Jun JUL OCT » 24 2008 2009 2010 » 4 captures 24 Jul 09 - 4 Sep 10

Close Help

Dny otevřených dveří 2008 - Ústav chemických procesů AV ČR

Již tradičně jsou na podzim na našem Ústavu dny otevřených dveří. Rádi Vám ukážeme naše pracoviště a předvedeme Vám náš výzkum!

Obecné informace:

Kdy: čtvrtek a pátek 6. a 7. listopadu 2008, 8:30 - 11:30 a 12:30 - 15:30

Kde: Areál Akademie věd ČR v Praze Lysolajích, Rozvojová 135, 165 02 Praha 6

Jak se k nám dostanete: Mapku naleznete zde. Pojedete-li městskou dopravou, jeďte autobusem č. 107 nebo 147 na zastávku Kamýcká a potom musíte ujít pěšky asi 300 m. Obě autobusové linky jezdí ze stanice  metra Dejvická, cesta autobusem trvá asi 12 minut.

Kontakt: Ing. Vladimír Ždímal, Dr., tel. 220 390 246, e-mail zdimalv@icpf.cas.cz

Návštěva je vhodná pro lidi od 3 do 100 let a bude zajímavá pro širokou veřejnost i pro experty. Můžete navštívit i jiné ústavy Akademie věd v lysolajském areálu (informace zde). Den otevřených dveří se koná v rámci Týdne vědy a techniky, který každoročně pořádá Akademie věd České republiky. Zajímají-li Vás fotografie z loňských Dnů otevřených dveří, nahlédněte zde.

Prosíme větší skupiny (školy ap.), aby nás o návštěvě informovaly předem a dohodly se s námi na přesném termínu návštěvy.

Těšíme se, že Vám budeme moci předvést některé z následujících témat:

Biosenzor je zařízení složené z biologické části (tj. enzymů, protilátek nebo i celých buněk), které slouží jako čidlo, a elektronického převodníku, který umožňuje detekci výstupního signálu z biologické části.Tímto signálem může být např. světlo (luminiscence), které buňky vyzařují v přítomnosti škodliviny, nebo barevné látky produkované buňkou do prostředí. Biosenzory jsou používány pro monitorování biotechnologických procesů, které jsou využívány např. pro výrobu antibiotik, enzymů, piva, kompostování či čištění odpadních vod. V těchto procesech biosenzory mohou být použity např. pro měření pH, koncentrace O₂, CO₂, sacharidů atd.

V naší laboratoři vás seznámíme s optickým senzorem, který se používá pro měření koncentrace kyslíku a glukózy (cukru) během kultivace bakteriální kultury v reaktoru. Uvidíte kultivace mikroorganismů ve volném médiu, na pevných médiích a v bioreaktoru a také živou kulturu bakterií pod mikroskopem. Ukážeme vám imobilizované bakterie jako části biosenzoru a seznámíme vás s možnostmi měření jimi produkovaného signálu.

Oxid uhličitý je za obvyklých podmínek plyn, ale po stlačení nad 73 atmosfér při teplotě vyšší než 31 ºC se stává účinným rozpouštědlem nepolárních látek. Toho se stále více využívá v technických oborech, protože oproti běžným rozpouštědlům je zdravotně nezávadný, nehořlavý, levný a v uvažovaných množstvích též neškodný pro životní prostředí. V průmyslovém měřítku se dnes oxid uhličitý uplatňuje jako rozpouštědlo při výrobě kávy a čaje bez kofeinu, chmelových extraktů pro pivovary, extraktů z koření, které se vyznačují koncentrovanou chutí a velkou trvanlivostí, rostlinných výtažků používaných v kvalitních kosmetických produktech a podobně.

V laboratoři superkritické extrakce uvidíte zařízení, na kterém pomocí oxidu uhličitého získáváme požadované látky ze sušených rostlin, a také ukázky extraktů.

