Pregled posta

Adresa bloga: http://blog.dnevnik.hr/tehnickakultura

Marketing

ZANIMANJA U POLIMERSTVU - 8R. IZBORNA TEMA 6.1.2.

Opiši ulogu polimera

Polimeri ili plastične mase umjetni su materijali s mnogobrojnim svojstvima , a koriste se za izradu folija, cijevi, spremnika, brtvila, pneumatika i drugih dijelova za automobile, kućišta različitih aparata i strojeva, dijelova odjeće i obuće, igrački, premaza, ... U Hrvatskoj je davno uočena njihova važnost pa se godine 1936. počinju ozbiljnije izučavati na strojarsko-inženjerskom odjelu Tehničkog fakulteta u Zagrebu. Slijedi izgradnja značajnih proizvodnih kapaciteta u Splitu sa okolicom, Drnišu, Omišlju, Zagrebu, Ivanić-gradu, Kutini, Donjem Kraljevcu, Pregradi, Stonu, … U vrijeme tranzicije ova industrija je zbog niza nepovoljnih okolnosti pretrpjela velike gubitke. Pored važnosti nužno je naglasiti i nepovoljnu stanu. Pored zagađenja litosfere krupnim plastičnim otpadom u zraku i morima otkriveni su mikroskopski polimeri koju ulaze u hranidbene lance i uzrokuju pogubnu plastifikaciju biosfere.

Navedi zanimanja u kemijskoj industriji.

Zanimanja u kemijskoj industriji možemo podijeliti na srednjoškolska (kemijski tehničar, kemijski laborant, tekstilni tehničar, tehničar za preradu kože, operator kemijski h postrojenja) koja su vezana za neposrednu proizvodnju predmeta od polimera i visokoškolska (kemijski inženjer i inženjer kemijske tehnologije) koja su vezana za istraživanja novih polimera i organizaciju njihove proizvodnje.

Kemijski tehničar

Za to zvanje polaznici se osposobljavaju četverogodišnjim školovanjem u kemijskim ili prirodoslovnim školama (Zagreb, Split, Rijeka, Kutina, Varaždin, Slavonski brod). Uloga kemijskog tehničara je da organizira i izvodi ispitivanja kvalitete ili drugih traženih parametara materijala u kemijskom laboratoriju, posebno u slučajevima kad se radi o složenijim procedurama. Ukoliko radi s kemijskom laborantima onda im je nadređen. Može sudjelovati i u obradi tržišta savjetujući primjenu kemijskih proizvoda i prikupljajući povratne informacije. Nužno je cjeloživotno obrazovanje uz praćenje stručne literature i propisa. Više na stranici Filozofskog fakulteta.

Ekološki tehničar

Nakon obrazovanja koje traje 4 godine polaznik se osposobljava za praćenje zagađenosti biosfere. Sudjeluje u vođenju tehnoloških procesa u cilju što manjeg zagađivanja okoliša. Više na stranici Prirodoslovne i grafičke škole Rijeka.

Kemijski laborant

Za ovo zanimanje polaznici se osposobljavaju trogodišnjim školovanjem u kemijskim ili odgovarajućim strukovnim školama. U laboratoriju utvrđuje kemijski sastav sirovina, pomoćnih materijala, poluproizvoda, te vlastitih i drugih proizvoda. Rad se može podijeliti po fazama: preuzimanje naloga od rukovoditelja, pripremanje, izvođenje laboratorijskog ispitivanja, te određivanje svojstava materijala brinući se da je sve u skladu sa mjerama zaštite na radu. Na osnovu podataka koji su dobiveni mjerenjima održavaju se i eventualno korigiraju osnovni parametri koji utječu na tijek tehnološkog postupka: tlak, temperatura, vrijeme trajanje reakcije, … Uzorci i rezultati mjerenja arhiviraju se po propisanoj proceduri. Kvaliteta mjerenja bitno ovisi o čistoći laboratorijske oprema pa se po potrebi provodi dezinficiranje, dekontaminacija i sterilizacija. Više na stranici Filozofskog fakulteta.

