KEMIA Kemi 1/2015 KAASUA! Sata vuotta Ypresin tragediasta HOME hyökkää hermostoon We create chemistry that makes batteries love dancing. VETY- AUTOT vilistivät Porthaniassa JÄÄPALA on pähkinä purtavaksi The demand for energy is rising fast. To help the world keep up, we are co-creating smarter ways to harvest and generate energy, like using the footsteps on dance floors to charge clubbers phones. When our everyday lives help to fuel the planet, it s because at BASF, we create chemistry. Share our vision at wecreatechemistry.com
Kemia-lehden ChemBio-numero lähestyy Varmista nyt paikkasi ja maksimoi näkyvyytesi! Kemia 2/2015 ilmestyy 10. maaliskuuta ChemBio Finland 2015 -tapahtuman päämedia sisältää näytteilleasettajaluettelon jaossa Helsingin Messukeskuksen sisäänkäyntien luona 18. 19. maaliskuuta lukijoina yli 13 000 ammattilaista ja päättäjää. Hyödynnä messutarjous! Varaa ilmoituspaikka ChemBionumerosta 2/2015 saat samankokoisen ilmoituspaikan puoleen hintaan numerosta 3 tai 4/2015. Lue lisää www.kemia-lehti.fi ja varaa paikkasi 18. helmikuuta mennessä! KEMIA Kemi Tiedustelut ja varaukset: Kalevi Sinisalmi, puh. 044 539 0908 kalevi.sinisalmi@kemia-lehti.fi Milla Sinisalmi, puh. 040 766 1346 milla.sinisalmi@kemia-lehti.fi Irene Sillanpää, puh. 040 827 9778 irene.sillanpaa@kemia-lehti.fi www.kemia-lehti.fi ILMOITUS Hiilijalanjälki pienemmäksi kunnostetuilla tynnyreillä Kunnostettavan tynnyrin hiilijalanjälki on eri prosessivaihtoehdoissa vähintään kaksi ja parhaimmillaan yli kolme kertaa pienempi kuin kertakäyttöisen tynnyrin. Tämä käy ilmi tuoreesta elinkaaritutkimuksesta, jossa Euroopan johtaviin ympäristöntutkimusyhtiöihin kuuluva Tauw vertasi uudelleenkäytettävän tynnyrin ja kertakäyttöisen tynnyrin hiilidioksidipäästöjä. Nykyään Euroopassa käytetään vuosittain noin 60 miljoonaa tynnyriä. Hiilijalanjäljen suuruudella on siis erittäin iso merkitys. Osa tynnyreistä päätyy edelleenkin romuliikkeiden kautta vastoin lainsäätäjän tarkoitusta puhdistamattomina murskaukseen ja edelleen terästehtaille. Näin jätetynnyrit päätyvät hallitsemattomina riskeinä ihmisille ja ympäristölle uudelleen prosessointiin. Tuore tutkimus tukee uudelleenkäytettävän ja kertakäyttöisen tynnyrin aiemmin tehtyä elinkaariarviointia Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Japanissa. Aiemman tutkimuksen mukaan uudelleenkäytettävien tynnyreiden kokonaisenergiavaatimus on Euroopassa keskimäärin 63 % pienempi kuin kertakäyttöisillä. Myös kiinteää jätettä syntyy tynnyreitä uudelleen käytettäessä noin kolme neljä kertaa vähemmän. Onni Forsell Oy:n asiakkaat voivat olla varmoja siitä, että tynnyrit aina puhdistetaan ja useimmiten myös kunnostetaan uudelleen käyttöön. Parhaimmillaan tynnyri kiertää teollisuudessa 5 6 kertaa. Tynnyrien sisältämät epäpuhtaudet kerätään talteen ja toimitetaan asianmukaiseen käsittelyyn. Meillä on jo vuodesta 1999 ollut Suomessa alan ainoat ympäristö- ja laatusertifikaatit. Onni Forsell Oy on mukana kehittämässä alan toimintaa myös eurooppalaisissa järjestöissä. Olemme ainoana suomalaisena mukana eurooppalaisten tynnyri- ja konttipesuloiden kattojärjestössä SERREDissä. Asiakkaillamme on aina alan paras tieto ja palvelu saatavilla. Voit pyytää lisätietoa tutkimustuloksista allekirjoittaneelta. Onni Forsell Oy:n yhteistyökumppanina voit olla varma ekotaseesi vahvistumisesta. Yhteistyöterveisin Onni Forsell Oy Jouko Forsell toimitusjohtaja Onni Forsell Oy Jussilantie 5, 05200 Rajamäki Puh. (09) 2766 980 www.onniforsell.fi TYNNYRIEN KÄSITTELYLAITOS PALVELUKSESSANNE.
smart H 2 O for you, Pure water is elemental to the success of your experiments. But finding the right water system for your research goes deeper than water quality alone. You need a smart choice that supports both your science and your budget not only on day 1, but with every cartridge and filter change. One that reflects 130 years of innovations, like feed water monitoring, hands-free dispensing and effortless cartridge change-outs. With a Thermo Scientific Barnstead lab water system, the only thing you ll have in your water is confidence. Visit us at ChemBio Exhibition 18.-19.3.2015 and learn more! and your science thermoscientific.com/labwater Protect valuable experiments and consumables with integrated feed water monitoring. 2015 Thermo Fisher Scientific Inc. All rights reserved. All trademarks are the property of Thermo Fisher Scientific Inc. and its subsidiaries. Set your desired volume for hands-free, automatic dispensing. Easily replace consumables with quick-connect cartridges.
SISÄLLYS Joukkomurha Belgian Ypresissä huhtikuussa 1915 paljasti kemiallisen aseen tuhovoiman ja käynnisti modernin kaasunaamarin kehitystyön. (s. 6) Ronald Shaw Jr. 36 ULJAS UUSI BIOTALOUS Bioruukissa jalostetaan Biomassoista bisnestä Maija Pohjakallio 37 REACH RAKENTUU Aikataulut allakkaan Riku Rinta-Jouppi 6 Sata vuotta kaasunaamareita Fosgeenilta suojauduttiin flanellilla Kalevi Rantanen 10 TÄTÄ MIELTÄ Kemianteollisuus on tärkeä osa kansallista turvallisuutta Antti O.K. Nieminen 12 Sisäilmaongelmat huolettavat tutkijoita Home vaikuttaa hermostoon Katja Pulkkinen Homeen terveysvaikutuksista kertyy huolestuttavaa tietoa. Altistuminen sisäilman mikrobeille voi laskea lasten älykkyysosamäärää. (s. 12) Scanstockphoto Hilkka Vähänen Nuorten Tieteen päivä veti tuvan täyteen. Sellaisetkin pojat, jotka eivät kouluopetuksesta niin perusta, juoksivat ensimmäisinä väkertämään vetyautoja. (s. 18) 18 AJANKOHTAISTA Vetyautot vilistivät Porthaniassa Hilkka Vähänen 20 UUTISIA Touko Perko: Nobelisti Artturi I. Virtanen oli Tieteen suurmies ja tinkimätön toisinajattelija 26 VIHREÄT SIVUT 32 TUTKIMUKSESSA TAPAHTUU 38 NÄKÖKULMA Metsään menossa? Anja Nystén 38 KEMIA SILLOIN ENNEN 39 NAISET JA KEMIA Elizabeth Rona ja salainen tehtävä Sisko Loikkanen 40 Mallinnus avaa Jään salaisuuksia Jari Koponen 44 Promootiojuhla Otaniemessä Happojen tutkija sai tohtorinhattunsa Milla Eronen 46 Kaptas ponnistaa Pohjois-Karjalasta maailmalle Päivi Ikonen 48 Tieteen huiput Berliinissä Nanoskoopista neandertalinihmiseen Miika Vähämaa 51 Bayer yhtiöittää materiaaliosaamisensa Matkalla kohti nanovaahtoa Lauri Lehtinen 52 Rottasota vaatii täsmäaseita Arja-Leena Paavola 56 ULKOMAILTA 58 KEEMIKKO Dynaaminen matkailija 59 HENKILÖUUTISIA 63 TULEVIA TAPAHTUMIA 64 SEURASIVUT 66 TIETEEN KAUPUNGIT Zürich inspiroi nobelisteja Sisko Loikkanen Jaakko Martikainen / Valio Oyj Tutkijankammiosta parrasvaloihin. Touko Perkon suurteos Artturi I. Virtasesta julkistettiin Helsingin Sanomatalossa nobelistin syntymäpäivänä 15. tammikuuta. (s. 20) 4 KEMIA 1/2015
