V Studenckie Spotkania Analityczne
advertisement
V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11 – 12 marca 2004 Katedra Chemii Analitycznej Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Akademia Górniczo – Hutnicza Program sesji referatowej: Czwartek, 11 marca 2004 Sesja referatowa I, godz. 900 - 1000 (s.416 A3) Przewodniczący: mgr inż. Robert Piech Godz. 900 Szymula Małgorzata – „Marzenie kulturysty” Godz. 915 Wilkosz Anna – „Trzy kolory” Godz. 930 Tutro Magdalena – „Ulotny Nobel” Godz. 945 Rutkowska Sylwia – „Z chemią na tropie przestępców” Przerwa, godz. 1000 - 1015 Sesja referatowa II, godz. 1015 - 1115 (s.416 A3) Przewodniczący: mgr inż. Ewa Hull Godz. 1015 Mgłosiek Aneta – „Penicillinum” Godz. 1030 Augustyn Izabela – „Wielkie odkrycie antynowotworowych właściwości cisplatyny” Godz. 1045 Pomietło Agnieszka – „Nowotwór a chemioterapia” Godz. 1100 Janowiak Aneta – „Witaminy” Sesja plakatowa, godz. 1115 - 1145 (korytarz KCA) Przewodniczący: dr inż. Paweł Sobaś Sesja referatowa III, godz. 1145 - 1245 (s.416 A3) Przewodniczący: mgr inż. Beata Paczosa Godz. 1145 Tyńska Zofia – „Problem szalonej krowy” Godz. 1200 Kłak Anna – Kod DNA – czy natura została rozszyfrowana?” Godz. 1215 Krzysztofiak Dorota – „Tajna broń przeciwciał” Godz. 1230 Kałużyńska Aneta – „Dobra śmierć” Przerwa, godz. 1245 - 1300 Sesja referatowa IV, godz. 1300 - 1400 (s.416 A3) Przewodniczący: mgr inż. Grzegorz Posmyk Godz. 1300 Cyrulik Ewelina – „Kanały życia” Godz. 1315 Trenczek Anita – „Gdy myślę Skłodowska...” Godz. 1330 Zając Wojciech – „Linus Pauling: przełomowe odkrycia w chemii – wielcy chemicy” Godz. 1345 Brożek Marcin – „Nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe” 1 Piątek, 12 marca 2004 Sesja plenarna, godz. 900 - 1000 (s.12 A3) Przewodniczący: prof. dr hab. Władysław W. Kubiak Godz. 900 prof. dr hab. Zygmunt Kowalski – „Odpowiedzialność chemika analityka Godz. 930 prof. dr hab. Mieczysław Rękas – „Wodór – paliwo przyszłości” Przerwa, godz. 1000 – 1030 Sesja referatowa I, godz. 1030 – 1130 (s.416 A3) Przewodniczący: dr inż. Ewa Niewiara Godz. 1030 Nowacka Ewa – „Wyścig z czasem” Godz. 1045 Dubiel Alicja – „Promieniowanie X” Godz. 1100 Tylenda Rafał – „Chemia Największego Naukowca” Godz. 1115 Stawowska Joanna – „Chemia węgla na tropie historii” Sesja plakatowa, godz. 1130 - 1200 (korytarz KCA) Przewodniczący: dr inż. Paweł Sobaś Sesja referatowa II, godz. 1200 - 1300 (s. 416 A3) Przewodniczący: mgr Barbara Źrałka Godz. 1200 Kijek Katarzyna –„Na prawo byt, na lewo niebyt” Godz. 1215 Staszczuk Magdalena – „Sposób wytwarzania energii elektrycznej, cieplnej i biometanu pozyskiwanego z celowych upraw” 30 Godz. 12 Krzoska Paulina – „Ludzkość a obieg azotu” Godz. 1245 Knap Marzena – „Krystaliczna siła – minerały a narodziny życia na Ziemi” Przerwa, godz. 1300 - 1315 Sesja referatowa III, godz. 1315 - 1415 (s.416 A3) Przewodniczący: dr inż. Bogusław Baś Godz. 1315 Kusz Ewelina – „Klatki krzemianowe jako prekursory nowych materiałów” Godz. 1330 Tabaka Karol – „Odkrycie polimerów przewodzących” Godz. 1345 Dziuba Joanna – „Syntetyczne metale” Godz. 1400 Wręczenie nagród, pamiątkowe zdjęcie, przemówienia i zakończenie Konferencji. 2 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Program sesji plakatowej: 1. Pietrzyk Katarzyna, Pietrasik Marzena – Azot – „Zepsute powietrze” 2. Prasoł Barbara, Soboszek Remigiusz, Smyk Anna – Synteza aspiryny 3. Proczek Lidia, Michałów Katarzyna – Tajemnica niebieskiej pigułki 4. Nazaruk Ilona, Powroźnik Katarzyna – Zastosowanie produktów reakcji fermentacji cukrów 5. Przygrodzka Magdalena, Fryc Agnieszka, Ryndak Agnieszka – Rozszczepienie jądra uranu 6. Kozubal Anna, Golemiec Jadwiga – Nobel za pracowitość 7. Balonis Magdalena, Palka Agata, Grzonka Justyna – Spirala życia 3 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Sesja referatowa 4 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Małgorzata Szymula Marzenie kulturysty Sterydy, czyli steroidy są związkami zawierającymi rdzeń steranowy (gonanowy). Zaliczamy do nich: hormony sterydowe, kwasy żółciowe, ekdysony, witanolidy, fitosterole, geniny glikozydów nasercowych, saponiny i alkaloidy sterydowe. Działanie sterydów posiada wiele skutków zarówno pożądanych (medycyna) jak i ubocznych (sport). Bardzo często stosowane są przez sportowców w wielu dyscyplinach sportowych, co jest dowodem na to, że powodują zwiększenie siły i wydolności organizmu. Mają też zastosowanie w leczeniu impotencji i zespołów wyniszczenia w przebiegu