31 svar
200 visningar
Superkemisten 171
Postad: 2 jun 08:43 Redigerad: 2 jun 08:44

Gymnasiearbete kemiska analysmetoder

Hej! Efter sommaren ska vi skriva gymnasiearbete, och jag har valt inriktningen analytisk kemi/miljö kemi. Vi skriver det även inom ramen för naturvetenskaplig specialiserings kursen.

Jag skulle vilja diskutera eller få lite tips på idéer som man kan skriva om?

Det ska vara inom analytisk kemi. De tankar jag har är typ något med medicin, eller kanske framställa huvudvärkstabletter med acetylsalicylsyra. Vad frågeställningen inom detta skulle kunna vara vet jag inte.

En annan tanke jag har, som kanske är för tråkig är att undersöka olika badsjöar runtom i Stockholm. Men jag vet inte... jag mottager gärna alla idéer jag kan få ☺

 

Jag vill inte ha något för svårt, men ändå något intressant som man kan fördjupa sig bra inom. Då vi även kan få högre betyg inom NVS kursen.

 

Tack så mycket på förhand

På miljöområdet kan man göra en del spännande saker. Kanske en BOD-analys där du undersöker vattenkvaliteten i olika vatten? Det man egentligen analyserar är hur mycket organiskt material som finns i vattnet vilket t.ex. påverkar tillväxten av bakterier som lever av dessa ämnen. Där skulle ju syftet som sagt kunna vara att undersöka vilka badvatten som håller tillräcklig kvalitet.

https://sv.wikipedia.org/wiki/Biochemical_Oxygen_Demand 

Ett annat intressant projekt skulle kunna vara att rena vatten, dvs att du gör ett eget litet reningsverk i labbet. Antingen så samlar du in något kraftigt förorenat vatten från miljön eller tillverkar ett "konstgjort" avloppsvatten genom att typ blanda kompost, toapapper m.m. med vatten. Sedan skulle du kunna försöka rena det mekaniskt, biologiskt och kemiskt. Avslutningsvis kan du kontrollera hur pass väl du har lyckats genom att analysera BOD, pH, salthalt m.m. som kan påverka vad vattnet kan användas till. 

Superkemisten 171
Postad: 6 jun 21:54 Redigerad: 6 jun 22:10

Ja det verkar intressant. Dilemmat är bara att det känns som att verkligen ALLA väljer att arbeta med att undersöka vatten. T.ex kranvatten, vatten i olika sjöar m.m. Känns som jag skulle vilja göra något annorlunda eller mer intressant/fördjupande. Men ett konstgjort reningsverk kanske kan vara något. Också menar du att man renar det på olika sätt?

Tack för idéerna. Jag tar gärna fortsatt emot alla idéer jag kan få för att inspireras.

 

Sen undrar jag även, om man skulle göra olika vattenprover. Hur ska man då smartast samla in vatten från olika ställen för att minimera felkällorna?

Tyvärr har jag mestadels vattenrelaterade förslag, men ett kanske lite annorlunda vattenrelaterat förslag är att undersöka hur väl olika filterprodukter fungerar. Du kan exempelvis undersöka hur väl överlevnadsfilter filtrerar vatten från olika källor, eller om produkter som ska användas för att filtrera kranvatten (dvs. från rent dricksvatten till renare dricksvatten) faktiskt fungerar. 

Du skulle även kunna undersöka läkemedelsrester i dricksvatten. Vad finns egentligen i vårt dricksvatten? Om du har möjlighet kanske du skulle kunna utloppsvatten från något vattenreningsverk, och jämföra det med vattenkvaliteten en bit nedströms/längre ut i vattendraget. Alternativt skulle du kunna undersöka om växter i närheten av utloppsvatten har högre halter av olika läkemedelsrester, jämfört med exempelvis vid de områden där dricksvattnet tas in. Du skulle även kunna applicera metoden på mikroplaster. Det påstås ibland att människor äter/dricker ett kreditkort i veckan, men är det verkligen sant? Vissa matvaror sägs innehålla mer mikroplaster än andra (fisk och skaldjur, exempelvis). Du kanske skulle kunna undersöka några räkor och se vad du hittar? Om du skulle kunna jämföra liknande produkter från olika områden har du en till dimension där. :)

Teraeagle 15497 – Moderator
Postad: 6 jun 23:20 Redigerad: 6 jun 23:36

Men ett konstgjort reningsverk kanske kan vara något. Också menar du att man renar det på olika sätt?

Precis. Det behöver inte vara något automatiskt reningsverk utan jag tänker mer att du har olika bägare/behållare som motsvarar olika processer i ett reningsverk. I första bägaren skulle du kunna låta vattnet sedimentera och sedan filtrera över det till en annan bägare. Det är ett mekaniskt reningssteg.

Det biologiska reningssteget blir det svåraste, så där får du tänka till hur det görs bäst. Syftet här är att plocka upp t.ex. kväve och fosfor från vattnet som annars kan orsaka övergödning vid utsläpp. Om du inte får till en bra lösning med bakterier så kan du försöka använda växter eller alger istället.

