V hlavnej téme júnového čísla časopisu Quark Mária Bizubová približuje produkty chemických reakcií v prírode, ktoré sú viditeľné na mnohých miestach krajiny. Viaceré z nich sú z geologického a geomorfologického hľadiska zaujímavé.
Rovnaké, a predsa rôzne
Svet okolo nás je dielom nespočetného množstva chemických reakcií. Prebiehajú všade – v atmosfére či hydrosfére, v telách rastlín a živočíchov vrátane človeka, zúčastňujú sa na vzniku a premenách minerálov aj hornín, fosilizácii organizmov, sú súčasťou pedogenetických procesov aj vzniku pôd.
Z výsledných produktov chemických reakcií, ktoré sa uskutočňujú v prírode a sú viditeľné na mnohých miestach krajiny, sú z geologického a geomorfologického hľadiska viaceré zaujímavé. Ide o tzv. georeálie, ktorých spoločným menovateľom je rovnaký chemický proces vzniku vyjadriteľný jednoduchými chemickými rovnicami, no ich tvary sú úplne odlišné. Patria k nim podzemné jaskynné formy vytvorené z vápnitého sintra nazývané speleotémy, na zemskom povrchu sa vyskytujúce penovce a travertíny a vápnité konkrécie rozmanitých tvarov.
Reakcia molekúl vody s molekulami oxidu uhličitého za vzniku molekúl kyseliny uhličitej, ktorú môžeme vyjadriť v podobe: H2O + CO2 → H2CO3, predstavuje na prvý pohľad veľmi triviálnu až nudne vyzerajúcu chemickú rovnicu. Je vyjadrením skutočnosti, že zrážková voda obsahujúca CO2 zo vzduchu je v podstate slabá kyselina uhličitá. Keď dopadne na vápenec (CaCO3), horninu, ktorá je na území Slovenska mimoriadne frekventovaná, rozpúšťa ho. Vznikajú povrchové krasové formy škrapy a podieľa sa aj na vzniku krasových jám či závrtov.
Proces rozpúšťania vápenca vyjadruje ďalšia jednoduchá chemická rovnica v takejto podobe: CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2. Vzniknutým produktom je hydrogénuhličitan vápenatý, ktorý sa stáva súčasťou vodných roztokov a vďaka tektonickému porušeniu a priepustnosti vápencov preniká puklinami a zlomami do podzemia. Na ceste podzemím sa voda ohrieva a obohacuje o rôzne prvky, napríklad o železo, mangán či bituminózne látky živočíšneho pôvodu. Ak sa v podzemí vyskytnú vhodné teplotno-tlakové podmienky, reakcia prebieha spätne a dochádza k vyzrážaniu CaCO3, ale už v novom šate.
Chemická rovnica vyjadrujúca vyzrážanie je tiež jednoduchá: Ca(HCO3)2 → H2O + CO2 + CaCO3. Vzniká tak nový uhličitan vápenatý, ktorý môže mať rôznu podobu. Je to napríklad vápnitý sinter z kalcitu alebo z aragonitu tvoriaci unikátnu jaskynnú výzdobu v podobe speleotém, často je to tiež výplň puklín v karbonátových horninách (vápencoch a dolomitoch).
Okrem podzemia sa vyzrážanie nového uhličitanu vápenatého deje aj na zemskom povrchu. Voda obsahujúca hydrogénuhličitan vápenatý vyviera puklinami a zlomami na rôznych miestach zemského povrchu (svah, koryto rieky, riečna niva) a z CaCO3 sa formujú tvarovo aj farebne rozmanité penovce a travertíny. Tieto jednoduché chemické rovnice vyjadrujú tiež podstatu genézy vápnitých konkrécií v rôznom horninovom prostredí.
Tajomstvo gramotnosti
O tom, čo v súčasnosti znamená čitateľská gramotnosť a prečo je dôležité ju rozvíjať, sme sa rozprávali s prof. Oľgou Zápotočnou z Ústavu výskumu sociálnej komunikácie SAV, v. v. i., a Pedagogickej fakulty Trnavskej univerzity.
Prekrásna vtáčia mozaika
Antivtáky tvorili dominantnú zložku druhohornej biodiverzity vtáčích dinosaurov. Prekonali gravitáciu iným spôsobom ako súčasné vtáky. Napriek týmto evolučným úspechom vyhynuli.
