Kémia

Benke Tamás személyes oldala

Ez az oldal egyik legfőbb érdeklődési területemen, a kémiában való „kalandozásaim” történetéről és eredményeiről szól. Elsősorban szerves és szervetlen preparatív, valamint klasszikus analitikai kémiával foglalkozok.

„Magányos kutató” lévén sosem törődtem a publikációval (vagyis azzal, hogy másokkal megértessem, amit csinálok), ezért különféle kísérleti tapasztalataim nyomai megmaradtak a jegyzőkönyvek, hevenyészett összefoglalók és puszta gondolati építmények szintjén.

Ezeket érthető formába öntve, és kiegészítve jelenlegi vizsgálataim eredményeivel, fogom a későbbiekben közzé tenni.

Eredmények

Az alábbi cikkelyek tartalmazzák az egyes kutatási területeim leírását.

Formaldehid- és metanol-kimutatási módszerek

Egy gimnazista osztálytársam megkérdezte: hogyan lehet otthon pálinkát főzni, illetve annak során a metanol-tartalmú, egészségre ártalmas párlat-frakciót, a „rézelejét” biztonságosan elválasztani?
Mivel a kérdés második részére nem tudtam azonnali választ adni, vagyis nem ismertem módszert a párlat metanol-tartalmának (egyszerű) kimutatására, elkezdtem részletesebben foglalkozni vele, s azóta szinte szenvedélyemmé vált, hogy a formaldehid érzékeny és szelektív kimutatására szolgáló módszereket kutassak fel a szakirodalomban, illetve magam fejlesszek ki néhányat.
A kutatás (eddigi!) legintenzívebb szakasza 2004 és 2005 között folyt, aminek eredményét 2006-ban Sárospatakon, a XI. Országos Diákvegyész Napok alkalmával „prezentáltam”:
Az utóbbi években a szeszpárlatok összetételének elemzése gazdaságilag is jövedelmezővé vált, így joggal remélhetem, hogy módszerem a további fejlesztések lezárulása után a piacon jól értékesíthető lesz.

Színezékek vizsgálata

Mivel a formaldehid-kimutatásnál alkalmazott klasszikus szerves kvalitatív félmikro-analitikai eljárások többnyire színreakción alapulnak, s általában karbénium-ionos vagy kinoidális szerkezetű színezékek keletkeznek, felébredt érdeklődésem e vegyületek előállítása és reakciói iránt. A nehezebben hozzáférhető anilin és fukszin helyett egyszerű golyóstoll-tintával próbáltam formaldehid-kimutatási eljárást kidolgozni, sikertelenül.
Mivel azonban eddigre már megtudtam egyet-mást e vegyületekről, és korábban már készítettem egy töltőtollak (metilénkék) tintájának eltüntetésére alkalmas folyadékot, felmerült egy, a golyóstollakban lévő triaril-metán színezékeket eltüntető „tintaölő” kifejlesztésének lehetősége. Sajnos az ez irányú kísérleteim a formaldehid-kimutatás nagy időigénye miatt csak mérsékelt eredményre vezettek, azonban innentől datálódik az érdeklődésem a (természetes és mesterséges) szerves színanyagok iránt.
A kutatás közben beneveztem a 15. Országos Ifjúsági Tudományos és Innovációs Versenyre, melyen 3. helyezést értem el. Ezt elsősorban a zsűri jóindulatának köszönhettem, mellyel a kutatási témám iránti lelkesedésemet, valamint annak logikus kifejtését illették, komoly eredmények híján.
(Sajnos egyetemi „karrieremmel” nem szolgáltam meg ezt az előlegezett bizalmat, azonban remélem, hogy jövőbeni eredményeimmel legalább a saját lelkiismeretemet megnyugtathatom!)
A versenyre leadott „kutatási zárójelentésemben” részletesen bemutattam a golyóstollak tintáinak elszíntelenítésére kidolgozott módszeremet, annak elméleti hátterével, és bizonyos reakciókinetikai megfontolásokkal együtt.
Remélem, hogy soron következő kutatásaim végeztével részletesebben és érthetőbben fejthetem majd ki azokat a „sejtéseket”, melyek akkor épp csak említésre kerültek!

