Nr. 2/2006


Intervjuud
Silmitsi superhapetega

Vastab keemik Ivo Leito.

IVO LEITO (1972) on lpetanud Tartu likooli keemikuna 1994. Aasta hiljem kaitses magistrikraadi. 19951998 ppis Tartu likooli doktorantuuris ning sai filosoofiadoktoriks fsikalise ja analtilise keemia alal 1998. Kik need astmed lpetas ta cum laude. Ivo Leito senine teadustegevus on olnud seotud T keemilise fsika instituudiga, kus ta alustas juba tudengina td tehnikuna, siis lektorina ning 19992005 dotsendina, olles samal ajal vastasutatud (2002) T katsekoja direktori kt ja direktor. 2005 valiti T analtilise keemia professoriks. 1998 sai akadeemik Ilmar Koppeli juhtimisel ttanud kollektiivi liikmena Eesti Vabariigi teaduspreemia keemia ja molekulaarbioloogia alal. 2003. aastal anti talle Vabariigi Presidendi Kultuurirahastu noore teadlase preemia.


Mis ajendas Teid valima teadlase karjri?

likooli ppima asumine oli loomulik samm, sest mu mlemad vanemad on lpetanud Tartu likooli. Eriala valikul kaalusin kahte varianti kas arvutid vi keemia. Valik langes keemiale eesktt tnu Tallinna 21. Keskkooli petaja Odette Lillemgile, kes oskas selle aine meile huvitavaks muuta. Ent likoolis mistsin sna khku, kui piiratud ettekujutuse andis keskkool selle eriala tegelikust haardest ja vimalustest. sna kohe prast likooli astumist lksin tle professor Ilmar Koppeli uurimisgruppi, tegelema hapete-aluste ja lahustite keemiaga. See temaatika moodustab siiamaani vga olulise osa minu uurimistst. Valiku tegemisel olid mravateks asjaoludeks temaatika pnevus ning Ilmar Koppeli isiksus. Loomulikult mngis oma osa likooli keemilise fsika instituudis valitsev loominguline hkkond.


Kuidas olete rahul valitud eriala ja tegevusalaga?

Olen vga rahul. Arvan, et valisin kahest kaalumisel olnud vimalusest ige. Arvutitega tegelen niikuinii iga pev, nad on limalt kasulikud, ilma ei kujuta elu ettegi, aga arvan, et ainuksi arvutitega jks elu veidi thjaks: on tore, kui tegevuse sisu tuleb mujalt. T likooli ppejuna ja teaduses on olnud pnev, vaheldusrikas, aina uusi vimalusi pakkuv. Mned kursusekaaslased on oma elu le kurtnud, olevat liiga rutiinne. Minul jlle vastupidi rutiini ei paista kuskilt otsast, kohati lausa tahaks, et elu oleks veidi rutiinsem!


Palun, kirjeldage lhidalt, millega teaduses tegelete. Miks see probleem Teid huvitab, miks on see oluline?

Minu tegevus likoolis on kulgenud kahes, esmapilgul erinevas, ent omavahel vahetult seotud suunas. heks neist on happe-aluse tasakaalud lahustes ja gaasifaasis ning superhapped ja superalused; teine on uurimist analtilise keemia ja keemiametroloogia vallas ning selle, riigile limalt olulise valdkonna, korraldus.

Alates 1960. aastatest on superhapped ja -alused olnud keemias kuum teema. USA teadlane James B. Conant vttis miste superhape kasutusele juba ammu 1927. aastal. Tema mrkas, et mned happed ja happelised ssteemid on tunduvalt happelisemad, kui traditsioonilised, laialt kasutatavad mineraalhapped. Ent vaatamata sellele, et superhapped ja -alused on nd juba aastakmneid leidnud laialdast kasutamist katalsaatoreina naftattlemisel, ssivesinike isomerisatsioonil, alklimisel, polmeeride snteesil, isegi gaasi valmistamisel kivisest jm, on nende molekulaarstruktuuri ja omaduste seosed veel paljuski ebaselged. Sellised seosed on aga vga olulised selleks, et suuta ennustada loodavate superhapete ja -aluste omadusi. Erilist huvi pakuvad superhapete reaktsioonid vga nrkade alustega. Samamoodi vga huvipakkuvad on superhapete anioonid. Suur osa meist kannab neid osakesi iga pev endaga kaasas ise seda teadmata mobiiltelefonide ja slearvutite akudes niteks.