KEMIA Kemi PÄÄKIRJOITUS 4. helmikuuta 2015 Vol. 42 Coden: KMKMAA ISSN 0355-1628 Toimitus Redaktion Office Pohjantie 3, FIN-02100 Espoo puh. 0400 578 901 toimitus@kemia-lehti.fi www.kemia.lehti.fi www.facebook.com/kemialehti Päätoimittaja Chefredaktör Editor-in-Chief DI Leena Laitinen 040 577 8850 leena.laitinen@kemia-lehti.fi Toimituspäällikkö Redaktionschef Managing Editor Päivi Ikonen 0400 139 948 paivi.ikonen@kemia-lehti.fi Taitto Layout K-Systems Contacts Oy Päivi Kaikkonen 040 7333 485 taitto@kemia-lehti.fi Sihteeri Sekreterare Secretary Irja Hagelberg 0400 578 901 irja.hagelberg@kempulssi.fi Vakituinen avustaja ja toimistotyöntekijä Permanent medarbetare Contributing Editor Sanna Alajoki 040 827 9727 sanna.alajoki@kemia-lehti.fi Ilmoitukset Annonser Advertisements ilmoitukset@kemia-lehti.fi Myynti Forsäljning Sales Kalevi Sinisalmi 044 539 0908 kalevi.sinisalmi@kemia-lehti.fi Milla Sinisalmi 040 766 1346 milla.sinisalmi@kemia-lehti.fi Irene Sillanpää 040 827 9778 irene.sillanpaa@kemia-lehti.fi Tilaukset Prenumerationer Subscriptions puh. 0400 578 901 tilaukset@kemia-lehti.fi Tilaushinnat Kotimaassa 105 euroa (kestotilaus 95 euroa), muut maat 145 euroa Kouluille 49 euroa, www.aikakaus.fi Prenumerationspris i Finland 105 euro, övriga länder 145 euro Subscription price (out of Finland) EUR 145 Irtonumero/Lösnummer/Single copy EUR 16 Osoitteenmuutokset Kemian Seurojen toimisto puh. 010 425 6302, faksi 010 425 6309 toimisto@kemianseura.fi Kustantaja Utgivare Publisher Kempulssi Oy Toimitusjohtaja Verkst. direktör Managing Director Leena Laitinen Pohjantie 3, FIN-02100 Espoo puh. 040 577 8850 leena.laitinen@kemia-lehti.fi Toimitusneuvosto Redaktionsråd Editorial Board Viestintäpäällikkö Susanna Aaltonen, Kemianteollisuus ry Laboratoriopäällikkö Susanna Eerola, Roal Oy Toimitusjohtaja Saara Hassinen, SalWe Oy Professori Matti Hotokka, Åbo Akademi Toimituspäällikkö Päivi Ikonen, Kemia-Kemi Toiminnanjohtaja Heleena Karrus, Kemian Seurat Tutkija Helena Laavi, Aalto-yliopisto Päätoimittaja Leena Laitinen, Kemia-Kemi Professori Jan Lundell, Jyväskylän yliopisto Professori Markku Räsänen, Helsingin yliopisto Aikakauslehtien Liiton jäsenlehti Keskipainos 5 000, erikoisnumeroilla 300 3000 kpl:n lisäjakelu. Forssa Print, Forssa 2015 ISO 9002 Markku Joutsen Mie olen Virtanen ON SUOMELLE onni, että Nobelin palkinnot jakaa läntinen naapurimme, ei itäinen. Neuvostoliitto ei olisi koskaan myöntänyt maailman arvostetuinta tiedepalkintoa tutkijalle, joka vihasi kotikunnaidensa ryöstäjää ja arvosteli vuosikymmenet maansa johtoa itänöyristelystä. Ajat muuttuivat, Artturi I. Virtanen ei. Mie en ota ryssiä vastaan, oli nobelistin linjana loppuun asti, kuten dosentti Touko Perko kuvaa teoksessaan Mies, liekki ja unelma. Mukaansatempaava elämäkerta on juhlavuoden kunnianosoitus Suomen biokemian isälle, joka syntyi Viipurissa 120 vuotta sitten ja sai kemian Nobelin palkinnon Tukholmassa 70 vuotta sitten. MIKÄ TEKI juuri Virtasen työstä Nobelin arvoisen? Virtanen uskoi lujasti tieteeseen ihmiskunnan hyvinvoinnin edistäjänä. Hän oli poikkeuksellisen lahjakas, innostunut, kunnianhimoinen ja uuttera; aikansa nero, jonka oivallukset paransivat suoraan kansakunnan ravitsemusta ja terveyttä. Työnantajaltaan Valiolta nuori tohtori sai käyttöönsä resurssit, joista nykytutkijat voivat vain uneksia. Kun rahaa tarvittiin lisää, avuksi rakennettiin uusi kansallinen tutkimuslaitos. Siinä missä Virtasen välit itään olivat hyiset, suhteet länteen olivat loistavat. Opintomatkoillaan hän ammensi arvokasta tietoa ja loi kestävät yhteydet alan huippututkijoihin, tärkeimpänä heistä ruotsalaiseen nobelistiin ja Nobel-vaikuttajaan Hans von Euleriin. Maailmanpoliittinen tilanne ja Virtasen maine suoraan sanojana saattoivat osaltaan vaikuttaa siihen, että palkitsemisvuosi oli juuri 1945. TAMMIKUINEN VERILÖYLY Charlie Hebdon toimituksessa ja murhia seurannut keskustelu sananvapaudesta tekee kirjasta entistä ajankohtaisemman. Virtanen käytti arkailematta oikeuttaan sanoa, mitä ajattelee. Itsesensuurin aikaan istumattomat puheet tärvelivät hänen välinsä kahteen presidenttiin ja tekivät nobelistista korkean tason kiusanteon kohteen. Nobel-juhlallisuudetkin peruttiin Virtasen lauottua mielipiteitään ruotsalaiselle medialle. Urho Kekkosella oli valtakaudellaan riesanaan myös muita suorasuita, yhtenä heistä pilapiirtäjä Kari Suomalainen, jonka klassikkopiirrosta Volgan lauttureista vuodelta 1958 presidentti pyysi julkisesti anteeksi. Raivostumisen sijasta presidentin olisi kannattanut olla kritisoijilleen kiitollinen. Virtanen ja Suomalainen sanoivat ääneen sen, mitä moni ajatteli. Kansan syvien rivien tulkkeina he pakottivat poliittisen johdon katsomaan peiliin ja perustelemaan valintojaan myös itselleen. Se taito uhkaa kadota niiltä, joilla on paljon valtaa ja lähipiirissään vain myötäilijöitä. 1/2015 KEMIA 5
Sata vuotta kaasunaamareita Fosgeenilta suojauduttiin flanellilla Tänä keväänä tulee kuluneeksi tasan sata vuotta siitä, kun modernien kaasunaamarien kehittäminen alkoi. Kehitystyön laukaisi käyntiin Ypresin karmea joukkomurha. Kalevi Rantanen Belgian Ypres, 22. huhtikuuta 1915. Sodankäynnin historiaan kirjoitetaan pian uusi, kauhistuttava luku. Kun aamu valkenee, Saksan armeija päästää kanistereistaan ulos kloorikaasua, jonka tuuli kuljettaa vihollisen juoksuhautoihin. Kymmenen minuutin kuluttua 5 000 ranskalaista ja algerialaista sotilasta on kuollut. Kemiallinen ase on ensi kertaa näyttänyt suunnattoman voimansa. Synkästä päivästä Ypresissä käynnistyy myös nykyaikaisen kaasunaamarin historia. Kaasusuojelua oli pakko ruveta kehittämään järjestelmällisesti, suurimittaisesti ja ennen muuta tieteeseen perustuen. Kaasujen vaaroja ja niiltä suojautu- 6 KEMIA 1/2015
Yhdysvaltain armeijan sotilaita M50-kaasunaamareissa Missourin Fort Leonard Woodissa. mista oli tosin pohdittu ja satunnaisia, käsityöläismäisiä kokeiluja tehty jo aiemminkin. Itse Leonardo da Vinci kehotti 1500-luvulla sotalaivaston miehiä suojautumaan myrkyllisiä kaasuja vastaan veteen kastetulla kankaalla. Skottilainen John Stenhouse suunnitteli vuonna 1850 naamarin, jossa käytettiin suodatinmateriaa- Ronald Shaw Jr. 1/2015 KEMIA 7
Tältä näyttää suomalainen suojelumies mallia 2014. Kuva on otettu pohjoismaisessa pioneeri- ja suojeluharjoituksessa Säkylässä. lina puuhiiltä. Naamari pääsikin käyttöön lontoolaisissa kemiantehtaissa. Vuonna 1871 brittiläinen fyysikko John Tyndall rakensi naamarin, jossa sylinterimäinen metallikanisteri sisälsi puuhiili-, kalkkirae- ja puuvillakangassuodattimet. Virtsatkaa nenäliinaan Ensimmäisen maailmansodan (1914 1918) puhjetessa kaasusuojelu oli kuitenkin vielä lapsenkengissä. Ypresin katastrofin jälkeen sotilaita neuvottiin ensi hätään käyttämään kaasunaamarina nenäliinaa, jonka he kostuttaisivat omalla virtsallaan. Nopeasti otettu seuraava askel olivat vedellä kastellut puuvillakankaat. Vielä samassa kuussa Britannian armeija ehätti jo jakamaan sotilailleen puuvillatyynyjä, jotka oli kyllästetty natriumkarbonaatilla, natriumtiosulfaatilla, glyseriinillä ja vedellä. Kangas saatiin naisten hunnuista. Pieniä kloorimääriä vastaan naamari antoikin vähäisen suojan. Vähän myöhemmin kehitetty hypo-kypärä, jossa natriumtiosulfaattia eli hypoa oli imeytetty flanelliin, toimi jo suhteellisen hyvin. Kemiallinen sota kuitenkin jatkui entistä raaempana. Seuraavassa iskussaan saksalaiset käyttivät toista, vielä tehokkaampaa kaasuasetta eli fosgeenia. Britit uusivat taas naamarinsa. Nyt flanelliin imeytettiin natriumfenolaattia ja glyseriiniä. Ensimmäisissä naamareissa kasvosuojus toimi samalla suodattimena ja päinvastoin. Kun käyttöön otettiin yhä uusia taistelukaasuja, suojaus oli mietittävä alusta asti uudelleen. Vuonna 1916 britit kehittivätkin naamarin, jossa erilliseen kanisteriin pakattiin puuhiiltä, kalkkiliuosta ja rikkiä ja muita yhdisteitä. Kanisteri yhdistettiin naamariin letkulla. Suuren kokonsa ja epämukavuutensa takia naamaria käytettiin vähän, mutta rakenneperiaate yleistyi myöhemmin kaikissa kaasunaamareissa. Seuraavana vuonna britit saivat aikaan parannetun version kanisterinaamarista. Sitä valmistettiin jo suuria määriä. Kanisterissa oli kookospähkinän kuorista valmistettua puuhiiltä, kalkkiliuosta ja puuvillasuodatin. Naamari antoi suojaa kaikkia ensimmäisen maailmansodan kaasuja vastaan. Aktiivihiilen valtakausi Kaasunaamareita rakensivat Britannian lisäksi monet muutkin sotaan osallistuneet maat. Teollisten kaasusuodattimien tyyppikirjain kertoo, millaisilta kaasuilta suojaudutaan. Taulukossa mainitut kaasut ovat testikaasuja. A B E K sykloheksaani C 6 H 12 kloori Cl 2 rikkidioksidi SO 2 ammoniakki NH 3 rikkivety H 2 S syaanivety HCN Lähteet: Työturvallisuuskeskus, Scott Safety Kuvalähde: Puolustusvoimat/Lauri Paju Venäläinen orgaanisen kemian tutkija Nikolai Zelinski kehitti vuonna 1916 naamarin, jossa käytettiin suodatinmateriaalina puuhiiltä. Kumitehdas Treugolnikin insinööri Eduard Kummant suunnitteli naamarin kumisen kasvo-osan. Tsaarin armeijalta takavarikoidut Zelinski-Kummantin naamarit olivat myös itsenäisen Suomen armeijan ensimmäisiä kaasunaamareita. Sittemmin meillä, kuten muissakin maissa, on syntynyt naamarisukupolvi toisensa jälkeen. Yhteistä niille on tähän päivään asti ollut se, että pääasiallisena suodatinmateriaalina on ollut aktiivihiili. Aktiivihiili on aineryhmä, ei yksi aine. Hiiliperusteisia sorbentteja valmistetaan lämpökäsittelyllä kivihiilestä, puusta, kookospähkinöiden kuorista ja muista hiilipitoisista aineista. Materiaali hiillytetään kuumentamalla sitä 600 1 200 asteen lämmössä hapettomassa tilassa. Materiaali aktivoidaan eli huokosia avataan joko kemiallisesti tai fysikaalisesti. Kemiallisesti hiiltä voidaan käsitellä esimerkiksi fosforihapolla, rikkihapolla tai sinkkikloridilla. Fysikaalisesti hiiltä aktivoidaan vesihöyryllä tai hiilidioksidilla. Näin saadaan aikaan suuri ominaispinta-ala, 500 1 500 neliömetriä grammaa kohti. Aktiivihiili adsorboi kaasuja suhteellisen heikoilla fysikaalisilla sidoksilla. Adsorptio perustuu van der Waalsin voimiin. Niitä syntyy, koska sähköisesti neutraaleissakin aineissa sähkövaraukset jakautuvat hieman epätasaisesti. Puhdas aktiivihiili sitoo hyvin orgaanisia höyryjä mutta huonosti molekyylipainoltaan kevyitä yhdisteitä, kuten klooria, rikkidioksidia, ammoniakkia ja formaldehydiä. Myös suojaaminen happoja ja emäksiä vastaan vaatii lisäaineita. Tavallisesti aktiivihiili kyllästetään amiineilla, metallisuoloilla ja muilla aineilla erilaisten myrkkykaasujen 8 KEMIA 1/2015
sitomista varten. Metalleista käytetään esimerkiksi sinkkiä, kuparia ja molybdeeniä. Amiineista käytetään usein trietyleenidiamiinia eli TEDAa. Kiinnostavat kilpailijat Vaikka aktiivihiili on hallinnut ja yhä hallitsee markkinoita suodattimen perusmateriaalina, sen rinnalle on tullut kiinnostavia kilpailijoita. Niistä tunnetuimpia ovat metallo-orgaaniset verkkorakenteet eli MOF-järjestelmät. MOF-järjestelmillä on yhtä suuri tai suurempikin ominaispinta-ala kuin aktiivihiilellä. Kemiallisesti ne pystyvät sitomaan kaasuja lujilla kovalenttisilla sidoksilla, joissa toisiinsa sitoutuneilla molekyyleillä on yhteisiä elektroneja. MOF-järjestelmät koostuvat metalli-ioneista ja orgaanisista yhdisteistä. Valitsemalla sopivia metallin ja orgaanisen materiaalin pareja kemistit voivat rakentaa suodattimia monenlaisten myrkkykaasujen sitomista varten. Chemical & Engineering News -lehden äskeisen katsauksen mukaan MOF-järjestelmiä tunnetaan yli 6 000. Yhdysvaltalaisen Georgian teknillisen instituutin tutkija Krista S. Walton kertoo esimerkin. Teollisuudessa yleisesti esiintyvän myrkyllisen aineen, ammoniakin, erottamiseksi Walton ja hänen työtoverinsa käyttivät zirkoniumpohjaista MOF-rakennetta UiO-66. Rakenteen oli alun perin kehittänyt norjalainen tutkija Karl Petter Lillerud Oslon yliopistosta. Yhdysvaltain armeijan kemiallisen ja biologisen puolustuksen tutkimuskeskuksen ECBC:n tutkija Gregory W. Petersen on vetänyt uusien materiaalien kehitystyötä. Työn tavoitteena on voittaa aktiivihiilen tunnettuja rajoituksia, joita siis ovat suhteellisen heikot sidokset. Erotuskyvyn parantaminen lisäyksin taas heikentää ajan mittaan aktiivihiilen toimintaa. UiO-66-järjestelmän keskellä on epäorgaaninen zirkoniumhydroksidi Zr 6 O 4 (OH) 4, geometriselta muodoltaan oktaedri eli kahdeksantahokas. Oktaedrit liittää toisiinsa bentseeniyhdiste BDC eli bentseeni-1,4-karboksylaatti. UiO-66:n ominaispinta-ala on 1 147 Kuvalähde: SA-kuva Kohti design-naamareita Kaasunaamareista on ajan myötä tehty entistä helpompia käyttää. On ollut syytäkin, sillä vielä toisen maailmansodan (1939 1945) aikoina ainakin suomalaiset sotilaat usein heittivät hankaliksi ja kömpelöiksi tuomitsemansa naamarit heti alkajaisiksi metsään. Siviilikäytössäkin käyttömukavuus on tärkeää, jos halutaan, että kaasunaamarit todella puetaan tarpeen tullen päälle. Naamarien mukavuutta on parannettu pienentämällä niiden hengityskuormitusta. Nykynaamareissa on juomalaitteita, puhekalvoja ja mikrofoneja. Varsinaisia suodattimia on suuri valikoima erilaisten kaasujen suodattamista varten. Suomalaissotilaita