Chemickou recyklací se rozumí rozložení PET na původní složky, tj. na kyselinu tereftalovou a na etylenglykol. K chemické recyklaci PET se přistupuje jako k podnikání a má tedy smysl jen tehdy, když přináší zisk. Stávající technologické postupy tuto podmínku bez dotací nesplňují. Proto se v dnešní době chemická recyklace neprovádí a PET se pouze využívá jako druhotná surovina, případně se využívá jen jeho energetický obsah (tj. spaluje se). Na základě technologického výzkumu jsme navrhli originální postup, který využívá elektrochemii pro separaci krystalické kyseliny tereftalové a etylenglykolu.

V laboratoři se seznámíte s technologií recyklace a budete moci pozorovat její jednotlivé kroky.
 

Účinkem laserového záření je možné provádět neobvyklé chemické přeměny, které jsou velmi specifické a které neproběhnou při jiných podmínkách. Tyto chemické přeměny lze uskutečnit převážně v plynném, ale také v pevném skupenství. Mezi přeměny v pevné fázi patří změna struktury polymerů. V plynné fázi může docházet k tvorbě nanorozměrných materiálů (kovů, anorganických sloučenin a kompositů), které nacházejí nové využití  v mikroelektronice a materiálovém výzkumu.

Návštěvník může shlédnout experimentální vybavení naší laserové laboratoře (infračervené a ultrafialové lasery a analytické přístroje).

Zplyňování biomasy a dalších alternativních paliv představuje nový trend získávání energie. Zplyňování je technologie, při níž dochází ke konverzi pevných uhlíkatých materiálů na hořlavé plyny. Vzniklý plyn lze využít pro výrobu tepla a elektrické energie ve spalovacích motorech, palivových článcích nebo mikroturbínách. Plynné palivo je pro spalování výhodnější než palivo pevné, protože lze snadněji odstraňovat škodliviny a spalování je možné snadněji řídit; to umožňuje lépe využívat primární zdroje energie.

Uvidíte fluidní zplyňovací reaktor a analyzátory pro stanovení složení plynu.
 

Texturní středisko ÚCHP se zabývá zkoumáním a popisem porézních materiálů z hlediska jejich mikrostruktury, tedy množství, velikost a rozdělení pórů (dírek). Metody, které využívají například rtuť či kapalný dusík, umožňují určování pórů o velikosti desetin nanometru. Nanometr je tak malá vzdálenost, že se do 1 metru vejde 10⁹ nanometrů, což je 1000krát milión. Toto množství je například tisíckrát víc než počet lidí žijících v Praze. Například do póru o velikosti třetiny nanometru se vejde molekula kyslíku, ale nevejde molekula vody. Na obrázku je ukázka porézního kovu.

Uvidíte unikátní přístroje umožňující měřit nanometrové póry a budete moci porovnat zdánlivě neporézní materiály s jejich mikrofotografiemi.

Moderní syntetická chemie se dnes neobejde bez použití katalyzátorů. Vlastnosti homogenních katalyzátorů, tedy takových, které jsou v reakční směsi rozpuštěné, lze ovlivnit vhodným výběrem (“šitím” na míru) z nepřeberného množství ligandů. Kromě ovlivnění rychlosti reakcí (aktivity katalyzátorů) nebo přednostního vytváření jen některých produktů (selektivita katalyzátorů) lze dnes výběrem vhodných ligandů také katalyzátory – komplexy přechodných kovů – účinně recyklovat a zvyšovat tak efektivitu procesů a snižovat zátěž životního prostředí.

Uvidíte, jak se v laboratoři připravují v inertní atmosféře argonu nebo dusíku komplexy přechodných kovů s vhodnými ligandy, jak se tyto komplexy charakterizují a jak se určuje jejich struktura.

Aerosoly jsou suspenze tuhých a kapalných částic ve vzduchu. Nejmenší částice jsou jen o málo větší než běžné molekuly, průměr největších přesahuje tloušťku lidského vlasu. Na váhu je jich ve vzduchu málo, obvykle méně než 0,000001 %, ale jejich vliv na řadu přírodních procesů je značný. Za všechny jmenujme tyto tři: 1) aerosolové částice jsou nutné pro existenci koloběhu vody v přírodě; 2) aerosoly v atmosféře výrazně ovlivňují tepelnou bilanci Země a tedy rychlost globálních změn klimatu; 3) zvýšené koncentrace aerosolových částic mají nevratný vliv na lidské zdraví. Aerosolová laboratoř se zabývá komplexním studiem chemických a fyzikálních vlastností aerosolových částic.

Přijďte se podívat na ukázku okamžité analýzy aerosolových částic, které vznikají při hoření svíčky nebo vonné tyčinky.

Všichni známe mikrovlnné trouby, ve kterých vaříme potraviny. Ovšem mikrovlny mohou být užitečné i pro řadu dalších věcí: lze je používat pro tavení skla, pro sušení knih z knihoven zasažených povodněmi nebo při recyklaci plastů, asfaltu, litiny ap.

Při návštěvě vám vysvětlíme, co to jsou mikrovlny a jak funguje mikrovlnná trouba. Dozvíte se, jestli jsou zdraví škodlivé. Uvidíte mikrovlnou pec na tavení skla, sušičku na knihy a další zařízení.

Propojením dvou vědeckých oborů - tradiční fotochemie a nedávno vzniklé mikrovlnné chemie vznikla nová oblast vědy, která otevírá široké možnosti využití poznatků z chemie a fyziky. Jedná se o studium společného vlivu ultrafialového a mikrovlnného záření na průběh fotochemických reakcí. S tímto tématem je úzce spojen pojem bezelektrodová výbojka, která emituje v mikrovlnném poli ultrafialové nebo viditelné záření. Je-li excitovanou složkou výbojek síra , je výsledné emisní spektrum podobné slunečnímu záření. Získané výsledky mají značný význam nejen pro rozšíření vědeckého poznání, ale rovněž nalézají uplatnění v průmyslových fotochemických procesech či v metodách degradace nežádoucích polutantů životního prostředí.

V laboratoři uvidíte, jak bezelektrodová sirná výbojka svítí v mikrovlnné troubě. Toto zařízení slouží k iniciaci fotoreakcí. Předvedeme vám sestavy pro chemické reakce, které pracují jak ve vsádkovém, tak průtočném systému.

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie patří mezi nejúčinnější a nejpoužívanější separační techniky. Nukleární magnetická rezonance zase poskytuje cenné informace o chemické struktuře zkoumané látky. Jejich spojením tak získáváme neocenitelný nástroj pro zkoumání nejrůznějších směsí přírodního i umělého původu.

Můžete vidět analýzu rybízového oleje nebo třeba obyčejného kuchyňského cukru.
 

Termodynamika je vědní obor zabývající se teplem a energií, jejich vzájemným vztahem a vlivem na okolí. V Termodynamické laboratoři Eduarda Hály se zabýváme výzkumem vlastností látek a jejich směsí. Často za extrémních podmínek, tj. za vysokých teplot a tlaků. Naším úkolem je např. zjistit, jestli se látky za daných podmínek navzájem mísí a jak se mění jejich vlastnosti se změnami teploty a tlaku. Smíchat kapaliny je snadné, ne každý si však uvědomí, že rozdělit kapalnou směs na čisté látky už tak snadné není. Výsledky našeho výzkumu slouží k poznání, jak to účinně a s nízkým vynaložením energie dělat.

Přijďte se podívat, jaké to je pod tlakem! Uvidíte aparaturu, ve které je možné vytvořit až 150x větší tlak než je tlak atmosférický.
 

Mikroreaktory se stále více uplatňují při výrobě kosmetických nebo farmaceutických látek. Při některých reakcích vznikají bublinky plynu a ty pak proudí reakčním prostorem. Tyto bublinky ovlivňují průběh chemické reakce a mohou snižovat účinnost mikroreaktoru. Proto filmujeme bublinky rychloběžnou kamerou a pak studujeme jejich vznik, pohyb a vlastnosti, abychom pochopili jejich chování.

Přijďte se podívat na bublinky proudící kanálkem tenkým jako vlas.