Laupäev 3. detsember 2016

AS ÄRIPÄEV
Pärnu mnt 105, 19094 Tallinn
Telefon: (372) 667 0111
E-post: online@aripaev.ee

Mida õigupoolest teeb Eesti parim noor teadlane?

17. jaanuar 2008, 13:37

Presidendi kultuurirahastult tänavuse noore
teadlase preemia saanud keemik Ivari Kaljurand korraldab võistlusi. Paneb
omavahel võistlema erinevaid aluseid ning saab koostada tulemustest edetabeleid.

Tartu Ülikooli keemiainstituudis vanemteadurina töötav Kaljurand toob edetabelite koostamise praktilise poole selgitamiseks näite pallimängust.

Tegelikult sellist mängu veel ilmselt polegi olemas. Aga on kaks meeskonda, nagu jalgpalliski. Võistkonna kõik liikmed ei kanna mitte ainult ühist vormi vaid nad on ka samasuguse pallimänguoskusega, nagu oleks kloonimismasinast pärit. Väljakule hakatakse järjest palle viskama. Väljakult vabade pallide endale krabamine ja teise meeskonna käest pallide äravõtmine ning võimalikult suure osa pallidest oma meeskonna käes hoidmine ongi mängu eesmärk.

Iga meeskonnaliige saab hoida ainult ühte palli. Mõni aeg peale järjekordse koguse pallide mänguväljakule viskamist ja suurema sebimise lõppemist tehakse foto. Kohtunik loeb sellelt üle kummagi meeskonna liikmed kellel on pall ja kellel pole. Igalt fotolt leiab kohtunik kummagi meeskonna jaoks palliga ja pallita mängijate suhte ning nendest suhetest omakorda saab leida, kui mitu korda on üks meeskond pallide enda kätte haaramises ja enda käes hoidmises tugevam kui teine.

Et tulemus oleks ka statistiliselt usaldusväärne, sellepärast tehaksegi mitu fotot mängu jooksul. Lõpuks on väljakule visatud palle niipalju, et palle on jagunud kõigile mängijatele. Iga meeskond mängib sama mängu mõnede ligikaudu endatugevuste meeskondadega ja tulemustest saab koostada pingerea, mille aluseks on pallimänguoskuse koefitsient.

Selline lähenemine lubab hiljem liituda liigaga uutel meeskondadel ja juba paari mängu järel, kui on leitud endale sobiva tugevusega vastased ning saadud nii kaotusi kui võite on selle positsioon kõigi teiste suhtes teada.

Samasuguseid katseid teeb ta oma uurimisrühmas alustega olles ise kohtuniku rollis. Praeguseks on võistlema pandud üle 100 aluse. Reaktsiooninõusse pannakse kahte alust ning hakatakse vähehaaval lisama hapet.

Katseid ei saa teha tavalise laborilaua peal, sest mõned ained hakkaks õhuniiskusega reageerima ning tulemused poleks usaldusväärsed.

Seepärast tehakse neid spetsiaalses kapis, kus õhku pole, selle asemel täidab kappi inertgaas argoon. Keemik saab kapis kinnaste abil töötada ning katseid läbi viia.

Br¸nsted-Lowry teooria järgi hape loovutab vesinikuaatomi – prootoni, alus võtab endale prootoni külge. Kui molekul on võtnud lisaks ühe prootoni, siis tema elektronstruktuur ja molekulisisesed võimalikud energeetilised üleminekud muutuvad. Kasutades spetsiaalaparatuuri – spektrofotomeetriat – on võimalik jälgida neid muudatusi ning teada saada kui suur osa ainest on protoneerunud. Lahuse neeldumisspekter muutub, hiljem spektreid matemaatiliselt töödeldes on võimalik täpselt öelda, kumb alus on suhteliselt rohkem prootoneid juurde võtnud, ehk osutunud tugevamaks.

Selliseid võrdlusi teevad Tartu Ülikooli keemikud nii hapete kui aluste kohta ning mõtlevad välja uusi aineid pingeridade laiendamiseks. Kaljurand on rohkem olnud tegev alustega. Maailmas on väga palju uuritud hapeid ning aluseid vesilahustes, kuid mitmetes olulistes keemias laialt kasutatavates veest erinevates lahustites olid sellised mõõtmised seni suuresti tegemata.

Lisaks lahustele tehakse võrdlusi ka gaasifaasis, kus lahustit üldse pole. Seda tööd saab seni teha vaid välismaal – koostöölaborid on Jaapanis, Prantsusmaal, Hispaanias ja USAs, sest Tartus puudub sobiv massispektromeeter. Praegusesse keemiahoonesse see masin sisse ei mahukski, aga uues on selle jaoks sobiv ruum ettenähtud ning masin ise juba tellimisel.

Kui erinevaid aineid omavahel võrrelda, siis tekivad edetabelid või skaalad, millelt saab välja lugeda ainete tugevuse võrreldes teistega. Täpselt nagu pallimängude turniiritabelid.

„Kui teha selliseid võrdlusi paljude ainetega erinevates keskkondades, siis tekivad võrdlusread, millest on näha, kuidas nii aine struktuur kui ka keskkond mõjutab mingi aine omadusi,” rääkis Kaljurand.
Nende tööde tulemustega on Tartu keemikud jõudnud palju kordi Ameerika keemiaseltsi tipptasemel teadusajakirjade veergudele, mis on selle valdkonna uuringute tulemuste avaldamiseks parim koht.

Kuid mis on nendest võrdlustest kasu?

„Kui keegi hakkab sünteesima mõnd ravimit või uut materjali, siis on sageli võimalik neist ridadest näha, millise aluse abil saab soovitavat keemilist reaktsiooni aktiveerida. Sobiva tugevusega aluse puhul võib soovitud reaktsiooni saagikus olla suurem või näiteks tekib vähem kõrvalprodukte. Samuti võib nende võrdluste abil selgitada ainete endi omadusi. Ainete happelis-aluselised omadused ning sellealased uuringud asuvad teatud mõttes ühel keemia- ja uute materjalide uuringute alasel ristteel, paljud neis valdkondades tegelevad teadlased käivad mingis oma töö etapis sellelt läbi ja saavad liikuda edasi soovitud suunas. Mõned sõidavad peatumata läbi, teised peatuvad nurgapealses kohvikus ja uurivad kohvikupidajalt, kuhu teed viivad” ütles Kaljurand.

Igal aastal mõeldakse maailmas välja palju uusi happeid ja aluseid, aegajalt lisandub ka täiesti uusi ainerühmi. Osa uusi aineid on sellised, mis on küll välja mõeldud ja nende omadused arvutite abil modelleeritud, aga reaalselt neid pole olemas, sest veel ei osata neid teha. Igatahes töö lõppu pole veel näha.


Äripäev http://www.aripaev.ee/img/id-aripaev.svg
17. January 2008, 13:37
Otsi:

Ava täpsem otsing