nowotworów i AIDS. Niektórzy ludzie twierdzą nawet, że ich stosowanie nie musi wywoływać szkodliwych efektów i być może są przyszłością medycyny. Sterydy anaboliczne są zazwyczaj przyjmowane doustnie lub w postaci zastrzyków. Doustne sterydy wykazują tendencję do wywoływania większej ilości skutków ubocznych, ponieważ muszą przejść przez układ trawienny oraz wątrobę, aby następnie dotrzeć do mięśni. Sterydy przyjmowane doustnie są poddawane agresywnej "obróbce" wątroby, której praca polega na detoksyfikacji (odtruciu) i metabolizmie obcych substancji. Wywiera to istotny wpływ na wątrobę, a czasami może prowadzić do poważnych uszkodzeń i śmiertelnego powikłania określanego jako plamica wątrobowa, polegającego na obecności w wątrobie licznych jamek z krwią, które mogą pęknąć i doprowadzić do niewydolności wątroby. 5 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Anna Wilkosz „Trzy kolory” – daltonizm Daltonista! to częsta reakcja na pomyłkę w określaniu kolorów. Szukać byłoby trzeba innego epitetu, gdyby nie angielski chemik John Dalton, który widział świat inaczej niż większość ludzi. Od jego nazwiska powstała nazwa na określenie najczęstszych zaburzeń widzenia kolorów, używana w kilkudziesięciu językach. Ta wada jest dziedziczna i o wiele rzadziej występuje u kobiet niż u mężczyzn. Wynika to, ze sposobu dziedziczenia genów odpowiedzialnych za powstawanie światłoczułych barwników. Co sprawia, że w ogóle możemy się cieszyć różnorodnością odmian tulipanów i że na pierwszy rzut oka odróżniamy dojrzały pomidor od jeszcze zielonego? Dzieje się to dzięki czopkom, czyli światłoczułym komórkom rozmieszczonym w siatkówce oka. U ludzi występują czopki trzech rodzajów zawierające trzy różne barwniki: barwnik SWS dzięki niemu widzimy barwę niebieską barwnik MWS – barwę zieloną barwnik LWS - barwę czerwoną A jak widzą kolory zwierzęta? Od innych ssaków różnimy się tym, że mamy trzy rodzaje komórek wrażliwych na kolory. Większość ssaków ma tylko dwa rodzaje barwników i czopków- jeden wrażliwy na kolor niebieski i któryś z pozostałych. Zielona płachta działa, więc na byka równie skutecznie, jak czerwona. Nie odróżnia tych barw. Ptaki, gady i płazy widzą w ultrafiolecie, ponieważ ich barwniki SWS są wrażliwe właśnie w zakresie UV (359 nm). Z kolei dla zwierząt aktywnych nocą widzenie kolorów jest bezużyteczne, ich oczy dzięki zwiększonej liczbie pręcików rozwinęły umiejętność widzenia w półmroku. Jednym z rekordzistów w rozróżnianiu kolorów jest rawka wieszcza-morski skorupiak, w której oczach znaleziono dziesięć rodzajów czopków. Trudno sobie wyobrazić świat widziany przez tego dziwoląga. 6 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Magdalena Tutro „Ulotny Nobel” W roku 1998 nagrodę Nobla z dziedziny medycyny otrzymali: Robert Furchgott ze State University of New York, Louis J.Ignarro z University of Kalifornia w Los Angeles i Ferid Murad z Univeristy of Texax Medical School w Houston. Na tę nagrodę zanosiło się już od dłuższego czasu. Pierwszym sygnałem było uznanie tlenku azotu (NO) za Cząsteczkę Roku 1992 przez prestiżowy tygodnik ”Science”. Profesor Robert Furchgott jako pierwszy zastanowił się, dlaczego pewne leki działają na naczynia krwionośne raz rozkurczająco, a innym razem przeciwnie — zwężają światło naczynia. W 1980 roku wykazał, że rozkurczowe działanie acetylocholiny ujawnia się tylko wtedy, gdy ściana naczynia pokryta jest od wewnątrz śródbłonkiem. Gdy warstwa tych komórek zostanie „zdrapana”, acetylocholina powoduje skurcz mięśni naczynia. Furchgott sugerował wówczas, że komórki śródbłonka wytwarzają jakąś nieznaną substancję, którą bardzo opisowo nazwał „czynnikiem rozkurczającym pochodzącym ze śródbłonka” (EDRF — ang. endothelium-derived relaxing factor). Dopiero w 1986 roku Furchgott zdołał ustalić, iż tajemnicza substancja EDRF to dobrze znany tlenek azotu. 