a nézõtéren és a színpadon már sárgás villany-fény áradt szét, de az épületet még gázlámpákvilágították meg. A gázt glicerinen vezették ke-resztül, így érték el, hogy a láng tisztább, ezáltalnyugodtabb és egyenletesebb legyen.

A városi utcák jellegzetes figurái voltak a lámpagyújtogatók. Feladatuk a gázvilágításbevezetésével megváltozott, elõdeikéhez képest

MOZAIK KIADÓ10


6. képAz Óbudai Gázgyár épületei jelentõs ipari mûemlékek

nehezebb lett. Munkájuk két részbõl állt. Estén-ként egy megadott helyen, a világítási naptár-nak megfelelõ idõben gyülekeztek, és innét raj-zottak szét saját körzetükbe. Az olajlámpásokgyújtogatóival szemben nekik nem kellett létraa gáz meggyújtáshoz. Egy hosszú póznát vittekmagukkal, aminek végén egy kis rézkampóvolt, ezzel fordították el a gázégõ csapját (7.kép). A kiáramló gázt a pózna végén égõ bor-szeszes kanóc lobbantotta lángra. A lámpákatéjfélkor vagy hajnalban el is kellett oltaniuk.Napközben végezték a lámpa tisztítását, ehhezviszont már kellett a létra. Mivel a gázlámpa bo-nyolultabb volt a korábbiaknál és több üvegfe-lületet tartalmazott, a mûvelet 5–6 órát isigénybe vett. A XX. század elején Budapesten500 lámpagyújtó dolgozott, és átlagosan 50lámpa jutott egy emberre. Emléküket õrzi töb-bek között Kosztolányi Dezsõ A lámpagyújtóénekel címû költeménye:

„Egy szûk, kicsiny botban viszema szent tüzet felétek,én örök újra bújtó,

és kormos lámpagyújtó.Fölgyújtom a vak éjet.A rézkupaknak öblénhalkan szitál a tört fény,ha jõ az alkonyat,s alélt kanócok, álmos utcalámpákszomjúhozzák piros tûzcsókomat.

Ki sejti, hogy a réz-szitánegy vad tûztenger ég benn,s a gyáva pillelángbanegy lázadó világ vanbebörtönözve mélyen?Csak én tudom, ha tûzsugárosvörös szemekkel int a város,s rám hull a sûrü köd,és tûzbotommal görbe utcasarkonén kormos ember, csöndben eltünök.”

MOZAIK KIADÓ 11


7. képLámpagyújtogató Párizsban (1933)

8. képA prágai lámpagyújtogató napjainkban

turistalátványosság

Bevezetés

Améz fogyasztása hosszú múltra tekintvissza. Már az egyiptomi fáraók idejé-ben ismert édesítõszer volt. Gyógyító

hatása évezredek óta közismert. Jelentõsége azipari cukorgyártás után is megmaradt. Bár elõ-állítása drágább, gyárilag nem pótolható. Ked-vezõ hatásai miatt az utóbbi idõben fogyasztásaismét egyre népszerûbb lett. A kereskedelembenkapható fajtamézek minõsége azonban jelentõ-sen eltérhet. Elõfordul, hogy a nagyobb ha-szonszerzés reményében a mézet hamisítják.Mesterséges cukoretetéssel vagy izocukor hoz-záadásával növelik a méz mennyiségét. Idõn-ként nagy visszhangot kap egy-egy hamisított,gyakran külföldrõl behozott méz megjelenése.A hazai mézek, közülük is az akácméz, az EUössztermeléséhez nagymértékben hozzájárul-nak. Az élelmiszerbiztonság, az élelmiszerek mi-nõségének ismerete ma már elengedhetetlen a fogyasztók számára.

Kutatásunk célja

Vizsgálataink során arra kerestük a választ,hogy a különbözõ származású és árú ter-melõi és kereskedelmi akácmézek minõ-

ségében van-e kimutatható különbség?