Természettudományos oktatási koncepció

2010-ben, a szakiskolából (Petrik) kikerülve, másfél évtizednyi köz- és felsőoktatási élményeim alapján megpróbáltam hozzászólni az akkor formálódó természettudományos oktatáspolitikai koncepcióhoz. Elkészítettem egy kiáltványt, melyben személyes példákat is felhasználva rámutattam, hogy a hazai természettudományos oktatás elégtelenségeinek oka a gyakorlati megközelítés - vagyis kísérletezés - hiánya.
Kiáltványom eljutott Hoffmann Rózsához, Csermely Péterhez, az MTA vezetőségéhez ill. egyéb személyekhez is. Nem hinném, hogy túlzott hatást gyakorolt volna rájuk, de ez nem az én hibám. „Dixi et salvavi animam meam!” - mondhatom ezúttal is.

Kémiai vizsgálataim története

Kisgyerekként, három-négyévesen azzal szórakoztam az unokatestvéremmel, hogy a nagymamám kozmetikumait (arckrémeket, testápolókat, samponokat stb.) mindenféle kombinációkban összekevergettem, és kis edénykékbe töltöttem, amiket innen-onnan gyűjtögettem össze. Ennek szegény nagymamám nem örült túlságosan, mert a (drága) kenőcsök meg a többi keverék állandóan elfogytak.

Odáig jutottam, hogy négyévesen, Mikulásra, kértem az édesanyámtól egy laboratóriumot. Egy kémiai laboratóriumot. Fogalmam sem volt róla, hogy ott milyen munka folyik, de elképesztően izgalmasnak találtam mindent, amit arról megtudhattam (ilyen dolog nem volt sok). Ma már nevetek ezen, és egy kicsit szégyellem is, hiszen egy négyéves kisfiú, a legtöbb esetben, még nem tud érdemi munkát végezni egy laboratóriumban; de az tény, hogy a szüleim, ha laboratóriumot nem is, de egy jó kézimérleget vettek nekem Mikulásra.

Bár nem erre számítottam, azért örültem neki. Nem értettem ugyanis, hogy mi szükség van mérlegre egy laboratóriumban. Hiszen azt a konyhában használják; már ahol van. Ezen is látszik, hogy jóformán semmilyen kémiai ismerettel nem rendelkeztem, hiszen a pontos mérleg a kémikus legféltettebb kincse.

Édesapámnak volt még egy 50 ml-es mérőlombikja, azt is megkaparintottam. Kaptam még kb. négy dugattyús pipettát is, melyek üvegből, rozsdamentes acélból és porcelánból voltak, gumitömítéses dugattyúval; nagyon szép darabok voltak, de mivel nem vigyáztam rájuk, egy kivételével, amit sikeresen elhagytam valahol, mindet összetörtem vagy eltörött. Leginkább biológiai célokra voltak alkalmasak, anyagukból (acél és gumi) adódóan ugyanis igen sok vegyszer reagált volna velük, és így, alapvetően kémiai úton, károsította volna őket.

Ezután befőttesüvegben próbáltam vizet forralni, mint lombikban, aminek az lett az eredménye, hogy szétpattant a kezemben.

Ezt követően, körülbelül öt és féléves koromban azzal ütöttem el néha az időt, hogy az édesapámtól kapott mérőlombikban különféle növények főzeteit készítettem el, amiből ma már csak azt szűrhetem le tanulságként, hogy ezt a lapos fenekű üvegedényt is lehet nyílt lángon óvatosan melegíteni, bár semmi értelme, hiszen ilyenkor hónapokra vagy örökre „elveszítheti a pontosságát”, a hőtágulás miatt. Vagy egyszerűen szétreped, ha vastag falú.

