Kemistit kutsuttuina alakouluun!

Suomalaisten Kemistien Seuran 100-vuotisjuhlan kunniaksi Päijät-Hämeen
Kemistejä vierailee hollolalaisilla alakouluilla maalis-huhtikuussa.
Pyrkimyksenä on innostaa koululaisia ihmettelemään erilaisia kemian ilmiöitä
ja herättää heidän luontaista uteliaisuuttaan.  Koululaiset tekevät
yksinkertaisia kemiallisia kokeita kemistien ohjauksessa ja opetustuokio on
koululle täysin maksuton.

Opetusluokaksi soveltuu parhaiten 4. luokkalaiset. Tilaisuudesta jäävä
muisto innoittaa nuoria tutustumaan kemian ihmeelliseen maailmaan myös
tulevina vuosina – toivottavasti.

Oppilaiden kommentteja:
– Oli kiva purskauttaa tulivuori.
– Kemia oli kivaa ja kiinnostavaa, koska sai tehdä koeputkijuttuja.
– Oli kivaa sekoitella aineita.
– Punakaali-indikaattorilla värinvaihto oli hauskaa.
– Joka ryhmällä oli eri tehtävä. Oli hauskaa, etteivät kaikki tehneet samaa.

Lisätietoja:

Eila Hämäläinen / eilaha@elisanet.fi
Arja Frilander / arja.frilander@gmail.com

Tarkkaa ja keskittynyttä työskentelyä.

Hyvin sujuu ja kivaa on.

Kemia on jännää!!!

 

Valtion rikkihappo- ja superfosfaattitehtaiden (Kemira) perustaminen

Suomen itsenäistyttyä huoltovarmuuskysymykset nousivat vahvasti esille. Keinolannoitteiden käyttö oli Suomessa merkittävästi vähäisempää kuin muissa Euroopan maissa. Vuoden 1918 sisällissodan aikana maassa syntyi ankara elintarvikepula, jonka toistuminen haluttiin estää kotimaisen keinolannoitetuotannon perustamisella.

Suomalainen elintarviketuotanto ei riittänyt 1800-luvulla turvaamaan maan ruuan tarvetta ja Suomessa koettiin 1860-luvun lopulla suuri nälkäkatastrofi, joka tappoi noin kymmenesosan maan väestöstä. Nälkävuosien seurauksena Suomeen rakennettiin kattava kruununmakasiinijärjestelmä, jonka avulla pyrittiin ehkäisemään vastaavan toistuminen. Maan elintarvikehuolto oli kuitenkin tuonnin varassa 1900-luvun alkuun tultaessa.

Suomen talous perustui toimimiseen Venäjän keisarikunnan talousjärjestelmän ohessa. Tärkeimmät kauppakumppanit Suomelle löytyi Pietarin talousalueelta, jonne vietiin esimerkiksi paperi- ja pahvituotteita, halkoja ja maitotaloustuotteita. Pietarin suurilta teurastamoilta tuotiin esimerkiksi luujauhoa Suomen peltojen lannoittamiseksi, sekä suuria määriä viljaa, josta Suomessa oli jatkuva pula.

Suomalainen maatalous perustui pitkälle vanhoihin työmenetelmiin huolimatta siitä, että 1830-luvulta lähtien maassa oli annettu maatalousalan koulutusta Mustialan opistossa ja useissa pienemmissä oppilaitoksissa eri puolilla maata. Keinolannoitteiden käyttö oli Suomessa merkittävästi vähäisempää kuin muissa Euroopan maissa.

Ensimmäisen maailmansodan aikana yhteiskuntarauha Venäjällä alkoi rakoilla ja keväällä 1917 maaliskuun vallankumouksen yhteydessä elintarvikkeiden kauppa rajan yli katkesi kokonaan. Kun Suomessa syntyi poliittisen liikehdinnän seurauksena maataloustyöväen lakkoja kesällä 1917, seuraavana talvena ja vuoden 1918 sisällissodan aikana maassa syntyi ankara elintarvikepula.