A gázgyártásnál keletkezõ további mellékter-mékek, mint gázvíz, ammónia, kõszénkátrány a mûtrágyagyártás, a szerves vegyipar, festék- ésszínezékipar, sõt a gyógyszergyártás alapanyagailettek. Az elsõ világháború után a kõolajhiány ésa gazdasági nehézségek miatt hazánkban ismegindultak a kutatások olyan eljárások kidol-gozására, amelyek a barnakõszeneinkbõl kiin-duló motorhajtóanyag- és vegyipari alapanyag-ok gyártására irányultak. Az 1960-as évekmásodik felétõl az ipari felhasználók a szénalap-ról földgázbázisra álltak át, majd 1988-ban a budapesti gázhálózat is teljes mértékben föld-

gázalapra állt át. Budapesten – az országbanutoljára – 1988. augusztus 16-án aludt ki azutolsó városi gázos láng. Gázlámpák azonbanfõvárosunk néhány frekventáltabb helyén ma ismûködnek, és néhány európai város történelmivárosmagjában, pl. Londonban, Prágában re-neszánszukat élik (8. kép).

A mai vezetékes gáz sok idõsebb ember vé-lekedésével ellentétben már nem mérgezõ,szén-monoxidot nem tartalmaz, használataazonban robbanási tulajdonságai miatt tovább-ra is körültekintést kíván a felhasználóktól.

MOZAIK KIADÓ12


Dr. Krausz Krisztina

Termelõi és kereskedelmi mézekösszehasonlító vizsgálata

Módszerek

Öt különbözõ árú és származású, közvetlenüla termelõtõl és áruházláncokban vásároltakácmézet hasonlítottunk össze. Vizsgáltuk

a mézek legfontosabb fizikai, kémiai és biológiaijellemzõit az alábbi módszerek segítségével:

1. Fizikai jellemzõkÉrzékszervi vizsgálatokkal jellemeztük a mé-

zek színét, illatát, folyékonyságát, melyek tárolá-si körülményektõl, klimatikus viszonyoktól isfügghetnek.

2. Kémiai jellemzõka) Az oligoszacharidok nagyobb mennyiségemézhamisításra utal. Leggyakoribb a méz sza-charózzal, izocukorral való feljavítása. Ennekmértékét nagy nyomású folyadékkromatográf(HPLC) segítségével detektálhatjuk. A cukrokméréséhez standard oldatokból kalibrációs sortkészítettünk fontosabb mono- és oligoszacha-ridok segítségével. Az egyes standardok kon-centrációja a mézekben található koncentráció-tartományt fedi le. A mézmintákból 0,1000 gmennyiséget mérünk be, melyeket 10 cm3 oldó-szerben oldunk fel. Az oldószer, eluens azacetonitril: víz = 3:1 arányú keveréke. Az injek-tálás elõtt a mézoldatokat 0,45 mikrométeresszûrõn átszûrjük. Minden mézmintából két be-mérési párhuzamost készítettünk 3–3 injektálás-sal bemérésenként. A mérések elõtt és között

cukor standardekbõl álló elegyet injektáltunk a retenciós idõk állandóságának ellenõrzése cél-jából. A futtatások között tíz percig tisztaeluenssel mostuk az oszlopot.

b) A méz készítésekor a méhek nyálából a méz-be kerülõ diasztáz enzim mérése megmutatta a méz frissességét, illetve kezelési hiányossága-it. A minták diasztáz aktivitását Schade-White-Hadorn-féle módszerrel állapítottuk meg spekt-rofotométer segítségével. Az így kiszámíthatódiasztáz szám megmutatta, hogy 1 g méz diasz-tázenzim tartalma mennyi 1%-os keményítõtképes lebontani 40 Celsius-fokon 1 óra alatt.Irodalmi adatok szerint a jó minõségû akácmézdiasztázenzim aktivitása 16,5.

3. Biológiai jellemzõkA mézek tartalmaznak valamennyit a méhek

által szállított virágporból. Pollenanalízis segítsé-gével megállapíthatjuk egyes fajtamézek, így azakácméz tisztaságát. Vizsgálatainkban a minták1 g-ját 1cm3 desztillált vízzel kétszeresen centri-fugálva, a felülúszó eltávolítása után fénymik-roszkóp segítségével számoltuk és azonosítottuka talált polleneket. A pollenek megfestéséhezLugol-oldatot használtunk, a számolást borítá-sos módszerrel végeztük. A mintákban találtidegen növények pollenjének mennyiségét ha-sonlítottuk az akácpollenekéhez.

