Archief voor de ‘Materialen’ Categorie

Echt harde knallen

woensdag, december 15th, 2010 door Harm

UvA chemiehoogleraar Joost Reek tijdens de Kinderlezing van 12 december. Foto: Hanne Nijhuis | UvA

Nog een week of twee en dan mag het weer. Knallen, sissen en flitsen, kortom: vuurwerk afsteken. Alleen met goedgekeurd en netjes ingevoerd spul natuurlijk. Zelf een strijker knutselen in de schuur, dat is hoogst illegaalillegaal.

En toch hield Joost Reek, hoogleraar aan de Universiteit van Amsterdam, afgelopen zondag zijn jonge publiek voor: “als je wilt leren hoe je echt harde knallen maakt, moet je scheikunde gaan studeren!”.

Reek – ook bekend van zijn ‘explosieve’ presentaties tijdens UvA-voorlichtingsdagen – verzorgde zondag in Science Centre Nemo de laatste kinderlezing van 2010. Hij legde zijn jonge toehoorders (8-12 jaar) op aanstekelijke wijze uit hoe dat nou zit met vuurwerk. Waarom een pijl omhoog schiet, waar de kleuren vandaan komen en wat nou zo’n lekkere knal teweeg brengt.

Als de voortekenen niet bedriegen kan de UvA kan zich gaan opmaken voor een explosieve stijging van het aantal scheikundestudenten…

Kijk voor een verslagverslag van de lezing van Joost Reek op de site van de kinderlezingenkinderlezingen.

Meer over vuurwerkchemie bij KennislinkKennislink. Op de site van de brandweer vind je informatie over het veilig omgaan met vuurwerkveilig omgaan met vuurwerk.

Wist je dat? Urine zit vol fosfor.

donderdag, december 2nd, 2010 door Harm

Schilderij 'De alchemist op zoek naar de steen der wijzen' van Joseph Wright (1771), met Hennig Brand die fosfor ontdekt. De gloed in de kolf is zwaar overdreven.

De eerste die dat ontdekte was de Duitser Hennig BrandHennig Brand, handelaar en amateur-chemicus. Die onderzocht wat er zoal in urine zit, vooral in de hoop er goud in aan te treffen. Hij kookte enorme hoeveelheden urine (die hij via het leger kreeg) in tot een wittig goedje.

In 1669 probeerde Brand dit urineresidu flink te verhitten en daarbij stuitte hij op het element fosforfosfor. Het was een spectaculair experiment, dat gloeiende, lichtgevende dampen opleverde. Hij kon er flink geld mee verdienen tijdens allerlei festiviteiten, en daarom hield hij zijn ‘recept’ een tijd lang geheim. Later verkocht hij het.

WikipediaWikipedia (de Engelstalige) meldt dat Brand een luttele 120 gram fosfor verkreeg uit ongeveer 5.500 liter urine. Zijn methode blijkt tamelijk inefficiënt, want er zit wel tien keer meer fosfor in urine. Zoveel zelfs, dat vandaag de dag urine opnieuw in beeld is als bron voor fosfor. In Zutphen werd in oktober de eerste verwerkingsfabriekverwerkingsfabriek voor urine in gebruik genomen.

Het element dreigt op te raken, vooral omdat het in kunstmest wordt gebruikt. Er komt maar een fractie van de fosfor in de planten terecht, de rest spoelt weg. Juist omdat het voor planten zo’n cruciale voedingsstof is, zou een tekort aan fosfor de mondiale voedselproductie ernstig in gevaar kunnen brengen. Vandaar de pogingen om tot een duurzame fosforkringloop te komen en het element te recyclen.

De Zutphense urineverwerker haalde zelfs het NOS journaal:

Wist je dat? Straatstenen maken lucht schoner.

woensdag, oktober 27th, 2010 door Harm

Op de Castorweg in Hengelo liggen betonnen klinkers die vervuilende stikstofoxiden (NOx) uit de lucht ’slurpen’uit de lucht ’slurpen’. De bijzondere bestrating zuivert de lucht dankzij een laagje titaandioxide. Dat brengt – geholpen door UV-straling uit zonlicht  - een reactie op gang tussen de stikstofoxiden en zuurstof (in ruime mate in lucht aanwezig). De nitraten die daarbij ontstaan spoelen na een regenbuitje vanzelf weg. 

Stikstofoxiden onstaan onder andere in automotoren, bij de verbranding van benzine en diesel. Ze komen voor in smog, zoals hier in Peking. © Wikimedia Commons

Het idee stamt uit Japan, waar men er al sinds 1997 mee aan de weg timmert. In Nederland vonden de eerste experimenteneerste experimenten plaats op de Marathonweg in Vlaardingen.

Het huidige onderzoek in Hengelo wordt uitgevoerd door professor Jos BrouwersJos Brouwers van de Technische Universiteit Eindhoven. De resultaten zijn veelbelovend en producent Struyk Verwo InfraStruyk Verwo Infra mag zich inmiddels in internationale belangstellinginternationale belangstelling voor de luchtzuiverende betonklinkers verheugen.