Den kemiska reningen är ganska enkel, där får du tillsätta olika kemikalier (t.ex. aluminiumklorid) så att det sker en flockningsprocess. Sen gäller det även att pH-justera och eventuellt klorera vattnet. Du kan försöka filtrera vattnet genom aktivt kol för att få bort organiska spårämnen, t.ex. läkemedelsrester.

Utöver detta får du fundera över relevanta analyser att göra efter de olika stegen. Du kan kolla på saker som halter av gödningsämnen, pH, turbiditet, organiska ämnen m.m. 

För att nå ytterligare en nivå kan du resonera kring vad man kan göra med alla restprodukter som bildas i respektive steg.


Tillägg: 6 jun 2022 23:36

Ett tips till det biologiska reningssteget: Försök att få tag på någon som har ett akvarium och låna lite av substratet från deras reningsfilter. Det innehåller redan den sortens bakterier som är bra på att rena vattnet från kväve.

Superkemisten 171
Postad: 7 jun 19:22
Smutstvätt skrev:

Tyvärr har jag mestadels vattenrelaterade förslag, men ett kanske lite annorlunda vattenrelaterat förslag är att undersöka hur väl olika filterprodukter fungerar. Du kan exempelvis undersöka hur väl överlevnadsfilter filtrerar vatten från olika källor, eller om produkter som ska användas för att filtrera kranvatten (dvs. från rent dricksvatten till renare dricksvatten) faktiskt fungerar. 

Du skulle även kunna undersöka läkemedelsrester i dricksvatten. Vad finns egentligen i vårt dricksvatten? Om du har möjlighet kanske du skulle kunna utloppsvatten från något vattenreningsverk, och jämföra det med vattenkvaliteten en bit nedströms/längre ut i vattendraget. Alternativt skulle du kunna undersöka om växter i närheten av utloppsvatten har högre halter av olika läkemedelsrester, jämfört med exempelvis vid de områden där dricksvattnet tas in. Du skulle även kunna applicera metoden på mikroplaster. Det påstås ibland att människor äter/dricker ett kreditkort i veckan, men är det verkligen sant? Vissa matvaror sägs innehålla mer mikroplaster än andra (fisk och skaldjur, exempelvis). Du kanske skulle kunna undersöka några räkor och se vad du hittar? Om du skulle kunna jämföra liknande produkter från olika områden har du en till dimension där. :)

Skulle man kanske kunna försöka framställa huvudvärkstabletter t.ex acetylsalisyra eller Paracetanol och därefter undersöka deras upplösningsförmåga och därefter försöka rena vattnet? Eller något liknande? Finns det något vidare där som man skulle kunna göra? Någon idé?

Ja det skulle kunna fungera. Att tillverka acetylsalicylsyra är ganska straight forward.

mag1 5244
Postad: 8 jun 09:36

För att följa om, eller snarare hur väl, du lyckas rena vattnet, behöver du kunna kvantifiera hur mycket av ämnen som finns i början, och efter varje reningssteg. På så vis kan du se att koncentrationen/mängden av ämnet minskar, d.v.s. att vattnet blir renare, som en effekt av ditt "reningsverk".

En bra och gärna enkel, analysmetod som specifikt kan mäta koncentrationen av ditt ämne, blir därför avgörande. Ett tips är att hitta en metod för att kvantifiera ämnen, i samband med att du väjer ämne, d.v.s. att du även väljer ett ämne som du kan kvantifiera.

Acetylsalicylsyra och paracetamol går, som Teraeagle, att syntetisera ganska lätt, och har båda en aromatisk ring som kan detekteras med t.ex. spektrofotometer. Men vad du kan göra beror på vilken utrustning du har tillgång till, i skolans kemisalar eller på en annan plats (och så klart hur mycket du kan tänka dig att klura ut och labba med).

Du kanske skulle kunna undersöka några räkor och se vad du hittar? Om du skulle kunna jämföra liknande produkter från olika områden har du en till dimension där. :)

Ibland när jag äter blåmusslor brukar jag fundera över hur mycket mikroplaster jag får i mig. De lever ju bokstavligen av att filtrera vattnet på partiklar, så om man vill gå vidare med den idén kan det vara ett intressant djur/livsmedel att testa.

Zockimon 376
Postad: 8 jun 17:46 Redigerad: 8 jun 17:47

Jag tycker miljöanalytik är ett mycket spännande ämne. Analytik i biologiska prover eller av de mesta intressanta substanser exempelvis i avlopsvatten är dock inte så enkelt. 

Ofta krävs det avancerade analytiska instrumenter och de kan vara dyra. Hur får man som elev tillgång till sånt analytik?

Eller kan man mäta mikroplast i blåmusslor på ett enkelt sätt? 
Då skulle mikroplast i livsmedel vara ett toppaktuell tema!  :)

Att t.ex. mäta halter av läkemedel i avloppsvatten med instrument som finns i ett gymnasielabb är inte lätt. Troligen rör det sig om så låga halter att det blir svårt att detektera något. Därför är det nog bättre att t.ex. göra ett eget avloppsvatten där man kan blanda ner t.ex. en panodil och på så vis ”överdriva” koncentrationen.