Valamon luostarin pihalla vuonna 1943. Kuva ainakin osittain kaunistelee, sillä suuri osa kaasunaamareista oli kuvausajankohtaan mennessä jo viskattu pois. neliömetriä grammaa kohti eli verrattavissa aktiivihiileen. Walton ja Petersen työtovereineen tutkivat, miten erilaiset UiO-66:n ja muiden kemikaalien yhdistelmät erottavat ammoniakkia. Parhaiten toimivat UiO-66-OH ja UiO-66-NH 2. Funktionaaliset ryhmät OH ja NH 2 päästivät parhaiten kaasut huokosiin, joissa ne erotettiin. Euroopan uutuudet Eurooppalaisessa nanomof-hankkeessa on tutkittu muita MOF-järjestelmiä, kuten rakennetta Cu 3 (BTC) 2. Sen ominaispinta-ala on 1 300 1 600 neliömetriä grammaa kohti. Saksalainen suojausteknologiayritys Blücher GmbH havaitsi kokeissaan, että Cu-BTC pystyy erottamaan sykloheksaania, ammoniakkia ja rikkivetyä. MOF-järjestelmien lisäksi on ilmaantunut muitakin suodatinmateriaaliehdokkaita, kuten esimerkiksi CoZZAT. Se on zirkoniumhydroksidisorbentti, joka on seostettu koboltilla, sinkillä, hopealla ja amiineilla. Myös CoZZAT sitoo kaasuja kemiallisesti. Aktiivihiili voidaan periaatteessa korvata kokonaan uusilla materiaaleilla, mutta kemistit luottavat eniten yhdistelmiin. ECBC:n tutkijat ovat esimerkiksi rakentaneet laboratoriossa suodattimen, jossa on kolme kerrosta: CoZZAT, aktiivihiili ja kuparipohjainen MOF. Kirjoittaja on vapaa tiedetoimittaja. kalevi.rantanen@kolumbus.fi 1/2015 KEMIA 9
TÄTÄ MIELTÄ Kemianteollisuus on tärkeä osa kansallista turvallisuutta KEMIANTEOLLISUUS toimittaa tuotteitaan lähes kaikille teollisuudenaloille. Huoltovarmuuden kannalta tällä on suuri merkitys koko kansalliselle turvallisuudelle. Tuotannollisen toiminnan jatkuminen myös erilaisissa kriisitilanteissa on siten tärkeää paitsi yrityksille itselleen myös muille yrityksille ja koko Suomelle. Huoltovarmuuskeskuksen perustuotanto-osasto ja huoltovarmuuskeskuksen teollisuussektori ohjaavat ja koordinoivat kriittisen teollisuustuotannon ja rakentamisen varautumista poikkeusoloihin. Teollisuussektoriin kuuluvat kemian pooli, muovi- ja kumipooli, teknologiapooli, elektroniikkapooli sekä metsäpooli. Kemian pooliin kuuluvat Kemianteollisuus ry, Lääketeollisuus ry, Painoväriteollisuus ry, Teknokemian yhdistys ry, Teknisen kaupan liitto ry ja Väriteollisuus ry. Pooli vastaa oman alansa varautumisesta vakavien häiriötilanteiden ja poikkeusolojen varalta. Kemian pooli on luokitellut Suomesta noin 20 kemian alan yritystä tärkeimpään eli 1. kriisivalmiusluokkaan ja yli 30 yritystä 2. kriisivalmiusluokkaan. Näillä yrityksillä on Suomessa yli 80 toimipistettä. Kriisiluokiteltujen yritysten on erityisen tärkeää pitää huolta toiminnan suunnittelusta myös poikkeusolosuhteissa. JOKAISESSA YRITYKSESSÄ tehdään suunnitelmia myös poikkeusoloja varten. Kemian pooli kerää kriisiluokitelluilta yrityksiltä kypsyysanalyysejä, joilla kartoitetaan toiminnan riskejä erilaisissa häiriö- tai kriisitilanteissa. Pooli tekee myös parannusehdotuksia, järjestää harjoitustoimintaa ja koulutuksia sekä pitää yhteyttä muihin pooleihin. Tärkeää on tilannekuvan ylläpito muuttuvissa olosuhteissa. Polttoaineet öljy, bensiini, diesel ja maakaasu ovat kriittisen tärkeitä huoltovarmuudelle, samoin lääkkeet ja erilaiset desinfiointiaineet. Todellisuudessa on kuitenkin erittäin suuri määrä erilaisia kemiallisia tuotteita, joita tarvitaan joka päivä erilaisissa tuotannollisissa prosesseissa tai ylläpitämään yleistä elintasoa. Yksittäinen kemikaali voi olla mukana todella monessa prosessissa. Esimerkiksi rikkihappoa käytetään raaka-aineena muun muassa kaivosteollisuudessa, selluja paperiteollisuudessa, räjähdysaineteollisuudessa, vedenpuhdistuskemikaalien valmistuksessa ja lannoiteteollisuudessa. Yksinkertaisen peruskemikaalin mahdolliset saantivaikeudet näkyisivät siis nopeasti ja laajalti suomalaisessa teollisuudessa ja hyvinvoinnissa. KAASUT OVAT olennainen osa suomalaista kemianteollisuutta. Kaasuja tarvitsevat paitsi muu teollisuus myös terveydenhuolto ja sairaalat sekä ydinvoimalat. Sairaaloissa käytetään jatkuvasti happea, typpeä, ilokaasua ja erilaisia kaasuseoksia tärkeisiin hoitoihin ja kivunlievityksiin. Nestemäistä typpeä tai hiilihappojäätä tarvitaan kylmäkuljetuksiin ja -säilytyksiin. Vedyn avulla jäähdytetään ydinvoimalan generaattorin laakereita. Kaasutuotannon ja -toimitusten on siis jatkuttava myös poikkeusolosuhteissa ja ennen kaikkea kriisioloissa. Kemianteollisuus on kansallisesti erittäin merkittävä toimiala Suomessa, ei pelkästään työnantajana tai vientitulojen tuottajana, vaan myös huoltovarmuuden kannalta. On tärkeää, että Suomessa on korkealaatuista kemianteollisuuden tuotantoa, ja on yritysten etu, että ne varautuvat myös poikkeusolosuhteisiin ja mahdollisiin kriisitilanteisiin. Antti OK Nieminen Filosofian tohtori, dosentti Antti O.K. Nieminen on Kiilto Oy:n toimitusjohtaja ja kemian poolin puheenjohtaja. 10 KEMIA 1/2015
FENNOLAB Luotettava yhteistyökumppanisi Kansainvälises* tunnuste.u Kemianluokka Gadolin on monipuolinen toiminnallinen oppimisympäristö Helsingin yliopiston kemian laitoksella, joka tarjoaa kiehtovia elämyksiä kouluille ja oppilaitoksille. LABORATORIOALAN VERKKOKAUPPA FENNOLAB FENNO MEDICAL OY Joko tunnet Uusiouutiset? Uusiouutiset on ympäristönsuojelun, materiaalitehokkuuden ja kierrätysteollisuuden ykköslehti ja tärkein kotimainen tietolähde alalla toimiville. fennokauppa.fi 09 276 360 fennolab@fennomedical.fi Opintokäynneillämme on kuuden vuoden aikana käynyt yli 20 000 vierailijaa ja yli 1000 oppilasryhmää jokaiselta luokka- asteelta ympäri Suomea. Vierailut räätälöidään ryhmäkohtaises* nouda.aen koulukohtaista sekä kansallista opetussuunnitelmaa. Opintokäyn* on maksuton. Kemianluokka Gadolinin tekee yhteistyötä Helsingin yliopiston, kemianteollisuuden yritysten sekä opetusalan toimijoiden välillä. Toimintamme tavoi.eena on tukea kemian oppimista ja opetusta, lisätä kemian kiinnostavuu.a, kasva.aa *etoisuu.a kemian alan laajasta kentästä, tarjota *etoa kemian alan opinnoista ja uravaihtoehdoista sekä antaa elämyksiä kemian oppimisesta. Kemianluokka Gadolin on nime.y suomalai- sen kemis* Johan Gadolinin (1760 1852) mukaan. Ota yhtey.ä ja sovi vierailukäyn*nne. Iloa kemiasta! Nyt etuhintaan Kemian Seurojen jäsenille! Kestotilauksen hinta nyt 58 euroa, kun normaalihinta on 89 euroa. Lehden tilausmaksun voi vähentää verotuksessa. Tutustu ja tee tilaus: www.uusiouutiset.fi > Tilausasiat Tilaushinta kouluille 49 euroa, tilaukset www.aikakauslehdet.fi/ kouluille
