Sukob stare i nove kemije u Hrvatskoj Raos, Nenad
Kemija u industriji; časopis kemičara i tehnologa Jugoslavije,
03/2021, Volume:
70, Issue:
3-4
Journal Article
Peer reviewed
Open access
Nova kemija, koja je u 20. stoljeću nastala kroz četiri revolucije (instrumentalnu, teorijsku, biološku i informatičku), pojavila se nakon Drugog svjetskog rata i u Hrvatskoj, ponajviše zahvaljujući ...školovanju naših kemičara u inozemstvu. To je dovelo do sukoba starih (tradicionalnih) i novih kemičara, ponajviše kemičara-teoretičara. Sukob se očitovao u dva vida: fundamentalnom, jer stari kemičari nisu prihvaćali da se u kemiji može istraživati bez laboratorija, i pragmatičnom, jer se pojavio problem vrednovanja znanstvenog rada brojem publikacija. Također se analiziraju posljedice sukoba kemičara-teoretičara i kemičara-eksperimentatora kao i razlozi njegova jenjavanja u 21. stoljeću.
New chemistry, the chemistry of the 20th century, developed through four revolutions (instrumental, theoretical, biological, and informational). This development was also evident in Croatia, especially after WWII, when many young Croatian chemists had been educated at British, American, but also Russian universities. This led to the clash of old, traditional (K. Balenović), and young, modern chemists (M. Randić, N. Trinajstić), who introduced theoretical (computational), quantum, and mathematical chemistry in Croatia. There were two aspects of the clash. The first was fundamental; traditional chemists were unable to comprehend chemical research without a chemical laboratory. The second, pragmatic aspect of the clash, materialized in scientometrics, i.e. discussions about the value of chemical research in terms of the number of published papers. Theoretical chemists, namely, published much more than their colleagues engaged in laboratory practice, mostly because of scarce resources and bad organization of scientific research in communist Yugoslavia (1945–1991).
Organske reakcije u vodi Dajana Gašo-Sokač; Valentina Bušić; Dora Zobundžija ...
Kemija u industriji; časopis kemičara i tehnologa Jugoslavije,
09/2023, Volume:
72, Issue:
9-10
Journal Article
Peer reviewed
Open access
Velik je izazov provoditi organske reakcije u vodi. U posljednjem desetljeću broj znanstvenih istraživanja koja se bave proučavanjem vode kao zelenog otapala nastavio je eksponencijalno rasti. Osim ...što je jeftina, voda nije štetna za okoliš, a ponekad daje potpuno neočekivanu reaktivnost u kemijskim reakcijama. Postoji širok raspon organskih reakcija koje se mogu odvijati u vodi: od uobičajenih oksidoredukcijskih reakcija, reakcija koje uključuju karbokatione, pericikličkih reakcija, reakcija prijelaznih metala itd. Organske reakcije u vodenom mediju primjenjuju se u kemiji ugljikohidrata i kemijskoj modifikaciji biomolekula. U novije vrijeme voda se upotrebljava kao medij u mikrovalnoj sintezi. Ovaj pregledni rad daje uvid u važnost ovog područja budući da se organske reakcije u vodi kao otapalu odvijaju po principima zelene kemije.
Pred 30. leti, natančneje spomladi leta 1992, je bila, v okviru Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo Instituta »Jožef Stefan«, ustanovljena Šola eksperimentalne kemije. Zaradi razvoja znanosti ...in interdisciplinarnih pristopov, je njen glavni namen približevanje kemije mladim generacijam in prikazovanje njene širše uporabe v vsakdanjem življenju. Šola eksperimentalne kemije tako ustvarja pomemben most med raziskovanjem in izobraževanjem ter aktivno prispeva k popularizaciji predmetnega področja v šolah.