Smutstvätt 20718 – Moderator
Postad: 8 jun 20:58 Redigerad: 19 jun 19:03
Zockimon skrev:

Eller kan man mäta mikroplast i blåmusslor på ett enkelt sätt? 
Då skulle mikroplast i livsmedel vara ett toppaktuell tema!  :)

Alldeles utmärkt fråga! Det verkar finnas en uppsjö olika metoder, beroende på storlek och resurser. Det verkar gå att sålla ut material utefter densitet, ibland kan ljusmikroskopi användas, vissa använder IR-spektroskopi, etc. Som jag har förstått det (vilket är en lekmans uppfattning) verkar "mosa maten i destillerat vatten och gör en tunn soppa av det, låt eventuellt torka, och undersök i mikroskop" vara en metod som kan fungera för att hitta hyfsat små bitar av mikroplast.

Om du har tillgång till ett kraftigt mikroskop via skolan skulle det kanske kunna vara en idé? Ett exempel på metod är att gräva i musslor eller räkor, men det kanske inte ger så mycket mer än det vi redan vet. Ett lite mer nyskapande förslag skulle kunna vara att prova att odla sallad (förslagsvis hydroponiskt, så minskar risken för felkällor från jorden), men det kräver ett elektronmikroskop. Gör en odling med destillerat vatten, och en med sjövatten (alternativt destillerat vatten med plastföroreningar tillsatta), och undersök sedan bladen i mikroskop. Om du vill skulle du även kunna undersöka vilka metoder som är mest effektiva för att rena vattnet. Om du vill utforska något annat, skulle du kunna undersöka exempelvis björksav. Innehåller den också mikroplaster? 

Nackdelen är dock att det nog skulle krävas någon form av mer avancerad analys för att fastställa att det verkligen är plast du ser, om du undersöker mat. Större bitar kanske går att se direkt, men när det gäller mindre bitar (och om det är mikroplaster i växter brukar de vara ganska små) behövs nog antingen ett elektronmikroskop eller en kemisk analys. Om du har kontakter på något labb, kanske de kan hjälpa dig? 

Zockimon 376
Postad: 8 jun 22:05 Redigerad: 8 jun 22:46

Är det här verkligen funderade tipps för ett gymnasiearbete? 

Om läkemedel i avloppsvatten: 

Generellt är läkemedel inga lätt "ätabara" substanser. Läkemedel metaboliseras i kroppen vanligtvis genom att höja vattenlöslighet i form av att klyva enkla ester, introducera en hydroxy-grupp, sulfatering, glukuronisering eller koppling till en protein. I en real vattenreningsverk är realistiska koncentrationer väldigt liten, tiden substansen stannar i verket omkring ett dygn och det finns massvis lätt nedbrytbar substans som alternativ för mikroorganismer att äta där.  Det som brukar händer är att sulfat-, glukuronsyra eller proteinet tas bort och läkemedlet sedan lämna reningsverket ofta lite påverkat. 

Om man ger mikroorganismer bara ett läkemedel som substrat, så kan de med tid anpassa sig att äta de svårtuggade läkemedel. Det kan användas om en olycka har hänt och exempelvis stora mängder hamnar i jorden (så länge det finns inte risk att den kan hamna i dricksvatten... Därför används det bara mer teoretisk.)

Man kan säkert gör ett experiment där mikroorganismer nedbryter en läkemedel, men vad är betydelsen av det? Det är en illusion att det händer nedbrytning i naturen så snabbt. Realiteten är att vi har en massa av problem genom att läkemedel inte "försvinna magisk" i biologisk vattenrengöring och vi upptäcker så småningom att läkemedel även i minimal nivå påverkar naturen. 
Diklofenak (Voltaren) är den nyaste där nu användningen kommer att begränsas eftersom den är skadlig för vattendjur. 

Och jag vill inte ens tänka på en analytik baserande bara på UV fotometri vilket inte är selektiv i blandningar av olika produkter som alla innehålla en aromatisk ring. Vilken budget har man för sin gymnasiearbete? Kan man köpa fluorescensmarker eller enzymtests? 

 

Om mikroplast:
Jag blev också överraskad att man kan hitta mikroplast i sallad eftersom då måste ju växter ta upp de små partiklar genom sina rötter. Det verkar de kan göra det, men att partiklarna är så små att det behövs en elektronmikroskop.
Kanske en biolog vet mer?

Får man göra försök med djur i gymnasiet eller är det etiskt inte ok? 
Fisk och en gammal plastpåse i ett akvarium. Får man göra sånt? 


Något som är redan död: Vid varje tvätt förlorar fleecetröja och liknande omkring 2000 små fibrer som passerar reningsverket oförändrat. Kanske man kan hitta de i "avloppsvattnet" av tvättmaskinen och se i ljusmikroskop?

