Meera Senthilingam

tällä viikolla suuntaamme Ranskaan ja löydämme yhdisteen, joka vaikutti erittäin tunnetun komentajan

Lars Öhrström

syyskuun ensimmäinen päivä 1870 oli synkkä päivä Charles Louis Napoléon Bonapartelle. Sedanissa, pienessä ranskalaiskaupungissa lähellä Belgian rajaa, Ranskan armeijan komentaja Patrice de Mac-Mahon haavoittui ja sairas ja heikko keisari, joka tunnetaan paremmin nimellä Napoléon III, joutui antautumaan ja antautumaan lannistumattoman Preussilaiskaksikon von Moltken ja Bismarckin vangiksi. Niinpä vuoden 1870 sota hävittiin ja Euroopan voimatasapaino kallistui merkittävästi itään päin, ja me kaikki tiedämme, miten se päättyi.

johtuiko tämä kaikki Napoléonin munuaisiin muodostuneista suurista kiteisistä kalsiumoksalaattiesiintymistä? Luultavasti ei: näyttää siltä, että sota hävittiin heti sen julistamisen jälkeen Preussin teknisen ja organisatorisen ylivoiman vuoksi.

keisari ei kuitenkaan ollut alun perinkään kovin innokas tarttumaan aseisiin, sillä jotkut hänen neuvonantajistaan olivat sodanlietsojia. On vaikea tietää, miten hyvin hän pystyi vastustamaan ja vastustamaan niitä, kun munuaiskivinä tunnettu hyvin tuskallinen tila vaivasi häntä.

on helpompi kääntyä itse munuaiskivien puoleen, koska nämä ovat alttiita yksityiskohtaisille tieteellisille kuulustelumenetelmille, kuten Röntgendiffraktiolle. Ne muodostuvat kahdesta yksinkertaisesta komponentista, positiivisista kalsiumioneista, Ca2+: sta ja negatiivisista oksalaatti-ioneista, jolloin saadaan sopivasti yhdistettä, joka tunnetaan yksinkertaisesti kalsiumoksalaattina.

oksaalihappo on tämän podcastin teema ja oksalaattianionit ovat sitä, mitä saadaan yhdessä H+ – ionien kanssa, kun tämän vahvan hapon kiteet liuotetaan veteen. Oksaalihappo on pieni molekyyli, jonka kaava on c2o4h2, mutta on ehkä paremmin edustettuna HOOC-yksisidos-COOH: vain kaksi karboksyylihapporyhmää liittyi yhteen, jolloin siitä tuli yksinkertaisin orgaaninen di-happo. Saatat tuntea tämän kemikaalin yhdisteenä, joka tekee raparperista erityisen hapokkaan maun, mutta sitä on myös pinaatissa ja useissa muissa vihanneksissa, joita useimmat meistä mielellään syövät. Se on myös osa normaalia aineenvaihduntaa ja esiintyy täysin luonnollisesti kehossamme.

se on saanut nimensä kasvista, hietaheinästä, pienestä ruohosta, jonka lehdissä on selvästi hapan maku, joka elvyttää metsään eksyessä, ja jolla on latinankielinen nimi Oxalis acetosella.

tämän pienen molekyylin tunnusomaisin piirre on sen muoto. Näyttää vähän siltä, että kaksi Y: tä on kasattu päällekkäin. Hiiliatomit ovat kahdessa risteyskohdassa ja happiatomit neljässä päässä protonien (tai H+-ionien) riippuessa yksitellen jommassakummassa näistä hapetuksista. Lisäksi se on täysin tasainen, ja kun se on menettänyt protoninsa oksalaattianioniksi, sillä on miinusvaraukset kahdessa happiatomissaan.

useimmat oksaalihapon tekniset sovellukset riippuvat sen tasaisuudesta ja negatiivisesta varauksesta, kuten myös Napoléonin munuaisongelmat. Sedanin taistelun alla von Moltke oli onnistunut hyökkäämään ranskalaisten armeijaa vastaan klassisella pihtiliikkeellä, hyökäten pikemminkin kahdelta puolelta kuin keskeltä. Samalla tavalla oksalaatti-ioneilla on kummallakin negatiivisella happiatomilla kaksi elektroniparia, jotka hyökkäävät helposti kahdelta puolelta minkä tahansa tielleen tulevan metalli-ionin kimppuun. Ja aivan kuten Sedanissa, lisää oksalaatti-ioneja seuraa, ympäröien metallia kahdella, kolmella tai neljällä oksalaatti-ionilla riippuen sen koosta.