Operator kemijskih postrojenja

Radi odgovorne poslove u neposrednoj proizvodnji sa ciljem što kvalitetnijeg proizvoda vodeći računa o eventualnim zagađenjima okoliša i sigurnosnim mjerama. Brine o dopremi sirovina, nadgleda tijek tehnološkog procesa i isporuku gotovog proizvoda. Svi relevantni parametri evidentiraju se prema proceduri i dostavljaju na pregled i ovjeru voditelju tehnološkog procesa. Više na stranici Filozofskog fakulteta.

Dipl. ing kemije (kemičari) – magistar kemije.

Diplomirani kemičari i srodni stručnjaci istražuju, unapređuju i razvijaju spoznaje, teorije i metode u raznim granama kemije: proizvodnja polimernih materijala, građevinskih materijala, lijekova, boja i lakova, herbicida, kozmetike, goriva i maziva, pripremu vode, tretiranje otpadnih voda, itd.
Više na stranici Filozofskog fakulteta.

DODATAK TEMI DOPRINOS HRVATSKE TEHNIČKE KULTURE SVJETSKOJ NA PODRUČJU KEMIJSKIH ZNANOSTI *****+

Josip Ruđer Bošković *****+

Njegovo područje znanstvenog djelovanja bilo je izuzetno široko. U ovom članku, uz kratku biografiju osvrnuti ćemo se na njegovu teoriju o primarnim elementima materije koju je objavio u djelu TEORIJA PRIRODNE FILOZOFIJE i paralele sa današnjim znanstvenim postavkama.

Ruđer Bošković se rodio 1711. godine u Dubrovniku od oca Nikole (Hercegovac iz okolice Ravnog) i majke Pave talijanskog porijekla. Osnovnu školu je završio u Isusovačkom kolegiju gdje je uočena njegova nadarenost pa je nakon toga poslan u Rim na dalje školovanje u Collegium Romanum. Tijekom školovanja ovladao je respektabilnim znanjima iz matematike, fizike, astronomije, optike, statike, geodezije, hidrotehnike, arhitekture i filozofije. Kao priznanje za uspješno znanstveno djelovanje primljen je u članstvo mnogih svjetskih akademija znanosti. Bio je predavač na sveučilištima i Rimu i Milanu, a u Parizu je, u francuskoj vojsci, ravnatelj djelatnosti na području optike. Vodeći institut i visokorangirana tehnička škola u Zagrebu nose njegovo ime.

TEORIJU PRIRODNE FILOZOFIJE objavljuje u Beču u kojem izlaže svoje viđenje primarnih elemenata materije u prostorno – vremenskom kontinuitetu koje je bilo temelj daljim istraživanjima strukture materije i teorije relativnosti. Mendeljejev ga naziva utemeljiteljem suvremenog atomizma, a Heisenberg naglašava važnost njegovih postavki o subatomskim strukturama materije. Bošković svoju teoriju nadovezuje na Leibnitzove postavke o primarnim točkama materije (monade) koje se po njemu dodiruju i na Newtonovo shvaćanje po kojem su čestice materije svrstane u hijerajhijske redove 1,2,3,4, … Točke višeg reda nastaju spajanjem točki nižeg reda sve do nastanka atoma. Primarni elementi materije po Boškoviću su bezdimenzionalne (neprotežne) točke bez mase iz kojih djeluju sile. Točke su grupirane po tri od kojih je jedna smještena na elipsi, a dvije su u njenim žarištima. Na odgovarajućoj maloj udaljenosti među točkama ne djeluju nikakve sile. Ako se udaljenost među točkama smanji pojavljuje se jaka odbojna sila čija vrijednost teži beskonačnosti i koja nastoji točke vratiti u poziciju kad ne djeluju sile. Ako se udaljenost među točkama povećava pojavljuje se jaka privlačna sila koja također potiskuje točke prema poziciji kada je sila nula. Privlačna sila brzo dostigne maksimum, a zatim naglo padne na nulu. Prelaskom u drugi hijerajhijski red situacija se ciklički ponavlja. Nakon određenog broja spajanja čestice dobivaju masu. Sila među česticama nadovezuje se na gravitacijsku silu i proteže se sve do galaksija.

