Jak rozdzielić coś pozornie nierozłącznego? - Iddo Magen

Zobacz całą lekcję: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-separate-the-inseparable-iddo-magen

Telefon składa się w większości z plastików i metali. Łatwo docenić pomysłowy sposób, w jaki połączono te elementy, żeby stworzyć coś pożytecznego. Jednak kryje się za tym historia, o której się dużo nie mówi. Jak pozyskano surowce z mieszaniny materiałów, jaką jest natura? Iddo Magen opowiada o tym, podając przykłady sprytnych sztuczek technik separacyjnych.

Lekcja: Iddo Magen, animacja: Augenblick Studios.

Telefon składa się w większości
z plastików i metali.

Łatwo docenić pomysłowy sposób,

w jaki połączono te elementy, żeby uzyskać
coś pożytecznego i przyjemnego.

Kryje się za tym historia,
o której się dużo nie mówi.

Jak pozyskano surowce

z mieszaniny materiałów,
jaką jest natura?

Odpowiedź leży w kilku sprytnych
sztuczkach technik separacyjnych.

Wykorzystują podstawowe
właściwości rzeczy,

żeby je od siebie oddzielić.

Proste techniki separacyjne
mają zastosowanie w wielu sytuacjach,

jak oddzielanie śmietanki od mleka,

wydobywanie wody z gleby,

a nawet przesiewanie
drobinek złota z piasku rzecznego.

Jednak nie wszystkie mieszanki
tak łatwo rozdzielić.

W pewnych przypadkach
można wykorzystać różnice

między fizycznymi
właściwościami mieszanki,

jak rozmiar cząsteczek,

gęstość,

temperatura wrzenia,

żeby uzyskać z niej to, co trzeba.

Weźmy ropę naftową,

czyli mieszankę różnych węglowodorów.

Niektóre z nich są cennymi paliwami,

a inne są dobrymi surowcami
używanymi do produkcji elektryczności.

Żeby je rozdzielić, eksperci
polegają na jednej ważnej cesze:

różne węglowodory
mają inne temperatury wrzenia.

W trakcie wrzenia każdy składnik
paruje w innym momencie,

oddziela się, chłodzi
i spływa lejkiem jako ciecz

do konkretnego zbiornika.

Techniki separacyjne
znajdziemy też nad morzem.

W krajach dotkniętych suszą

ocean to jedyne dostępne źródło wody.

Oczywiście ludzie nie mogą
pić słonej wody.

Jednym ze sposobów obejścia tego problemu

jest usunięcie soli z wody
za pomocą odwróconej osmozy,

czyli procesu rozdzielenia
roztworu wody o różnym stężeniu.

Błona z dziurkami
większymi od cząsteczek wody,

lecz mniejszymi od cząsteczek soli,

przepuszcza jedynie słodką wodę

zmieniając coś niezdatnego
do picia w wybawienie.

W międzyczasie w medycynie

badania krwi są istotnym narzędziem
oceny stanu zdrowia.

Jednak doktorzy zazwyczaj
nie mogą zbadać próbek krwi

zanim nie oddzieli się krwinek

od osocza, w którym pływają.

W tym celu probówkę poddaje się
działaniu siły odśrodkowej,

przez co gęstsze i cięższe substancje

jak krwinki

odsuwają się od osi obrotu,

a lżejsze i rzadsze substancje

jak osocze

zbierają się tuż przy osi.

Zawartość probówki wyraźnie się oddziela

i można osobno badać krwinki i osocze.

Jednak czasem, w przeciwieństwie do oleju,
wody morskiej i krwi,

cząsteczki substancji,
które chcemy rozdzielić,

mają takie same właściwości fizyczne.

Wtedy jedynym sposobem
na oddzielenie cząsteczek

jest chemiczna separacja,

czyli skomplikowany proces
polegający na unikalnych interakcjach

między składnikami mikstury
i innym materiałem.

Taką metodą jest chromatografia,

z której korzystają śledczy
na miejscach zbrodni.

Rozpuszczają zebrane dowody w gazie,

monitorują i analizują składniki,

rozdzielane i poruszane z różną prędkością

dzięki unikalnym właściwościom chemicznym.

Ta informacja mówi naukowcom dokładnie,
co było obecne na miejscu zbrodni,

często pomagając zidentyfikować sprawcę.

Techniki separacyjne
występują nie tylko w przemyśle,

infrastrukturze,

medycynie

i wymiarze sprawiedliwości.

Jednym z najbardziej ambitnych technicznie
projektów w historii ludzkości

jest technika separacyjna mająca
odpowiedzieć na podstawowe pytanie:

"Z czego zbudowany jest wszechświat?”.

Przyspieszając cząstki
do ekstremalnie dużych prędkości

i zderzając je ze sobą,

można bardzo szybko
rozbić je na części składowe.

Jeśli to się uda, to co dalej?

Czy jest jakaś elementarna cząstka?

Jeśli tak, to z czego się składa?