Eredmények

1. Fizikai jellemzõkA méz színe, állománya:

A mézek színe függ a gyûjtés helyétõl, idejé-tõl és a tárolási, kezelési körülményektõl is.Hosszú idejû tárolás sötétedést okozhat. A mé-zek színét vizuálisan hasonlítottuk össze, és a nemzetközileg elfogadott színtartományokszerint osztályoztuk (vízfehér, extrafehér, fehér,extravilágos borostyán, világos borostyán, sö-tétborostyán).

A mézek állománya pörgetéskor folyékony,esetleg mikrokristályos, késõbb elkezd opálo-

MOZAIK KIADÓ 13


sodni, majd a hosszú ideig tárolt méz kristályo-sodni kezd. A kristályosodás mértéke nagybanfügg a mézben lévõ fruktóz/glükóz aránytól.

2. Kémiai jellemzõka) A mézek cukortartalma:

A mézekben lévõ cukrokat sokféle mono-,oligo-, és kevés poliszacharid jellemzi. Mono-szacharidok közül legfontosabb a fruktóz és glü-kóz, mely a mézek szárazanyagtartalmának90%-át adja. A mézek kristályosodásának mér-tékét e két cukor aránya határozza meg. Ha azarány 1-hez közeli, akkor a méz erõsen kristá-lyosodásra hajlamos, ha 1,2–1,3 közötti azarány, viszonylag lassabban kristályosodik ki,ha pedig 1,3 fölötti, akkor a méz hosszú ideigfolyékony marad. Minden méz tartalmaz kismennyiségben szacharózt (répacukor). A ma-gyar élelmiszerkönyv elõírása szerint ennek ér-téke akácméz esetén nem haladhatja meg a 10%-ot. E fölötti szacharóztartalom már nemlehet természetes eredetû. A két glükózegységbõl

felépülõ maltóz is fontos jellemzõje a méz cu-korösszetételének. A mézhamisítás egyik lehet-séges módja, hogy a mézeket szacharózzal vagyfruktóz és glükóz elegyébõl nyert izocukor szi-ruppal sûrítik.

E cukrok mennyiségének mérését HPLC se-gítségével végeztük el. A cukrok méréséhezstandard cukrokból kalibrációs sort készítettünkmegfelelõ hígítási sorban. A standardek kon-centrációja irodalmi adatok alapján megfelelt a mézek lehetséges cukorkoncentrációjának.

A vizsgált cukrok retenciós idejét összeha-sonlítottuk a standard cukrokéval, így határoz-tuk meg a mézek minõségi cukorösszetételét. A cukrok mennyiségét a standard oldatokbólkészített kalibrációs sor segítségével határoztukmeg. A kromatogramon kapott csúcsok alattigörbe nagysága arányos az adott cukor kon-centrációjával.

A mézminták cukortartalma: a vizsgált mé-zek szacharóz- és maltóz- tartalma egyik eset-ben sem érte el a hamisításra utaló értékeket.

MOZAIK KIADÓ14


Szempont/méz Lidl-s Tesco-s termelõi

Színe extravilágos borostyán extravilágos borostyán fehér

Folyékonysága folyékony folyékony folyékony

Ára 1179Ft/500g 950Ft/500g 1000Ft/500g

Lidl-s méz

szacharóz – maltóz-tartalom

Tesco-s méz

mézek

3,5

4

3

2,5

2

1,5

1

0,5

0

g/10

0 g

méz

termelõi méz

A fruktóz-glükóz arány is megfelelt a minõségikövetelményeknek mindhárom esetben.

b) A mézek frissessége, kezeléseA kapott adatokból látszik, hogy számunkra

meglepõen a Tesco-s mézben volt a legtöbb di-asztázenzim és a termelõi mézben a legkeve-sebb. Minél több az enzim, annál frissebb a méz, illetve a kis szám azt is jelentheti, hogy a mézet erõsen hõkezelték és az enzimtartalmaígy elbomlott.