7 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Sylwia Rutkowska Z chemią na tropie przestępców Plamka krwi, włos, odcisk palca są śladami wystarczającymi dla policji do odnalezienia i aresztowania przestępcy. Ślady te prawie zawsze odnajdywane są na miejscu napadu, rozboju bądź gwałtu, co więcej jest prawie niemożliwym popełnienie jakiegokolwiek przestępstwa bez pozostawienia jakichkolwiek danych umożliwiających identyfikację sprawcy. Plamy krwi znalezione na miejscu zbrodni, bądź na ubraniu mogą powiedzieć policji bardzo dużo o tym, co się wydarzyło. Z kształtu plam specjalista jest w stanie wywnioskować, czy krew trysnęła z rany zadanej w miejscu, gdzie została ona znaleziona przez prowadzących dochodzenie, czy też kapała z rany uprzednio zadanej. Wszystkie specjalistyczne badania plam krwi są możliwe do przeprowadzenia dzięki immunologowi i patologowi austriackiemu Karlowi Landsteinerowi, który to w 1901 roku odkrył podstawowe antygeny grupowe krwi ludzkiej, za co otrzymał w 1930 roku Nagrodę Nobla oraz, przy współpracy z Alexandrem Wienerem, czynnik Rh. Jego odkrycie dało ludzkości ogromny krok w dziedzinie medycyny- serologii. Stało się podstawą w badaniach zarówno kryminalistycznych, jak i dla genetyki, dzięki której można zapobiec ciężkim chorobom, jak i wykluczyć ojcostwo. 8 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Aneta Mgłosiek Penicylina Wielu lekarzy uważa, że odkrycie penicyliny było największym osiągnięciem w historii medycyny. Przed 1940 rokiem szpitale zapełnione były pacjentami cierpiącymi na różne nieuleczalne infekcje. Dzieci umierały na szkarlatynę, zapalenie kości, gardła, żołądka lub mózgu. Bakterie atakowały rany, nawet ukłucie brudną szpilką czy drobne skaleczenie mogło spowodować śmierć. Pasteur powiedział: „ W naukach doświadczalnych przypadek zdarza się tylko tym, którzy są na niego przygotowani”. Odkrycie penicyliny i lizozymu przez Fleminga było dziełem przypadku – świetnie wykorzystanego dla dobra nauki. 9 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Izabela Augustyn Wielkie odkrycie antynowotworowych właściwości cisplatyny Problem chorób nowotworowych, będący jednym z największych wyzwań nauki. Wielkie odkrycie Barnetta Rosenberga dotyczące związków platyny wykazujących właściwości antynowotworowe. Mechanizm podziału komórek nowotworowych. Pierwsze eksperymenty potwierdzające silne oddziaływanie niszczące komórek nowotworowych – zastosowanie Pt(NH3)2Cl2 - cis-dichlorodiaminoplatyny (II). Przykłady związków antynowotworowych. Efekt makaronu. Badania in vitrio. Przyczyny powstawania nowotworów. Statystyka badań in vivo. 10 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Agnieszka Pomietło Nowotwór a chemioterapia Prezentacja przedstawia krótki opis chorób nowotworowych z ich podziałem. Przedstawiony został problem nowotworu z rozróżnieniem na guzy łagodne i złośliwe, ich charakterystyka i przebieg powstawania nowotworu. W następnej części prezentacji wyjaśniony został problem czynników rakotwórczychkarcynogenów, jakie grupy można wyróżnić i opis kilku z najważniejszych karcynogenów. Schematyczne przedstawienie problemu guzów powierzchniowych i inwazyjnych. Po krótkiej charakterystyce chorób nowotworowych , sposoby ich leczenia: chirurgiczne, radioterapia i chemioterapia. Omówienie czym jest chemioterapia i kto „jest jej ojcem” . Opis na czym polega ten sposób leczenia i jakie właściwości mają cytostatyki. Krótki opis etapów leczenia chemioterapią oraz jakie skutki uboczne odczuwają pacjenci podczas leczenia. Na koniec prezentacji „przepis” na zmniejszenie ryzyka zachorowania na nowotwór. 11 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Aneta Janowiak Witaminy 12 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Zofia Tyńska Problem „Szalonej Krowy” W 1997 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny dostał amerykański biochemik Stanley Prusiner za odkrycie prionów. Są to białka mające szczególne właściwości. Stanowią mianowicie nową klasę czynników zakaźnych. Organizmy te mogą się namnażać ze względu na zawartość kwasu nukleinowego (DNA lub RNA). Tymczasem piony mają zadziwiające właściwości zmieniania struktury białek występujących w zdrowej tkance mózgowej. Oznacza to, że zakażenie występuje nie w wyniku namnażania się czynnika chorobotwórczego, ale poprzez destrukcyjną działalność upodabniających do siebie otaczające białka. W ten sposób coraz prionów, więcej cząsteczek białkowych przyjmuje patologiczną strukturę prionów, co stanowi przyczynę pewnych chorób ośrodkowego układu nerwowego, na przykład choroby wściekłych krów i jej odpowiednika u człowieka. Priony są niesłychanie odporne na takie czynniki niszczące jak kwasy, ługi, temperatura 220oC, 70% alkohol etylowy, promieniowanie UV czy ultradźwięki. Stanowi to dodatkowy problem w zapobieganiu rozprzestrzeniania się chorób prionowych. 