Det är ju lätt att förstå att de kan hamna i Teraeagles blåmusslor... 


En PET-flaska håller sig 450 år i havet. Hur länge håller sig fibrerna i moderna tröja (norröna) som använder recykled polyester i naturen? 


Ett annat problematiskt område är också mikroplast i shampoo, duschgel, tandkräm och liknande. Där finns eventuellt också möjlighet att undersöka kvalitativ med ljusmikroskop och kvantitativ med filtrering.

Får man göra försök med djur i gymnasiet eller är det etiskt inte ok? 
Fisk och en gammal plastpåse i ett akvarium. Får man göra sånt? 

Det tror jag inte att man får. Kanske möjligtvis med mycket små djurplankton. Alger borde en dock få använda. 

Något som är redan död: Vid varje tvätt förlorar fleecetröja och liknande omkring 2000 små fibrer som passerar reningsverket oförändrat. Kanske man kan hitta de i "avloppsvattnet" av tvättmaskinen och se i ljusmikroskop?

Oooh, riktigt bra idé! Schampoidén är också jättebra! :)

Teraeagle 15497 – Moderator
Postad: 8 jun 22:54 Redigerad: 8 jun 22:56

Man kan säkert gör ett experiment där mikroorganismer nedbryter en läkemedel, men vad är betydelsen av det?

Det är nog ingen som har föreslagit att man ska använda mikroorganismer för att bryta ner läkemedel. Min tanke var snarare att försöka sänka halterna genom att t.ex. filtrera vattnet genom aktivt kol som en del av ett större projekt där syftet är att utforska hur ett modernt reningsverk fungerar. Det innefattar mekanisk, biologisk och kemisk rening där ett steg skulle kunna vara att försöka sänka halterna av läkemedel eller andra organiska substanser. Utmaningen ligger som sagt i att få en tillräckligt bra analys av halterna, men man ska samtidigt komma ihåg att detta är ett gymnasieprojekt vilket innebär att det är tillåtet att skarva lite. Man kan inte förvänta sig samma resultat som man kan få från modern högteknologisk utrustning för miljontals kronor. 

Zockimon 376
Postad: 8 jun 23:12 Redigerad: 8 jun 23:27

Man har forskat intensivt på området läkemedel i avloppsvatten de senaste 30 år.  

Och nu vet man: vanligtvis sker ingen signifikant nedbrytning av läkemedel i vattenreningsverk. Det är det som är viktig att förstå. 


Mikroplast är ett spännande tema just nu. 

Om jag hade ett ljusmikroskop så skulle jag i alla fall kolla vad man ser om man spädda ut shampoo eller ännu bättre "face scrubb" som ska vara fullt med mikroplast under ett mikroskop. Om man ser något snyggt är det ju bara att säga "bingo!" och 1000tals möjligheter hur man kan fortsätta öppnar sig.  :)



Ett annat tema är även biodrivmedel. 
https://www.svt.se/nyheter/inrikes/biodrivmedel-ger-sju-ganger-mer-klimatnytta-an-alla-elbilar-1

Fanns det inte förslaget med syntes av biodrivmedel baserande på rapsolja? 
Det verkar inte alltför nu, men är ännu aktuell, och ger möjlighet till mycket bakgrundsdiskussion.

 

Teraeagle skrev:

Man kan säkert gör ett experiment där mikroorganismer nedbryter en läkemedel, men vad är betydelsen av det?

Det är nog ingen som har föreslagit att man ska använda mikroorganismer för att bryta ner läkemedel. Min tanke var snarare att försöka sänka halterna genom att t.ex. filtrera vattnet genom aktivt kol som en del av ett större projekt där syftet är att utforska hur ett modernt reningsverk fungerar. 

Det vet vi i princip redan att det fungerar. Det är dock alltid bra att försöka reproducera resultat, såklart. :)

Stockholm vatten och avfall genomförde ett stort projekt kring just läkemedelsrester för ett antal år sedan. Det är en intressant rapport som helt klart är värd att kika på. Slutsatsen är att aktivt kol är en av två effektiva och ekonomiskt rimliga metoderna för att rena bort läkemedelsrester (den andra metoden är ozonering). 

Zockimon 376
Postad: 9 jun 00:04

Vad bra, det underlättar ju mycket analysen: 

Den biologiska delen av reningsverket kan lämnas ut eftersom den har försumbar effekt och bara stör. Den kemiska delen (fällning av slam) kan också lämnas ut och kvar är:
Filtrering med aktivkol

Därmed är möjligt: fotometrisk kvantifiering före aktivkolfiltrering och efter (så länge man kan använda granulat som inte själv ger "mikrokol" partiklar som stör analysen).

Brukar det finnas fotometer i skolan?

Då slippa man hela problematiken av mikroorganismer och deras foder som gör analytik mycket besvärlig. 

Didaktiskt fördel: Vi kommer att förstå varför kostnader för vattenrening fördubblas.