MOZAIK KIADÓ 15


Lidl-s méz Tesco-s méz

mézek

termelõi méz

g/10

0 g

méz

60

50

40

30

20

10

0

fruktóz – glükóz tartalom

00

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

5 10 15

perc

Abs

Tesco-s méz

Lidl-s méz

Diasztázszámok összehasonlítása

25

20

15

10

5

0

Tescos méz

termelõi méz

mézek

MOZAIK KIADÓ16


akác

hárs

fészkes

termelõi méz

Pollenek összehasonlítása

Tesco-s mézLidl-s méz

180

160

200

0

20

40

60

80

100

120

140

3. Biológiai jellemzõkVizsgálataink során megállapítottuk, hogy

a termelõi mézben volt a legtöbb akácpollen, éskevés egyéb más virágé. A Tesco-s mézben a hárs és a fészkesvirágzatúak pollenje arányai-ban nagyobb volt, így az kevésbé mutatkozotttiszta akácméznek.

Összefoglalás

Avizsgált paraméterek közül a termelõiméz bizonyult a legjobb minõségûnek,bár tárolási, kezelési körülményeire job-

ban kell vigyázni. A különbözõ helyrõl származó akácmézek

minõségi összehasonlítása megmutatta az elté-réseket, az esetleges minõségi hibákat. Rávilágí-tott a megfelelõ ár-érték arányra, mely adatok a termék kiválasztásánál a fogyasztók számárafontosak lehetnek.

A projekt során szakmai kapcsolatot alakítot-tunk ki a Gödöllõi KÁTKI Méhészeti Intézetmunkatársaival, az ELTE Szervetlen Kémiai Tan-székével, valamint a Szegedi TudományegyetemSzerves Kémiai Tanszékével, ez elsõsorban szak-mai segítségnyújtást jelentett az új mûszerek ésmódszerek használatához. Tanulóink munkájukeredményeivel részt vettek a Tudományos Diák-

körök Országos Konferenciáján, ahol a regioná-lis forduló után az országos döntõbe jutottak, il-letve a Szegedi Tudományegyetem Természettu-dományi és Informatikai Karának kutatóiskolaipályázatán kettõszázezer forint anyagi támoga-tást nyertek. A következõ tanévben szeretnénkkülföldi konferencián is részt venni e munkával.

A résztvevõ diákok a projekt során szerzetttapasztalatai elõnyt jelenhetnek elméleti és gya-korlati versenyeken is. A vizsgált kérdések a mindennapi életben hasznosíthatóak, a diá-kok számára is könnyen érthetõ eredményekkelzárultak. A bonyolult módszerek, érdekes mû-szerek használata élményt jelentett számukra.Az élmény mellett nagy elõnyt, gyakorlati ta-pasztalatot szereztek. Megtanultak tervezni,pontosan, kitartóan kísérletezni, következtetése-ket levonni. Ezek a diákok késõbb a pályavá-lasztáskor biztosan természettudományos pályátválasztanak.

Irodalom [1]Persano,O.L.,Baldi E., Accorti M. (1990):

Diastatic activity in some unifloral honeys.Apidologie, 2 7–24.

[2]Magyar Szabvány (1980): Méz kémiai és fizi-kai vizsgálata. Diasztáz-aktivitás meghatáro-zása. MSZ 6943/6.

[3]Magyar Szabvány (1980): Méz kémiai és fizi-kai vizsgálata. Víz-, illetve szárazanyag-tartalom meghatározása. MSZ 6943/1–79.

[4]Magyar Szabvány (1980): Méz kémiai és fizi-kai vizsgálata. Savfok és pH meghatározása.MSZ 6943/3–80.

[5]Lipp J.,Ziegler H., Conrady E. (1988):Detection of high fructose and other syrupsin honey using high-pressure liquid chroma-tography. Z.Lebensm.Unters.Forsch., 187.sz.334–338.

[6]Földházi G. (1994): Analysis and quan-titation of sugars in honey of differentbotanical origin using high performanceliquid chromatography. Acta Alimentaria, 23(3) 299–311.