Tiitlit super kandvate hendite omaduste ja toimemehhanismide selgitamiseks ei piisa alati keemiku arsenalis olevatest traditsioonilistest meetoditest ja vahendeist. Superhapete ja -aluste omadused muudavad nende ksitsemise vgagi delikaatseks toiminguks. Nii niteks on superhapped sageli kujutletamatult miljard ja rohkemgi korda tugevamad kigile hsti tuntud ja tstuses ammu kasutamist leidnud sajaprotsendilisest vvelhappest. Seejuures on huvitav, et tihti pole asi mitte selles, et superhape vi superalus oleks liiga agressiivne mbritseva keskkonna suhtes hoopis mbrus vib happe vi aluse ra rikkuda. Nii niteks kardavad nii superhapped kui -alused vett. Vesi oma krge reaktsioonivimega reageerib vga energiliselt nende mlemaga. Seetttu tuleb nii he kui teisega tegeleda veevabades keskkondades.

Superhapete ja superaluste tugevuse mtmine on aga raske ja vga tmahukas lesanne. Selgitamaks happe litugevuse tekke phjusi uuritakse neid hendeid teoreetiliselt, molekulaarsel tasandil, rakendades kiireid arvuteid ja kasutades kvantkeemia meetodeid. See vimaldab simuleerida molekulide ja nende fragmentide omadusi ning disainida uusi litugevaid happeid, ning siis snteesida ja eksperimentaalselt uurida vaid kige perspektiivsemaid.

Happeid saab tundma ppida ja kasutada nii tahkes, vedelas kui ka gaasilises olekus. Erinevate uurijate andmed samade ainete happelisuse ja aluselisuse kohta on aga kirjanduses sageli erinevad. Meie koostatud skaalad annavad uurijatele vimaluse oma mtetulemuste vrdlemiseks ja korrigeerimiseks.

Praegu oleme loomas litugevate hapete happelisuse skaalat 1,2-dikloroetaani keskkonnas. See saab valmides oluliseks teethiseks, sest kujutaks endast ilmselt maailma kige happelisemat konstantse koostisega vedelfaasis koostatud happelisuse skaalat.

Lahustite, st keskkonna molekulide mju elimineerimiseks tehakse happelisuse ja aluselisuse mtmisi gaasifaasis. Ka on molekulide ehituse mju happelisusele gaasifaasis mrksa tugevamini vljendunud kui vedelfaasis. Need mtmised toimuvad krgvaakumis ja vajalik on vga keerukas aparatuur. Nagu juba mainisin, on eriti oluline see, et gaasifaasiline happelisus on moodsatel arvutitel kvantkeemiliste arvutuste abil mrksa kergemini ennustatav kui vedelfaasiline. Kvantkeemia meetodite rakendamine happe-aluse tasakaalu teoreetiliseks uurimiseks vimaldas meil mned aastad tagasi luua uudse printsiibi litugevate superhapete disainimiseks.

Minu tegevuse teiseks suunaks on analtiline keemia, selle petamise metoodika ja vastava tarkvara kasutuselevtt ning keemiametroloogia. Viimane suund on veel sna noor ja selle petamiseks tuli koostada ainekava, mis osutus ka maailmamastaabis sedavrd uudseks, et sai publitseeritud metroloogia ja kvaliteedijuhtimise ajakirjas Accreditation and Quality Assurance. Lisaks olen osalenud ka he rahvusvahelise keemiametroloogia ppekava koostamisel. Suure praktilise thtsusega on metroloogia, sealhulgas keemiametroloogia riiklik korraldamine. Seetttu on sellesuunaline tegevus olnud paljuski korraldusliku iseloomuga, selle otseseks tulemiks oli Tartu likooli katsekoja loomine aastal 2002, sest likoolil on piisav pdevus vga paljude mtmiste osas selleks, et aidata Eesti ettevtteid ja laboreid. Rahaga Euroopa Liidu Phare program-mist saime hankida moodsaid seadmeid, sh vedelikkromatograaf-massispektromeetri, hu liikumiskiiruse ja niiskuse mtmise ning kalibreerimise aparatuuri jm.

Eesti ettevtetes tegutseb kmneid keemialaboreid, mille seadmed ja analside tulemuste tpsus on suuresti erinev. On vga hsti sisustatud ja hsti ttavaid ksusi, mille mtmistulemused on igati usaldusvrsed, niteks AS Silmet, Saku lletehas, AS Tallinna Vesi, Werol tehased AS. Ent paljudel vikeettevtetel on laborid kehvapoolsed vi puuduvad ldse. likooli katsekoja ks lesanne on koolitada nende laborite ttajaid, aidata evitada uusi analsiviise, kalibreerida mteriistu, mrata kindlaks keelatud aineid ja niteks kemikaalijke toiduainetes jpm. Viimasel ajal korraldame ka tkeskkonna olukorra hindamisi ja vrdlusmtmisi.

Leian, et Eesti riik peaks igati panustama ettevtteid toetavasse metroloogia-infrastruktuuri ning mistma, kui oluline on see ala ettevtete konkurentsivime seisukohast, eriti arvestades ndisaja arenguid maailmas. Mulle nib, et praegu on nende seoste mistmine kohati veel sna piiratud.