Nobelprijs voor chemie die alledaags leven verbetert

donderdag, oktober 7th, 2010 door Harm

Eindelijk weer eens echte synthetische chemie in de prijzen. Dat was gisteren de overheersende reactie op de bekendmaking dat de Amerikaan Richard F. Heck en de Japanners Ei-ichi Negishi en Akira Suzuki dit jaar de Nobelprijs voor de ScheikundeNobelprijs voor de Scheikunde krijgen. Omdat ze, in de woorden van het Nobelprijscomité, het mogelijk hebben gemaakt ‘complexe moleculen te bouwen die ons alledaagse leven verbeteren’.

Dat zit zo. Het drietal oude heren (ze zijn alledrie ruim boven de zeventig) bedacht zo’n dertig jaar geleden een slimme manierslimme manier om koolwaterstofmoleculen aan elkaar te koppelen. Daarmee gaven ze chemici een waardevol instrument om grote, ingewikkelde moleculen te maken. Allerlei medicijnen en high-tech materialen die we vandaag de dag heel gewoon vinden, danken hun bestaan aan de ontdekking van de Nobelprijswinnaars.

In deze video van Periodic VideosPeriodic Videos wordt de Nobelprijswinnende ontdekking (in het Engels) uitgelegd.

Chemie redt Maya-muurschilderingen

donderdag, september 16th, 2010 door Harm

Italiaanse chemici zijn er in geslaagd de teloorgang van eeuwenoude Maya muurschilderingen een halt toe te roepen, bericht KennislinkKennislink deze week. De Italianen namen hun toevlucht tot tamelijk elementaire chemie en impregneerden de muur met nanodeeltjes van gebluste kalk.

Detail van een muurschildering in de Mayastad Calakmul op het Mexicaanse schiereiland Yucatan. Beeld: Wikimedia Commons

Dat de muurschilderingen in de ruïnes van de Mexicaanse Mayastad Calakmul in zo’n slechte toestand verkeerden ligt niet aan de gebruikte natuurverf, maar aan de muren zelf. Het kalksteen waaruit de Maya’s hun bouwwerken optrokken blijkt niet goed bestand tegen zwavelverbindingen uit de Mexicaanse lucht.  Daardoor verandert het kalksteen (dat vooral uit calciumcarbonaat bestaat) in gips (calciumsulfaat). Gips is zacht en spoelt weg bij contact met water. Zo verdwijnt de ondergrond achter de verf en dreigt de Maya-kunst verloren te gaan.

Eerdere pogingen om de muurschilderingen te beschermen hadden nauwelijks succes – in sommige gevallen werd het kalksteen zelfs extra aangetast. De Italiaanse onderzoekers van de Universiteit van Florence (Centrum voor Oppervlaktechemie) vonden het ei van Columbus: gebluste kalk. Dat reageert namelijk met kooldioxide uit de lucht weer tot calciumcarbonaat. Inderdaad: nieuw kalksteen. Een belangrijke vondst van de Italianen is om de gebluste kalk tot minuscule nanodeeltjes te vermalen. Die trekken door de verflaag heen en de gaatjes in de muur worden door de behandeling bijna vanzelf weer opgevuld. Al na een week was er verschil zichtbaar. Het lijkt er zelfs op dat de oude Mayaverf zich opnieuw aan de vernieuwde kalksteen kan hechten.

Restauratie van kunstwerken is ondenkbaar zonder chemie. Chemisch onderzoek geeft ook zicht op technieken die kunstenaars vroeger gebruikten. Kijk bijvoorbeeld eens op de site van Van Goghs atelierpraktijkVan Goghs atelierpraktijk waarover al eens eerder een blog verscheen. Of lees meer artikelen over onderzoek aan schilderijen bij KennislinkKennislink.

(K)leuren met chemie

vrijdag, augustus 27th, 2010 door Harm

Een kennismaking met chemie kan niet vroeg genoeg plaatsvinden. Niet voor niets trekken de medewerkers van de stichting C3stichting C3 week na week Nederland in voor chemie-projecten op basisscholen. Via Twitter kwam ik een tamelijk slinkse manier op het spoor om scheikunde bij kinderen onder de aandacht te brengen. Als het moet al op de crèche – zeg maar zogauw ze een krijtje kunnen vasthouden. Zodat ze later in plaats van ‘groen’ gaan denken aan bariumnitriet  Ba(NO3)2.

Ik citeer de verkoperverkoper van de krijtjes: “… when they take chemistry in high school and their teacher sets some gas on fire and it makes a green color and they ask the class what chemical it was your student will know it was Barium! Genius!”

Amerikaans enthousiasme, zullen we maar zeggen. Maar wel een leuk chemie-gadget.

Kogelvrije vla

dinsdag, juli 13th, 2010 door Harm

Altijd goed in ‘wat is chemie toch mooi’ verhalen: kogelvrije vesten. Dankzij supervezels als Kevlar, Twaron en Dyneema zijn ze licht van gewicht, soepel en dus draagbaar. Tegelijkertijd zijn ze stevig als het dikste harnas en stoppen ze zelfs van dichtbij afgevuurde kogels. Het Britse bedrijf BAE Systems blijkt er nu in geslaagd de stopkracht van de vesten nog verder te vergroten. Die verbetering is te danken aan een bijzondere vloeibare substantie, aangebracht tussen textiellagen van supervezels.