MOZAIK KIADÓ 17


Már évek óta megrendezésre kerül azSZTE TTIK Kutatóiskola-pályázata.Célja a tehetséges gimnáziumi diákok

megsegítése pénzbeli és legfõképpen elméletiháttérrel. Ahogyan tapasztalhattuk, az egyetemikörülmények nagyságrendekkel több lehetõsé-get nyitnak meg egy gimnazista számára. Ittgondolhatunk a jól felszerelt hallgatói és kutatóilaboratóriumokra vagy akár a mentorok és se-gítõk által nyújtott egyetemi tudásbázisra.

Mi is ezen a pályázaton szerettünk volna in-dulni. Mielõtt elkezdtük volna kutatásunkat,mentort kellett keresnünk, akit meg is találtunkDr. Sipos Pál egyetemi docens személyében. A tanár úr egyik kutatási témája épp a komplexvegyületek témaköre volt, ami már hosszú idejefelkeltette érdeklõdésünket. Végül 2012-benpályáztunk és 3. díjat nyertünk, így bele is kezd-hettünk témánkba: a komplex vegyületekbe.

Gimnáziumban nem törzsanyag a komplexvegyületek kémiája, mégis rendkívül érdekes té-makörnek mondható. Manapság egyre több fel-használási területét fedezik fel és láthatatlanul isszerves részei lesznek életünknek. Na de mik isazok a komplexek? Röviden: központi fématom-hoz (akceptor) koordinatív kötéssel kapcsolód-nak a ligandumok (donor). Az így kialakultkomplexion nem stabilis, ehhez elektrosztatikusvonzással ellenion kapcsolódik. Az így kialakultvegyület töltése semleges, tehát sokkal stabilabb.

Végül konzultálások és ötletelések sora utáneldõlt, hogyan is fog zajlani kutatásunk. Megál-lapodtunk, hogy a tanév során kiteljesítjük el-méleti hátterünket és egyszerûbb kísérletekkelvizsgáljuk a komplexek tulajdonságait. A tanévlezárása után, a nyári szünetben egy hónapottöltünk majd Szegeden, ahol a Szervetlen ésAnalitikai Kémiai Tanszék laboratóriumaibanvégezzük majd a lényegi munkálatokat. Célkitû-zésünk szerint ezek a munkálatok alfa-hidroxi-karbonsavak sav-bázis tulajdonságainak, majdugyanazon karbonsavak kalciummal valókomplexképzõdésének vizsgálata.

A tanév során neki is kezdtünk a tanulmá-nyoknak, melyhez a szükséges eszközöket és le-írást mentorunktól kaptuk. Három kísérletünk a következõ volt: a Fe3+-ionok és a szalicilsav közöt-ti komplexképzõdés tanulmányozása, Ca2+-ionokmeghatározása komplexometriás titrálással, vala-mint a Ca2+-ionok hidrolízise és cukorszármazé-kokkal képzett komplexei. A késõbbi szegedi ku-tatásunkhoz talán az utóbbi állt legközelebb. A kísérlet lényege tulajdonképpen a komplex ve-gyületek stabilitásának vizsgálata. Ca2+-ionokattartalmazó oldatba nátrium-hidroxid-oldatot cse-pegtetve Ca(OH)2 csapadék kiválása figyelhetõmeg. Azonban ha törzsoldatunk cukorszármazé-kot tartalmaz, stabil kalcium-komplex képzõdik ésa nátrium-hidroxid adagolása során késõbb, vagyegyáltalán nem tapasztalható csapadék kiválása.

MOZAIK KIADÓ18


Szabó Vanda – Fenyvesi Nicola

Egyszerû szerves vegyületek kalciumkomplexeinek egyensúlyai, avagy a Kutatóiskola-pályázat belülrõl

Négy cukorszármazékot vizsgáltunk: glükózt,szorbitolt, nyálkasavat és glükonátot. Tapasztala-taink szerint a szorbitol és a glükonát képezte a legerõsebb vegyületet.