Sisäilmaongelmat huolettavat tutkijoita Home vaikuttaa hermostoon Pilaantunut sisäilma voi vaikuttaa kognitiivisiin kykyihin ja aiheuttaa motorisia ongelmia, osoittavat tuoreet tutkimukset. Sisäilman haittatekijöiden on havaittu aiheuttavan aivosolujen tuhoutumista myös matalina pitoisuuksina. Katja Pulkkinen Hiiri polskii pyöreässä vesisammiossa, jossa veden alle piilotettu laituri tarjoaa väsyneelle uimarille levähdyspaikan. Terveellisistä oloista liikkeelle lähtenyt, edellisinä päivinä tehtävää harjoitellut jyrsijä löytää turvapaikan nopeasti. Kuolleille homeitiöille koepäivinä altistettu hiiri sen sijaan jatkaa uimista. Se ei ymmärrä, missä laituri on, vaikka on harjoitellut yhtä lailla. Kyse on Morrisin uimasuunnistustestistä, jota käytetään yleisesti spatiaalisen hahmottamisen ja oppimisen tutkimiseen. Yhdysvaltalainen tutkijaryhmä selvitti testin avulla, vaikuttaako hometalojen mikrobeille altistuminen hiirten toimintakykyyn. Lisäksi ryhmä mittasi muun muassa eläinten aivojen tulehdustilaa. Tutkijat esittelivät tuoreiden tutkimustensa tuloksia Neuroscience 2014 -konferenssissa, joka järjestettiin marraskuussa Washingtonissa. Heidän mukaansa homeitiöitä hengittäneet hiiret kärsivät aivojen infektiosta ja pärjäsivät tehtävissä verrokkeja huonommin. Lisäksi mikrobeille altistuneiden hiirten paino nousi, mikä myös korreloi hahmotusvaikeuksien kanssa. Osoitimme tutkimuksessamme, että myös kuolleet, tyhjät itiöt aiheuttavat voimakasta aivotulehdusta Sisäilmasairaat kertovat usein kärsivänsä muistihäiriöistä, sekavuudesta ja aivosumusta. Uudet tutkimukset viittaavat siihen, että home voi vahingoittaa aivojen hermosoluja. Scanstockphoto 12 KEMIA 1/2015
ja käytöshäiriöitä, eivät siis pelkästään toksiineja tuottavat elävät homeet. Itiöt myös vähentävät hermosolujen uusiutumista, kertoo tutkija Cheryl Harding New Yorkin Hunter Collegesta. Enemmän aiheesta Linkit Neuroscience 2014 -kongressissa esiteltyihin tutkimuksiin ja lista artikkelissa mainituista muista tutkimuksista löytyvät Kemia-lehden verkkosivulta osoitteesta www.kemia-lehti.fi > Arkisto > Kemia 1/2015. Kaksiteräinen miekka Merkkejä huonolaatuisen sisäilman vaikutuksesta aivoihin on viime aikoina havaittu muissakin tutkimuksissa. Virginian teknillisen yliopiston tutkija Enusha Karunasena kollegoineen paneutui vaurioihin, joita satratoksiini H -niminen mikrobimyrkky aiheuttaa elimistössä. Satratoksiinit ovat Stachybotrys chartarum -homesienen tuottamia myrkyllisiä aineenvaihduntatuotteita eli mykotoksiineja. Tutkimuksessa selvisi, että satratoksiinille altistuminen voi vahingoittaa aivo-veriestettä, aivoja monilta myrkyiltä suojaavaa rakennetta. Mallinnus osoitti rakenteen konkreettisesti reikiintyvän. Tutkijat mallinsivat vaurioita paitsi aivo-veriesteessä myös solujen viestintäjärjestelmissä. Mallinnukset tehtiin ihmissoluilla. Satratoksiini H:n ohella soluja altistettiin bakteeriperäisille lipopolysakkarideille ja oksidatiiviselle stressille, jotka myös ovat kosteusvaurioihin liittyviä, tulehdusta aiheuttavia tekijöitä. Havaitsimme, että lieväkin altistus vahingoitti pitkään jatkuessaan aivo-veriestettä ja aktivoi tulehdusmekanismeja ja solukuoleman vaikutusreittejä astrosyyteillä eli hermojärjestelmän tukisoluilla. Hermosoluille altistus oli tappava, Karunasena kertoo. Karunasenan mukaan kyse on elimistön puolustusjärjestelmän normaalista reaktiosta. Puolustautuminen on kuitenkin kaksiteräinen miekka. 1/2015 KEMIA 13
Sisäilman haitallisille mikrobeille altistuneiden lasten älykkyysosamäärä oli selvästi matalampi kuin verrokkilapsilla. Immuunijärjestelmä yrittää torjua satratoksiinia. Jatkuva matala-asteinenkin altistus pitää elimistön jatkuvassa tulehdustilassa ja solukuolemamekanismin pysyvästi aktiivisena, mikä johtaa koko ajan kasvaviin vaurioihin terveissä aivosoluissa. Tutkimuksessa todetut solutason vaikutusmekanismit saattavat osaltaan selittää sen, miksi kosteusvaurioille altistunut ihminen saa erilaisia hermostollisia oireita ja vakaviakin keskushermostosairauksia. Sisäilmasairaat kertovat usein kärsivänsä muistihäiriöistä, sekavuudesta ja aivosumusta. Karunasenan tutkimuksen mukaan ne voivat olla seurausta konkreettisesta solutuhosta. Pitkäaikainen altistuminen sisäilman mikrobeille voi pahimmillaan laskea lapsen älykkyysosamäärää. Scanstockphoto Sairaista löytyi myrkkyjä Kolmannessa amerikkalaistutkimuksessa selvitettiin kroonisesta väsymysoireyhtymästä kärsivien ihmisten homealtistushistoriaa ja mitattiin mikrobitoksiinien pitoisuuksia heidän virtsanäytteistään. Useiden yliopistojen, lääkärikeskusten ja laboratorioiden yhteistutkimusta veti lääkäri ja tutkija Joseph Brewer Plaza Infectious Disease -klinikasta. Krooninen väsymysoireyhtymä ilmenee vammauttavana uupumuksena, tiedonkäsittelyn häiriöinä, päänsärkynä, lihaskipuina, suolistovaivoina ja monenlaisina hermoston ongelmina. Maailman terveysjärjestön WHO:n tautiluokituksessa oireyhtymä kuuluu hermostollisten sairauksien luokkaan. Oireet ovat pitkälti samanlaisia kuin sisäilmasairailla. Krooninen väsymysoireyhtymä puhkeaakin usein hometalossa asuneilla. Homemyrkyistä valitsimme mitattaviksi makrosykliset trikotekeenit, aflatoksiinit ja okratoksiini A:n, koska nämä testit olivat kaupallisesti saatavilla tutkimuskäyttöön, Brewer kertoo. Tulokset olivat selviä: toksiineja Lasten älykkyys laski Lasten älykkyysosamäärä voi laskea huomattavasti, jos he altistuvat varhaislapsuudessaan pitkiä aikoja sisäilman mikrobeille. Asia havaittiin Puolassa toteutetussa kuusivuotisessa seurantatutkimuksessa, jossa oli mukana lähes 300 lasta. Sisäilman kosteusvauriomikrobeille altistuneiden lasten älykkyysosamäärä oli selvästi verrokkilapsia matalampi. Altistus peräti kolminkertaisti riskin alhaiseen tulokseen ÄO-testeissä. Halusimme tällä tutkimuksella todentaa sisäilman homeiden mahdollisia haittoja lasten kognitiiviselle kehitykselle ja ylipäänsä ympäristötekijöiden merkitystä tässä kehityksessä, sanoo tutkimusta johtanut professori Wieslaw Jedrychowski krakovalaisesta Jagellon yliopistosta. Toivon tutkimuksemme rohkaisevan tiedeyhteisöä tutkimaan edelleen ympäristötekijöiden roolia pikkulasten kognitiivisessa kehityksessä, sillä kognitiivisten toimintojen häiriintyminen voi olla yksi herkkä, varhainen mittari altistumisesta haitallisille ympäristötekijöille. löytyi lähes jokaiselta 112 potilaalta. Kolmasosalla havaittiin useampia kuin yhtä tutkituista toksiineista. Yleisin löydös oli okratoksiini A. Selvityksessä kävi ilmi, että potilaista 90 prosenttia asui tai oli asunut hometalossa. Kun heidän nykyiset asuntonsa tutkittiin, useimmista löytyi toksiinintuottokykyisiä mikrobilajeja. Verrokkeina tutkimuksessa olivat terveet, kosteusvaurioille altistumattomat ihmiset, joiden virtsanäytteet analysoitiin samassa laboratoriossa samoin menetelmin. Verrokeilta ei tehty toksiinilöydöksiä. Brewer pitää toksiinien mittaamista hyödyllisenä menetelmänä, kun jäljitetään sairauden alkuperää. Sen lisäksi, että tulokset auttavat tutkijoita ja lääkäreitä ymmärtämään paremmin sisäilmaperäisiä sairauksia, ne voivat tarjota uusia keinoja sairauksien diagnostiikkaan ja hoitoon. 14 KEMIA 1/2015