Het is een soort papje dat de prettige eigenschap heeft te verstijven bij snelle vervorming. Bij proeven met kogels die insloegen met een snelheid van meer dan duizend kilometer per uur bleek dat bijzonder nuttig. Een ‘vloeibaar vest’ met tien lagen Kevlar hield kogels aanzienlijk beter tegen dan een gewoon vest met maar liefst 31 lagen van de supervezel. Op een vrijgegeven video kun je de inslag van de kogels met elkaar vergelijken.

Lees de rest van dit bericht »

Groene paddenstoel wijst de weg

vrijdag, juli 9th, 2010 door Harm

Het is er vandaag misschien wat te warm voor, maar in deze zomer zullen weer veel vakantiegangers mooi Nederland op de fiets gaan verkennen. Van oudsher wijst  de roodwitte ANWB-paddenstoel hen daarbij de weg. Sinds kort is die er ook in een hypermoderne, ‘groene’ versie, gemaakt door het Haarlemse kunststofbedrijf NPSP ComposietenNPSP Composieten. De komende jaren zullen alle vijfduizend ANWB-paddenstoelen groen worden – aan de ‘binnenkant’ tenminste.

Volgens Chemie magazineChemie magazine is de nieuwe paddenstoel het eerste product uit vezelversterkt kunststof (composietcomposiet) waarbij zowel de vezel als de kunststof een natuurlijke oorsprong hebben. De milieubelasting van de biobased paddestoel is daardoor gering. De vorige versie werd gemaakt uit een synthetische kunststof en glasvezels, en die moest na zijn levensloop naar de afvalverwerker. De nieuwe paddenstoel gaat net zo lang mee, is energiezuiniger te produceren en kan daarna als grondstof dienen voor andere producten. En draagt zo bij aan de ultieme bewegwijzerde natuurbeleving.

Aramidevezel versterkt Stedelijk Museum

vrijdag, juni 25th, 2010 door Harm

De uitbreiding voor het Stedelijk Museum in Amsterdam kreeg al snel de bijnaam 'De Badkuip".

De aramidevezel is – letterlijk – een van de sterke staaltjes van de innovatiekracht van de Nederlandse chemische industrie. De supersterke kunststofvezelkunststofvezel, ontwikkeld door Akzo en bekend onder de merknaam TwaronTwaron, is onder andere te vinden in auto’s, beschermende kleding en het omhulsel van glasvezelkabels.

En straks ook in het Stedelijk Museum in Amsterdam, zo valt te lezen in een ANP-bericht dat onder andere verscheen op de websitewebsite van het Reformatorisch Dagblad. In de futuristische witte uitbreiding van het museum zorgen aramide- en koolstofvezels voor een sterke maar toch lichte constructie.

Overigens is het niet Akzo dat daar goede sier mee maakt, maar Teijin AramidTeijin Aramid. Het Japanse chemieconglomeraat Teijin nam in 2000 de activiteiten rond de supervezel over. ANP meldt goed nieuws van topman Gert Frederiks van het nog steeds in Arnhem gevestigde bedrijf. Frederiks verwacht dat de aramide-omzet aan het eind van dit jaar weer het niveau van vóór de mondiale economische crisis zal halen. Teijin Aramid produceert ongeveer 25.000 ton aramide, voornamelijk in fabrieken in Delfzijl en Emmen.

Kunstgras op het WK voetbal?

woensdag, mei 26th, 2010 door Harm
Koe. Credit: Dreamstime

Melissa Schalke | Dreamstime

‘t Is maar hoe je ‘t bekijkt. Volgende maand spelen de beste voetbalteams van de wereld in alle Zuid-Afrikaanse stadions op echt gras. Van dat spul dat koeien ook eten. Toch spelen de teams van onder andere Italië, Ivoorkust, Frankrijk en Argentinië op velden waarin ook kunststofvezels verwerkt zijn. In de nieuw gebouwde stadions van Nelspruit (Mbombela)Nelspruit (Mbombela) en Polokwane (Peter Mokaba)Polokwane (Peter Mokaba) ligt namelijk een grasmat met 40.000 kilometer kunstvezel. Dat is een hoeveelheid waarmee je de aarde éénmaal zou kunnen omspannen.

De kunstvezels, twinting miljoen per veld, werden bij de aanleg zo’n twintig centimeter diep in de grasmat geïnjecteerd. Inmiddels hebben de wortels van het natuurgras zich met de kunstgrasvezels verstrengeld. Daardoor zijn de graszoden tot een stabiel en vlak veld verankerd. De natuurlijke grasvezels zijn zo goed beschermd tegen tackles en slidings, stelt de Nederlandse producent DessoDesso. Bovendien zorgen ze voor een betere afwatering.

Omroep Brabant maakte een reportage over de innovatieve grasmat: