- Kus kasutatakse keemiat igapäevaelus?
- Millega tegeletakse erinevates keemia valdkondades?
Keemia igapäevaelus
Millest me oleksime tänapäeval ilma, kui poleks keemiat kui teadust? Näiteks puuduksid paljud ravimid ja vaktsiinid haiguste vastu, väetised suures koguses toiduainete kasvatamiseks, paljud materjalid, tootmis- ja transpordivahendid, elektrijaamad jt suurehitised, näiteks pilvelõhkujad. Võib oletada, et inimese keskmine eluiga oleks sellisel juhul 45 aastat ja Maal oleks 8 miljardi inimese asemel vaid 2 miljardit.
Mida uurib keemia?
Kõik eelnimetatu on siiski olemas ja seda seetõttu, et keemia on võimaldanud inimestel aru saada pisikestest osakestest ja ainetest, millest maailm koosneb.
Keemia on loodusteadus, mis uurib aineid ja nende muundumist, st muutumist teis(t)eks aine(te)ks.
Keemia tegeleb nii puhaste ainete kui ka ainete segudega. Puhas aine koosneb ainult ühe aine osakestest. Puhtad ained on näiteks destilleeritud vesi ja puhas kuld. Enamasti ümbritsevad meid aga ainete segud, mis koosnevad mitme aine osakestest. Näiteks kraanivesi on segu, sest vees on lahustunud väga paljud ained. Tahkete ainete segud on veel näiteks muld ja huulepulk.
- Osoon
- Väävel
- Alumiinium
- Destilleeritud vesi
- Pastapliiatsi tint
- Õhk
- Mineraalvesi
- Nahakreem
- Tee
- Suhkur
Mõtle
- Nimeta mõni looduses leiduv puhas aine. Miks on looduses puhtaid aineid väga vähe?
Lisalugemine
Kromatograafia
Puhtaid aineid on keeruline saada, kui segunenud ainetel on sarnased omadused. Üks levinud viis selliseid aineid eraldada on kromatograafia, mis põhineb ainete erineval võimel pinnaga seostuda.
Vastavalt kasutatavale pinnale eristatakse planaarkromatograafiat ja kolonnkromatograafiat. Planaarkromatograafias eraldatakse ained tasapinnal, näiteks paberil või mõnel spetsiaalsel plaadil. Kolonnkromatograafias kasutatakse toru, mille sisse või sisepinnale viiakse materjal, mis aineid seob.
Kromatograafiat saab kasutada näiteks sportlaste verest dopinguainete ja maasikatest putukamürkide avastamiseks ning mee päritolu tuvastamiseks.
Keemia meie ümber
Keemiateadmisi kasutatakse nii uute materjalide kui ka uute tehnoloogiate väljatöötamisel. Alates 2019. aastast valib IUPAC (Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit) igal aastal kümme kõige kiiremini arenevat keemiatehnoloogiat. Sellise nimekirja koostamise eesmärk on näidata, kuidas keemia panustab ühiskonna heaolusse ja kestlikku arengusse.
2023. aastal valis IUPAC nimekirja näiteks kantavate sensorite väljatöötamise ja plasti bioloogilise lagundamise. Mõlemad on väga tähtsad. Kantavad sensorid on tänapäeval juba levinud (nt diabeetikutel veresuhkru jälgimiseks), ent tulevikus võimaldab see tehnoloogia meditsiinitöötajatel inimese tervisenäitajaid reaalajas jälgida. Nii saab haigusi kiiremini diagnoosida ja seejärel raviga võimalikult vara alustada. Plasti lagundavad ensüümid avastati samuti juba aastaid tagasi, kuid tänapäeval suudavad need ensüümid lagundada plasti kuue nädala asemel paari päevaga.
Milleks õppida keemiat?
Keemia on lahutamatu osa meie igapäevaelust. Meid ümbritsevad ained ja ainete segud ning keemilised muundumised ehk reaktsioonid, mis toimuvad tihti meile märkamatult. Näiteks kaasnevad keemilised muundumised selliste eluks vajalike protsessidega nagu hingamine ja toidu seedimine. Samuti toimuvad keemilised muundumised näiteks toiduvalmistamisel ja puhastusvahendite kasutamisel. Keemia õppimine aitab mõista meis ja meie ümber toimuvat ning kujundab loodusteaduslikku maailmapilti. Peale igapäevaelu tulevad keemiateadmised kasuks veel paljudes valdkondades, näiteks hariduses, meditsiinis ja ehituses.
Järgnevalt tutvume mõne erialaga, kus kasutatakse keemiat.
Kriminalistika
Kriminalisti ülesanne on koguda, uurida ja säilitada kuriteopaigas leiduvaid asitõendeid. Näiteks eraldavad kriminalistid keemiliste meetoditega vereplekis sisalduva DNA ehk pärilikkusaine, mille järgi on võimalik inimesi tuvastada ja kinnitada nende viibimist kuriteopaigas. Inimese tuvastamiseks on loodud andmebaas, kus on 2023. aasta seisuga üle 20 miljoni DNA profiili, mida võrreldakse kuriteopaigast leitud DNA-ga.
Toidutehnoloogia
Toidutehnoloogia on põnev ja mitmekülgne valdkond, mis otsib vastuseid toiduga seotud küsimustele, näiteks kuidas asendada liha millegi keskkonnasäästlikuma ja odavamaga nii, et säiliks lihale omased tekstuuri-, maitse- ja lõhnaomadused ning et see oleks ka tervislik. Näiteks töötavad Eestis Toidu- ja Fermentatsioonitehnoloogia Arenduskeskuse (TFTAK) teadlased välja hernest valmistatud lõhefileed, millega jõudsid võistlusel XPRIZE Feed the Next Billion kuue parima sekka.
Biokeemia
Biokeemias saab õppida ja praktiseerida kõike alates ajukeemiast kuni ravimiarenduse ja analüüsimeetodite täiendamiseni. Omandatut saab kasutada teaduses, õppejõuna või biotehnoloogiaettevõttes. 2023. aastal pälvis Eesti parima ettevõtte tiitli just nimelt biotehnoloogiaettevõte Icosagen Cell Factory, mis töötab välja uusi ravimeid.
Konserveerimine
Konserveerimise eesmärk on säilitada kultuuriväärtusi, aeglustada esemete vananemisega kaasnevaid protsesse ja kõrvaldada kahjustusi. Näiteks konserveerivad Meremuuseumi konservaatorid Tallinna Vanasadama lähedalt 2022. aastal leitud keskaegset laevavrakki. Juba praegu on teada, et laeva ehitamiseks kasutatud puit langetati üle 600 aasta tagasi. Vraki puit- ja metalldetailid puhastatakse, eemaldatakse arheoloogilised esemed ning seejärel töödeldakse vrakki mitmesuguste ainetega, et see säiliks.
Ma tean, et
- Keemia on loodusteadus, mis uurib aineid ja nende muundumist, st muutumist teis(t)eks aine(te)ks.
- Puhas aine koosneb ainult ühe aine osakestest.
- Ainete segu koosneb mitme aine osakestest.
Küsimused ja ülesanded
- Milliste ainete või ainete segudeta ei saaks sa igapäevaelus hakkama?
- Nimeta mõni looduses leiduv puhas aine. Miks on looduses puhtaid aineid väga vähe?
- Arutle, millistel erialadel veel läheb vaja keemiaalaseid teadmisi.
- Kuidas sa puutud iga päev keemiaga kokku?