Työterveyslaitos tutkii psykoterapiaa sisäilmasairaiden hoidossa Mallimme voisi tiivistää niin, että home- ja mykotoksiinialtistus aiheuttaa solujen mitokondrioiden toimintahäiriöitä, mistä seuraa sairaus. Jos mykotoksiineja on elimistössä pysyvästi, seurauksena on krooninen sairaus. Sisäilmatekijöihin liittyvien oireiden tutkimus Suomessa on keskittynyt lähinnä astmaan ja ohimeneviin ärsytysoireisiin. Pysyvä oireilu, hermostolliset häiriöt ja erilaisten kroonisten sairauksien puhkeaminen ovat jääneet vähemmälle huomiolle. Työterveyslaitos TTL tutkii parhaillaan sitä, kuinka erityyppiset psykoterapiat toimivat sisäilmaongelman aiheuttamista pitkittyneistä oireista kärsivien potilaiden hoidossa. TTL:n Toiminnalliset oireet ja työkyvyn tuki sisäilmaongelmissa -tutkimushankkeessa selvitetään kognitiivisen käyttäytymisterapian, rentouttavan ryhmäterapian ja psykoedukaation mahdollisuuksia sisäilmasta sairastuneen kuntoutuksessa. Psykoedukaatio on etenkin mielenterveyden häiriöissä käytetty työskentelytapa, jonka tavoitteena on lisätä kuntoutujan ja hänen läheistensä ymmärrystä sairaudesta ja sen hallinnasta. Hankkeen tavoitteena on objektiivisen tiedon lisääminen, jotta terveydenhuollossa voitaisiin paremmin ja kokonaisvaltaisemmin tukea pitkittynyttä ympäristöön liitettyjen oireiden hallintaa, kertoo Työterveyslaitoksen tutkija, erikoislääkäri Aki Vuokko. Vuosina 2013 2016 toteutettavaa projektia rahoittavat Kela ja Työsuojelurahasto. Kannattaa yksilöidä Sisäilmassa terveyshaittojen aiheuttajina eivät toimi pelkästään mikrobit vaan myös erilaiset kemikaalit, joita voi haihtua rakennusmateriaaleista huomattaviakin määriä. Mate- riaaleista vapautuu ilmaan päästöjä aina, mutta kosteusrasituksessa päästöt kiihtyvät. Japanilaisen Juntendon yliopiston tutkijan Peng Guon johtamassa usean yliopiston yhteistutkimuksessa selvitettiin sisäilman materiaalipäästöjen yhteyttä erilaisiin oireisiin Kiinassa, jossa sisäilmaoireilusta on viime vuosina tullut iso terveysongelma. Etenkin sisäilmaan liittyviä hermostollisia ja keuhko-oireita raportoidaan Kiinasta huomattavia määriä, tutkijat kertovat. Tutkimuksen aineistona oli reilut sata henkeä, jotka asuvat koilliskiinalaisessa Dalianin suurkaupungissa. Tutkitut asunnot ovat betonikerrostaloja. Tutkittujen kiinalaisten oireita olivat esimerkiksi pahoinvointi, unihäiriöt, suhteettoman voimakas väsymys ja päänsärky. Sairastuneiden kodeista mitattiin huomattavasti suuremmat päästöpitoisuudet muun muassa styreeniä, 1,1,1,-trikloorietaania, butanolia ja formaldehydia kuin verrokkien asunnoista. Yhdisteiden määrä ja laatu olivat yhteydessä oireiden kirjoon. Toisessa tuoreessa, Okayaman yliopiston Tomoko Takigawan koordinoimassa japanilaistutkimuksessa selvitettiin uusien rakennusten sisäilman aldehydejä ja alifaattisia hiilive- Jättivaltio Kiinasta raportoidaan ulkoilman saasteiden lisäksi yhä useammin myös sisäilman ongelmista. Dalianin kaupungissa tehty tutkimus paljasti yhteyden asuntojen kemikaalipäästöjen ja sairastuneiden oireiden välillä. 1/2015 KEMIA 15
Parkinsonin tauti on etenevä neurologinen sairaus, joka muun muassa hidastaa liikkumista. Kosteusvauriomikrobit saattavat olla yksi tautia aiheuttavista ympäristötekijöistä. Scanstockphoto tyjä. Myös tässä tutkimuksessa havaittiin korrelaatio terveyshaittojen ja löydösten välillä. Tutkijoiden mukaan olisi tärkeä tietää tarkkaan, mitä aineita etsiä ja mitata. Syyllisiä ei saada kiinni hakuammunnalla. Samansuuntaista viestiä kiirii naapurista. Ruotsalainen Bo Sahlberg Uppsalan yliopiston lääketieteellisestä tiedekunnasta tutki väitöskirjassaan mikrobi- ja rakennusmateriaaliperäisten VOC-päästöjen soveltuvuutta sisäilmasta sairastuneiden oireiden selittäjiksi. Päästöjen kokonaismäärä ei kuitenkaan osoittautunut toimivaksi mittariksi sairastumisille. Sahlbergin mukaan tuloksellisempaa olisi tarkastella yksittäisten päästöjen tasoja. Terveyshaitat liittyvät nimenomaan tiettyihin mikrobien tuottamiin yhdisteisiin, kuten 2-pentanoliin, 2-heksanoniin, 2-pentyylifuraaniin ja 1-okten-3-oliin, hän sanoo. Yhteys parkinsonismiin? 1-okten-3-oli eli sienialkoholi, jota kosteusvauriomikrobit tuottavat, nousi esiin myös New Jerseyn valtionyliopiston ja Atlantan Emory-yliopiston tutkimuksessa, jota johti professori Joan Bennett. PNAS-julkaisussa ilmestyneessä Home- ja kosteusvauriosairauksille Käypä hoito -suositukset Home- ja kosteusvauriosairauksille on vastikään alettu laatia Käypä hoito -suosituksia. Käypä hoito -suositukset ovat kansallisia hoitosuosituksia, jotka toimivat terveydenhuollon henkilöstön ohjenuorana potilaiden hoidossa. Suosituksia laaditaan kansanterveydellisesti merkittäville sairauksille ja terveyteen liittyville kysymyksille. Päätoimittaja Jorma Komulainen Lääkäriseura Duodecimin Käypä hoito -toimituksesta kertoo, että pohja hoitosuosituksille on tarkoitus saada valmiiksi vuoden 2015 aikana. Lausuntokierrokset toteutettaisiin vuonna 2016. tutkimuksessa etsittiin mahdollisia luonnollista alkuperää olevia ympäristötekijöitä, jotka saattavat aiheuttaa Parkinsonin tautia. Tähän mennessä tutkimustietoa Parkinsonia aiheuttavista ympäristötekijöistä on lähinnä torjunta-aineiden osalta. Bennettin ryhmä selvitti useiden kosteusvauriomikrobien tuottamien myrkkyjen vaikutuksia pikkuruisten Drosophilia-kärpästen hermostoon. Krooninen väsymysoireyhtymä on usein seurausta hometalossa asumisesta. Tulevatko hoitosuositukset sisältämään myös hermostollisia oireita ja niiden hoitoa, nähdään Komulaisen mukaan vasta myöhemmin. Sisäilman kemikaalien aiheuttamia terveysongelmia hoitosuosituksissa ei todennäköisesti käsitellä, vaan niissä keskitytään homeiden aiheuttamiin terveyshaittoihin. Sisäilmakysymys kokonaisuudessaan on liian laaja käsiteltäväksi yhdessä hoitosuosituksessa. Tässä vaiheessa työryhmä keskittyykin käytännön suosituksiin rakennusten kosteusvaurioista oireilevien henkilöiden tunnistamisessa ja hoidossa. 16 KEMIA 1/2015