13 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Anna Kłak Kod DNA – czy natura została rozszyfrowana? Ponad pół wieku temu stało się dla wszystkich oczywiste, że DNA ma strukturę podwójnej heliksy. To był dopiero początek badań, których zwieńczeniem stanie się odczytanie pełnego genomu człowieka. Badania nad ludzkim genomem i różnego rodzaju testy genetyczne niosą zapowiedź jednocześnie najbardziej wartościowych i najbardziej destrukcyjnych odkryć całej ludzkości. Konsekwencje badań genetycznych są dalekosiężne, z możliwością znalezienia sposobów leczenia na takie schorzenia, jak wszelakiego rodzaju nowotwory, ale też prowadzą do przesądzania ludzkiego życia jeszcze przed urodzeniem, poprzez poznanie chorób, które go czekają. Szacuje się, że wydrukowanie ludzkiego genomu zajęłoby objętość kilkaset tomów wielkości książki telefonicznej 5-milionowego miasta. Związek pomiędzy nowo zidentyfikowanym genem i znanym schorzeniem w niektórych przypadkach są poznane, ale najczęściej jest to kwestia nieuchwytna. Kiedy ten związek poznamy, badania genetyczne i terapia genowa zyska potencjał do identyfikowania, zapobiegania a nawet odwracania skutków biologicznych zmienionych genów. Poznano już sekwencję genomów wielu prostych mikroorganizmów, łącznie z chorobotwórczymi. Nadal jednak nie jesteśmy w stanie przewidzieć, jak komórki te będą reagować na leki lub inne bodźce zewnętrzne. Nadal nie potrafimy odczytać ludzkiego genomu... Czy kiedy się to stanie, wszystkie tajemnice bytu ludzkiego zostaną poznane? Czy życie ludzkie wciąż będzie najwyższą wartością a dla wierzących - darem od Boga? 14 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Dorota Krzysztofiak Tajna broń przeciwciał Każdy organizm narażony jest na wnikanie ciał obcych, np.: chorobotwórczych wirusów bakterii i grzybów. Ciała obce to patogeny czyli czynniki chorobotwórcze. Mogą one dostawać się do wnętrza naszego organizmu przez skórę, drogi oddechowe, pokarmowe czy na skutek zranień. Z tych względów nasz organizm wykorzystuje do obrony różne strategie. Nieswoiste mechanizmy obronne, które zapobiegają lub utrudniają patogenom dostanie się do wnętrza organizmu, to przede wszystkim bariera skórna, kwaśne wydzieliny żołądka i śluzowa wyściółka dróg oddechowych. Odporność swoista obejmuje odporność humoralną oraz odporność komórkową. Za odporność komórkową odpowiedzialne są leukocyty obdarzone zdolnością do pochłaniania i trawienia lub usuwania ciał obcych. W reakcjach odpornościowych humoralnych organizm wykorzystuje różne substancje chemiczne najważniejsze są przeciwciała. Wytwarzane są w odpowiedzi na specyficzne antygeny. Wyróżnia się pięć klas przeciwciał. Z chwilą kiedy przeciwciało wiąże się ze swoistym antygenem i powstaje kompleks antygen – przeciwciało komórka patogenna może zostać unieczynniona, może zostać pobudzona fagocytoza lub może dojść do aktywacji układu dopełniacza. Układ dopełniacza zwiększa skalę i siłę reakcji zapalnej oraz wspomaga proces fagocytozy. Odporność komórkowa polega na tym że specyficzne limfocyty są uaktywniane przez pomocnicze limfocyty T i przez kompleks obcy antygen – antygen. Aktywne limfocyty T mnożą się, tworząc klony jednakowych komórek niektóre komórki różnicują się i stają się cytotoksycznymi komórkami które migrują do miejsca zakażenia i niszczą komórki zaatakowane przez patogenny. Niektóre komórki pozostają w węzłach limfatycznych jako komórki pamięci dzięki nim powtórny kontakt z tym samym antygenem wywołuje szybszą i silniejszą odpowiedź immunologiczną. Odporność czynna powstaje w wyniku kontaktu z antygenem. Odporność bierna uzyskiwana jest przez podanie przeciwciał wytworzonych w organizmie innego człowieka. 15 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Aneta Kałużyńska Dobra śmierć Kogoś, kto nigdy wcześniej nie słyszał o programowanej śmierci komórki, zwanej też apoptozą, musi uderzyć swoista antynomia, do jakiej sprowadza się sens owego procesu – śmierć jest potrzebna do życia. Mogłoby się wydawać, że śmierć komórek sama w sobie jest złem, jednak apoptoza to samobójcza śmierć komórki, która warunkuje życie całego organizmu wielokomórkowego. Jest ona całkowicie prawidłowym zjawiskiem: w ten sposób giną między innymi stare i zużyte komórki niektórych tkanek. Za odkrycia związane z procesem zaprogramowanej śmierci komórek oraz za badania nad udziałem genów w procesach rozwoju organów przyznana została nagroda Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii. Laureatami tej nagrody zostali: Sydney Brenner, John E.Sulston oraz H.Robert Horowitz. Swoje badania prowadzili oni na modelu zwierzęcym jakim był nicień Caenorhabditis elegans. Działając na robaka mutagennym związkiem chemicznym można śledzić wpływ poszczególnych genów i ich mutacji na procesy rozwojowe. Poznanie apoptozy miało fundamentalne znaczenie dla zrozumienia mechanizmu wielu chorób, m.in. nowotworów. W leczeniu nowotworów od dawna wykorzystujemy substancje masywnie uszkadzające DNA. Jest to jednak działanie „na ślepo”, bo uszkodzeniu ulega nie tylko DNA komórek nowotworowych, ale również DNA komórek prawidłowych. Szczegółowe poznanie mechanizmów apoptozy daje możliwość stworzenia leków nowej generacji, umożliwiających wybiórcze indukowanie apoptozy w chorych komórkach. 