Današnja znanost objašnjava strukturu materije i sila u prirodi pomoću STANDARDNOG MODELA koji se sastoji od 17 subatomskih čestica (kvarkovi, gluoni, elektroni, bozoni, mezoni, graviton, itd.) od kojih još nije potvrđen graviton-čestica bez mase koja je prijenosnik gravitacijske sile. Protoni 62% i neutroni 38% čine glavninu mase realnog Svemira, a formirani su neposredno nakon velikog praska iz kvark-gluonske plazme prvobitnom nukleosintezom i imaju bogatu dinamičku strukturu. Valentnu strukturu protona i neutrona čine tri kvarka tipa gore i dolje koja su pozicionirana blisko Boškovićevim postavkama za neprotežne točke primarne materije, a sile se ponašaju također prema Boškovićevom modelu s tima da danas znamo da je na udaljenosti među kvarkovima manjim od 0,5 fm ona odbojna, od 0,5 do 1 fm sila je privlačna sa maksimumom nešto iznad 10000 N. Od 1 do 2,5 fm jaka sila pada na nulu i više se ne pojavljuje. (fento metar ( fm) 10 E-15).
Vidi animaciju razmjene gluona među kvarkovima.



dijagram Boškovićeve sile

Valentni kvarkovi daju oko 1,2% mase nukleona, a dobili su je u trenutku formiranja posredovanjem Higgsovog bozona neposredno nakon velikog praska. ( Higgsov bozon je čestica velike mase koja je subatomskim česticama donirala masu. (Vidi također Higgsovo polje i Higgsov mehanizam, te otkriće u CERNU). Oko valentnih kvarkova egzistira oblak gluona koji je odgovoran za ostatak mase protona i neutrona (98,8%). Gluon je vrlo nestabilna čestica bez mase, ima ih 8 vrsta, a svaki se pojavljuje u 3 kromodinamična stanja (naboja), a ima slijedeću ulogu.

1. Razmjenom među kvarkovima stvara jaku silu, mijenja im kromodinamički naboj i ograničava im postojanje kao samostalne čestice unutar protona i neutrona.

2. Razmjenom između sebe samih također stvara jaku silu i to je razlog da unatoč što nema masu njegovo djelovanje kao samostalne čestice se ne proteže izvan protona i neutrona.

3. Gluon jakom interakcijom stvara virtualne parove kvark-antikvark koji se u vrlo kratkom vremenskom intervalu anihiliraju ponovo u gluon. Tako doprinosi nukleonskom impulsu u iznosu od 50%, a drugih 50% odnosi se na dinamički oblak gluona.

4. Gluonski oblak, iako gluon nema masu, doprinosi gotovo cjelokupnoj masi protona i neutrona, a ona nastaje iz kvantno kromodinamičke energije vezanja koju čine ukupna energija i ukupni zamah sustava prema specijalnoj teoriji relativnosti.

5. Gluoni mogu međusobnom interakcijom stvoriti kromodinamički neutralna vezana stanja - gluonije spajanjem tri različita naboja koji su figurativno označeni crvenom, plavom i zelenom bojom . To su u naravi nakupine kvantno kromodinamičke energije vezanja.

6. Gluon je odgovoran i za nuklearnu silu (yukawa) koja drži jezgru atoma na okupu indirektnom razmjenom između kvarkova u susjednim protonima ili neutronima. Nuklearna sila (ostatak jake sile) nastaje razmjenom pi- mezona i stvara potencijalnu nuklearnu energiju. Pi-mezon je nestabilna čestica sa masom i zbog toga ima kratki domet. Sastoji se od kvark-antikvark para među kojima se razmjenjuju gluoni i doprinose glavnini njegove mase.