Jag tror vi pratar om olika saker här, dels finns det ett projektförslag om att rena ”avloppsvatten” i allmänhet vilket kan innefatta partiklar, gödningsämnen, läkemedelsrester m.m. Här är syftet att utforska hur ett avloppsreningsverk fungerar och vilka metoder som kan användas för att rena vatten. I ett sådant projekt är det i allra högsta grad relevant att förstå varför och varför inte vissa metoder används. Som Smutstvätt påpekade finns det exempel där t.ex. aktivt kol används och fungerar. Problemet är att det är en dyr och förmodligen ganska krånglig metod vilket innebär att det inte använda storskaligt i dagsläget för att rena vattnet även om det rent kemiskt är möjligt. Den typen av frågeställningar är i allra högsta grad relevanta för att göra gymnasiearbetet mer omfattande och relevant. Det kan t.ex. kompletteras med en diskussion kring vad man kan göra av restprodukterna som bildas vid respektive steg.

En annan projektidé tycks vara att rena vatten på läkemedel, eventuellt med någon sorts biologisk rening Detta är inte mitt projektförslag, så någon annan får förklara hur ett sådant projekt skulle kunna se ut.

Fanns det inte förslaget med syntes av biodrivmedel baserande på rapsolja? 
Det verkar inte alltför nu, men är ännu aktuell, och ger möjlighet till mycket bakgrundsdiskussion.

Du tänker troligen på mitt förslag kring rapsmetylester i tråden nedan. Det var ett hett biobränsle för några år sedan. Problemet med biobränslen i allmänhet är ju att man bestämmer sig för att använda något och om ett par år är något annat hett istället. Först etanol, sen biogas och nu är det el + vätgas som gäller. Men det skulle helt klart gå att göra ett intressant arbete om detta!

https://www.pluggakuten.se/trad/gymnasiearbete-kopplat-till-kemi/?order=all#post-b7476979-fd57-4771-8511-aea60111b12e 

Superkemisten 171
Postad: 9 jun 12:01
mag1 skrev:

Acetylsalicylsyra och paracetamol går, som Teraeagle, att syntetisera ganska lätt, och har båda en aromatisk ring som kan detekteras med t.ex. spektrofotometer. Men vad du kan göra beror på vilken utrustning du har tillgång till, i skolans kemisalar eller på en annan plats (och så klart hur mycket du kan tänka dig att klura ut och labba med).

Vad är det för typ av spektrometer man behöver för att detektera aromatiska ringar? Jag vet att vi har UV-spektrometrar på skolan (PASCO). Men för att detektera funktionella grupper krävs väll en IR-spektrometer? Vilket jag inte tror att vi har. Finns det någon annan mer lämplig metod?

Superkemisten 171
Postad: 9 jun 12:14
Teraeagle skrev:

Att t.ex. mäta halter av läkemedel i avloppsvatten med instrument som finns i ett gymnasielabb är inte lätt. Troligen rör det sig om så låga halter att det blir svårt att detektera något. Därför är det nog bättre att t.ex. göra ett eget avloppsvatten där man kan blanda ner t.ex. en panodil och på så vis ”överdriva” koncentrationen.

Skulle man kunna göra att eget avloppsvatten genom att syntetisera paracetanol eller acetylsalicylsyra, lösa det i vatten, rena vattnet med aktivt kol?, mäta halten med kanske spektrometri? Och därefter odla salladsblad i två olika miljöer, den ena med det renade vattnet som innehåller små mängder av läkemedelsrester och den andra med destiliserat vatten?

Superkemisten 171
Postad: 9 jun 12:19
Smutstvätt skrev:
Zockimon skrev:

Eller kan man mäta mikroplast i blåmusslor på ett enkelt sätt? 
Då skulle mikroplast i livsmedel vara ett toppaktuell tema!  :)

Alldeles utmärkt fråga! Det verkar finnas en uppsjö olika metoder, beroende på storlek och resurser. Det verkar gå att sålla ut material utefter densitet, ibland kan ljusmikroskopi användas, vissa använder IR-spektroskopi, etc. Som jag har förstått det (vilket är en lekmans uppfattning) verkar "mosa maten i destillerat vatten och gör en tunn soppa av det, låt eventuellt torka, och undersök i mikroskop" vara en metod som kan fungera för att hitta hyfsat små bitar av mikroplast.

Om du har tillgång till ett kraftigt mikroskop via skolan skulle det kanske kunna vara en idé? Ett exempel på metod är att gräva i musslor eller räkor, men det kanske inte ger så mycket mer än det vi redan vet. Ett lite mer nyskapande förslag skulle kunna vara att prova att odla sallad (förslagsvis hydroponiskt, så minskar risken för felkällor från jorden). Gör en odling med destillerat vatten, och en med sjövatten (alternativt destillerat vatten med plastföroreningar tillsatta), och undersök sedan bladen i mikroskop. Om du vill skulle du även kunna undersöka vilka metoder som är mest effektiva för att rena vattnet. Om du vill utforska något annat, skulle du kunna undersöka exempelvis björksav. Innehåller den också mikroplaster? 