Végül várakozásainknak eleget téve elérke-zett a tanév vége, és nem csak azért örültünk,mert végre szünetet kaptunk, hanem mert július-ban meghódíthattuk Szegedet. Ott tartózkodá-sunk elsõ napjaiban körbevezettek minket a la-borban, beüzemeltük az automata titrálógépetés megismerkedtünk az egyetemi hallgatókkal.Ez egy hatalmas élmény volt számunkra. Elsõfeladatunk az egyetemen egy kézi sav-bázis titrá-lás volt, amellyel megállapítottuk a késõbb hasz-nált sósav pH-ját, egy adott koncentrációjúNaOH-oldattal. A sósavunk 0,01 mólos volt. Kéttitrálás között esélyt kaptunk arra is, hogy bete-kinthessünk a PhD hallgatók munkájába. Így lát-tuk használat közben a glovebox nevû szerkeze-tet és kipróbálhattuk a jodometriás titrálást is.

A harmadik napon összeszereltük az auto-mata titrálógép kiegészítõ rendszereit is, tehátbeszereltük a termosztátot és beállítottuk 25ºC-ra, kialakítottuk a mérendõ oldatunk feletti nit-rogén atmoszférát és ezzel megakadályoztuk,hogy szén-dioxidot kössön meg. A mérõolda-tunk tartályához szén-dioxid csapdát szereltünk,hogy a nátrium-hidroxid ne karbonátosodjonel. Eközben a titrálógéphez tartozó, Tiamo nevûkiértékelõ programot is megtanultuk használni.Ezután sztöchiometriai számításokkal megálla-pítottuk a mérendõ oldatba kerülõ karbonsavakmennyiségét (1. táblázat).

A gép elõkészítése után bekalibráltuk a mé-rõelektródot, végül elkezdtük a karbonsavak tit-rálását. Mérõoldatunk 0,1005 mol/dm3 kon-centrációjú NaOH-oldat volt, törzsoldatunkban0,01 mol/dm3 HCl, 0,99 mol/dm3 NaCl és a megfelelõ mennyiségû ligandum került.

Minden napunkat kalibrálással kezdtük, majdaz éppen soron következõ savat titráltuk. Az ösz-szes vizsgált vegyületet háromszor is megtitráltuk,az esetleges hibák elkerülése végett. A negyediknapon kémcsõkísérleteket végeztünk, melyben a ligandumokat Ca2+-mal reagáltattuk magaspH-n. A borkõsavas mintákban különbözõ pH-ncsapadék keletkezett, ezért létrehoztunk egy ol-datsorozatot, hogy ezt szemléltessük (1. kép).A keletkezett csapadékot megszárítottuk és meg-vizsgáltuk röntgendiffrakciós eljárással. Az ered-mények értékelése után megtudtuk, hogy a csa-padék Ca(OH)2 volt.

MOZAIK KIADÓ 19


1. táblázatBemért ligandumok tömege

1. képOldatsorozat a borkõsav kalciummal való

reagáltatásáról különbözõ pH-kon

25 cm3/5mM ligandum

glikolsav 09,51 mg

tejsav 11,26 mg

almasav 16,76 mg

borkõsav 18,76 mg

citromsav 26,26 mg

MOZAIK KIADÓ20


2. grafikonBorkõsav ligandum és komplexes titrálása

1. grafikonGlikolsav ligandum és komplexes titrálása

MOZAIK KIADÓ 21


3. grafikonCitromsav ligandum és komplexes titrálása

4. grafikonAlmasav ligandum és komplexes titrálása

Végül a tizedik napon befejeztük a ligan-dumok titrálását. A további munkálatainkhoz újtörzsoldatot készítettünk sósavból, NaCl-ból(ionstabilizáció) és CaCl2-ból. Az új törzsoldattalvaló titrálást a tizenegyedik napon kezdtük megés öt nappal késõbb be is fejeztük a komplexesminták üvegelektróddal való vizsgálatát.

A tizenhetedik napon óriási élménnyel gaz-dagodtunk: pásztázó elektronmikroszkópot lát-hattunk mûködés közben, melyrõl kijelenthet-jük, hogy nem sok gimnazista lát ilyettanulmányai során. Másnap elkezdtük a meg-szerzett adatok kiértékelését a Microsoft OfficeExcel programmal.

Kiértékeléseinkkel végre összesíthettük eddi-gi kutatásunk eredményeit, adatait. Elvárásainkszerint a titrálási görbék lúgos tartományaiban a kalciumos titrálás görbéjének alakja kisebb el-változást mutat a ligandumos titráláséhoz ké-pest. A kiértékelés során kiderült, hogy a glikolsav, a borkõsav és a citromsav esetébennem volt tapasztalható komplexképzõdés (1.,

2., 3. grafikon). Látható mindhárom grafiko-non, hogy a titrálási görbék alakjában nem tör-tént érdemi változás.

