Revija za raziskovalno delo dijakov na II. gimnaziji Maribor
Uredniški odbor: Katja Holnthaner Zorec (glavna in odgovorna urednica), Romana Fekonja, Zdenka Keuc, Marko Jagodič
Lektoriranje: Romana Fekonja
Tehnični urednik: Van Dečko
Izdajatelj: II. gimnazija Maribor
Številka 1, letnik II, 2020
ISSN 2670 - 6997
Vpliv množinskega razmerja med MTMS in topilom na sintezo monolitnega fleksibilnega hidrofobnega aerogela pri normalnem zračnem tlaku
Žiga Kovačič
S perečima problematikama podnebnih sprememb in Coronavirusa sta učinkovita toplotna izolacija in preprečevanje aerosolih okužb postala dva pomembna razvojno-raziskovalna izziva. V raziskovalni nalogi sem razvijal aerogel, ki združuje nizko toplotno prevodnost in prožnost. Fleksibilni kserogeli in aerogeli na osnovi silicijevega dioksida so bili sintetizirani s pomočjo sol-gel tehnologije. Kot prekurzor sem uporabili metiltrimetoksisilan (MTMS). Uporabljen postopek je bil kataliziran s kislinskim katalizatorjem, temu je sledilo sušenje produkta pri normalnem zračnem tlaku in temperaturah do 140 ° C. Ugotovljeno je bilo, da je sinteza monolitnih alkogelov uspela samo v primerih, kjer smo imeli množinsko razmerje med prekurzorjem (MTMS) in topilom med 0,11 in 0,25. Predpostavili smo, da ta razmerja omogočajo ravno pravo stopnjo zamreženosti produkta, s tem stabilno strukturo in še vedno zelo nizko gostoto. Kot najugodnejše razmerje med prekurzorjem, topilom in vodo se je izkazalo razmerje 1 : 8 : 16. Uspeli smo pridobiti mešanico aerogelov, ki so izkazovali tudi kserogelske lastnosti, kot sta krhkost in nizka elastičnost, vendar tudi nizko gostoto (0,011 g/cm3), velika absorpcijsko kapaciteto za nepolarna topila, še posebej halogenirana organska topila, super hidrofobnost in veliko temperaturno odpornost (do 350 ° C). Ker so pridobljeni produkti cenovno ugodni, zaradi svoje nanodendritne zgradbe in hidrofobnosti predstavljajo material, ki bi ga lahko uporabili tudi kot filter pri obraznih zaščitnih maskah.
Izgube pretoka kapljevine v cevi
Van Dečko
Avtorjev namen te raziskave je bil ugotoviti, kako se volumski pretok spreminja z dolžino gumijaste cevi, po kateri teče kapljevina, in nadaljnjo raziskati, kako se ta spremnja, če kapljevini spremenimo nekatere fizikalne lastnosti, kot sta gostota in viskoznost.
Tok kapljevine lahko opišemo kot laminaren ali turbulenten, na kar vplivajo tako fizikalne lastnosti kapljevine kot tudi hitrost pretoka in lastnosti cevi, v katerih kapljevina teče. Avtor je snoval poskus, pri katerem je iz zbiralnika tekočine horizontalno speljal gumijasto cev različnih dolžin ter nato primerjal volumski pretok kapljevine. V začetku raziskave je izračunal še količnik šobe, iz katere je kapljevina rezervoarja stekala v cev, in tako določil količino pretoka, ki se izgubi zaradi izgub v šobi. Z obdelavo podatkov in izbiro krivulje najboljšega prilega, določeno po enačbi, ki popisuje laminarni tok kapljevine, je avtor ugotovil, da je voda kot za poskus izbrana kapljevina neprimerna, saj se zaradi nizke viskoznosti v cevi pojavi turbulenten tok. Da bi svojo domnevo o prisotnosti turbolentnega toka potrdil, je uporabil kapljevino z višjo viskoznostjo (raztopina saharoze z vodo). Nato je primerjal, kako izmerjen volumski pretok za različne koncentracije saharoze v raztopini odstopa od teoretičnih vrednosti.
Raziskava je demonstrirala, kako se energija (v obliki volumskega pretoka) kapljevine izgublja, ko ta teče skozi različne dolžine gumijaste cevi.