Nackdelen är dock att det nog skulle krävas någon form av mer avancerad analys för att fastställa att det verkligen är plast du ser. Större bitar kanske går att se direkt, men när det gäller mindre bitar (och om det är mikroplaster i växter brukar de vara ganska små) behövs nog antingen ett elektronmikroskop eller en kemisk analys. Om du har kontakter på något labb, kanske de kan hjälpa dig? 

Dessa idéer verkar också väldigt intressanta.

Zockimon 376
Postad: 9 jun 12:26
Superkemisten skrev:
mag1 skrev:

Acetylsalicylsyra och paracetamol går, som Teraeagle, att syntetisera ganska lätt, och har båda en aromatisk ring som kan detekteras med t.ex. spektrofotometer. Men vad du kan göra beror på vilken utrustning du har tillgång till, i skolans kemisalar eller på en annan plats (och så klart hur mycket du kan tänka dig att klura ut och labba med).

Vad är det för typ av spektrometer man behöver för att detektera aromatiska ringar? Jag vet att vi har UV-spektrometrar på skolan (PASCO). Men för att detektera funktionella grupper krävs väll en IR-spektrometer? Vilket jag inte tror att vi har. Finns det någon annan mer lämplig metod?


Både UV och IR-spektra ger information om funktionella grupper i viss mån och kan användas för att identifiera och speciellt UV också kvantifiera. Begränsningen är att metoderna är inte speciellt selektiv och behöver relativ rena substanser samt relativ stora mängder. 

UV spektroskopi är relativt enkelt att utföra om man har en substanslösning. 

Här är ett exempel för UV-spektra. Mellan 220 nm och 300 nm absorberar konjugerade dubbelbindningar.  

Den går att använda i princip för allt som har en aromatisk ring i den regionen. 
(Men allt annat som har en aromatisk ring stör likadan. )

Själva mätning är enkelt att utföra. 


Superkemisten 171
Postad: 9 jun 12:28
Smutstvätt skrev:

Något som är redan död: Vid varje tvätt förlorar fleecetröja och liknande omkring 2000 små fibrer som passerar reningsverket oförändrat. Kanske man kan hitta de i "avloppsvattnet" av tvättmaskinen och se i ljusmikroskop?

Oooh, riktigt bra idé! Schampoidén är också jättebra! :)

Denna idé kanske är mer aplicerbar i ett gymnasiearbete? Menar ni då att man kan påvisa små fibrer med hjälp av UV-spektrometri? Vad menas med små fibrer? Är de mikroplaster?

Zockimon 376
Postad: 9 jun 12:36 Redigerad: 9 jun 12:45
Superkemisten skrev:
Teraeagle skrev:

Att t.ex. mäta halter av läkemedel i avloppsvatten med instrument som finns i ett gymnasielabb är inte lätt. Troligen rör det sig om så låga halter att det blir svårt att detektera något. Därför är det nog bättre att t.ex. göra ett eget avloppsvatten där man kan blanda ner t.ex. en panodil och på så vis ”överdriva” koncentrationen.

Skulle man kunna göra att eget avloppsvatten genom att syntetisera paracetanol eller acetylsalicylsyra, lösa det i vatten, rena vattnet med aktivt kol?, mäta halten med kanske spektrometri? Och därefter odla salladsblad i två olika miljöer, den ena med det renade vattnet som innehåller små mängder av läkemedelsrester och den andra med destiliserat vatten?

Att påvisa läkemedel i avloppsvatten kräver mer avancerade metoder än UV eller IR spektrometri.  Har du tillgång till Tunnskiktskromatografi?

Att bygger upp ett fungerande "Minivattenrenningsverk" med biologisk rening är faktiskt ganska krävande. 

Det som dock kan fungera bra och enkelt är att blanda en läkemedelslösning (UV-spektrum 1) med vattnet och bakterier från avloppsverket, filtrera bort biomassan, göra aktivkol filtrering och sedan mäta igen. Då borde man kunna se en stor skillnad. 
Experimentet är kopplat till vattenrengöring och är enkelt att utföra inom en dag. 


Substanser som är känd att de är svårt att nedbryta i naturen samt relativt lätt tillgänglig för experiment är exempelvis diklofenak (Voltaren, skadlig för fisk och aktuell tema) och ibuprofen (Ipren). De brukar därför även finnas i dricksvatten ibland.

För att eliminera de krävs filtrering med aktivkol eller ozonering (gäller för både avloppsvatten- och dricksvattenrening)


(Acetylsalicylsyra och paracetamol/Alvedon är däremot bättre nedbrytbar i naturen).



Superkemisten 171
Postad: 9 jun 12:38
Zockimon skrev:

Mikroplast är ett spännande tema just nu. 

Om jag hade ett ljusmikroskop så skulle jag i alla fall kolla vad man ser om man spädda ut shampoo eller ännu bättre "face scrubb" som ska vara fullt med mikroplast under ett mikroskop. Om man ser något snyggt är det ju bara att säga "bingo!" och 1000tals möjligheter hur man kan fortsätta öppnar sig.  :)

Hur vet man om det man ser är mikroplaster? Och vad är det för fortsatta spår man kan fortsätta med där? Något exempel?