Hetedikes koromban a kémia intézményes oktatását megkezdték számomra, nem túlzott sikerrel, ugyanis nem érintett meg még akkoriban. Nyolcadikban viszont hihetetlenül jó kémiatanárom volt, igen érdekes ember. Hatására egy év alatt úgy megszerettem a kémiát, hogy elhatároztam, hogy ezzel szeretnék foglalkozni a továbbiakban. Mikor jelentkeztem a gimnáziumba, az emelt szintű angol szekcióba, ez a döntés még nem tudatosult bennem, de hamarosan nyíltan megállapítottam.

Rendszeres, tehát normálisan dokumentált kémiai vizsgálatokat 2001. decembere óta végzek, amikor is az ismert „Clementoni” gyártmányú kémiai kísérleti készletet kaptam szüleimtől ajándékba. Miután az összes benne szereplő kísérletet elvégeztem, elkezdtem kémiai tárgyú könyvek, valamint eszközök és vegyszerek beszerzését. Az alapfokú laboratóriumi ismereteket Balázs Lórántné, Sztrókay Kálmán, Dzsida László, Dr. Lengyel Béla és a Rózsahegyi-Wajand szerzőpáros munkái segítségével sajátítottam el.

Eleinte az emeleti fürdőszobában kísérleteztem, majd szüleim nyomására a pincébe kényszerültem költöztetni a laboratóriumomat. Itt egy kiszuperált farostlemez asztalon helyeztem el az eszközeimet és anyagaimat, aminek következtében az asztal felületén idővel sajátos domborzati és vízrajzi viszonyok alakultak ki, a különféle vegyszereknek a műanyagra és a faszerkezetre gyakorolt deformáló, oldó, nedvszívó-felduzzasztó stb. hatásai miatt.

Megelégelve az áldatlan állapotokat és különösen azt a körülményt, hogy egyre gyarapodó eszközeimet megfelelő rögzítő állvány híján nem tudtam készülékekké összeépíteni, nagyarányú fejlesztésekre határoztam el magam. Ezek 2002. októberében kezdődtek és 2004. szeptemberében zárultak le.
Ennek keretében a pince egy részét kimeszeltem, az elektromos hálózatot átalakítottam, tároló bútorokat szereztem be eszközeim és vegyszereim számára, a kísérletező-asztalt felújíttattam és lecsempéztettem, valamint a helyiség egyik sarkát is. Ebbe a sarokba vegyifülkét építettem, azt elszívóval láttam el, valamint az ablakokra szúnyoghálót tettem, stb..

Amíg el nem készültem, szerencsém volt Kóczán György peptidkémikusnak az ELTE - MTA Peptidkémiai Kutatócsoportján belül működő laboratóriumában kísérletezni. Ez volt életem egyik legszebb korszaka, melyre, és György barátom hihetetlenül inspiratív alakjára mindig a legnagyobb szeretettel emlékezek.

2004-ben ismeretségünk megszakadt, ekkorra azonban már rendelkezésre állt otthoni eszközparkom, hogy a közösen megkezdett formaldehid-kimutatási kutatást folytassam, illetve kiterjesszem a színezékekre.

Mivel az eredmények bíztatóak voltak, utolsó gimnáziumi évemben (2005-2006) engedélyt kaptam, hogy az ottani laboratóriumot használjam. Mivel ekkor különböző tanórákról, melyeknek az előttem álló érettségi szempontjából már nem volt jelentőségük, elengedtek, az iskolában töltött időm jelentős hányadát a laborban töltöttem; így az (otthoni) szabadidőm mellett még több lehetőségem volt folytatni kutatásaimat. Erre szükség is volt, a versenyek határidői miatt, melyekre jelentkeztem.

