Kemičar u kući (#69): voda s vodikom, puna energije...

U serijalu „Kemičar u kući“ objavljujemo kemijske zanimljivosti iz svakodnevnog života. Želimo vam pokazati kako znanje kemije može svakome, pa i ne-kemičaru, pomoći u svakodnevnom životu.

Nenad Raos nedjelja, 25. rujna 2022. u 06:00

Znate li tko je bio prvi balonist, prvi čovjek koji se vinuo u zrak, prvi letač? Ne, nije to bio nijedan od dvojice braće Montgolfier. Ta je čast pripala nekom drugom, koji se zvao Pilatre de Rosier. Poslije se posve odao balonistici. Na kraju je došao do novog tehničkog rješenja, napravio je balon (aerostat) kojim se moglo bolje upravljati. Kako? Nekako u isto vrijeme kada se pojavio balon na topli zrak, balon braće Montgolfier, francuski fizičar Jacques Charles izumio je balon punjen vodikom.

Oba su rješenja za letenje zrakom imala svoje prednosti i mane. Balon na topli zrak nije mogao dugo letjeti (jer je mogao biti u zraku samo dok je bilo goriva), no njime se moglo lakše upravljati – jer je balon na vodik mijenjao visinu bacanjem balasta ili ispuštanjem plina. No De Rosier je došao na zamisao – od čega su ga drugi (pametni) odgovarali – da poleti sa oba balona odjednom, naime tako da osnovni uzgon daje balon na vodik, dok bi balon na topli zrak služio za regulaciju visine. „Drugi (pametni)“ su imali pravo: već za prvog leta vatra iz prvog balona upalila je vodik što je izlazio iz drugog balona. (Letač, naravno, nije preživio.) Na što je De Rosier mislio? Možda se previše uzdao u nepropusnost balonske svile. Tko zna...

Pilatrea de Rosiera pamtimo po još jednom eksperimentu. Napunio je usta vodikom, a potom primakao šibicu. „Imao sam osjećaj kao da će mi se svi zubi razletjeti“, napisat će kasnije. Eto, to je vodik. Zapaljiv i eksplozivan plin. Zato se njime više ne pune baloni. Ali se zato njime puni voda!

Kad mi je kolegica kemičarka poslala sliku vode gazirane vodikom, nisam znao što da mislim. Da se vodik otapa u vodi, to se zna. Pri normalnom tlaku i temperaturi od 20 oC, u litri vode može se otopiti 18,1 mililitar vodika. Kako vodik ne reagira s vodom, njegova je topljivost proporcionalna tlaku (Henryjev zakon) i, kao svi plinovi, otapa se to bolje što je temperatura niža. Je li dobro topljiv? Ne baš. Topljiviji je od dušika (15,5 mL/L), ali ne i od kisika (31,0 mL/L). No vodik je, zna se, pun energije. Raketa je njime dovela ljude do Mjeseca. Vodikove ćelije, čitamo na ovim mrežnim stranicama, pokreću lokomotive. Kad je tome tako, bit će tako i s vodikovom vodom. „Tjedan dana nakon (pijenja vodikove vode), mogu po istini reći da vidim rezultat. Moja se razina energije podigla, pa se puno lakše odmorim nakon teškog rada“, piše neka pijačica čudotvorne vode. Što reći na to?

Umjesto da daje novac za čudesnu i čudotvornu vodu, sa samo 18,1 mililitra vodika po litri, bilo bi joj bolje da jede grah, brokulu, cvjetaču, da jako octi hranu, ukratko da čini sve ono za što liječnici kažu da ne treba činiti kad čovjek ima probleme sa crijevnim plinovima. Bakterije u našim crijevima proizvode dnevno između sedam i deset litara plina, koji se uglavnom sastoji od ugljikova dioksida, metana i – vodika. Na našu sreću i sreću naših ukućana najveći dio tih plinova difundira u krv da bi se potom plinovi izlučili kroz pluća. Među njima je, dakako, i vodik.

No, vratimo se kemiji. Vodik je, istina, pun energije, no tu energiju naš organizam ne može iskoristiti ni na koji način. Da bi je iskoristio, morali bi postojati enzimi koji pretvaraju vodik, H2, u nešto drugo i pritom stvaraju energijom bogate spojeve. Najvažniji takav spoj je adenozin-trifosfat (ATP) koji pokreće praktički sve kemijske reakcije u tijelu, od pretvaranja šećera u masti do sinteze proteina i nukleinskih kiselina. Isto tako, svi metabolitički procesi kojima dobivamo energiju na kraju završavaju sintezom adenozin-trifosfata. Kako takvih enzima u našem tijelu nema, vodik se ne može pretvoriti u nešto drugo. Za ljudski organizam vodik je inertni plin.

No već vidim kako netko hoće reći da vodik može biti i hrana. Može. Mikrob Hydrogenomonas pantotropha koristi reakciju spajanja vodika s kisikom za dobivanje energije (ATP), a bakterija Metanobacterium omelianskii od vodika i ugljikova dioksida proizvodi metan i pritom, dakako, dobiva energiju (opet u obliku ATP) za svoje potrebe. Što na to reći? Bakterije su bakterije, a ljudi su ljudi ili – jednostavno, seljački: „Ni za guske seno.“

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu te, naravno, Bug online. Autor je više stručnih  i 13 znanstveno-popularnih knjiga, a ove godine mu izlazi još jedna, „Kemija – muza arhitekture“, koju je napisao u koautorstvu s arhitektom Zvonkom Pađanom. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.

📢 Uštedi do 12%

iPad

Idealni za kreativce i svakodnevnu uporabu!

769,99€ 5.801,49 kn 875,84€ Kupi

📢 3 godine jamstva

VERBATIM SSD

128GB, Vi550 S3, SATA 3, 2.5", 560/430 MB/s

22,99€ 173,22 kn Kupi


Viši standard za kućno kino

MARANTZ Cinema 60 DAB

7.2-kanalni AV prijemnik visokih performansi s pojačanjem od 100 W po kanalu, Dolby Atmos, DTS:X, 8K Ultra HD i HEOS ugrađenim streamingom.

1.412,17 € 10.639,99 kn Kupi

Besprijekorna kvaliteta zvuka

KEF LSX II

Jednostavno streamajte bilo što uključujući AirPlay 2, Chromecast, Spotify i Tidal ili neprimjetno povežite LSX II s drugim uređajima.

1.499,63 € 11.298,96 kn Kupi