7. Odvajanjem jake sile u vremenu 10 E-35 nakon velikog praska dolazi do formiranja gluona uz oslobađanje ogromne energije koja je izazvala naglo širenje Svemira (inflacija). Pojednostavljeno gledano Svemir se u vremenu inflacije širio brzinom većom od brzine svjetlosti. Međutim pošto se uz prostor širilo i vrijeme očuvana je teorija relativnosti.
Postoje teorije o temeljnim oblicima materije nižih hijerajhijskih redova od kvarkova.

a) Preoni su potencijalne subkvarkovske čestice ekstremne gustoće. Pretpostavlja se da imaju temeljnu jedinicu mase koja je 9 puta manja od mase elektrona. Međutim eksperimenti izvedeni na velikim hadronskim ubrzivačima koji bi mogli ukazivati na te strukture otkrili su vrlo snažne energetske mlazove (200GeV). Pojava se naziva maseni paradoks. Zamah takve čestice veći je 50000 puta od zamaha gore kvarka, a 400000 puta od zamaha elektrona. To se pripisuje ogromnoj obvezujućoj energiji koju bi takva čestica trebala imati. Također se pretpostavlja postojanje preonskih zvijezda dimenzija 0,1 do 1000mm sa masom 100 puta većom od mase Zemlje. Ove zvijezde su kandidati za hladnu tamnu materiju.

b) Strune, potencijalne još manje čestice imaju jednu dimenziju, ali i masu ( Planckova dužina i masa). Matematički model struna otkriva postojanje dodatnih 7 dimenzija čije su veličine toliko male da ih u realnom prostorno – vremenskom kontinuitetu ne primjećujemo. (vidi na Internetu Planckovu dužinu, masu i vrijeme).


Dr. Lavoslav (Leopold) Ružička

Rodio se 1887. godine u Vukovaru. Preci su bili češkog, hrvatskog i njemačkog porijekla. Međutim otac Stjepan je gajio izrazite hrvatske nacionalne osjećaje. To isto je vrijedilo i za Lavoslava koji je kršten kao Leopold i Stjepan, a koristio je krivo kroatizirano ime. Nakon rane smrti oca seli s majkom u Osijek gdje završava osnovnu školu i klasičnu gimnaziju. Nakon toga završava dvogodišnji studij kemije na Visokoj Tehničkoj školi u Karlsruheu. Zbog skromnih financijskih mogućnosti bio je prinuđen što je više moguće skratiti studij pa ubrzano radi na doktorskoj disertaciji te doktorira 1910. godine. pored toga radio je na izoliranju prirodnog insekticida piretina koji se i danas koristi u sintetskom obliku. Godine 1912. primljen je na mjesto asistenta na kemijskom odjelu Visoke Tehničke škole u Zurichu (ETH) gdje 1918. postaje docent, a 1923. god. profesor. Od 1926.-1929. god. profesor je kemije na Sveučilištu u Utrehtu. 1929. vraća se na ETH gdje mu je ponuđena katedra za organsku i anorgansku kemiju, te mjesto ravnatelja laboratorija za organsku kemiju. 1939. godine dobiva Nobelovu nagradu za kemiju. Renomirano profesorsko mjesto obnaša sve do mirovine 1957. godine kada ga zamjenjuje naš drugi dobitnik Nobelove nagrade za kemiju dr. Vladimir Prelog. Primamljive ponude za prelazak u SAD, te Zagrebačko i Zurichško sveučilište je odbio. Nakon umirovljenja djeluje kao savjetnik u kemijskoj industriji Sandoz AG u Baselu. Objavio je 582 znanstvena rada. ETH je poduprt prilozima švicarske kemijske industrije utemeljio Ružičkinu nagradu koja se dodjeljuje mladim švicarskim kemičarima za visoka postignuća. Umro je 1976. godine u Mammernu na Bodenskom jezeru. Ružička je dobio nagrade i priznanja mnogih kemijskih društava europskih država. U njegovoj rodnoj kući u Vukovaru otvoren je muzej, a Hrvatsko kemijsko društvo dodjeljuje mladim kemičarima Ružičkinu nagradu i održava Ružičkine dane. Veleučilište u Vukovaru nosi njegovo ime.