16 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Ewelina Cyrulik Kanały życia Kanały, które występują powszechnie w naszych komórkach, doczekały się w 2003 r. takiego wyróżnienia jak Nobel za sprawą dwóch lekarzy Petera Agre i Roderika MacKinnona. Wyjaśnili oni zjawisko przedostawania się cząsteczki wody oraz różnych jonów do wnętrza komórek organizmów żywych. Naukowcy porzucili swoją praktykę lekarską, by odkryć, że błony komórkowe otaczające komórki jak płaszcz aż „roją się od specjalnych wypustków” odmiennych dla wody i jonów. Odkryto tajemnicę dlaczego jeden kanał przepuszcza jony potasu, a stanowi barierę dla jonów sodu. Badania te pełnią ważną rolę, ponieważ na poziomie molekularnym podstawą naszego dobrego zdrowia jest prawidłowa komunikacja między komórkami. Wadliwe działanie kanałów jonowych prowadzi m.in. do chorób układu nerwowego i serca. 17 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Anita Trenczek Gdy myślę Skłodowska... Maria Skłodowska – Curie (1867-1934) jest najsłynniejszą kobietą XX wieku. Była pierwszą kobietą – naukowcem, która zdobyła ogólnoświatową sławę. Jako pierwsza kobieta w Europie otrzymała doktorat nauk ścisłych, jako pierwsza została kobietą – wykładowcom, profesorem i szefem laboratorium Uniwersytetu Sorbony w Paryżu. Uznawana jest za jednego z najlepszych naukowców swojej epoki. Badania dotyczące promieniowania, którymi kierowała, doprowadziły ją do opracowania techniki rozdzielania izotopów promieniotwórczych. Efektem tych prac było odkrycie dwóch pierwiastków – radu i polonu oraz sformułowanie teorii promieniotwórczości. Pod jej osobistym kierunkiem prowadzono również pionierskie badania nad leczeniem raka za pomocą promieniotwórczości. Dwukrotnie przyznano jej Nagrodę Nobla za osiągnięcia naukowe. Po raz pierwszy w roku 1903 z fizyki wraz z mężem Piotrem Curie za badania nad zjawiskiem promieniotwórczości, a drugi raz w roku 1911 z chemii za wydzielenie czystego radu. 18 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Wojciech Zając Linus Carl Pauling: Przełomowe odkrycia w chemii – wielcy chemicy Nie byłoby wielkich odkryć w chemii bez wielkich chemików, którzy całe swoje życie poświęcają nauce i działalności na rzecz społeczeństwa. Wśród nich na czoło wybija się Linus Pauling (1901 – 1994) – chemik i fizyk amerykański. Przez blisko siedemdziesiąt lat swojej pracy zajmował się najbardziej ważkimi problemami chemii danego czasu. Naukowa droga badacza rozpoczęła się od analizy struktur krystalograficznych minerałów, dalej prowadziła przez studia nad mechaniką kwantową i jej zastosowaniami do opisu wiązań chemicznych. W latach trzydziestych XX wieku Pauling zapoczątkował badania nad strukturami białek i innych makromolekuł obecnych w organizmie ludzkim (hemoglobina, DNA i in.). Za swoje osiągnięcia w dziedzinie chemii w roku 1954 został uhonorowany Nagrodą Nobla. Niemniej ważną częścią działalności Linusa Paulinga była aktywność społeczna. Był czynnym przeciwnikiem prowadzenia prób z bronią jądrową. Za działalność pacyfistyczną otrzymał kolejną, tym razem pokojową Nagrodę Nobla, co uczyniło go jedynym człowiekiem, który został dwukrotnie wyróżniony tą nagrodą indywidualnie. 19 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Marcin Brożek Nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe Referat obejmuje krótką historię rozwoju nadprzewodników, teorię próbujące wyjaśnić to ciekawe zjawisko, oraz konkretne przykłady zastosowań. 20 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Ewa Nowacka Wyścig z czasem Jednym z zagadnień naukowych, któremu rzesza fizyków poświęciła wiele badań, jest zachowanie się ciał w bardzo niskich temperaturach. W drugiej połowie XIX wieku francuscy uczeni w kapilarze otoczonej wrzącym etylenem osiągnęli temperaturę –106°C. W tej temperaturze można już było skroplić niektóre gazy. Po przebudowaniu tej aparatury polskim naukowcom Zygmuntowi Wróblewskiemu i Karolowi Olszewskiemu udało się osiągnąć temperaturę - 160°C i skroplić powietrze. Tym samym krakowscy naukowcy wygrali wyścig z czasem z Francuzami. Istnieje wiele niedomówień w tej sprawie, ale fakt pozostaje faktem, że Wróblewski i Olszewski po raz pierwszy widzieli tlen i azot w stanie ciekłym, z charakterystycznym dla tego stanu meniskiem. Skroplenie dwóch podstawowych składników powietrza zrobiło wrażenie w ówczesnym świecie naukowym. Ten rewelacyjny wynik badań postawił Wróblewskiego i Olszewskiego w rzędzie polskich uczonych. 