Te olete korduvalt tiendanud end vlismaal. Kus, kui kaua? Kuidas Te sattusite vlismaale? Millise kogemuse saite vlismaal ttamise ajal?

Mul on kuuel korral olnud vimalus ttada mitme riigi likoolides ja teaduskeskustes lhemat vi pikemat aega paarist ndalast kaheksa kuuni. Pikemateks staĎeerimisteks olen saanud grante Euroopa Komisjoni programmidest. 1994. aastal ttasin neli kuud Nicei likoolis Prantsusmaal. 1997. aastal viibisin kolm kuud Madridis keemilise fsika instituudis ROCASOLANO ja Barcelona likooli keemiateaduskonnas, kus tutvusin moodsate instrumentaalanalsi meetoditega, samuti massispektromeetriliste katseandmete arvutittlemisega jne. 19992000 olin kaheksa kuud Jaapanis, Kyushu likooli orgaanilise keemia fundamentaaluuringute instituudis. See periood osutus teaduslikult erakordselt viljakaks: sai tehtud terve hulk liolulisi eksperimente ja arvutusi, mis hiljem avaldati mitmetes artiklites ja mis mjutavad meie uurimistd ka praegu. Selle instituudiga jtkame tihedat koostd, sest neil on olemas aparatuur superhapete ja -aluste gaasifaasiliseks uurimiseks, mida Eestis ei ole. Ka praegu viibib ks minu kolleeg seal. Aastail 2001 ja 2003 staĎeerisin Euroopa hendatud Uurimiskeskuse referentsmaterjalide ja -mtmiste instituudis (JRC-IRMM). Teemaks oli keemiliste mtmiste kvaliteet ja selle tagamine, keemiline anals, keemiametroloogia ja selle kige petamine.


Teie teaduspublikatsioonide nimekiri on muljetavaldav 64 nimetust. Neist 40 on ilmunud rahvusvahelise levikuga tippajakirjades. Kas Eestis on kerge teadlasena tegutseda? Milline on Teie kokkupuude siinsete teaduse rahastamise kanalitega?

Kuna mu teadust on eksperimentaalse iseloomuga, on artiklitel reeglina mitu autorit. Sageli on nende seas esindatud ka vlismaa teadlased. Minu jaoks on phiprobleem see, et pevas on vaid 24 tundi. Aga selles suhtes ei erine Eesti maailma teistest paikadest. Olen pdnud ppida oma aega hsti planeerima. Oluline on phimte, et kollektiivses ts peab olema vimalikult vhe hemehe-riski, erinevad inimesed peavad olema vimelised ksteist vajadusel asendama. likoolis on hea vimalus kaasata teadustle kraadippureid ja tudengeid. Ent on selge: silitamaks head tvimet, tuleb end hoida heas fsilises vormis. Selles on mul abivahendiks jalgratas. Ja muidugi pean leidma aega ka pere jaoks. Meil on kasvamas kaks last, abikaasa on samuti keemik ja ttab ravimiametis.

Mis puutub rahastamisse, siis meie instituudi uurimistd on saanud raha sihtfinantseeringutest ja tippkeskuste programmist, alates 1997. aastast olen teadusfondilt saanud neli granti. Nende projektide kestus on olnud 34 aastat. Olen saanud ka vlisgrante ning teinud lepingulisi tid. Eesti teaduse rahastamise juures tuleks minu meelest peathelepanu prata noorte teadusesse kaasamisse. Viimasel ajal on selles liinis tepoolest olnud mrgatavat edasiminekut, niteks doktoranditoetuste ssteem. Samas on veel arenguruumi. Nii niteks kadus leminekul likoolides nn 3+2 ppessteemile vimalus maksta teadustsse kaasatud magistrantidele grandirahast teadusstipendiumi. See kll noorte kaasamist ei toeta.


Teie mure on phjendatud. Tundub, et Eestis ei melda alati lpuni lbi, millised on he vi teise reformi tagajrjed. Noorteadlaste koolituse osas on Teil aga hea kogemus, sest Teie ke all on kaitstud 14 diplomi/bakalaureuse td, 7 magistri- ja ks doktorivitekiri. Praegu juhendate seitset doktoranti, kolme magistranti ja kaht lipilast bakalauruseppes.

Reeglina on just need ppurid kaasatud ka Teadusfondi grandiprojektidesse. See on vimaldanud neile maksta stipendiumi. Just selle vimaluse kaudu on Teadusfond saanud realiseerida oma noorte teadusesse kaasamise poliitikat.


Kuidas nete oma tegevust kmne aasta prast?

Kmme aastat on nii pikk aeg, et kes seda ennustada oskab! Kuna teaduses on kige olulisemad saavutused ldiselt seotud suurte ootamatustega, siis ma loodan, et tegelen kmne aasta prast millegi sellisega, millest mul praegu aimugi pole!


INTERVJUEERIS HELLE MARTINSON.