Tanninia löytyy kasveista, vaikkapa tammesta ja eukalyptuksista. Sitä on myös mansikoissa ja monissa muissa marjoissa, sekä kaakaossa. (Vastoin yleistä harhaluuloa, tanniineja todella on myös kahvissa ja teessä.) Kasvit itse käyttävät ainetta tuholaisten ja kasvinsyöjien torjumiseen sekä kasvun säätelyyn.

Nykyisin tanniineilla viitataan mihin tahansa riittävän suureen (poly)fenolimolekyyliin, jolla on keino (hydroksyyli tai karboksyyli) liittyä tiukasti toisiin aineisiin. Tanniini-sana on peräisin latinan sanasta kuori, mutta suomeksi puhutaan myös parkkihapo(i)sta. Alunperin tanniinit olivat juuri parkitsemiseen sopivaa ainetta.

Tanniinia on käytetty perinteiseen nahan parkitsemiseen (ja värjäämiseen), koska se saostaa proteiineja. Ominaisuus auttaa myös monissa kemianteollisuuden prosesseissa. VTT:n (ja muidenkin tahojen tekemien) tutkimusten mukaan kotimaisen puun tanniinit ovat oivia vaihtoehtoja keinotekoisille aineille lastulevyssä käytetyn liima-aineen pohjaksi.

Tanniinikäsittely vaikuttaa olevan tehokas ruosteenestokeino teräspinnoille, ja niiden avulla on myös mahdollista kerätä muutamia raskasmetalleja liuoksista. Sitä myös lisätään rehutuotteisiin parantamaan eläinten kykyä hyödyntää ruuan proteiineja.

Tanniineista on moneksi, myös joulun tekijäksi.

Otsikkokuva: VTT

Arkikielessä alkoholilla tarkoitetaan etanolia. Se on lievästi myrkyllinen ja maksatoksinen aine, mutta kelpaa nautintoaineeksi. (Alkoholijuomista toki löytyy muitakin alkoholeja kuin vain etanolia. Käymisprosessin sivutuotteena syntyy esimerkiksi häviävän pieniä määriä mm. tert-amyylialkoholia sekä gammahydroksivoihappoa.)

Alkoholijuomistakin voisi kirjoittaa kirjan, ja itse asiassa niistä onkin kirjoitettu valtavasti kirjoja: niin monimuotoisia ja erilaisia ovat alkoholipitoiset nautintoaineet ympäri ihmiskuntaa. Alkoholi on tärkeä maun ja aromien kantaja juomissa ja käyttäminen sinällään saa aikaan juomiin makuja. Ja alkoholipitoisilla juomilla on tärkeä kulttuuurinen ja sosiaalinen merkitys aina kirkkoviinistä Siperian vodkaryyppyihin. 

Ainakaan toistaiseksi ei ole kehitetty "kunnollisia" alkoholittomia versioita perinteisistä alkoholijuomista, vaikkakin alkoholittomia muita juomia on tarjolla toki paljonkin.

Ikävä totuus kuitenkin on, että etanoli pilaa myös monen ihmisen juhlan. Suomalaiset ostavat sitä paljon, eivätkä kaikki osaa hillitä käyttöään. Kukapa ei olisi kuullut huppelissa horjahtelevasta vuokrapukista, kännijoulun keskellä kärsivistä lapsista, tai rattijuopon traagisesti katkaisemasta joulun vietosta. Joulu on juhlan aikaa, mutta noilla tavoilla "juhlien" kenelläkään ei ole kivaa.

Eikä ongelma ole tietenkään vain suomalainen, sillä alkoholijuomia käytetään kaikkialla niin iloisissa kuin surullisissa hetkissäkin, eikä ihan vain hetkittäin. Maailman terveysjärjestön WHO:n raportin mukaan maailmassa kuolee vuosittain 3,3 miljoonaa ihmistä alkoholin väärinkäytön vuoksi.

Osa alkoholituotteista denaturoidaan. Aiemmin se hoitui lisäämällä metanolia, mutta nykyisin etanoliin sotketaan aivan muita myrkyllisiä ja/tai pahanmakuisia aineita. Näin varmistetaan, ettei kukaan litki teollisuuskäyttöön tarkoitettua alkoholia.

Etanolista on siis hyötyäkin. Esimerkiksi valtionyhtiö Altia valmistaa etanolista tuotteita mm. maalämmön keräystä varten, puhdistukseen, jäänestoaineeksi, laboratoriokäyttöön sekä liuottimiksi ja ohentimiksi. Aine kelpaa myös rakettien, autojen kuin retkikeittimienkin polttoaineeksi.

Alkoholeilla on hyvin monet kasvot. Käytä kohtuudella!

Otsikkokuva: Richard Elzey / Flickr

D-vitamiineja on useita eri muotoja, jotka oikeastaan ovat hormonien esiasteita. Tärkeimpiä ihmiselle ovat D₂, eli ergokalsiferoli (C₂₈H₄₄O), ja D₃, eli kolekalsiferoli (C₂₇H₄₄O).

Auringon valo on tärkein D-vitamiinin lähde: tuleva ultraviolettisäteily (UVB) muuttaa ihossa olevaa 7-dehydrokolesterolia D₃-vitamiinin esiasteeksi. 

Lähempänä päivantasaajaa ihmiset saavat ikään kuin huomaamattaan tarvittavan annoksen D-vitamiinia, sillä 15 minuutin viettäminen auringossa kolmesti viikossa riittää D-vitamiinin saamiseksi. Suomen talvessa taas riittävää säteilyaltistusta ei useinkaan saa. Varsinkaan jos päivät istutaan sisällä ja pihalle tultaessa toppatakin raosta pilkistää vain nenänpää.

Samaa fotokemiallista perusmekanismia, eli fotonin energian nappausta kemian käyttöön, hyödynnetään monessa tutussa biologisessa tapahtumassa. Esimerkiksi näkökykymme perustuu sellaiseen, samoin lähes kaiken elämän perusta eli yhteyttäminen.

Lucia-neidon kynttiläkruunusta ei saa käytännössä lainkaan täydennystä synkkien päivien D-vitamiinivajausta täydentämään. Mutta valolla on luonnollisesti muutakin merkitystä: se piristää. Tämä tosin on ihan toinen asia, vaikkakin kaamosmasennuksen syynä oleva serotoniini-välittäjäaineen vajaus tekisi siitäkin sopivan kemialliseen joulukalenteriin – onhan serotoniini "oikealta" nimeltään 5-hydroksi-tryptamiini, eli C₁₀H₁₂N₂O.

Tarkempi tutkimus paljasti, että kyseessä on uudenlainen esimerkki kvanttiarpeutumisesta eli ilmiöstä, jossa klassisen mekaniikan mukaiset jaksolliset liikeradat jättävät jäljen vastaavan kvanttimekaanisen järjestelmän käyttäytymiselle keskeisiin niin kutsuttuihin ominaistiloihin. Häiriöiden aiheuttamat arvet ovat tavanomaista yleisempiä ja voimakkaampia, mikä raottaa ovea myös sovelluksille.

Erikoista häiriöiden aiheuttamassa arpeutumisessa on, että voimakkaita arpia muodostuu kosolti, vaikka häiriöt olisi ripotettu järjestelmään satunnaisesti.

"Arkijärjellä ajateltuna satunnaisten häiriöiden ei pitäisi tuottaa säännöllisyyttä, vaan sen vastakohtaa, satunnaista puuroa", Perttu Luukko kertoo.

"Kvanttimekaniikan ja klassisen mekaniikan välinen yhteys voi saada järjestelmän kuitenkin suosimaan säännöllisiä, klassisen fysiikan mukaisia muotoja. Tämä on hyvä uutinen sovelluksille, koska säännöllisen radan voi valjastaa käyttöön paljon helpommin kuin satunnaisen puuron, Koska arvet toimivat hiukkasten liikettä ohjaavina kanavina, aiheuttamalla arpeutumista paikalliset häiriöt vaikuttavat kvanttimekaanisten hiukkasten kulkeutumiseen yllättävällä tavalla. Tietokonesimulaatioissa hiukkasta esittävä kvanttimekaaninen aaltopaketti pysyy, arpien avustamana, paremmin radallaan kulkiessaan häiriöitä sisältävän järjestelmän läpi kuin ilman häiriöitä."

"Kvanttimekaniikka on totuttu yhdistämään monenlaisiin arkijärjen nyrjäyttäviin ilmiöihin. Nyt tähän listaan voidaan lisätä se, että hiukkaset saattavat seurata tiettyä rataa paremmin, kun niiden tielle on asetettu satunnaisesti esteitä."

Arpien hiukkasia ohjaava vaikutus saatetaan tulevaisuudessa valjastaa sovelluksiin, joissa nanomittakaavan laitteen sähkönjohtavuutta voimistetaan ja kontrolloidaan luomalla järjestelmään paikallisia häiriöitä. Yhtä lailla ilmiö saattaa jo nyt vaikuttaa paikallisia häiriöitä sisältävien kvanttijärjestelmien käyttäytymiseen, ja siten vastalöydetty teoria saattaa auttaa selittämään jo olemassa olevia tuloksia.

Luukon ja Räsäsen mukaan tie käytännön sovelluksiin on vielä pitkä, mutta se on valtaisasti lyhyempi nyt kuin ennen arpeutumisen teorian paljastamista. Tutkimusta laajennetaan nyt esimerkiksi kvanttipisteisiin, joista arpia hyödyntämällä voidaan suunnitella uuden sukupolven transistoreita.

Juttu on Tampereen yliopiston tiedote hieman editoituna.

Kanelialdehydiä käytetään ruokien lisäksi myös erilaisina hajusteina. Aine on myös hyvä rautapitoisten seosmetallien korroosion hidastaja, ja sitä voidaankin levittää suojattaville pinnoille esimerkiksi pinnoitteiden ja liuottimien kanssa.

Kanelialdehydiä hyödynnetään myös maataloudessa: suihkuttamalla sitä kasveille ehkäistään sienitauteja ja karkotetaan kasvien luota hyönteisiä ja isompiakin eläimiä. Kesän tullen kannattaakin ehkä kokeilla juuri kanelin tehoa sääskikarkotteena!

Vaikka kanelialdehydiä voidaan tuottaa synteettisestikin, sen lähteistä käytännöllisin (ja halvin) on yhä kanelipuun kuori.

Lähtöaineena on useita puulajeja. "Oikeinta" on mieto ja kallis ceyloninkaneli (Cinnamomum verum / C. zeylanicum). Sitä ei meikäläisistä kaupoista juuri saa, vaan suurin osa myytävästä kanelista on kassia-, eli äpärän- tai kiinankanelia (C. aromaticum / C. cassia). Se on halvempaa ja sisältää runsaasti makua voimistavaa kumariinia.

Ikävä kyllä kumariini on suurissa määrissä ja toistuvasti nautittuna maksalle myrkyllistä, ja siksi kanelin säännöllistä suurkulutusta kannattaakin välttää. Viikon tai parin tehokuuri jouluna ei kuitenkaan ehdi tehdä haittaa – kunhan ainetta ei vetele aivan älyttömästi (ruoka- tai teelusikallisia päivässä).

Kumariinia löytyy monista muistakin syötävistä kasveista, eikä yhdenkään normaalia syömistä kannata pelätä.

Kanelilla on eräs mielenkiintoinen ominaisuus: se on hydrofobista eli se ei sekoitu veteen. Tämä johtuu siitä, että kaneli on käytännössä puun kuorta, ja suurin osa siitä on vettä hylkivää selluloosaa, joka on vielä kyllästetty vettä hylkivällä öljyllä. Asiaa voi testata sekoittamalla kanelia veteen lasissa. Ei kuitenkaan kannata kokeilla, voiko kanelia niellä suuria määriä sellaisenaan, sillä hommassa voi vahingoittaa keuhkojaan pahasti. Alla olevalla videolla selitetään lisää (englanniksi).

Kanelista kannattaa siis nauttia kaikessa rauhassa – mausteena, ja kohtuudella.

Litiumioniakussa (mikä ei ole sama asia kuin kertakäyttöinen litiumparisto!) akun toiminta perustuu siihen, että akun positiivinen elektrodi (katodi) on valmistettu litiumoksidista ja negatiivinen (anodi) grafiitista tai muusta hiilipohjaisesta aineesta. Kun akku latautuu, litiumionit kulkevat anodista katodiin, ja varauksen purkautuessa liikenne on toiseen suuntaan.

Ioniliikenne tapahtuu akun sisällä elektrolyyttiaineessa. Yleisesti elektrolyyttinä käytetty aine on dimetyylikarbonaatti, joka on hyvin ionirikasta ja sopii tehtävään erinomaisesti, paitsi että sillä on yksi ikävä ominaisuus: se on hyvin paloherkkää jopa huoneenlämmössä.

Litiumin sähkökemiallinen jännite on suuri ja siksi sen energiatiheys on suuri, mutta myös se on kemiallisesti erittäin reaktiivinen. Yhdessä paloherkän elektrolyytin kanssa se on tehokas, mutta ei kovin mielekäs kumppani. Hyvien ominaisuuksien vuoksi niiden kanssa on pitänyt vain osata tulla toimeen.

Pienissä akuissa käytetään pieniä määriä ja lataukset ovat hyvin pieniä, joten paloherkkyys ei ole ongelma. Sen sijaan suurempia varausmääriä ja tehoja käytettäessä, siis esimerkiksi autoissa ja lentokoneissa, paloherkkyys on otettava huomioon. Olennaisinta on valvoa koko ajan akun latausta ja toimintaa, ja katkaista lataus, jos lämpötila alkaa nousta.

Paloherkkyyden vuoksi litiumille etsitään kovaa vauhtia korvaajia, ja niitä onkin löytynyt. Valitettavasti vain ne ovat joko huonompia tai paljon kalliimpia, joten litium on ja pysyy vielä pitkään akkujen suosikkiaineena.

Pullossa oleva juoma alkaa poreilla vasta avaamisen yhteydessä: Kun paine alenee äkillisesti, alkaa hiilidioksidi kaasuuntua. Sitä kerääntyy pullon sisäpinnan epätasaisuuksiin aina vain enemmän, kunnes kuplan koko saavuttaa "kriittisen massan". Kupla irtoaa ja nousee, mutta toimii itse edelleen nukleaatiopisteenä keräten yhä lisää kaasua itseensä. Siksi kuplat kasvavat matkalla pintaan ja kiihdyttävät vauhtiaan. Kun hiilidioksidin osapaine pienenee, myös hiilihapon määrä vähenee.

Oluen käymisessä nesteeseen muodostuu luontaisesti hiilidioksidia ja -happoa. Nykyaikaisessa prosessoinnissa aineet kuitenkin ehtivät usein poistua ennen tuotteen lopullista pullotusta. Tämän vuoksi oluisiin lisätäänkin jälkikäteen hiilidioksidia miellyttävän poreilun aikaansaamiseksi. Lisää oluen kuplimisesta ja vaahtoamisesta esimerkiksi Tiede-lehden artikkelissa.

Toisin kuin voisi luulla, hiilihappo ei ole epäterveellistä tai hampaille haitallista. Vaaraksi ovat juomista löytyvät monet muut hapot sekä ylenmääräiset sokeriannokset. (Yllättävää kyllä, olut ei ole haitallista happamuutensa takia, toisin kuin siiderit tai viini.)

Hiilihappo on myös osa ympäristöämme sekä myös omaa itseämmekin. Kehomme poistaa hiilidioksidia muuttamalla sen kuljetuksen ajaksi hiilihapoksi ja edelleen bikarbonaatiksi.

Ilmakehän voimakkaasti kasvaneesta CO₂-määrästä osa on liuennut meriveteen. Ihmisen tuottamasta hiilidioksista sinne on päätynyt hieman alle puolet. Samalla siitä on syntynyt suuria määriä hiilihappoa ja edelleen (bi)karbonaatti-ioneja, mikä on johtanut meriveden happamoitumiseen. Keskimääräinen pH onkin jo muuttunut 8,25:stä 8,14:een viimeisen 250 vuoden aikana. Koska pH-asteikko on logaritminen, muutos tarkoittaa H⁺ -ionien määrän kasvua noin kolmanneksella lähtötilanteesta.

Otsikkokuva: Edward Simpson / Flickr

Puuvillakuituja on käytetty kankaiden ja lankojen valmistukseen sekä Amerikassa että Aasiassa jo tuhansia vuosia. Eurooppaan se alkoi rantautua vasta keskiajan lopulla. Lopullinen läpilyönti tapahtui 1700-luvulla, kun puuvillagini (karstauskone), Kehruu-Jenny, kutomakone ja lentävä sukkula keksittiin. (Sukkula tarkoitti alunperin juuri tuollaista kangaspuissa edestakaisin liikuteltavaa osaa. Avaruussukkula on siis puolet nimestään velkaa kangaspuille...)

Puuvillaa käytetään lähinnä vaatteissa, pyyhkeissä ja liinavaatteissa sekä monenlaisissa muissa arkipäivän kankaissa. Tekstiilien lisäksi puuvillasta tehdään mm. kalastusverkkoja, suodattimia, vaippoja, paperia sekä nitroselluloosa-räjähdettä. Hienoksi ja pörröiseksi muokattua puuvillaa,  pumpulia, käytetään sekä kosmetiikassa että sairaanhoidossa apuvälineenä imukykynsä vuoksi. Kiiltävä puuvilla taas hylkii vettä.

Hienosta ja pitkäkuituisesta ”egyptiläisestä” tai ”pima”-puuvillasta tehdyt kankaat ovat arvostettuja pehmeytensä, kiiltonsa ja imukykynsä vuoksi. Kannattaa kuitenkin olla varuillaan, sillä noilla nimillä myydään myös aivan tavallisiakin tuotteita.