tällä vaikutuksella voidaan poistaa ei-toivottuja rautayhdisteitä, erityisesti ruostetta, keittiötarvikkeista ja jopa marmorista. Haaskansyöjinä oksaalihappo tai oksalaatit ovat komponentteja monissa teknisissä puhdistusvalmisteissa ja nämä liuokset toimivat olettaen, että muodostuneet metalli-oksalaattiyhdisteet ovat vesiliukoisia ja siten helposti huuhtoutuvia.

ei niin kalsiumoksalaatti. Positiiviset kalsiumionit todella rakastavat negatiivisempia oksalaattihappiatomeja ja siinä määrin, että he eivät välitä, onko oksalaattihappiatomeilla negatiivinen varaus vai ei. Ei siis tapahdu ainoastaan pihtiliikettä eteenpäin kohti yhtä kalsiumionia, vaan myös taaksepäin kiinnittyen toiseen siihen suuntaan. Koska jokainen kalsiumioni on melko suuri, neljä oksalaatti-Ionia kerääntyy jokaisen metalli-ionin ympärille (rautaan verrattuna kolme), joista jokainen kiinnittyy kahteen muuhun kalsiumioniin toiseen suuntaan. Näin kalsiumoksalaatti kasvaa äärettömäksi verkostoksi, joka on täysin veteen liukenematon. Kun munuaisten läpi kulkee yhä enemmän kalsiumioneja ja oksalaatti-ioneja, kiteet kasvavat, kunnes tilasta tulee varsin kivulias.

mutta älä hätäänny, lukuun ottamatta joitakin hyvin erityisiä sairauksia, kalsiumionien ja oksaalihapon normaali tai jopa runsas saanti luonnollisista lähteistä ei näytä lisäävän munuaiskivien riskiä.

oksalaattien liukenemattomuudelle löytyy käyttöä myös tekniikassa. Harvinaisten maametallien eli lantanoidien merkitys kasvaa monissa teknisissä sovelluksissa. Usein niiden jalostuksen ja jalostuksen ensimmäinen vaihe on malmeista huuhtoutumisen jälkeen saostaa näitä alkuaineita oksalaateikseen, koska ne ovat kalsiumoksalaatin tavoin hyvin liukenemattomia.

onnetonta kohtaamistaan kalsiumoksalaatin kanssa lukuun ottamatta Napoléon III tunnetaan kemian historiassa margariinin kehityksen alkuunpanijana ja siitä, että hän ajoi edullista ja käytännöllistä menetelmää valmistaa teollisessa mittakaavassa alumiinia, joka oli hänen aikanaan kallein kaikista metalleista. Hän ei nähnyt tätä tavoitetta saavutettavan myöhemmin, mutta on huomattava, että kemikaalia, joka aiheutti hänelle niin paljon kipua, oksaalihappoa, käytetään myös kovan, kulutusta ja korroosiota kestävän oksidikerroksen – joka tunnetaan myös anodisoituna-valmistuksessa ja värjäyksessä, joka on nykyään hyvin tärkeä monissa alumiinisovelluksissamme.

Meera Senthilingam

niin terveys ja teollisuus yhdistivät. Lars Öhrström Ruotsin Chalmers Tekniska Högskolasta toi teille oksaalihapon munuaisia heikentävää kemiaa. Ensi viikolla Lars palaa mukanaan yhdiste, joka pystyy täysin suojelemaan itseään.

Lars Öhrström

on epäselvää, milloin ferroseenia valmistettiin ensimmäisen kerran, mutta näyttää siltä, että Prosessiteknikot ovat kirjanneet sen 1940-luvun lopulla ”keltaiseksi lietteeksi” putkia Union Carbide-krakkausyksikössä, jota käytettiin pienen hiilivetysyklopentadieenin valmistukseen disyklopentadieenistä.

se aiheutti melkoisen kohun, sillä aiemmin ei tunnettu stabiilia molekyyliä, joka koostuu vain hiilivedystä ja siirtymämetallista, ja yhdistettä voitiin pitää ilmassa huoneenlämmössä syttymättä itsestään. Se säilyi elossa myös sellaisten pahamaineisten organometallimolekyylien kuin veden, happojen tai emästen tappajien kohtaamisessa.

Meera Senthilingam

ja löydä tämän mahdollistava kemia ensi viikon kemiassa elementissään. Until then, thank you for listening, I ’ m Meera Senthilingam