Superkemisten 171
Postad: 9 jun 12:48 Redigerad: 9 jun 14:16
Zockimon skrev:
Superkemisten skrev:
Teraeagle skrev:

Att t.ex. mäta halter av läkemedel i avloppsvatten med instrument som finns i ett gymnasielabb är inte lätt. Troligen rör det sig om så låga halter att det blir svårt att detektera något. Därför är det nog bättre att t.ex. göra ett eget avloppsvatten där man kan blanda ner t.ex. en panodil och på så vis ”överdriva” koncentrationen.

Skulle man kunna göra att eget avloppsvatten genom att syntetisera paracetanol eller acetylsalicylsyra, lösa det i vatten, rena vattnet med aktivt kol?, mäta halten med kanske spektrometri? Och därefter odla salladsblad i två olika miljöer, den ena med det renade vattnet som innehåller små mängder av läkemedelsrester och den andra med destiliserat vatten?

Att påvisa läkemedel i avloppsvatten kräver mer avancerade metoder än UV eller IR spektrometri.  Har du tillgång till Tunnskiktskromatografi?

Att bygger upp ett fungerande "Minivattenrenningsverk" med biologisk rening är faktiskt ganska krävande. 

Det som dock kan fungera bra och enkelt är att blanda en läkemedelslösning (UV-spektrum 1) med vattnet och bakterier från avloppsverket, filtrera bort biomassan, göra aktivkol filtrering och sedan mäta igen. Då borde man kunna se en stor skillnad. 
Experimentet är kopplat till vattenrengöring och är enkelt att utföra inom en dag. 


Substanser som är känd att de är svårt att nedbryta i naturen samt relativt lätt tillgänglig för experiment är exempelvis diklofenak (Voltaren, skadlig för fisk och aktuell tema) och ibuprofen (Ipren). De brukar därför även finnas i dricksvatten ibland.

För att eliminera de krävs filtrering med aktivkol eller ozonering (gäller för både avloppsvatten- och dricksvattenrening)


(Acetylsalicylsyra och paracetamol/Alvedon är däremot bättre nedbrytbar i naturen).



Ja, då kanske det är smartare att genomföra en labb med sådana ämnen som inte lätt bryts ned. Men vad skulle syftet eller en frågeställning kunna vara gällande det? Är aktiv kol filtrering en rimlig metod att genomföra i labbsalen? Hur fungerar det kort sagt?

 

TLC finns på skolan

Zockimon 376
Postad: 9 jun 13:30 Redigerad: 9 jun 14:58

Generellt tema: läkemedels väg och effekt i naturen och dricksvatten

Subtema: behov för förbättrat rening av avloppsvatten

Experiment:  Läkemedelslösning (UV-spektrum 1) blandas med vattnet och bakterier från avloppsverket, biomassan filtreras bort, aktivkol filtrering och sedan mäta igen (UV-spektrum 2).

Basliteratur:
Referens som Smutstvätt gav:

https://www.stockholmvattenochavfall.se/globalassets/pdfer/rapporter/avlopp/avloppsrening/lakemedelsrapport_slutrapport.pdf

 

Test om experimentet principiellt fungera (före man besluta sig för temat):
UV-spektrum av exempelvis ibuprofen.  Syns 400mg av en vanlig tablett med spektrometern i skolan? 
Vilken koncentrationsregion kan användas?


En enkel form av filtrering från vardagen:

Om man har tur så rinner vattnet själv, annars kan man hjälpa med en vattenstrålpump och tillhörande filtreringsapparatur (Buchnertratt) (fråga läraren om det finns i skolan), då går det snabbare. Men med lämplig aktivkolgranulat behövs det antagligen inte och vattnet rinner långsamt själv.




Man skulle behöva köpa aktivkol  som är lämplig för filtrering. 
Vilket budget har du?

Det finns alternativa detektionsmetoder som är relativt enkelt att utföra och dessutom kul. Har ni tunnskiktskromatografi med UV detektion i skolan? Det är också en enkel och relativt billig analysmetod men är mycket kraftfull så att du även skulle ha en chans att analysera med biomassa före aktivkolfiltrering. 

Zockimon 376
Postad: 9 jun 13:44
Superkemisten skrev:
Zockimon skrev:

Mikroplast är ett spännande tema just nu. 

Om jag hade ett ljusmikroskop så skulle jag i alla fall kolla vad man ser om man spädda ut shampoo eller ännu bättre "face scrubb" som ska vara fullt med mikroplast under ett mikroskop. Om man ser något snyggt är det ju bara att säga "bingo!" och 1000tals möjligheter hur man kan fortsätta öppnar sig.  :)

Hur vet man om det man ser är mikroplaster? Och vad är det för fortsatta spår man kan fortsätta med där? Något exempel?

Fördel med produktanalys är att det finns ett innehållsförteckning. 