Težke kovine v tleh in rastlinah poplavnega območja Drave
Barbara Simonič, Helena Godina
V raziskavi smo želeli ugotoviti, kolikšna je vsebnost težkih kovin (Zn, Cd, Pb, Cu, As) v tleh in rastlinah poplavnega območja Drave in kako se njihova vsebnost spreminja z oddaljenostjo od reke. Po odvzemu, pripravi vzorcev in meritvah z metodo ICP-MS smo ugotovili, da pri vzorcih tal, odvzetih v bližini struge Drave, vsebnost težkih kovin presega predpisane mejne vrednosti. Z oddaljevanjem od reke se kaže trend padanja koncentracije težkih kovin, pri čemer smo v najbolj oddaljenih merjenih točkah zaznali vrednosti, ki so bile manjše od mejnih.
Tudi v vzorcih tkiv rastlinskih vrst japonski dresnik (Fallopia japonica), žlezava nedotika (Impatiens glandulifera), navadna robida (Rubus fruticosus), navadni regrat (Taraxacum officinale) in širokolistni trpotec (Plantago major) smo zaznali trend upadanja koncentracij z oddaljenostjo od struge. Ugotovili smo tudi, da japonski dresnik in žlezava nedotika vsebujeta visoke koncentracije predvsem kadmija in cinka. Obe omenjeni rastlini imata veliko biomaso, kar pomeni, da kopičita velike količine omenjenih kovin in bi ju lahko uporabljali za bioremediacijo tega območja.
Hrupna obremenitev pri poslušanju glasbe s slušalkami
Filip Marhl
Raziskali smo obremenitve s hrupom mladih, ko poslušajo glasbo s slušalkami in ko se zadržujejo v prostorih za zabavo. Opravili smo fizikalne meritve glasnosti in računsko ovrednotili, kolikšne so energije in s tem povezane razlike v tlakih, ki delujejo na bobnič ušesa ter se preko slušnih koščic in membran prenašajo v notranje uho. To nam omogoča razumeti učinke zvoka na naše uho in s tem razumeti, zakaj nam lahko tako hitro, še preden se zavemo, začutimo, ali bi sploh pričakovali, glasna glasba v slušalkah, v diskoteki ali na javnem koncertu poškoduje sluh. V raziskavi smo izmerili, kolikšne so glasnosti, pri katerih mladi običajno poslušajo glasbo s slušalkami in tudi kolikšne so glasnosti v prostorih diskotek, na dijaških zabavah in na koncertih. Za meritve energije zvoka, ki deluje na bobnič pri poslušanju glasbe s slušalkami, smo posebej v ta namen izdelali model zunanjega ušesa z uhljem in sluhovodom, ki je v naravni velikosti, z dejanskimi lastnostmi stoječega valovanja v sluhovodu in z ojačitvami zvoka, ki so karakteristične za naše uho. Model je natančno opisan, tako da ga lahko bralec po zapisu v nalogi izdela tudi sam ter uporabi za podobne in nadaljnje meritve. Rezultati raziskave, ki temeljijo na meritvah z modelom in na meritvah z dijaki, ki so uporabljali različne tipe slušalk, jasno kažejo, da mladi pogosto poslušajo preglasno glasbo, ki lahko poškoduje sluh. Tudi glasnosti v prostorih z glasbo, kjer se mladi pogosteje zadržujejo, so velikokrat krepko nad mejno vrednostjo. Za analizo in vrednotenje naših meritev smo dodatno izvedli še anketo, s katero smo ugotovili, da srednješolci ne poznajo povezave med glasnostjo in energijo zvoka, ki je logaritemska. Neznanje oz. nezadostno poznavanje fizike zvoka je ključen razlog za lahkomiselnost in prepogosto izpostavljanje visokim glasnostim zvoka, ki kvari sluh mladih. Zato smo v želji po izboljšanju stanja na osnovi rezultatov raziskovalne naloge oblikovali še nekaj priporočil za dodatno obravnavo fizikalnih vsebin o energiji zvoka v srednji šoli.
Zatiranje gliv rodu Alternaria alternata in Fusarium sp. z naravnimi pripravki
Jernej Nezman
V raziskavi smo testirali vpliv petih naravnih pripravkov (sode bikarbone, čajevca, majarona, cimeta in čebule) na rast dveh izbranih gliv: Alternaria alternata in Fusarium sp. Testirani glivi imata poseben pomen v kmetijstvu in prehrambni industriji, saj lahko zmanjšata kaljivost semen, energijo kaljivosti in preprečujeta mladostni razvoj rastline pri različnih vrstah žit. Učinek naravnih pripravkov smo testirali z metodo difuzije na trdnem gojišču. Rezultate testiranja naravnih pripravkov smo primerjali z rezultati testiranja fitofarmacevtskega sredstva, ki se za zaviranje prenosa in delovanja patogenih organizmov redno uporablja v industrijske namene. Vzporedno smo preverjali tudi vpliv učinkovin na kaljivost semen. V raziskavi smo ugotovili, da imajo nekatere od izbranih naravnih učinkovin (predvsem cimet in olje čajevca) že v manjših koncentracijah velik potencial za zatiranje izbranih gliv na žitnih semenih, pri tem pa bistveno ne vplivajo na kaljivost, cimet jo je celo izboljšal.
Kvalitativna analiza izbranih kemijskih parametrov in protimikrobnega delovanja različnih vrst slovenskega medu
Alja Petrović
Med se kot priljubljeno ljudsko zdravilo uporablja že tisoče let. V našsi raziskavi smo analizirali kemijske parametre medu, kot so antioksidanti, kisline, encimi, minerali, vitamini in fenolne spojine, ki imajo hkrati tudi protimikrobni učinek na določene mikroorganizme. V nadaljevanju smo proučevali vpliv protimikrobnih lastnosti medu na specifične mikroorganizme človeka. Vzorce so predstavljale izbrane štiri različne vrste slovenskega jedilnega medu: žajbljev, kostanjev, ajdov in hojev med ter medicinski med, ki je namenjen zunanji uporabi. Spektrofotometrično smo izmerili absorbance posameznih vzorcev medu ter izračune koncentracij fenolnih spojin primerjali z rezultati merjenja različnih koncentracij vodne raztopine galne kisline. Prav tako smo izmerili absorbanco antioksidantov v medu. Protimikrobni učinek posameznega medu na mikroorganizme v slini človeka smo dokazali z metodo difuzije na trdnem gojišču. Ugotovili smo, da vrsta medu pomembno vpliva na njegov protimikrobni učinek. Ta je največji pri kostanjevem medu. Korelacije so se pokazale tudi pri količini skupnih fenolnih spojin in njihovem vplivu na barvo medu, ne pa povsem tudi na antioksidativno učinkovitost. Rezultati so pokazali, da je pH medu delno odvisen tudi od vsebnosti skupnih kislin in skupnih fenolnih spojin. Analiza vsebnosti skupnih kislin in skupnih fenolnih spojin v medu ter njegovega protimikrobnega delovanja ni pokazala neposrednih povezav, saj so za protimikrobno delovanje medu pomembne še nekatere druge naravno prisotne učinkovine v medu glede na tip nastanka medu.
Vsebnost fenolnih spojin in antioksidativna aktivnost maceriranega vina sauvignon in modra frankinja
Jerneja Marko
Namen raziskave je bil ugotoviti, kako postopek maceracije vpliva na fenolno sestavo in antioksidativno aktivnost vin sort sauvignon in modra frankinja. V ta namen smo pripravili in analizirali štiri vzorce sauvignona in štiri vzorce modre frankinje, ki so se razlikovali glede na postopek maceracije. En vzorec pri obeh sortah vina ni vključeval maceracije, ostali trije vzorci pri obeh sortah pa so se razlikovali glede na trajanje maceriranja (55, 110 in 165 ur). Vsebnost skupnih fenolnih spojin vzorcev smo določili s Folin-Ciocalteau reagentom in vsebnost antocianov s pH diferencialno metodo. Rezultati so pokazali, da z daljšim časom maceracije narašča koncentracija skupnih fenolnih spojin, vendar ima sauvignon nižje koncentracije le teh. Z daljšo maceracijo narašča tudi vsebnost antocianov v modri frankinji, v sauvignonu antociani niso prisotni. Antioksidativno aktivnost (sposobnost nevtraliziranja prostih radikalov) vin smo določili z uporabo reagenta 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH). Pridobljeni rezultati v nasprotju s številnimi raziskavami niso potrdili naraščanja antioksidativne lastnosti z naraščanjem skupnih fenolov. Pri vinu je najpomembnejši okus, ne glede na kemično sestavo, zato so vzorci bili tudi organoleptično ocenjeni po Buxbau-movi metodi. Ugotovili smo, da vinu za takojšnjo prodajo koristi krajša maceracija, daljša pa brez zorenja negativno vpliva na organoleptične lastnosti.