Brojna su propitivanja potrebe rutinskog odstranjenja metalnog implantata nakon saniranja prijeloma kosti. Pretežita indikacija za odstranjenje jest slabljenje mehaničkih svojstava i pucanje ...implantata prije cijeljenja kosti. Cilj ovog istraživanja bio je ispitati mehanička svojstva osteosintetske pločice izrađene od standardnoga kirurškog čelika u simuliranim biološkim uvjetima. U istraživanju smo koristili implantate nehrđajućeg čelika 316L i pohranili ih kroz godinu dana u simuliranome biološkom mediju (engl. SBF – simulated body fluid). Analizirano je 48 pločica standardnoga kirurškog čelika podijeljeno u četiri skupine. Jedna je kontrolna. Ostale su bile uronjene u otopine različitih pH vrijednosti. Uronjene pločice testirane su nakon godinu dana, a kontrolna odmah na početku istraživanja. Tijekom godinu dana analizirala se promjena mikrostrukture uronjenih pločica skenirajući elektronskim mikroskopom (SEM) u pet navrata, a kontrolna grupa samo jednom. Na pločicama koje su bile u biološkim simuliranim uvjetima, bez obzira na pH medija, značajno je veći broj jamičastih korozija kod mjerenja nakon šest mjeseci i godinu dana. Nakon godinu dana pohrane u medijima različite pH mjerene su vrijednosti mehaničkog, statičkog i dinamičkog opterećenja pločica. Niti jedno načinjeno mehaničko testiranje nije pokazalo statistički značajnu razliku između kontrolne skupine pločica i onih koje su bile u biološki simuliranim uvjetima kroz godinu dana. Nepromijenjena mehanička svojstava istraživanih implantata, unatoč značajnim promjenama mikrostrukture nastale kao posljedica jamičaste korozije u biološki simuliranim uvjetima, otklanjaju vjerojatnost slabljenja pločice kao i indikaciju za njezino odstranjenje u tom vremenskom razdoblju.
Kako definirati organsku kemiju? Nenad Raos
Kemija u industriji; časopis kemičara i tehnologa Jugoslavije,
07/2022, Volume:
71, Issue:
7-8
Journal Article
Peer reviewed
Open access
Svi organski spojevi su ugljikovi spojevi, ali svi ugljikovi spojevi nisu organski spojevi. Prema kojim kriterijima treba odvojiti područja organske i anorganske kemije? Odgovor nudi razlikovanje ...prema osnovnim fizikalnim i kemijskim svojstvima te prema oksidacijskom stanju ugljika. Mali oksidacijski broj ugljika (OB ≤ 0) u organskim spojevima, “reducirani ugljik”, čini ih zapaljivima i podložnima karbonizaciji. Na kraju se vidi da se razlikovanje organske i anorganske kemije temelji više na konvenciji i tradiciji negoli na suštinskoj razlici tih dviju grana kemije.
Josip Franjo (ili Josephus Franciscus) Domin (1754. – 1819.) bio je hrvatski fizičar koji je predavao na sveučilištima u Győru i Pešti. Poznat je po knjizi Dissertatio physica de aeris factitii ...genesi, natura, et utilitatibus (Fizikalna rasprava o postanku, naravi i koristi umjetnog zraka) , Győr, 1784. U Raspravi je opisao više vrsta “umjetnog zraka”, što ih je većinom otkrio Joseph Priestly, a usto postupke i uređaje za njihovo dobivanje te – u drugom dijelu knjige – njihovu upotrebu. U ovom radu raspravlja se o Dominovom opisu eudiometra, uređaja za mjerenje sadržaja kisika (“deflogistoniranog zraka”) u plinskim smjesama njegovom reakcijom s “nitroznim zrakom”, dušikovim(I) oksidom (NO), što ga je izumio Priestley a usavršio Felice Fontana. Naročito je istražena veza “dobrote zraka” s flogistonskom teorijom i teorijom mijazama u Dominovoj Raspravi .
