A GPCh versenyre országonként az a 2-3 vegyésztechnikus diák nevezhet be, akik az országos versenyeken a legjobbnak bizonyulnak. A nemzetközi bizottság elnöke Prof. Alfred Mathis (Franciaország). A magyarországi válogatás Országos Szakmai Tanulmányi Verseny (OSzTV) vegyipari szakmacsoportja eredményei alapján történik, azaz mintegy 200 diák közül kerül ki a legjobb három.
Ebben az évben a magyar csapat tagjai:
Pápa János a budapesti Petrik Lajos Vegyipari Szakközépiskola,
Lakatos László debreceni Erdey-Grúz Tibor Vegyipari Szakközépiskola,
Visnyei József szolnoki Pálfy János Vegyipari Szakközépiskola diákja voltak.
A csapatot Dr. Riedel Miklós (ELTE), a nemzetközi zsűri tagja és Fogarasi József (Petrik L. VSzKI) kísérték. A 8. GPCh-et a Institute of Chemical Technology, Prague, Faculty of Chemical Technology rendezte Jiri Brozek, az intézet professzora vezetésével.
A magyar csapat az eredményhirdetés után: Dr. Riedel Miklós, Lakatos László, Pápa János, Visnyei József, Fogarasi József
A GPCh-en - a nemzetközi diákolimpiával ellentétben, ahol a feladatok 60 %-a elméleti kérdés - csak laboratóriumi munka, szerves preparatív valamint klasszikus és műszeres analitikai feladat szerepel napi 9-9 órás munkában. Ebben az évben a szerves preparatív munka a trifenil-metanol Grignard-reakcióval történő előállítása és többlépéses tisztítása, az analitikai feladat egy robbanóanyaggyár szennyvizében lévő ólomion és ólom-azid meghatározása volt.
Az aranyérmet Jozef Markus szlovák és Vlastimil Hrobar cseh diák nyerte. Pápa János ezüstérmet szerzett, és a másik két diákunk is jól megállta a helyét. E szép eredménnyel immár hagyományossá vált a magyarok sikereses nemzetközi szereplése ezen a diákversenyen is.
Pápa János ezüstérme
A diákok jó felkészülését a szakképző iskolák tanárainak szakmailag korrekt és áldozatos munkája eredményezte. Az OSzTV eredményei alapján kiválasztott hat legjobb tanulónak az ELTE-n rövid felkészítést, és további válogatást szerveztek. A diákok végső kiválasztását és a magyar csapat kiutazását az Oktatási Minisztérium, a VDSz Vegyész Alapítványa és az Eötvös Loránd Tudományegyetem támogatta.
A verseny honlapja: http://www.vscht.cz/grandprix
Preparatív munka: a trifenil-metanol Grignard-reakcióval történő előállítása és többlépéses tisztítása
Az előállítás a brómbenzol fenil-Mg-bromiddá való átalakításával kezdődik. Az ezt követő Grignard-reakció etil-benzoáttal trifelnil-metoxidot eredményez. Ezt hígított kénsavval reagáltatva trifelnil-metanol képződik.
A reakcióelegy extrakciója dietil-éterrel, majd az oldószer elpárologtatása rotációs bepárlóval egy nyersterméket eredményez, amely bifenillel van szennyezve. A terméket oszlopkromatográfiával tisztítjuk, majd az oldószert ledesztilláljuk végül vákuumszűrjük.
A versenyfeladat érdekessége az volt, hogy a nagyon kis anyagmennyiségekkel végzendő munka új technikát, félmikro eszközöket, fecskendőt, injekciós tűt igényelt, a vízmentesség biztosítása pedig szeptummal zárt edényekkel történt.
Analitikai feladat: egy robbanóanyaggyár szennyvizében lévő ólomion és ólom-azid meghatározása
Az ólom-azid az intentív robbanóanyagok kategóriájába tartozik. Iparilag hígított nátrium-azid-oldat és ólom-nitrát reakciójával állítják elő védőkolloid jelenlétében. A reakció után az ólom-azid csapadékot leszűrik, és ennek során szennyvíz keletkezik, amely mindig tartatalmaz ólom-azidot is, mert ennek viszonylag nagy az oldhatósága. Az azidionok koncentrációja a szennyvízben 400-550 mg/dm3 tartományba esik. Mivel az ólom-azid előállítását ólom-nitrát felesleggel végzik, a szennyvíz feleslegben lévő ólomionokat is tartalmaz.
A szennyvíz azidion-tartalmának meghatározása redoxititrálással, nitrition segítségével salétromsavas közegben történik
2 Pb(N3)2 + 2 NaNO2 + 6 HNO3 --> 3 N2 + N2O+ 2 Pb(NO3)2 + 2 NaNO3 +
3 H2O
Indikátorként vas(III)-kloridot használunk, mert ez az azidionokkal vörös színű vas(III)-azidot ad. Az oldat színtelenné válik, ha az azidion teljes mennyisége elreagált. A mérés elvégzéséhez az alkalmas pH-tartományt is meg kell állapítani, mert nem megfelelő pH esetén a reakció nem játszódik le, vagy veszélyes hidrogén-azid képződik.
Szennyvízminta ólom(II)-ion tartalmának meghatározása komplexometriásan történik. Az Pb2+-ion komplexet képez az EDTA nátriumsójával. Iindikátort xilenoloranzsot használunk.
(http://www.uni-leipzig.de/~atomi/titration/lehre_titrationen__beispiele.htm)
A két mérésből meghatározható ólom-azid és az ólom-nitrát mennyiségének aránya, továbbá kiszámítható ezen veszélyes anyagok eltávolításához szükséges vegyszerek mennyisége is.
Dr. Riedel Miklós-Fogarasi József