21 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Alicja Dubiel Promieniowanie X 8 listopada 1895 Wilhelm Conrad Roentgen, profesor fizyki na Uniwersytecie w Würcburgu odkrywa spokrewnione ze światłem, ale niewidoczne, elektromagnetyczne promieniowanie posiadające zdolność przenikania przez ciała stałe. Ze względu na jego tajemniczość nazywa je promieniami X. Promienie X bardzo szybko znalazły zastosowanie w medycynie. W diagnostyce stosuje się je do prześwietlania kości, płuc czy zębów, wykorzystując do tego celu aparat rentgenowski. Zastosowanie terapeutyczne promieni X polega na ich silnym działaniu na tkanki żywe. W rentgenoterapii okresowe naświetlanie promieniami X pozwala na zniszczenie chorej tkanki. Fakt ten wykorzystano w leczeniu schorzeń skóry, a w szczególności do leczenia nowotworów. Promienie X znajdują duże zastosowanie w technice i w przemyśle. W rentgenodefektoskopii służą do badania uszkodzeń, defektów, do kontroli materiałów, do sprawdzania izolacji i uszczelnień, do wykrywania skaz złącz spawanych. Jest to szczególnie ważne przy budowie np. samolotów, gdzie zastosowanie źle spawanych złącz grozi katastrofą. Bakteriobójcze działanie promieni X jest wykorzystywane do badania i konserwacji artykułów spożywczych. 22 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Rafał Tylenda Chemia największego naukowca W wielu dziedzinach uczeni mogą się poszczycić niebywałymi sukcesami. Naukowcy dokonali rzeczy niezwykłych, które wzbogacają naszą wiedzę. Co roku przyznawane są kolejne nagrody, wyróżnienia za wybitne osiągnięcia. Okazuje się jednak, że mnóstwo wynalazków istniało już wcześniej w otaczającej nas przyrodzie, często stając się wzorem dla twórców najnowszych zdobyczy techniki. Inne dzieła natomiast ciągle zdumiewają swą złożonością i niedościgłą mądrością. Komu przypisać ich działanie oparte na precyzyjnym zaprojektowaniu? 23 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Joanna Stawowska Chemia węgla na tropie historii Wszystkie organizmy żywe wykorzystują do swoich funkcji życiowych związki organiczne, składające się z cząsteczek zawierających atomy węgla. Węgiel jest pierwiastkiem o liczbie atomowej 6, a jego jądro składa się z 6 protonów, w naturze występuje jako mieszanka trzech izotopów. Dwa spośród nich są stałe, podczas gdy trzeci 14C jest nietrwały i przedstawia radioaktywność typu i3-, jego niestałe jądro przekształca się za pośrednictwem emisji elektronu w jądro azotu. Prędkość z jaką następuje radioaktywne wydarzenie można zmierzyć za pomocą obliczenia emitowanych przez system cząstek f3-. W przypadku węgla 14C okres podziału odpowiada około 5730 latom. Operując liczbami, po 5730 latach początkowa obecna w próbce ilość radioaktywnego węgla zostanie zredukowana do połowy, po 11460 latach do ¼ po 17190 latach do1/8. Dopóki jakiś organizm zwierzęcy czy roślinny jest żywy, w jego system metaboliczny wchodzą cząsteczki z atomami węgla, składającymi się z mieszanki o stałej zawartości trzech w/w izotopów. W chwili śmierci organizmu ustaje metaboliczna wymiana z otoczeniem, a zatem 14C rozkłada się zgodnie z prawami radioaktywnego rozpadu. Jego zawartość zmniejsza się regularnie z upływem czasu. Mierząc pozostałości 14C w znalezisku historycznym oraz wychodząc z założenia że jego ilość początkowa była zawsze stała, można obliczyć czas który upłyną pomiędzy pomiarem a śmiercią organizmu, od którego pochodzi dane znalezisko. 