Josip Franjo (or: Josephus Franciscus) Domin (1754–1819) was a Croatian physicist, affiliated at the Universities of Győr and Pest, Hungary. He is noted for his book Physical Treatise on the Genesis, Nature and Utility of Factitious Air , written in Latin ( Dissertatio physica de aeris factitii genesi, natura, et utilitatibus ) and published in Győr in 1784. In his Treatise he described various kinds of “artificial air”, discovered mostly by Joseph Priestly, as well as methods and devices for their preparation, and – in the second part of the book – their usage. This paper discusses his description of the eudiometer, an apparatus for measurement of oxygen (“dephlogisticated air”) content of gas mixtures by its reaction with “nitrous air” (nitrogen oxide, NO), invented by Priestley and improved by Felice Fontana. Especially discussed was the need for measuring the “goodness of air” in relation to the phlogiston and miasma theories, as presented in the Treatise .
Hofmann-Löffler-Freytagova reakcija otkrivena je krajem 19. stoljeća, a munjeviti razvoj događa se posljednjih 20 godina. Primjenjuje se za stvaranje C−N veze na nesupstituiranim C−H pozicijama te za ...uvođenje pirolidinskih i piperidinskih prstenova na ekološki prihvatljiv način, bez upotrebe skupih metalnih katalizatora i uz vrlo učinkovite sinteze. U ovom pregledu prikazat će se računalne i eksperimentalne studije koje pokazuju fleksibilnost i mogućnosti optimizacije navedene metode s ciljem povećanja ekonomičnosti i smanjenja količine otpadnih tvari, po principima zelene kemije.
Od osnutka Zavoda za organsku kemiju Fakulteta kemijskog inženjerstva i tehnologije Sveučilišta u Zagrebu, koji je 1922. god. osnovao prof. dr. Ivan Marek, te kasnije preko djelovanja nobelovca ...Vladimira Preloga i brojnih uspješnih generacija organskih kemičara, vidljiv je utjecaj ne samo na znanstvenu djelatnost Zavoda nego i na cjelokupnu hrvatsku kemijsku zajednicu, osobito u području organske sintetske i medicinske kemije. Preparativnu organsku kemiju profesor Prelog držao je nužnom odrednicom studija, koja je zahvaljujući njegovu djelovanju u Zavodu (1935. – 1941.) ostala glavna okosnica znanstveno-istraživačkog rada. Od samog osnivanja u laboratorijima Zavoda odvijaju se istraživanja iz područja sintetske organske i medicinske kemije i fotokemije, stječu se znanstveni stupnjevi i obrazuju brojni organski kemičari, među kojima su danas mnogi priznati znanstvenici u Hrvatskoj i svijetu.
Since its establishment in 1922 by Professor Ivan Marek and through the work of Nobel Prize winner Vladimir Prelog, the Department of Organic Chemistry, Faculty of Chemical Engineering and Technology, University of Zagreb, showed strong impact, not only on scientific activities of the Department, but on the entire Croatian scientific community, especially in the domain of organic synthetic and medicinal chemistry. Preparative organic chemistry, thanks to the work of Professor Prelog (1935–1941), has remained the main scientific research activity in the Department. Since the formation of the Department of Organic Chemistry, research work in the field of synthetic organic and medicinal chemistry, as well as photochemistry, is carried out in its laboratories, scientific degrees are achieved and numerous organic chemists have been educated, many of whom are now recognised scientists in Croatia and worldwide.
Kemija i arhitektura Nenad Raos
Kemija u industriji; časopis kemičara i tehnologa Jugoslavije,
03/2022, Volume:
71, Issue:
3-4
Journal Article
Peer reviewed
Open access
Kemija je, kao i arhitektura, sintetička djelatnost: imajući u vidu funkciju budućeg proizvoda, one pronalaze konstrukcijska rješenja da bi postigle željenu formu. Razlika je, dakako, u njihovom ...objektu, jer arhitektura dizajnira građevine, a kemija molekule, njegovoj veličini (makroskopskoj – submikroskopskoj), fizičkoj naravi (klasični fizički sustav – kvantni sustav) i, najvažnije, u silama s kojima se dizajner (arhitekt, kemičar) hvata u koštac (gravitacija – elekromagnetske interakcije). U radu su dati primjeri inspiracije arhitekata kemijskim strukturama (Atomium) te primjene načela kemijske strukture u arhitekturi (geodetske kupole R. B. Fullera).