A 4. és 5. grafikon bejelölt részén észrevehe-tõ a görbe alakjának kis mértékû elváltozása.Sajnos stabilitási állandót nem tudtunk számol-ni, mert a komplexképzõdés annyira minimálisvolt. Ezt úgy küszöbölhettük volna ki, ha a Ca2+-ion koncentrációja nagyobb, de erre már csak a kísérletsorozatunk végén jöttünk rá.

Összességében tehát az almasav és a tejsavesetében történt komplexképzõdés, az elvárása-inknak ez a két ligandum tett eleget. Eredmény-nek mondhatjuk még, hogy ottlétünk alatt renge-teg új ismeretet sajátíthattunk el mind a titrálás,mind a különbözõ anyagszerkezeti eljárások te-rén. Az SZTE TTIK Kutatóiskola-pályázata tehátteljes mértékben sikeres és számunkra hasznosvégkifejlettel zárult. Köszönhetjük ezt a SzegediTudományegyetem Kémiai Tanszékcsoportjá-nak és a pártfogóinknak: Dr. Sipos Pálnak ésGácsi Attilának.

MOZAIK KIADÓ22


5. grafikonTejsav ligandum és komplexes titrálása

Rendkívül ötletes gépezetek, reakciók tu-catjai – véget ért a Láncreakció tudomá-nyos verseny. A nyertes csapat 24 kémi-

ai és fizikai reakciót kapcsolt össze. 2013 legjobb Láncreakció gépezetét a buda-

pesti Szent Margit Gimnázium Indukció Tudomá-nyos Diákkör csapata építette. Második a Csongrá-di Batsányi János Gimnázium Denaturáltszesz,harmadik a tapolcai Batsányi János GimnáziumChem Geniuses csapata. A közönségdíjat a leg-több online közönségszavazattal a kecskeméti Bá-nyai Júlia Gimnázium Nagyonatom csapata kapta.

A Láncreakció tudományos verseny azegész országot megmozgatta. Összesen 32 csa-pat adta be pályamunkáját az ország mindenpontjáról. A versenyen induló diákcsapatok kö-zösen, csapatvezetõ kémiatanáruk segítségévelés felügyeletével építettek fel izgalmas, mozgószerkezeteket. A tervezés során az iskolai kémia-órán tanultakat is alkalmazták, így sok pálya-munkában láthattunk látványos színváltozássaljáró reakciókat, gázképzõdést. A diákok kreatí-van használtak fel hétköznapi eszközöket, le-gyen szó konyhai eszközökrõl, játékautókról

MOZAIK KIADÓ 23


1. képA gyõztes a budapesti Szent Margit Gimnázium lett. A csapat az iskola számára pénzdíjat isnyert. A kép jobb szélén a díj átadói: Béldi-Betegh Aliz (BASF), Dr. Sarkadi Lívia (MKE) és Dr.

Herbert Fisch (BASF)

Láncreakcióban az egész ország – kiderült, kié a legjobb gépezet

MOZAIK KIADÓ24


3. képA tapolcai Batsányi János Gimnázium csapata lett a harmadik

2. képMásodik helyezett a Csongrádi Batsányi János Gimnázium csapata

vagy éppen dominósor készült a felújítás alattlévõ kémiaszertár parkettájából. A verseny cél-ja, hogy kreatív kísérletezéssel közelebb kerülje-nek a természettudományokhoz, felismerveazok szerepét mindennapjainkban és a jövõnkfenntartható fejlõdésében.

A verseny szervezõje a BASF, szakmai part-nereik pedig a Magyar Kémikusok Egyesületeés több felsõoktatási intézmény. A közös cél az,hogy felkeltsék a fiatalok érdeklõdését a tudo-mány, azon belül is legfõképp a kémia iránt.

A Láncreakció Magyarországon kívül nyolcországban indult el, 200 videót küldtek be 176iskolából. Magyarországon 32 csapat pályázott.