24 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Katarzyna M. Kijek Na prawo byt, na lewo niebyt Izomery to związki, które różnią się strukturą, ale mają ten sam wzór sumaryczny. Różnicom strukturalnym towarzyszą zarówno różnice właściwości fizycznych, jak i chemicznych. W tej grupie związków wyróżniamy izomery, które wykazują właściwości optyczne. Polegają one na zdolności skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego. Dlatego wyróżniamy izomery optyczne prawoskrętne i lewoskrętne. Izomery optyczne, dla których potrafimy znaleźć cząsteczkę będącą ich lustrzanym odbiciem nazywamy enancjomerami. Izomery nie mające odbicia lustrzanego to diastereoizomery. Ziemska natura nie toleruje lustrzanego życia. Ma ona wyraźne preferencje, nie traktuje równo „prawicy” i „lewicy”. Dziewięć na dziesięć osób na Ziemi sprawniej posługuje się prawą ręką i ma lepiej rozwiniętą lewą półkulę mózgową. Dlatego też nienaturalne „złe” izomery mogą być przyczyną chorób, prowadzić do raka oraz wzmagać procesy starzenia. Problem otrzymywania poszczególnych enancjomerów w czystej postaci jest jednym z podstawowych zagadnień stereochemicznych. Rozwiązali go trzej naukowcy, którzy w 2001 roku otrzymali nagrodę Nobla w dziedzinie chemia. Byli to: • William S. Knowles, • Ryoji Noyori, • K. Barry Sharpless. Do tej pory enancjomery były otrzymywane jako mieszanina racemiczna, równocząsteczkowa mieszanina enancjomerów prawo- i lewoskrętnych. Naukowcy opracowali reakcje syntezy asymetrycznej przy udziale chiralnych katalizatorów do otrzymywania czystych optycznie enancjomerów. Reakcje te, obecnie, wykorzystywane są w przemyśle farmaceutycznym i kosmetycznym. 25 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Magdalena Staszczuk Sposób wytwarzania energii elektrycznej, cieplnej i biometanu pozyskiwanego z celowych upraw Referat ma na celu przedstawienie nowego rozwiązania jakim jest pozyskiwanie paliwa gazowego (metanu zawartego w biogazie) powstałego w wyniku anaerobowej fermentacji biomasy roślinnej otrzymywanej z celowo prowadzonych plantacji rolniczych. W nowym układzie zgłoszonym do opatentowania w Urzędzie Patentowym RP oraz w systemie PCT w Europejskim Urzędzie Patentowym w 2001r. głównym celem jest wybudowanie i wdrożenie do eksploatacji „Małej Elektrociepłowni Biometanowej” (MEB). Instalacja ta ma być fabryką ekologiczną, multienergetyczną a jej technologia przewiduje produkcję biometanu (ustandaryzowanego gazu opałowego), energii elektrycznej, energii cieplnej, paliwa ciekłego oraz kompostu. Prototyp MEB ma powstać w Łaszczowie (powiat Tomaszów Lubelski). Ma rozwiązywać szereg innych problemów, przynieść wyliczalne korzystne efekty ekologiczne, techniczno-ekonomiczne i społeczne: zastąpienie biogazem paliw kopalnianych obniżenie emisji gazów do atmosfery wykorzystanie kompostu (doskonałego, ekologicznie czystego nawozu rolniczego) ochrona środowiska poprzez utylizacje odpadów (wykorzystanie ich do produkcji biogazu)-oraz możliwość budowy i funkcjonowania nowoczesnych zakładów utylizacyjnych w dowolnie wybranym lub istniejącym miejscu lokalizacji wysypiska, czy też oczyszczalni ścieków) 26 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Paulina Krzoska Ludzkość a obieg azotu W XX wieku liczba ludności na kuli ziemskiej wzrosła czterokrotnie. Chociaż tej ekspansji sprzyjało wiele czynników, to jednak jej kontynuacja byłaby w ostatnim pokoleniu niemożliwa bez powszechnej, lecz mało docenianej syntezy amoniaku. Dostępność na dużą skalę tego związku i innych jego pochodnych, skoncentrowanych nawozów azotowych, skutecznie zniosła ograniczenia w produkcji żywności. Tylko nieznaczna cześć azotu występuje w formie dostępnej dla roślin, zwierząt oraz organizmu człowieka. Znaczenia azotu jednak nie sposób przecenić. Jest on niezbędny do budowy cząsteczek DNA i RNA, a także do budowy białek, niezastąpionych przekaźników, receptorów i składników strukturalnych wszystkich komórek roślin oraz zwierząt. Człowiek, podobnie jak inne zwierzęta nie potrafi syntetyzować tych cząsteczek, używając azotu atmosferycznego. Musi wykorzystywać związki azotowe z pożywienia. Jedna trzecia białka spożywanego przez ludzkość powstaje dzięki stosowaniu nawozów sztucznych. Z drugiej strony masowe wprowadzanie aktywnego azotu do gleb i wód powoduje wiele zgubnych skutków w środowisku. Problemy dotyczą zarówno stanu zdrowia, jak i globalnych zmian, rozciągających się od głębszych warstw gruntów aż po stratosferę. 27 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Marzena Knap Krystaliczna siła – minerały a narodziny życia na Ziemi Martwy jak głaz. Wydaje się, ze nie ma nic bardziej pozbawionego życia niż skała. Jak wiec skały oraz ich podstawowy budulec – minerały – przyczyniły się do powstania życia? Odpowiedzi należy szukać w chemii. Dzięki reakcjom chemicznym z pojedynczych atomów i prostych cząsteczek powstają uporządkowane struktury krystaliczne minerałów. Według tej zasady wszystkie organizmy mają swoje naturalne możliwości przekształcania, wzrastania i funkcjonowania dzięki setkom reakcji chemicznych zachodzących wewnątrz ich komórek. Przed 4 miliardami lat na Ziemi