Aloitteita kotimaisen keinolannoiteteollisuuden rakentamiseksi tehtiin jo vuoden 1917 valtiopäivillä, mutta aloitteet eivät johtaneet käytännöllisiin toimiin. Suomen itsenäistyttyä ja maailmansodan päättymisen jälkeen Suomen huoltovarmuuskysymykset nousivat heti vahvasti esille maan talouselämää järjesteltäessä. Vaihtoehtona ollut liittyminen Saksan talousjärjestelmiin kaatui Saksan tappion ja sitä seuranneen talouskriisin johdosta. Strategiset tuotannon haarat oli saatava kotimaisiin käsiin.

 

Talvitie lähetetään ostosmatkalle Saksaan

 

Pian ensimmäisen maailmansodan päättymisen jälkeen Suomen kauppa- ja teollisuuskomissio teki uuden aloitteen rikkihappoteollisuuden käynnistämisestä maassa. Tämän seurauksena Yrjö Talvitie lähetettiin alkuvuodesta 1919 Saksaan tutustumaan mahdollisuuksiin tehdaslaitteistojen ostamiseksi. Investoinneista käyty keskustelu johti muun muassa Suomalaisten Kemistien Seuran perustamiseen.

Pellervo-Seuran ja Maatalousseurojen Keskusliiton edustajat tekivät vuoden 1919 valtiopäivillä aloitteen ”komitean asettamiseksi tutkimaan mahdollisuuksia valmistaa kotimaassa niitä apulantoja, joita maanviljelyksemme tarvitsee”. Keskustelu maan taloudellisesta ja tuotannollisesta itsenäisyydestä alkoi saada laajan kannatuksen.

Yrjö Talvitie sai Saksassa mahdollisuuden ostaa käyttämättä jääneen rikkihappo- ja superfosfaattitehtaan koneiston. Maatalousministeri Kyösti Kallio valtuutti lokakuussa 1919 Talvitien ja Berliinin lähettiläänä toimineen Juho Jänneksen ostamaan laitteet. Kauppa allekirjoitettiin vuodenvaihteessa 1919–1920. Tehtaiden johtoon asetettiin johtokunta, jonka puheenjohtajaksi kutsuttiin Wäinö Tammenoksa.

 

Ketjuteollisuuden ryhmä muodostettiin turvaamaan Suomen taloudellista itsenäisyyttä

 

Rikkihappo- ja superfosfaattitehtaiden sijoituspaikka Suomessa määräytyi raaka-ainetta tuottavan Outokummun kaivoksen liikenneyhteyksien mukaan. Norjalaisessa omistuksessa olleen Ab Outokumpu Oy:n ajauduttua käytännössä konkurssiin yritys valtiollistettiin vuonna 1920, ja sen tuotanto jatkui turvaten rikkikiisun tuotannon myös rikkihappotehtaan tarpeisiin. Rikkihappotehdas päätettiin sijoittaa Lappeenrantaan ja superfosfaattitehdas Kotkaan, jonka etuna oli valtamerilaivaliikenteen mahdollistava suursatama.

Tehtaiden vaatimat niiden raaka-aineiden ja tuotteiden kuljettamiseksi tarkoitetut rautatienrakennus- ja satamatyöt aloitettiin nopeasti, mutta Kotkan satamassa sattuneen tulipalon seurauksena superfosfaattitehtaan rakennustyöt viivästyivät. Kotkan tehdas valmistui syksyllä 1922. Lappeenrannan rikkihappotehtaan koneistot käynnistyivät samaan aikaan. Rikkihappo kuljetettiin superfosfaattitehtaille rautatievaunuilla.

Kuva: Wikipedia

1920-luvun kuluessa muodostettiin maan taloudellisen itsenäisyyden turvaamiseksi olennainen ketjuteollisuuden ryhmä, josta rikkihappo- ja superfosfaattitehtaat muodostivat keskeisen tekijän. Muita yhdessä toimivia strategisia tuotantolaitoksia olivat Valtion Ruutitehdas Vihtavuoressa, Imatran voimalaitos ja Outokummun tuotantolaitokset Kuusijärvellä ja Imatralla. Lisäksi valtion hoitoon otettiin joukko telakoita, lentokonetehdas Helsingissä, sekä kivääritehdas ja tykkitehdas Jyväskylässä.

