íslo 31 Listopad 2005

eská spole nost pro výzkum a využití jíl ( SVVJ), ustavená v roce 1998, sdružuje zájemce a stimuluje teoretický i aplikovaný výzkum, vzd%lávání a mezinárodní styky v oblasti argilologie. SVVJ je pokra ováním " eskoslovenské národní jílové skupiny", která byla založena v eskoslovensku v roce 1963.

íslo 31

Listopad 2005

SLOVO EDITORA

OBSAHY P/EDNÁŠEK JARNÍHO SEMINÁ/E

Vážení p átelé, dnešní íslo p ináší informace o n kolika zm nách v naší Spole nosti. Jednou z nich je zm na adresy internetových stránek, kdy p%vodní adresa www.clays.cz byla z technických d%vod% zrušena spole ností Global. Nová webová adresa Spole nosti, kde lze nalézt veškeré informace, je www.czechclaygroup.cz. Druhou zm nou je bohužel nutné zvýšení lenského poplatku, ke kterému se výbor rozhodl na své íjnové sch%zi. Podrobnosti najdete v záv ru tohoto ísla bulletinu. Další novinkou je vytvo ení skupiny aplikované jílové mineralogie v rámci Spole nosti, která nabídne našim len%m nové možnosti odborné spolupráce (nap . provád ní n kterých druh% analýz). Je to další vst ícný krok v úsilí Spole nosti o v tší propojení teorie s praxí tak, jak jsem o tom psal v slovu editora v jednom z minulých íslech. Protože je toto íslo obsáhlejší, což konstatuji s radostí, nechám již prostor jednotlivým p ísp vk%m. T ším se na vaši plodnou spolupráci a zárove2 upozor2uji na uzáv rku jarního %ísla, která je 22.4.2006. Všechna dosud vyšlá ísla jsou na webových stránkách Spole nosti na adrese: www.czechclaygroup.cz

Na seminá i 4eské spole nosti pro výzkum a využití jíl%, který se konal dne 31.5.2005 v posluchárn Ústavu struktury a mechaniky hornin AV 4R, V Holešovi kách 41, Praha 8, byly p edneseny dva p ísp vky, jejichž zkrácené zn ní Vám p inášíme na tomto míst .

Záv rem bych Vám všem rád pop ál nerušené prožití svátk" váno#ních a p edevším mnoho št stí, zdraví a úsp ch" v osobním i profesním život v roce 2006. Martin Š/astný, editor Ústav struktury a mechaniky hornin AV R V Holešovi kách 41, 182 09 Praha 8 - Libe< tel.: 266 009 262, fax: 284680105, 284686645 e-mail: [email protected]

Molekulární simulace 2 prost9edí Cerius

v modelovacím

Cílem p ednášky bylo podrobn ji poslucha e seznámit se základy molekulárních simulací a 2 ukázat možnosti modelovacího software Cerius . Molekulární simulace krá ejí ruku v ruce s experimentálními metodami, v našem p ípad to jsou p edevším infra ervená spektroskopie, rtg. prášková difrakce, fotoluminiscence, AFM, NMR a další. Dovolím si navázat na svou p ednášku „Struktura a vlastnosti montmorillonitu interkalovaného r znými typy organických molekul s využitím molekulárních simulací“ p ednesenou 4.12.2003 a jako abstrakt publikované v Informátoru . 28. Metoda molekulárních simulací (molekulární mechanika a klasická molekulární dynamika) je založena na výpo tu nejstabiln jších konformací na základ energetické optimalizace struktury. K popisu energie se využívá empirických silových polí což umož2uje po ítat velké a složité strukturní systémy. Molekulární mechanika Potenciální energie systému (krystalu, resp. shluku molekul) popisovaná empirickým silovým polem je vyjád ena jako superpozice tzv. vazebních a nevazebních interakcí. Vazební interakce (tzv. valen ní leny) závisí na dané vazební geometrii. 4leny popisující tzv. nevazební interakce (van der Waalsovy a Coulombovské interakce, vodíkové vazby) závisí pouze na vzdálenosti mezi atomy.

