Meera Senthilingam

deze week gaan we naar Frankrijk en ontdekken we een verbinding die de gezondheid van een zeer bekende commandant heeft aangetast Lars Öhrström

de eerste September 1870 was een grimmige dag voor Charles Louis Napoléon Bonaparte. In Sedan, een klein Frans stadje vlakbij de Belgische grens, raakte de commandant van het Franse leger, Patrice de Mac-Mahon, gewond en moest de zieke en zwakke keizer, beter bekend als Napoleon III, zich overgeven en zich als gevangene overgeven aan het ontembare Pruisische duo von Moltke en Bismarck. De oorlog van 1870 ging dus verloren en de machtsbalans van Europa draaide aanzienlijk naar het oosten, en we weten allemaal hoe dat eindigde.

Was dit alles te wijten aan de grote kristallijne afzettingen van calciumoxalaat die zich in de nieren van Napoleon hadden gevormd? Waarschijnlijk niet: het lijkt erop dat de oorlog verloren ging zodra hij werd verklaard vanwege Pruisische technische en organisatorische superioriteit.echter, de keizer was niet erg enthousiast om de wapens op te nemen in de eerste plaats, met een aantal van zijn adviseurs de belangrijkste oorlogsstokers. Hoe goed hij in staat was om ze te weerstaan en tegen te gaan terwijl hij werd belaagd door de zeer pijnlijke aandoening die bekend staat als nierstenen is moeilijk te weten.

Het is gemakkelijker om zich tot de nierstenen zelf te wenden, omdat deze gevoelig zijn voor gedetailleerde methoden van wetenschappelijk onderzoek, zoals röntgendiffractie. Ze worden gevormd door twee eenvoudige componenten, positieve calciumionen, Ca2+ en negatieve oxalaationen, waardoor een verbinding gemakkelijk genoeg gewoon bekend als calciumoxalaat.

oxaalzuur is het thema van deze podcast en de oxalaatanionen zijn wat je krijgt, samen met H+ ionen, wanneer je kristallen van dit sterke zuur oplost in water. Oxaalzuur is een klein molecuul met de formule C2O4H2, maar is misschien beter vertegenwoordigd als HOOC-single-bond-COOH: slechts twee carboxylzuurgroepen samengevoegd om het de eenvoudigste organische di-zuur te maken. U kunt deze chemische stof kennen als de verbinding die rabarber maakt hebben die speciale zure tang naar de smaak, maar het wordt ook gevonden in spinazie en een aantal andere groenten die de meesten van ons gelukkig eten. Het maakt ook deel uit van onze normale stofwisseling en komt volledig natuurlijk voor in ons lichaam.

Het is vernoemd naar een plant, de gewone houtzuring, een klein kruid waarvan de bladeren een duidelijke zure smaak hebben, die revitaliseert als je verdwaalt in het bos, en de Latijnse naam Oxalis acetosella heeft.

het meest kenmerkende kenmerk van dit kleine molecuul is zijn vorm. Het lijkt een beetje op twee Y ‘ s die aan elkaar zijn geknoopt door hun bases te overlappen. Koolstofatomen bevinden zich op de twee kruispunten en zuurstofatomen aan de vier uiteinden, waarbij de protonen (of H+ ionen) één voor één aan een van deze zuurstofatomen hangen. Bovendien is het volledig plat en wanneer het zijn protonen heeft verloren om het oxalaatanion te worden heeft het min ladingen op twee van zijn zuurstofatomen.de meeste technische toepassingen van oxaalzuur hangen af van zijn vlakheid en negatieve lading, net als de nierproblemen van Napoleon. In de aanloop naar de slag bij Sedan had von Moltke met succes het Franse leger aangevallen door een klassieke tangbeweging, die van twee kanten aanviel in plaats van in het midden. Op dezelfde manier hebben oxalaationen twee elektronenparen op elk van de negatieve zuurstofatomen die gemakkelijk, van twee kanten, elk metaalion aanvallen dat in zijn weg komt. En net als bij Sedan zullen er meer oxalaationen volgen, die het metaal omringen met twee, drie of vier oxalaationen, afhankelijk van de grootte.