Valtion omistamien liikelaitosten muuttamisesta osakeyhtiöiksi keskusteltiin koko 1920-luvun ajan. Lopullisen sysäyksen valtionyhtiöiden muodostamiseksi antoi syksyllä 1929 alkanut maailmanlaajuinen talouslama. Tämän seurauksena lakiesitys Outokummun, Imatran voimalaitoksen, Veitsiluodon ja rikkihappo- ja superfosfaattitehtaiden muuttamiseksi osakeyhtiöiksi annettiin loppuvuodesta 1931. Osakeyhtiöt muodostettiin joulukuussa 1933.

 

Kirjoittaja: Panu Nykänen

Siruteknologiasta väline tutkia lääkeaineiden aineenvaihduntaa?

Tiina Sikanen siirtää tutkimusryhmineen kemian operaatioita miniatyyrimittaan, toteutettavaksi mikrosiruilla, jossa kemian yksikköoperaatiot tehdään joko rinnakkain tai peräkkäin. Jopa kolikonkokoiselle sirulle mahtuu useita toimenpiteitä. Mikrofluidistinen teknologia tuo myös kustannussäästöjä.

Tiina Sikanen on innostunut mikrofluidistiikasta, jossa hän voi hyödyntää koulutustaan sekä farmasian tohtorina että kemian diplomi-insinöörinä.

Pyrkimys miniatyrisoida kemian perinteisiä analytiikan operaatioita

Farmasian tohtori, diplomi-insinööri Tiina Sikanen tutkii ja kehittää Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnassa tekniikoita, joiden avulla lääkeaineiden aineenvaihdunnan yksityiskohtia voi tutkia miniatyyrimittakaavassa.

”Tutkimme mikrofluidististen ja miniatyrisoitujen analyysisysteemien käyttöä lääkkeiden aineenvaihdunnan tutkimiseen ja lääkekehitykseen. Pyrimme miniatyrisoimaan kemian perinteisiä analytiikan operaatioita”, Sikanen kuvaa tutkimustaan.

Reaktiot tehdään mikrosiruilla, jotka ovat kooltaan kolikonsuuruisesta kämmenenkokoiseen. Reaktiot tapahtuvat mikrosirujen hiuksenohuissa kanavissa, joiden poikkileikkaus on 50-200 mikrometrin luokkaa.

Sirulle voidaan mahduttaa useita yksikköoperaatioita rinnakkain tai peräkkäin. Biokemiallinen reaktio, reaktiotuotteiden erotus ja rikastus ja lopulta yhdisteiden tunnistus voivat kaikki periaatteessa sijaita samalla pienellä sirulla. Käytännössä kuitenkin yhdelle sirulle valitaan vain pari kolme operaatiota.

”Mikrokanavia yhdistelemällä voimme liittää kemiallisen analyysiketjun eri vaiheita toisiinsa”, Sikanen selventää.

 

Mikrosiru voi näyttää vaikkapa tällaiselta.

Siruteknologia auttaa tutkimaan esimerkiksi lääke-lääke –vuorovaikutusten mekanismeja

Sikasen ryhmässä siruteknologian avulla on kehitetty entsyymireaktori, jossa entsyymit on kiinnitetty mikrokanavan pintaan kemiallisin ja biokemiallisin sidoksin. Tutkimusryhmä keskittyy sytokromi P450 –entsyymeihin, jotka vastaavat lääkeaineen ensimmäisen vaiheen muuntumisreaktiosta elimistössä. Kyseiset reaktiot ovat hapetus-pelkistys –tyyppisiä.

”Voimme kiinnittää mikrokanavan pintaan koko solun lipidikalvon, jossa sytokromi P450-entsyymit sijaitsevat. Entsymaattinen reaktio tapahtuu mikrokanavan pinnalla ja auttaa meitä tutkimaan esimerkiksi lääke-lääke –vuorovaikutusten mekanismeja”.