Dr. Vladimir Prelog

Rodio se u Sarajevu 1906. godine gdje živi do drugog razreda osnovne škole, a zatim sa obitelji seli u Zagreb i završava osnovnu školu i gimnaziju. Dva razreda gimnazije pohađa u Osijeku gdje su se preselili zbog očeve službe. Tu je i otkrio svoju sklonost prema kemiji i već sa 16 godina napravio eksperimentalni rad koji je objavljen u uglednom njemačkom znanstvenom časopisu " Chemiker zeitung". Studij kemije završava na Visokoj tehničkoj školi u Pragu, a godinu dana iza toga i doktorira. U Pragu dobiva i prvo namještenje u kemijskom laboratoriju. Uz tekuće aktivnosti poslije radnog vremena radi sa fakultetskim mentorima na znanstvenim projektima te objavljuje nekoliko zapaženih radova. 1935. godine prihvaća docentsko mjesto na Tehničkom fakultetu u Zagrebu, a zatim postaje i profesor. Surađuje sa farmaceutskom tvrtkom "Kaštel" (kasnije Pliva) na sintezi novih proizvoda, a posebno sulfonamida. Okuplja veći broj suradnika i zajednički objavljuju pedesetak znanstvenih radova u uglednim svjetskim časopisima. Kasnije su bili poznati kao zagrebačka škola organske kemije. Nakon okupacije Zagreba 1941. godine prestaju uvjeti za znanstveni rad pa Prelog emigrira u Švicarsku. Za to je iskoristio već ranije primljene pozive da održi predavanja u Švicarskoj i Njemačkoj. Profesor Ružička ga prima na ETH. Predano radi i objavljuje oko 400 znanstvenih radova, a 1957. zamjenjuje Ružičku na mjestu predstojnika Laboratorija za organaku kemiju. Prelogovi se učenici zapošljavaju na Tehničkom, Prirodoslovno-matemetičkon, Medicinskom i Veterinarskom fakultetu, te u razvojnom institutu Plive i u biokemijskom odjelu Instituta Ruđer Bošković. Mnogim omogućava dolazak u ETH gdje dobivaju vrhunsku znanstvenu edukaciju. Iz popisa priznanja vidljivo je da se radi o znanstveniku globalnog kalibra. Vladimir Prelog izabran je za člana Kraljevskog društva u Londonu, Nacionalne akademije za znanost Sjedinjenih država, Američke akademije znanosti i umjetnosti, Američkog filozofskog društva, Irske kraljevske akademije, Akademije znanosti Sovjetskog saveza, Akademije znanosti Italije te za člana njemačkog društva Leopoldina i HAZU. Tu su i brojni doktorati sveučilišta: Zagreb, Osijek, Pariz, Liverpool, Bruxelles, Cambridge i Manchester. Nagrađen je i najvećim znanstvenim Švicarskim priznanjem i kao kruna Nobelovom nagradom 1975. godine.
Hrvatsko kemijsko društvo uz potporu Plive dodjeljuje nagradu Vladimir Prelog, a visokorangirana prirodoslovna srednja škola u Zagrebu nosi njegovo ime. Dr. Prelog je umro Zuricku 1998. godine. Urna s njegovim pepelom prenesena je u Zagreb i položena u grobnicu HAZU.

Švicarska kemijska industrija

Švicarska ima snažnu farmaceutsku, kemijsku i parfumerijsku industriju. Središte je u Baselu, ali ona je zastupljena i drugdje sa ispostavama u mnogim državama. Dvije najveće farmaceutske kompanije Hoffmann-La Roche i Novartis imaju zajedno prihod oko 90 milijardi dolara. Dr. Ružička je u Sandozu i Firmenichu obnašao vodeće razvojne funkcije, a oba hrvatska nobelovca su dugi niz godina bili na visokim pozicijama u kemijskom obrazovanju pa svakako imaju značajan doprinos u ovim visokim postignućima.

Dr. Egon Matijević

Prof. dr. Egon Matijević je naš znanstvenik sa najdužom karijerom (rođen 1922.) koja i dalje traje. Uz visoka akademska postignuća dobio je i brojne nagrade i priznanja. Dugogodišnji je predstojnik katedre za kemiju Sveučilišta Clarkson (država New York) i direktor Instituta za koloidnu kemiju prve takve ustanove u SAD. Iscrpnu biografiju dr. Egona Matijevića pogledajte na stranici Sveučilišta u Zagrebu.



Post je objavljen 22.01.2013. u 18:50 sati.