1-okten-3-olille altistettujen kärpästen dopamiiniaineenvaihdunnassa tapahtui selviä muutoksia, ja niiden kuolleisuus oli huomattavasti muita suurempaa. Tulokset toistettiin ihmissolulinjoilla. Myös aiemmin ihmisillä tehdyt lyhyet altistuskokeet viittaavat samaan. Bennett pitää löydöstä merkittävänä. Todistimme geneettisillä, biokemiallisilla ja immunologisilla tutkimuksilla, että 1-okten-3-oli aiheuttaa dopamiinineuronin tuhoutumista. Aineisto havainnollistaa, että 1-okten-3-oli on myrkyllistä nimenomaan siksi, että se sekoittaa dopamiinitasapainon. Tutkijoiden mukaan 1-okten-3-oli saattaa olla yksi parkinsonismin luonnollisista aiheuttajista. Tulos auttaa mahdollisesti ymmärtämään myös homeille ja niiden tuottamille yhdisteille altistuneiden raportoimia liikehäiriöitä. Kirjoittaja on vapaa toimittaja ja Homepakolaiset ry:n sihteeri. Hän työskentelee viime keväänä käynnistyneessä kolmivuotisessa hankkeessa, jossa etsitään ratkaisuja sisäilmasta sairastuneiden työssäkäynti- ja opiskelumahdollisuuksien parantamiseen. pulkkinen.katja@gmail.com Sisäympäristön muutos näkyy sairauskentässä Kemikaalien käyttö rakennusmateriaaleissa on viime vuosikymmeninä lisääntynyt räjähdysmäisesti. Tavallisesta talosta voi löytyä hormonaalisesti vaikuttavia, syöpävaarallisia sekä hermoston ja immuunijärjestelmän toimintaa vaurioittavia kemikaaleja. Märkärakentaminen on nykyisin enemmän sääntö kuin poikkeus. Lainsäädännössämme ei ole vaatimusta kuivasta rakennustavasta. Homevauriot ovat hyvin yleisiä. Nykyään suositut rakennusmateriaalit voivat homehtuessaan olla perinteisiä vaarallisempia, sillä kasvualusta vaikuttaa mikrobin myrkyntuottokykyyn. Esimerkiksi kemikaaleilla kyllästetyssä eristevillassa kasvava Penicillium-home voi erittää satoja kertoja myrkyllisempiä toksiineja kuin puulla kasvava Penicillium-kollegansa. KOMMENTTI Sisäilmasairauksien yleistyminen on luonnollinen seuraus rakennuskulttuurissamme tapahtuneesta muutoksesta. Viime vuosina ymmärrys sisäilman homeiden ja kemikaalien haittamekanismeista on lisääntynyt huimasti, ja tutkimusmenetelmät ovat kehittyneet. Sen sijaan, että yhteiskunnan varoja Suomessa ohjataan psykoterapioiden tutkimiseen, tulisi tutkia sisäilmasta sairastuneilta erilaisia elimistön häiriötilojen merkkiaineita sekä selvittää nykyistä tehokkaammin, millaisia mikrobeja ja kemikaaleja heidän elimistössään ja käyttämissään sisätiloissa on. Vain asianmukaisen diagnoosin pohjalta päästään menestyksekkäästi ratkomaan niin ihmisen kuin rakennuksenkin terveysongelmia. Katja Pulkkinen Tilaa nyt työpaikallesi Työ Terveys Turvallisuus Työhyvinvoinnin suosittu erikoislehti TTT-lehdessä on sellaista luettavaa, jota ei muista lehdistä löydy. Laadukasta lukemista tärkeistä aiheista. TTT-lehden lukijatutkimus 2014, vastaajia 762. Lisätietoja: www.tttlehti.fi tilaukset@tttlehti.fi Puhelin: 03 4246 5370
AJANKOHTAISTA Vetyautot vilistivät Porthaniassa Helsingin yliopiston keskustakampuksella riitti vilskettä, kun koululaiset ahersivat Tieteen päivien yhteydessä järjestetyn Nuorten päivän tapahtumissa. Hilkka Vähänen Nuorten omana tiedepäivänä 9. tammikuuta Porthanian yleisömagneettina toimii kemian työpaja, jossa innostunut hyörinä ei taukoa hetkeksikään. Jokelan yläasteen yhdeksäsluokkalaiset Aino Kotilainen ja Veera Jäppinen ovat juuri saaneet valmiiksi polttoaineen vetyautoonsa. Auton ohjausjärjestelmä herättää ihastusta: kulkupeli osaa aistia eteensä tulevat esteet ja väistää ne ilman kauko-ohjausta. En jännittänyt, lähteekö se liikkeelle. Me tehtiin kaikki juuri niin kuin sanottiin, ja kyllähän se silloin toimii, Kotilainen kuvailee. Myös Jäppinen viihtyy tapahtumassa. Kemia on aineena tosi kivaa, kun siinä pääsee itse tekemään kaikenlaisia kokeita. Vetypolttokennossa tislattu vesi pilkotaan energialla vety- ja happimolekyyleiksi, minkä jälkeen prosessi käännetään toiseen suuntaan, ja erotellut kaasut saavat auton liikkeelle. Mitä etuja tällaisella autolla on?, kysyy pajan ohjaaja Jaakko Tuunanen, kun nuoret ovat onnistuneet saamaan pienoisautonsa huristamaan ympäri lattiaa vedyn voimalla. Hiljaisuuden ja saasteettomuuden oppilaat arvaavat oitis: kun polttoaineena on vesi, myös päästöiksi jää pelkkää vettä. Jatkokysymys kuuluu, miksei vetyautoja vielä käytetä laaja-alaisesti. Varmaan ne on liian kalliita, oppilaat veikkaavat. Jälleen oikein. Vedyn pilkkomiseen tarvittavat polttokennot eivät ole ihan halpoja, Tuunanen toteaa. Lisäksi prosessissa on vielä ongelmia. Vedyn pilkkominen vaatii paljon energiaa, ja vetymolekyylit ovat niin pieniä, että ne helposti karkaavat. Toisaalta noin 80 prosenttia kaikesta vedyn polttoon käytetystä energiasta menee hyötykäyttöön. Yliopiston haistelua Kaikille avoimen tiedetapahtuman kemianpajaa isännöivät Suomalaisten Kemistien Seura ja Helsingin yliopiston oppimisympäristö Kemianluokka Gadolin. Käytännön työtä ohjasivat yliopiston kemianopettajaopiskelijat. Halusimme pajan ohjelmaksi kestävän kehityksen mukaisen kokeen, jossa on paljon liikettä ja jonka oppilaat pääsevät tekemään omin käsin, kertoo Gadolinin koordinaattorina toimiva Veli-Matti Ikävalko. Tällaiset tapahtumat ovat todella tärkeitä. Tiede tarvitsee sitä, että se tuodaan lähelle ja popularisoidaan. Opettaja Kirsi Goebel ohjastaa Tiede kiinnosti tuhansia Helsingissä 7. 11. tammikuuta järjestettyjen Tieteen päivien teemana oli tällä kertaa sattuma ja sen osuus tutkimuksessa. Helsingin yliopiston päärakennuksessa ja muualla keskustassa pidetyt luennot vetivät yli 15 000 kuulijaa. Lisäksi tapahtumia seurasi netin välityksellä yli 7 000 henkeä. Tieteen päivät herättivät vilkasta keskustelua myös Twitterissä ja Facebookissa. Muiden kaupunkien vuoden 2015 Tieteen päivistä saa tietoa osoitteesta tieteenpaivat.fi. Helsingissä tapahtuma järjestetään seuraavan kerran vuonna 2017. Taivallahden peruskoulun luokkaansa kemianpajalta jo eteenpäin. Tämä on hyvä tilaisuus oppilaille vähän haistella, miltä yliopistossa näyttää ja kuulostaa, Goebel sanoo. Goebelin luokka viihtyi etenkin yhteiskuntasimulaattorissa sekä kuuntelemassa Ilmatieteen laitoksen tutkijan Sini Merikallion luentoa avaruusmatkailun riskeistä. Matkat kosmokseen kannattavat, sillä riskinsä on myös siinä, ettei avaruuteen lähdettäisi, Merikallio painotti. Tutkija odottaa etenkin sitä päivää, kun Maan asukkaat vihdoin pääsevät Marsiin. Nykyisin lajimme on liian riskialttiissa tilassa, kun olemme kaikki vain yhdellä planeetalla. Pienellä Suomella on yllättävän iso rooli avaruuden valloittamisessa. Me olemme avaruustieteen huipulla. Niin kauan kuin täällä on asunut ihmisiä, täällä on myös ollut pimeää, tähdet ja revontulia. Niiden tarkkailusta meille kasvoi halu tietää lisää siitä, mitä taivaalla tapahtuu. Merikallio korostaa suomalaisten osaavan myös avaruusalusten suunnittelun. Hiljattain kaukaiselle komeetalle laskeutunut, osin suomalaisrakenteinen Rosetta-alus luotaa uutta kotiaan Suomessa suunnitelluilla tutkimusvälineillä. Myös kemianpaja teki vaikutuksen niin Goebeliin kuin tämän oppilaisiin. Oli kiva nähdä, kuinka sellaisetkin pojat, jotka eivät normaalisti kouluopetuksesta perusta, juoksevat ensimmäisinä väkertämään vetyautojen parissa, opettaja hymyilee. Päivän vetonauloihin kuuluvat myös tiedekeskus Heurekan pop up -esitykset. Yleisö pääsee ihmettelemään sitä, kuinka Kapteeni Vaahtokarkin käy, kun hänet altistetaan tyhjiölle. Vihje: hyvin ei käy. Lisäksi metsästetään vampyyriapinaa puhallusnuolilla ja opitaan, että 18 KEMIA 1/2015