A szakmai zsûri és a közönség által kiválasz-tott nyertes csapatoknak és tanáraiknak a díjakata BASF és a Magyar Kémikusok Egyesületénekképviselõi adták át Budapesten, ahol a diákokegy rögtönzött láncreakciót is felépítettek.

A nyertes videók és a többi iskola Láncreak-ciója is megtekinthetõ a Chemgeneration.comweboldalon:

http://www.chemgeneration.com/hu/chainreaction/videogaleria-es-nyertesek.html

A chemgeneration.com-ról

Achemgeneration.com oktató weboldal látvá-nyos köntösben és szórakoztató módon mu-tatja be a tudományág történetét, eredményeit ésa civilizáció fejlõdésére gyakorolt hatását. A kémi-ai tudásbázist a BASF Hungária Kft és a MagyarKémikusok Egyesülete alapította 2011-ben, a Ké-mia Nemzetközi Évében. A weboldal és a hozzákapcsolódó programok fõ célja, hogy felébresszea tudományág iránti érdeklõdést, valamint bemu-tassa a kémia helyét világunkban, beleértve ki-emelkedõ szerepét az emberiség jövõjének és fenn-tartható fejlõdésének szempontjából. A weboldal2011-ben oktatás kategóriában elnyerte „Az ÉvHonlapja” címet, 2012-ben pedig a fenntarthatófejlõdésre nevelõ Future City online játékkal bõ-vült. A honlap az indulás óta több, mint félmillióegyedi látogatót regisztrált.

MOZAIK KIADÓ 25


4. képA közönségdíjat a kecskeméti Bányai Júlia Gimnázium csapata kapta

/ColorImageDict > /JPEG2000ColorACSImageDict > /JPEG2000ColorImageDict > /AntiAliasGrayImages false /CropGrayImages true /GrayImageMinResolution 300 /GrayImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleGrayImages false /GrayImageDownsampleType /Bicubic /GrayImageResolution 300 /GrayImageDepth -1 /GrayImageMinDownsampleDepth 2 /GrayImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeGrayImages false /GrayImageFilter /FlateEncode /AutoFilterGrayImages false /GrayImageAutoFilterStrategy /JPEG /GrayACSImageDict > /GrayImageDict > /JPEG2000GrayACSImageDict > /JPEG2000GrayImageDict > /AntiAliasMonoImages false /CropMonoImages true /MonoImageMinResolution 1200 /MonoImageMinResolutionPolicy /OK /DownsampleMonoImages false /MonoImageDownsampleType /Bicubic /MonoImageResolution 300 /MonoImageDepth -1 /MonoImageDownsampleThreshold 1.50000 /EncodeMonoImages false /MonoImageFilter /FlateEncode /MonoImageDict > /AllowPSXObjects false /CheckCompliance [ /None ] /PDFX1aCheck false /PDFX3Check false /PDFXCompliantPDFOnly false /PDFXNoTrimBoxError true /PDFXTrimBoxToMediaBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXSetBleedBoxToMediaBox true /PDFXBleedBoxToTrimBoxOffset [ 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 ] /PDFXOutputIntentProfile (None) /PDFXOutputConditionIdentifier () /PDFXOutputCondition () /PDFXRegistryName () /PDFXTrapped /False

/SyntheticBoldness 1.000000 /Description > /Namespace [ (Adobe) (Common) (1.0) ] /OtherNamespaces [ > /FormElements false /GenerateStructure false /IncludeBookmarks false /IncludeHyperlinks false /IncludeInteractive false /IncludeLayers false /IncludeProfiles false /MultimediaHandling /UseObjectSettings /Namespace [ (Adobe) (CreativeSuite) (2.0) ] /PDFXOutputIntentProfileSelector /DocumentCMYK /PreserveEditing true /UntaggedCMYKHandling /LeaveUntagged /UntaggedRGBHandling /UseDocumentProfile /UseDocumentBleed false >> ]>> setdistillerparams> setpagedevice

Documents

Kembor 2014 - Mozaik Kiadó€¦ · 2 MOZAIK KIADÓ A KÉMIA TANÍTÁSA 2014. március Közlési feltételek: A közlésre szánt kéziratokat gépelve (két példányban), floppy