Hmm, om man få snygga bilder i mikroskop blir det ju så att man kan visa alla hur vardaglig mikroplast i produkter är. 
Man kan ta vackra bilder som gör sig fin i en rapport, be sina kompisar att kommer med sina favoritprodukter för undersökning, kan göra snygga affisch vid en presentation, bygga en egen mikroskop från mobiltelefonen... 
Kanske du kan övertala någon i miljöanalytik att ta en foto med en elektronmikroskop så att det bli extrakul. Du kan göra en interview med någon som arbetar med ämnen... 


Men allt beror på att man testa vad man ser i en face skrubb under en mikroskop. 


En del av produkter har redan ändrat till naturpartiklar:

https://www.apotea.se/aco-face-cleansing-scrub-50-ml-1?gclid=CjwKCAjwtIaVBhBkEiwAsr7-c9a7VHnyJj0irKbjyDod76xr1RrxW40fYkyiwFds26Q3r3K7CenqyRoC6PgQAvD_BwE

Med bamboo. 

Superkemisten 171
Postad: 9 jun 22:12
Zockimon skrev:

Generellt tema: läkemedels väg och effekt i naturen och dricksvatten

Subtema: behov för förbättrat rening av avloppsvatten

Experiment:  Läkemedelslösning (UV-spektrum 1) blandas med vattnet och bakterier från avloppsverket, biomassan filtreras bort, aktivkol filtrering och sedan mäta igen (UV-spektrum 2).

Basliteratur:
Referens som Smutstvätt gav:

https://www.stockholmvattenochavfall.se/globalassets/pdfer/rapporter/avlopp/avloppsrening/lakemedelsrapport_slutrapport.pdf

 

Test om experimentet principiellt fungera (före man besluta sig för temat):
UV-spektrum av exempelvis ibuprofen.  Syns 400mg av en vanlig tablett med spektrometern i skolan? 
Vilken koncentrationsregion kan användas?


En enkel form av filtrering från vardagen:

Om man har tur så rinner vattnet själv, annars kan man hjälpa med en vattenstrålpump och tillhörande filtreringsapparatur (Buchnertratt) (fråga läraren om det finns i skolan), då går det snabbare. Men med lämplig aktivkolgranulat behövs det antagligen inte och vattnet rinner långsamt själv.




Man skulle behöva köpa aktivkol  som är lämplig för filtrering. 
Vilket budget har du?

Det finns alternativa detektionsmetoder som är relativt enkelt att utföra och dessutom kul. Har ni tunnskiktskromatografi med UV detektion i skolan? Det är också en enkel och relativt billig analysmetod men är mycket kraftfull så att du även skulle ha en chans att analysera med biomassa före aktivkolfiltrering. 

Snyggt! Kanske är tydligt, men menar du då att man först löser ett läkemedel t.ex voltaren i avloppsvatten? Vadå för typ av avloppsvatten? Hur får man tag på det?

Jag vet att vi har både Burchnertratt samt TLC på skolan.

Zockimon 376
Postad: 10 jun 02:03 Redigerad: 10 jun 02:11

Nej, innan man bestämmer sig helt för ett projekt måste man testa om analytik fungerar. 

Kolla om det finns en UV spektrometer, hur den ser ut och vilken provmängd det krävs. Om du har tur är det en kuvett med några få milliliter

Sedan kan du löser 1 ipren och kanske parallelt ett alvedon i kanske 10 ml destillerat vatten, gör en liten filtrering så att lösning blir klar och ta ett spektrum. 

Det är kanske bra att pratar med läraren, vad han tycker om projekterna och vilken stöd han kan ge. 

Det är lite svårt att ge remot rekommendationer om du har en lärare på plats. Vad säger hen om genomförbarhet? Slutligen är det ju hen som bedömmer. Då kan det vara bra att fråga om funderingar redan innan start. 
Kanske han har aversion mot avlopsvatten eller aktivkolfiltrering och är sugen på mikroplast...

Fråga också om det finns en substans som vanligtvis används för att testa spektrometern och vilken koncentration rekommenderas. 
Man brukar vanligvis ta två spektra. En utan substans och en med substans. Fråga om det går att kvantifiera med spektrometern eller om det räcker med mer kvalitativa resultat. 

Fråga om du kan testa TLC om du vill. Vilken våglängd har UV lampan vid TLC?

Att få vatten från vattenreningsverket brukar inte vara svårt att få tag i. Det finns i stora mängder och vanligtvis gratis. Däremot ska man tänka på att det är "färskvara" och måste användas helst samma dag eftersom mikrofloran därinne är van att blir matat kontinuerligt och förändrar sig snabbt utanför basängen. Den håller sig inte flera dagar. 

Det skulle vara viktigare att googla hur man kan få tag i aktivkol granulat lämplig för filtrering.

Och kanske du borde läser referensen om temat som Smuttstvätt gav. 

Om din aktivkolfiltrering fungerar så kan metoden teoretiskt också användas för dricksvattenrening. (Du får se, att hantera avloppsvatten så lite som möjligt kan vara kul, speciellt på sommaren.)


Lycka till!

Svara Avbryt
Close