Izkoristek filamenta žarnice
Krištof Križanec
Avtorjev namen te raziskave je bil preučiti lastnosti navadne žarnice, natančneje, koliko dovedene energije se pretvori v svetlobo (vidni spekter valovanja). Nadaljnje je raziskal izkoristek navadne žarnice tudi pri različnih napetostih vira z dvema različnima metodama. Navadna žarnica prejeto električno energijo odda s sevanjem in toploto. Avtor je zasnoval dva poskusa, s katerima je preveril lastnosti sevanja žarnice, in rezultate na grafih izrazil kot izkoristek v odvisnosti z električno močjo. V raziskavi sta bili uporabljeni dve različni metodi. Prva je potekala z uporabo kalorimetra, pri čemer je izkoristek posredno meril s spremembo temperature vode v kalorimetru, ki jo je segrela žarnica. Z drugo metodo je avtor izkoristek določil s svetlobnim senzorjem, ki zaznava osvetljenost in jo poda v luksih. Po obdelavi podatkov je avtor izračunal, koliko dovedene energije se je pretvorilo v vidni spekter svetlobe v odvisnosti od napetosti vira, in primerjal rezultate obeh poskusov.
Foucaulteva teorija upora in problem individualizacije praks upora
Matevž Rezman Tasič
Esej se ukvarja s Foucaultevo teorijo upora – tako z njenimi tehnikami in strategijami kot s Foucaultevim splošnim pristopom k problematiki oblasti in upora. Esej je tako razdeljen na tri sklope. V prvem delu obravnavam Foucaultevo analizo oblasti kot osnovo njegove teorije upora, ki jo obravnavam v drugem sklopu. Poseben poudarek je posvečen obravnavi Foucaulteve ideje o heterogeni naravi oblasti in upora, relaciji med oblastjo in uporom ter mehanizmom reprodukcije oblasti in potencialnih strategij upora.
Razprava se ukvarja z dvodelno tezo eseja, ki pravi, da (1) Foucaulteva teorija upora individualizira prakse upora in da (2) individualizacija praks upora omejuje transformativni potencial upora. Tezo v razpravi potrdim, saj Foucaulteva teorija upora individualizira prakse upora, kar v kombinaciji z odsotnostjo normativnih elementov v Foucaultevi teoriji upora vodi v normativno zmedo, ki ne omogoča spreminjanja oblasti.
Simulacija vplivov infrastrukturnih posegov na pretočnost prometnih tokov mesta Maribor
Miha Kramberger
V nalogi smo simulirali prometne tokove mesta Maribor in analizirali vplive izbranih posegov v infrastrukturo mestnega cestnega omrežja. Analiza prometnih tokov je temeljila na podlagi realnih podatkov, obdelanih s simulacijskim orodjem SUMO, s katerim lahko uspešno simuliramo prometno situacijo na izbranem območju in ustvarimo delujoč model cestnega omrežja. S simulacijo prometnih tokov smo analizirali predvsem vprašanje zaprtja Koroške ceste in nekaterih ostalih podobnih območij. Preučili smo vpliv zaprtja nekaterih delov cestnega omrežja na pretočnost prometa in s tem poskušali reorganizirati prometni sistem, ki bi temeljil na načelu t. i. pametnih mest. Izboljšava prometne situacije na podlagi pametnih mest naj bi v osnovi temeljila na restrikciji prometa v mestnem jedru, kar bi ljudi privedlo do uporabe alternativnih virov mobilnosti. Negativne posledice omejitve prometa smo poskušali odpraviti z inovativnimi infrastrukturnimi predlogi.