”Mikrofluidistiikan avulla voidaan myös ennustaa, millaisia muuntumistuotteita lääkeaineesta syntyy ja mitata, ovatko tuotteet toksisia. Jos reaktioissa syntyy useita tuotteita, mikrosirulle voidaan kytkeä laitteisto, joka erottaa tuotteet toisistaan. Sen jälkeen ne voidaan mahdollisesti myös tunnistaa sirulla”.

Erotusmenetelmistä Sikasen ryhmässä on tutkittu muun muassa elektroforeesia ja kromatografiaa.
”Erityisesti elektroforeesi on erinomainen miniatyrisoinnin näkökulmasta. Jopa minuutissa voidaan erottaa iso joukko yhdisteitä, mikäli ne sopivat erotettaviksi elektroforeesilla”.

Mikrosirut entsyymireaktoreina – Tiina Sikasen haastattelu

Entsyymireaktori voidaan tehdä jopa paperille

Tutkijoiden mielikuvituksella ei ole rajoja, sillä reaktori voidaan tehdä jopa paperipohjaiseksi. Tällaisesta on valokuva alla. Paperipohjaisella alustalla on yhteensä 24 hiuksenohutta mikrokanavaa, joissa reaktioita voidaan tehdä yhtä aikaa rinnakkain. Tätä paperipohjaista reaktoria Sikasen ryhmä on kehittänyt yhteistyössä Aalto-yliopiston professorin Patrick Ganen ryhmän ja Omya International Ltd:n kanssa.

Mikrofluidistista tekniikkaa kehitetään jäljittämään myös molekyyli-molekyyli –vuorovaikutuksia elimistössä

Ravinnon mukana altistumme huomaamattamme erilaisille lisäaineille ja samaan aikaan saatamme syödä myös lääkekuuria. Miten niin sanotut ylimääräiset kemikaalit vaikuttavat elimistössämme lääkeaineiden käyttäytymiseen? Vastausta ei täysin tiedä vielä kukaan, mutta Tiina Sikanen sai vuonna 2012 Euroopan tutkimusneuvostolta apurahan tutkiakseen ja kehittääkseen tekniikoita, joita tarvitaan näiden molekyyli-molekyyli –vuorovaikutusten tutkimiseen mikrofluidistiikan keinoin.

Tiina Sikanen kertoo molekyyli-molekyyli –vuorovaikutusten tutkimisesta

Tiina Sikanen alkaa pipetoida paperipohjaiselle sirulle.

Sirulla on 24 mikrokanavaa, joissa voi tehdä reaktioita rinnakkain.

Tiina Sikanen kertoo paperipohjaisesta reaktorista.

Tiina Sikasen tutkimusryhmä on mukana Strategisen tutkimuksen neuvoston rahoittamassa uudessa, professori Jari Yli-Kauhaluoman johtamassa SUDDEN-hankkeessa. Sikasen ryhmä pyrkii siruteknologian avulla syventämään ymmärrystä lääkkeiden ympäristöriskeistä.

Jutun toimitus ja valokuvat: Sisko Loikkanen

Juhlavuoden haalarimerkki

Kemian juhlavuodelle on suunniteltu oma haalarimerkki. Suunnittelutyö on tehty Helsingin yliopiston Kemistien ry eli HYKin toimesta ja merkin suunnittelija on Japanilainen opiskelija Miho Otaki. Suunnittelija luonnehtii merkkiä seuraavasti:

Erlenmeyerpullo jossa on 100 ml nestettä kuvastaa suomalaisten kemistien tekemiä, kuluneen sadan vuoden aikana kasaantuneita saavutuksia. Nämä saavutukset eivät lopu, vaan jatkuvat kauas tulevaisuuteen kuin pulloon tipahtavat pisarat. Kuvan taustalla nähdään kunniakas suomalainen siniristi.
The Erlenmeyer flask filled with 100 mL of liquid represents the accumulated accomplishments made by chemists in Finland over the past 100 years. This accumulation never ends but rather continues far into the future like the drop falling into the flask. On the background, one can see the honourable Finnish blue cross design.