nie istniało życie. Jednak to nie biologia, ale chemia zmieniła oblicze naszej planety. W tamtych odległych czasach minerały, na równi z atmosferą i oceanami, były jedynymi dostępnymi surowcami, z których mogły utworzyć się pierwsze organizmy. Reakcje chemiczne stanowiły wiec początkowe stopnie na drodze prowadzącej do powstania życia. W wyniku serii przemian chemicznych, z podstawowych składników, czyli powietrza, wody i skał, powstały prawdopodobnie proste cząsteczki oparte na węglu, które były zdolne do samoreplikacji. Najnowsze badania naukowe wykazują, że najważniejsze z tych przemian nie zdarzyłyby się, gdyby nie było minerałów spełniających role pojemników, rusztowań, szablonów, katalizatorów i substratów. 28 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Ewelina Kusz Klatki krzemianowe jako prekursory nowych materiałów Związki krzemu typu trójwymiarowych brył, odkryte w 1946 roku i nazwane silsesquioxane, otrzymywane są na drodze stosunkowo prostej reakcji hydrolitycznej kondensacji. Duże zainteresowanie tymi związkami, wynika z ich właściwości fizycznych i chemicznych, oraz możliwości zastosowania ich jako prekursorów do otrzymania zupełnie nowych materiałów. Już dziś stosuje się je do produkcji katalizatorów, elektroaktywnych filmów, mikroporowatych materiałów ceramicznych i ciekłych kryształów. Stosowane są również jako prekursory do otrzymywania związków hybrydowych nieorganicznoorganicznych, usieciowanych jako monomery do materiałów oraz otrzymywania jako matryce polimerów, dla jako katalitycznie szkielet dla aktywnych metaloorganicznych żeli. Nowym obiecującym zastosowaniem związków POSS (polyhedral oligosilsesquioxanes), które posiadają grupy łatwo ulegające polimeryzacji, to zastosowanie ich jako monomerów w tradycyjnych żywicach termoplastycznych oraz produkcja ciekłych krystalicznych kopolimerów. Doskonała adhezja do różnego rodzaju powierzchni i odporność na ścieranie pozwala na jeszcze szersze ich stosowanie, np. jako materiał dentystyczny. 29 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Karol Tabaka Odkrycie polimerów przewodzących Pewnego dnia 1975 roku Hideki Shirakawa chciał uzyskać w laboratorium poliacetylen. Jednak zamiast spodziewanego ciemnego proszku ze zdziwieniem ujrzał srebrzystą substancję. Był to wynik pomyłki - Shirakawa użył tysiąckrotnie więcej katalizatora, niż należało. Zaciekawiony metalicznym wyglądem substancji sprawdził następnie, czy uzyskany polimer ma też inne właściwości metalu. Tak doszło do wynalezienia pierwszego organicznego przewodnika polimerowego. Na swoje "roztrzepanie" Shirakawa pożalił się MacDiarmidowi i tak zaczęła się ich współpraca, która doprowadziła do rozwoju zupełnie nowej grupy materiałów. 30 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Joanna Dziuba Syntetyczne metale Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w roku 2000 przyznano za badania, których wyniki już w niedalekiej przyszłości mogą mieć duże znaczenie w naszym codziennym życiu. Laureatami tej nagrody zostali Amerykanie: Alan J. Heeger i Alan G. Mac Diarmid oraz Japończyk Hideki Shirakawa. Ich prace dotyczyły polimerów przewodzących. Są to materiały, które charakteryzują się typowymi cechami tworzyw sztucznych i jednocześnie wykazują wysokie przewodnictwo. Przewodnictwo polimerów zostało osiągnięte dzięki odkryciu możliwości ich domieszkowania na drodze utleniania i redukcji. Polimery niezdomieszkowane są półprzewodnikami wielkocząsteczkowymi i charakteryzuje je przewodnictwo mniejsze niż 10 –7 S/cm. Po domieszkowaniu ich przewodnictwo wzrasta o 4-12 rzędów wielkości. Polimery to tworzywa, które wykazują własności niemożliwe do osiągnięcia w klasycznych metalach, mają bardzo szerokie zastosowanie, nie tylko ze względu na swe doskonałe własności elektryczne, ale także dobre własności optyczne i mechaniczne. 31 Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki AGH V Studenckie Spotkania Analityczne Kraków, 11-12 marca 2004 Indeks autorów: A Augustyn Izabela 10 B Brożek Marcin 20 C Cyrulik Ewelina 17 D Dubiel Alicja Dziuba Joanna 22 31 J Janowiak Aneta 12 K Kałużyńska Aneta Kijek Katarzyna Kłak Anna Knap Marzena Krzoska Paulina Krzysztofiak Dorota Kusz Ewelina 16 25 14 28 27 15 29 M Mgłosiek Aneta 9 N Nowacka Ewa 21 P Pomietło Agnieszka 11 R Rutkowska Sylwia 8 S Staszczuk Magdalena Stawowska Joanna 25 Szymula Małgorzata 5 23 T Tabaka Karol Trenczek Anita Tutro Magdalena Tylenda Rafał Tyńska Zofia 30 18 7 23 13 W Wilkosz Anna 6 Z Zając Wojciech 19 32 33 34