Hilkka Vähänen Kemianopettajaksi opiskeleva Jaakko Tuunanen (oik.) johdattamassa Jokelan yläkoulun yhdeksäsluokkalaisia vetyauton saloihin. Tieteen päivien kemianpajassa riitti tungosta. painovoima vetää nopeasti lentäviä ja suoraan putoavia kohteita alaspäin yhtä nopeasti. Beta voittaa alfan On yleinen harhaluulo, että parinhakumarkkinoilla kaikki naiset etsivät itselleen jonkinlaista alfaurosta. Näin sanoo Väestöliiton tutkimusprofessori Anna Rotkirch, joka luennoi kiinnostuneille teineille puolison valinnan evoluutiopsykologisista ja sosiologisista erityispiirteistä. Tutkimukset osoittavat, että kun haussa on pitkäaikainen kumppani, halutaankin betauros eli kiltti ja mukava mies johtavan yksilön taustajoukoista, Rotkirch kertoo. Toisin sanoen ihminen, jonka kanssa synkkaa ja joka on luotettava ja huumorintajuinen. Kukaan ei tahdo puolisokseen ailahtelevaa alfaurosta, joka voi hetkenä minä hyvänsä vaihtaa nuorempaan, Rotkirch lyttää yleisön mahdollisten machomiesten kuvitelmat. Pitkä parisuhde koostuu kolmesta osasta: seksuaalisesta himosta, romanttisesta hullaantumisesta ja kumppanuusrakkaudesta. Rotkirchin mukaan himoa ja kumppanuutta on tutkittu jo niin paljon, että niiden kemiat ymmärretään hyvin. Hullaantuminen on sen sijaan tutkijoillekin vielä arvoitus. On mahdollista, että se on ainutkertaisen merkittävä ihmiselle tyypillinen piirre, hän sanoo. Evolutiivisesti hullaantumisessa on järkeä. Ihmiset nimittäin elävät aina yhteisössä. Jotta pitkäaikainen parinmuodostus onnistuu, on hyödyllistä, että korviaan myöten rakastuneet ihannoivat vain omaa kultaansa ja lakkaavat edes näkemästä muita potentiaalisia kumppaneita. Suomessa partnerinetsintä voi joskus olla käytännön syistä vaikeaa. Väestörakenne ja naisten ja miesten suhteelliset osuudet eri kunnissa vaikuttavat siihen, että kaikille ei löydy kumppaniehdokkaita yhtä helposti. Suurkaupungeissa naimaikäisiä miehiä on liian vähän, ja lähes kaikkialla muualla on pulaa naisista. Etsiä kuitenkin kannattaa, Suomessakin. Kirjoittaja on vapaa toimittaja. hilkka.vahanen@gmail.com 1/2015 KEMIA 19
UUTISIA Touko Perko: Nobelisti Artturi I. Virtanen oli Tieteen suurmies ja tinkimätön toisinajattelija Touko Perkon uusi teos nobelisti Artturi I. Virtasesta piirtää kuvan kunnianhimoisesta tiedemiehestä, taitavasta vaikuttajasta ja uhmakkuuteen asti tinkimättömästä toisinajattelijasta. Juhliva Valio jatkaa AIV:n viitoittamalla tiellä Artturi I. Virtanen (1895 1973) tavoitteli Nobelin palkintoa määrätietoisesti 1920-luvulta lähtien, omaansa ja alaistensa työpanosta säästelemättä. Kun palkinto vuonna 1945 myönnettiin nerokkaasta rehunsäilöntämenetelmästä, Virtanen oli ollut ehdokkaana yhtäjaksoisesti vuodesta 1933, alusta alkaen yhtenä varteenotettavimmista. Juhlavuottaan viettävä Valio perustettiin vuonna 1905 voinvientiliikkeeksi. Suomalaisten maidontuottajien omistamasta yrityksestä tuli menestys, sillä voin osuus Suomen ulkomaankaupasta kasvoi 1900- luvun alkupuolella kymmeneen prosenttiin. Saavutuksen taustalla oli vahva näkemys tieteen ja tutkimuksen merkityksestä liike-elämälle. Vain sellainen maa, jonka koko talouselämä perustuu tieteeseen, voi saavuttaa ja säilyttää ensimmäisen sijan kansojen välisessä taloudellisessa taistelussa, perusteli Valion johtokunta 99 vuotta sitten päätöstään oman laboratorion perustamisesta. Vuonna 1921 laboratorion johtajaksi rekrytoitiin nuori tohtori Artturi Virtanen. Loppu on suomalaisen tieteen ja Valion historiaa. Virtasen ura Valiossa jatkui lähes puoli vuosisataa ja tuotti ainutlaatuisen sadon Suomen kansan hyväksi. AIV-rehun ansiosta lehmät tuottivat myös talvisin laadukasta maitoa, ja AIV-suolattu vientivoi päihitti kilpailijat kymmenien vuosien ajan. Nerokkaat oivallukset sanamukaisesti pelastivat suomalaisia ylitse vaikeiden aikojen ja loivat vankan tukijalan maamme kansantaloudelle. Mitä uutta tänään?, Virtasella oli tapana kysyä tutkijoiltaan, päivästä toiseen. Tutkimuksesta ja tuotekehityksestä vastaavan johtajan Tiina Mattila-Sandholmin mukaan AIV:n perintö elää nyky-valiossa, joka tuo vuosittain markkinoille yli sata uutta tuotetta. Yrityksellä on paksu patenttisalkku ja parhaillaankin vireillä lähes 200 patenttihakemusta. Vaalimme yhä samoja arvoja kuin Virtanen: sitkeyttä, uteliaisuutta ja intohimoa oppimiseen. Uusiutuminen tarkoittaa meille jatkuvan kehityksen positiivista kierrettä, Mattila-Sandholm sanoo. Näin kertoo historioitsija, dosentti Touko Perko, jonka suurteos, Otavan kustantama Mies, liekki ja unelma, julkaistiin Helsingin Sanomatalossa 15. tammikuuta. Virtasen syntymästä tuli samana päivänä kuluneeksi 120 vuotta. Tapahtuma avasi samalla 110-vuotiaan Valion juhlavuoden. Palkinto oli pitkän työn ansaittu tulos, ei missään tapauksessa mikään lohtupalkinto sodan hävinneelle maalle, Perko sanoo ja korostaa Virtasen poikkeuksellista lahjakkuutta, kunnianhimoa ja verkottumistaitoa. Kun Virtanen vasta 26-vuotiaana valittiin johtamaan Valion laboratoriota, hän vaati ja sai tilaisuuden matkustella ja tutustua alansa huippututkimukseen ja -tutkijoihin Keski- Euroopassa ja Ruotsissa. Näin hän kokosi arvokasta tietoa, rakensi yhteyksiä ja kasvoi Suomen biokemian isäksi. Jäätävät välit kahteen presidenttiin Viipurissa syntyneen Virtasen tulisieluinen isänmaallisuus aiheutti vuosien mittaan päänsärkyä Suomen johtaville poliitikoille, joiden myötäilylinjaa nobelisti ei voinut alkuunkaan hyväksyä. Virtanen arvosteli suorasukaisesti Neuvostoliittoa ja vaati Karjalan palauttamista. Suomen johto piti tällaisia puheita vaarallisina ja tuomittavina, etenkin kun niiden lausujaa pidettiin kansallissankarina. Virtasen välit kahteen myöntyväisyysajan presidenttiin, Juho Kusti Paasikiveen ja Urho Kekkoseen, olivat vuosikausia tulehtuneet. Kekkonen jopa yritti syrjäyttää Virtasen Suomen Akatemian johdosta ja lopulta, kun ei tässä onnistunut, lak- 20 KEMIA 1/2015