Biokataliza u doba zelene revolucije Milčić, Nevena; Findrik Blažević, Zvjezdana; Sudar, Martina ...
Kemija u industriji; časopis kemičara i tehnologa Jugoslavije,
05/2024, Volume:
73, Issue:
5-6
Journal Article
Peer reviewed
Open access
U dobu zelene revolucije sve više raste svijest o potrebi razvoja održivijih alternativa tradicionalnim industrijskim procesima. Gotovo svi industrijski procesi upotrebljavaju katalizatore koji su ...nerazgradivi i mogu biti štetni za okoliš. S druge strane, biokatalizatori su enzimi – molekule evoluirale u fiziološkom okruženju koje su u potpunosti biorazgradive, a u blagim reakcijskim uvjetima fiziološkog pH, temperature i tlaka okoline pokazuju najveću katalitičku aktivnost i učinkovitost. Biokatalizu ljudi primjenjuju još od starog vijeka u proizvodnji hrane poput sira, kiselog tijesta, piva, vina i octa bez znanja o pozadini procesa koji se odvija, a u posljednjih nekoliko desetljeća porasla je i njezina primjena u industriji, posebice u proizvodnji lijekova i kemikalija. Prepoznate su sve prednosti koje imaju biokatalizatori, poput njihove velike selektivnosti, velike specifičnosti prema supstratu i biorazgradivosti, te postaje sve jasnije da biokataliza može pomoći ispunjenju ciljeva održivog razvoja i implementaciji zelene kemije u industrijske procese s maksimalnim iskorištenjem resursa uz minimalno stvaranje otpada. Iako biokataliza ispunjava gotovo sva načela zelene kemije i potencijal biokatalizatora eksponencijalno raste razvojem inovacija i tehnološkog napretka, posebno u područjima biotehnologije i molekularne biologije, sama prisutnost biokatalizatora u kemijskom procesu ne podrazumijeva održivost procesa. Ekološku prihvatljivost, ali i ekonomsku isplativost, procesa je potrebno dokazati što ranije tijekom njegova razvoja praćenjem raznih procesnih pokazatelja kako bi se uštedjeli i vrijeme i novac.
In the era of the Green Revolution, awareness of the necessity to develop more sustainable alternatives to traditional industrial processes is growing. Nearly all industrial processes utilise catalysts that are nondegradable and potentially harmful to the environment. On the other hand, biocatalysts are enzymes – molecules evolved in a physiological environment – that are entirely biodegradable. Under mild reaction conditions such as physiological pH, room temperature, and pressure, they exhibit their highest catalytic activity and efficiency. Biocatalysis has been utilised since ancient times in the production of food items such as cheese, sourdough, beer, wine, and vinegar, without the knowledge of the background of the process. Over the last few decades, its industrial application has also increased, especially in the production of medicines and chemicals. All the advantages of biocatalysts, such as their high selectivity, high specificity toward substrates, and biodegradability, have been acknowledged. It is becoming increasingly evident that biocatalysis represents one of the key means to accomplish Sustainable Development Goals and to implement green chemistry in industrial processes, maximising the use of resources while minimising waste generation. Even though biocatalysis aligns with almost all green chemistry principles, and the potential of biocatalysts is experiencing exponential growth through the evolution of innovations and technological advancements, the mere presence of a biocatalyst in a chemical process does not imply sustainability of the process. The environmental acceptability, as well as the economic viability of the process need to be demonstrated as early as possible in its development by monitoring various metrics to save both time and money.
PDF