Zločin a trest
Väzenia môžu svojou architektúrou vypovedať o vývoji spoločnosti práve tak dobre ako napríklad svätostánky. Odrážajú totiž predstavy ľudí o zle a formách jeho potrestania.
Jazyk a vnímanie hudby, Koža z húb, Predvádzacia vináreň, Zdravé tetovanie srdca, Zafírová Schrödingerova mačka, Husté jadro Marsu, Najstaršie netopiere, Zážitky blízke smrti, Odlišné vnímanie modrej, Výroba odevov v praveku, UV žiarenie Saturnu, Prečo vlasy šedivejú, to je výber ďalších tém, ktoré nájdete v rubrike Magazín. Samozrejme, aj v júnovom čísle Quarku sa môžete otestovať a precvičiť si mozgové bunky na zaujímavých úlohách.
Výber článkov v júnovom čísle časopisu Quark
Ako sa Oliver dostal do dezinformačnej bubliny
Na postave fiktívneho Olivera sledujme reálne nebezpečenstvá, ktoré hrozia nepoučeným používateľom internetu. To, že mnohé služby sú zadarmo, neznamená, že nás nemusia stáť niečo iné.
Veľké planéty malých hviezd
Podľa súčasných teórií by obrie planéty nemali vznikať okolo hviezd s veľmi malou hmotnosťou. Nová štúdia napriek tomu ukázala, že vznikajú.
Prales pri slovenskom mori
Pôvodné lesy sa na ostrovoch v Stredomorí už takmer nikde nevyskytujú a tamojšia krajina sa činnosťou človeka celkom zmenila. Ostali už len nepatrné zvyšky niekdajších porastov.
Lietajúci pôvab
Babôčky patria medzi naše najkrajšie, najpestrejšie a najznámejšie denné motýle. V prírode ich nájdeme od skorej jari až do neskorej jesene.
Doping vedou
Vďaka technologickým inováciám sa výkony športovcov v poslednom storočí radikálne zlepšili. Znamená to podvádzanie? Neboli výkony naturálnych športovcov hodnotnejšie?
Trajektórie v tenise
Trajektórie letu tenisovej loptičky charakterizujú výška, dĺžka letu, veľkosť a zmeny jej zakrivenia, uhly dopadu a odrazu od povrchu, dráha po odraze… Zhoda všetkých je takmer vylúčená.
Prekračovanie vody
Trajekty nie sú len záležitosťou prázdninových výletov. Sú starým druhom dopravy, ktorý je naďalej v prvom rade užitočný, až potom možno aj luxusný či dobrodružný.
Rotujúce valce
Na jednoduchom experimente si možno overiť, ako funguje tzv. Magnusov efekt, ktorý napríklad spôsobuje prekvapivé zakrivenie dráhy letu lopty.
Mars očami rovera
Rover Zhurong pracoval na Marse od mája 2021 v rámci čínskej marťanskej misie Tianwen-1. Robotické výskumné vozidlo získalo veľké množstvo užitočných údajov.
Zložitá organika na Ryugu
Japonská sonda Hayabusa 2 v rámci výskumu asteroidu (162173) Ryugu odobrala v roku 2019 dvomi dotykovými manévrami vzorky materiálu z povrchu aj spod povrchu tohto telesa.
S dymom v pätách
Isto to poznáte. V príjemný letný večer si založíte s priateľmi ohník, usadíte sa a skôr, ako stihnete opiecť prvý špekáčik, máte v očiach štipľavý dym.
Počítač z domina
Počítače na najnižšej úrovni iba sčítavajú jednotky a nuly. Všetko ostatné je možné dosiahnuť kombináciou týchto sčítavaní a správnym vedením signálu. Ilustrovať to možno na trasách z domina.
Praveká dáma s príveskom
Genetická analýza vyvoláva doslova revolúciu v archeológii aj paleoantropológii. Z jelenieho zuba, ktorý pred 20-tisíc rokmi slúžil ako ozdoba, sa podarilo poodhaliť identitu jeho nositeľky.
Od turbíny ku hviezdam
Bratislavský rodák Ján Andrej Segner bol jedným z nefalšovaných polyhistorov. Dokázal vyniknúť ako fyzik, lekár, astronóm, botanik, matematik a okrem iného aj vynálezca reaktívneho turbínového motora.
Nové vydanie časopisu Quark si môžete kúpiť v novinových stánkoch od 1. júna 2023, prečítať na webovej stránke časopisu alebo vyzdvihnúť priamo vo vašej schránke.