dit effect kan worden gebruikt om ongewenste ijzerverbindingen, met name roest, uit keukengerei en zelfs marmer te verwijderen. Als aaseters zijn oxaalzuur of oxalaten componenten in veel technische reinigingsformules en deze oplossingen gaan er allemaal van uit dat de gevormde metaal-oxalaatverbindingen in water oplosbaar zijn en dus gemakkelijk kunnen worden weggespoeld.

niet zo calciumoxalaat. De positieve calciumionen houden echt van de meer negatieve oxalaatzuurstofatomen, en in die mate dat ze er niet om geven of de oxalaatzuurstofatomen een negatieve lading dragen of niet. Er zal dus niet alleen een tangbeweging naar voren zijn naar een calciumion, maar ook naar achteren, die zich in die richting aan een ander verbindt. Aangezien elk calciumion vrij groot is, zullen vier oxalaationen zich rond elk metaalion verzamelen (vergeleken met drie voor ijzer), die elk aan twee andere calciumionen in de andere richting hechten. Op deze manier zal calciumoxalaat uitgroeien tot een oneindig netwerk dat volledig onoplosbaar is in water. Naarmate meer en meer calciumionen en oxalaationen door de nier gaan, zullen de kristallen groeien totdat de aandoening behoorlijk pijnlijk wordt.

maar wees niet gealarmeerd, afgezien van enkele zeer speciale medische aandoeningen, lijkt een normale of zelfs hoge inname van calciumionen en oxaalzuur uit natuurlijke bronnen het risico op nierstenen niet te verhogen.

de onoplosbaarheid van oxalaten wordt ook gebruikt in de technologie. De zeldzame aardelementen, of lanthanoïden, worden steeds belangrijker in vele technische toepassingen. Vaak is de eerste fase van hun verwerking en raffinage, na een eerste uitspoeling uit de ertsen, het neerslaan van deze elementen als hun oxalaten, omdat ze, net als bij calciumoxalaat, zeer onoplosbaar zijn.naast zijn ongelukkige ontmoeting met calciumoxalaat, staat Napoleon III in de scheikundige geschiedenis bekend als de aanstichter van de ontwikkeling van margarine en voor het stimuleren van een goedkope en praktische methode om aluminium op industriële schaal te produceren, in zijn tijd de duurste van alle metalen. Hij zag dit later doel niet bereikt, maar het is opmerkelijk dat de chemische stof die hem zoveel pijn gaf, oxaalzuur, ook wordt gebruikt bij het maken en kleuren van de harde, slijt – en corrosiebestendige oxidelaag-ook wel bekend als geanodiseerde – coating die nu zo belangrijk is in veel van onze toepassingen van aluminium.

Meera Senthilingam

So health and industry samengebracht. Dat was Lars Öhrström van de Chalmers Tekniska Högskola in Zweden die u de nierafbrekende chemie van oxaalzuur brengt. Volgende week komt Lars terug met een compound dat zichzelf kan beschermen.

Lars Öhrström

Het is onduidelijk wanneer ferroceen voor het eerst werd gemaakt, maar het lijkt te zijn geregistreerd als een “geel slib” in de late jaren 1940 door procestechnici die leidingen inspecteerden in een Union Carbide cracker, die werd gebruikt bij de vervaardiging van de kleine koolwaterstof cyclopentadieen uit dicyclopentadieen.

Het veroorzaakte nogal wat opschudding, aangezien er voorheen geen stabiel molecuul bekend was dat alleen uit een koolwaterstof en een overgangsmetaal bestond, en deze verbinding bij kamertemperatuur in de lucht kon worden gehouden zonder spontaan te ontbranden. Het overleefde ook het ontmoeten van dergelijke beruchte moordenaars van organometaalmoleculen als water, zuren of basen.

Meera Senthilingam

en ontdek de chemie die dit mogelijk maakt in de chemie van volgende week in zijn Element. Tot dan, bedankt voor het luisteren, Ik ben Meera Senthilingam