2006 nyarára egy kissé elfáradtam, nemcsak az érettségi miatt, hanem az olykor reggel 8-tól este 6-ig tartó iskolai kísérletezésekben (és tanulásban). Úgy döntöttem, egy kicsit félreteszem a kémiát. Ez nem az érdeklődés lankadásából fakadt: egyszerűen fizikailag kimerültem - no meg persze agyilag is.

Sajnos a leállásom túl jól sikerült. Az ELTE kémia szakára iratkoztam be, ami súlyos melléfogásnak bizonyult. Egyrészt nem voltam tisztában vele, mit követelnek meg az egyetemen, nem voltam elég fegyelmezett, hogy helytálljak. Ebben része volt talán annak is, hogy addigra már jó háromnegyed éve mást sem csináltam, mint amit akartam: kísérleteztem. Visszatekintve, jobb lett volna, ha egyetem előtt elmegyek dolgozni vagy neadj' Isten elvisznek katonának - mert a rendszeretet nagyon hiányzott.

Másfelől - nem voltam azért sem annyira trehány, sem annyira ostoba, hogy ne tudtam volna zökkenőmentesen járni az egyetemi „hopszpolkát” - hogyha ebben az oktatók is partnerek lettek volna.

Hiába érdekelt gyermekkoromtól a kémia, hiába értem el benne a magam kis kezdeti eredményeit: nagyszerű oktatóim puszta látványa meggyőzött arról, hogy belőlem diplomás vegyész az életben nem lesz. Feltéve, ha ehhez velük kell együttműködnöm. Azóta is, ha rájuk gondolok, pofozkodni támad kedvem... (A saját honlapomon hadd legyek már őszinte! ;)

A kémiában ekkor való megtorpanásomnak azonban valójában semmi köze sem volt sem a kémiához magához, sem az arról szóló egyetemi tantárgyakhoz. Egyrészt ekkor kezdtem el - elég intenzíven - fizikakönyvek olvasásával és fizikai kísérletekkel foglalkozni, másfelől - megbuktam az összes létező matematika vizsgán.

E két ok folytán nem volt időm kémiával foglalkozni, és az egyetemet sem akartam folytatni.

Ezután háromnegyed évig egy panzióban dolgoztam (látástól vakulásig). Csak ekkor kezdtem el újra vizsgálataimat, melyek ezúttal különböző anyagok rézzel való kémiai bevonására irányultak.

Ezen epizódot követően, minthogy az egyetemi „mikroklímából” egy életre elegem lett, eldöntöttem - vegyésztechnikus leszek. Pontosabban laboratóriumi technikus. Beiratkoztam a Petrik Lajos Vegyipari Szakközépiskolába, ahol végre kedves emberek közt, jóindulatú légkörben fejleszthettem kémiai laboratóriumi készségemet. Ekkoriban elsősorban fizikai problémákkal foglalkoztam, kémiai kísérletet - saját szakállamra - gyakorlatilag nem végeztem.

2010-ben megszereztem képesítésemet; a válság kellős közepén, vidékről bejárandó munkavállalóként azonban nem tudtam elhelyezkedni. Próbálkozásaim során találkoztam egy érdekes feladattal; egy galvanizáló üzem számára kellett volna minőség-ellenőrző laboratóriumot berendeznem. Megfelelő irodalmazás után ki is dolgoztam egy munkatervet ehhez, de végül az egész kútba esett.

2010 szeptemberétől fogva egy éven át igen intenzíven tanultam a webes programozást, így nem volt rá időm, hogylegkedvesebb tárgyammal, a kémiával foglalkozzak.

2011 őszétől 2012. végéig a mezőgazdasági szeszipart, takarmányélesztő-gyártást borászati és ecetkészítési technológiákat tanulmányoztam.

2012 tavaszán megkezdtem egy termékfejlesztő laboratórium kialakítását, melynek munkálatai jelenleg is folynak.