Sou asné programové vybavení - programový 2 systém CERIUS - dává možnost jak volby silového pole z existující knihovny silových polí (nap . UFF Universal Force Field, Dreiding, Tripos, CVFF Consistent Valence Force Field, PCFF - Polymer Consistent Force Field), tak i možnost konstrukce vlastního silového pole podle specifických požadavk% uživatele [1]. Celková potenciální energie systému (molekuly nebo krystalu) v empirickém silovém poli Etot je vyjád ena jako sou et valen ních (vazebních) Eval a nevazebních Enb interakcí.

Etot = Eval + Enb

Enb zahrnují Coulombovské a van der Waalsovy energie a energii vodíkových vazeb [2,3]. Vazební leny: Eb (tzv. "bond stretch" len) v harmonické aproximaci p edstavuje pružnou ást vazební síly (obr 1B), danou Hookovým zákonem, která ur uje vazební délku

Eb = 1/2 kb (rij - r0)2 ,

kde kb je silová konstanta a r0 - ideální (rovnovážná) vazební délka (v rovnicích 4-7 obdobn ). P ípadná anharmonicita potenciální energie se zohled2uje nap . pomocí Morse potenciálu (obr. 1A):

(1)

Ebm = D0 [ exp(-Rkb/2D0)1/2Rrij - r0)) - 1 ]2 , (4)

Valen ní (vazební) len v sob zahrnuje nap . leny, charakterizující kovalentní vazbu, tj.

kde D0 je vazební energie (ostatní parametry mají obvyklý význam), nebo lze anharmonicitu potenciálu popsat zahrnutím kubických len% resp. vyšších mocnin (rij - r0) do vztahu (3).

Eval = Eb + Eang + EUB + Etor + Einv , (2) kde jednotlivé základní vazební leny jsou modelovány pomocí jednoduchých analytických funkcí a vyjad ují vazební, úhlový, Urey-Bradley, torzní a inverzní len energie. Nevazební interakce

Obr. 1:

A: Morseho potenciál pro C-H vazbu

B: harmonický potenciál pro C-H vazbu

Podobným zp%sobem se modeluje i deformace vazebních úhl% Eang. Nejjednodušší vztah pro úhlovou vazební deformaci

= 1/2 k (

ijk

-

0)

2

(3)

= 1/2 k (cos

ijk

- cos 0)2

(6)

Jako dopln k ke lenu popisující vazební geometrii 3 atom%, slouží len EUB, t.zv. UreyBradley potenciál mezi párem atom% i a j, které jsou navíc vázány k jednomu spole nému atomu k, (viz obr. 3). 4len EUB v nejjednodušším tvaru je dán

(5) o

nevyhovuje p íliš pro vazby s úhlem blízkým 180 , (k Tje síla pružiny udržující vazební úhel ijk mezi atomy i j a k na ideální hodnot 0, viz obr.2. Proto se do vztahu (5) zavádí vyšší mocniny ( ijk - 0), nebo se nahrazuje r%znými typy cosinového rozvoje, z nichž nejjednodušší má tvar :

EUB = 1/2 kUB0 ( rij - ro)2 + kUB1 (rij - ro)

2

(7)

Obr. 4 Obr. 2 Inverzní len Einv ve vztahu (2) popisující vazební geometrii 4 atom% ijkl, charakterizuje planaritu, resp. odchylku od planárního uspo ádání (out-of-plane deformation). Podle pot eby se používají t i r%zné zp%soby popisu p íslušného potenciálového lenu: I. Umbrella (viz obr. 5) :

Einv = 1/2 k ( cos

cos

o)

2

,

(9)

kde k Tje silová konstanta, je úhel mezi il osou a rovinou ijk a o je rovnovážná hodnota tohoto úhlu.

Obr.3 Dihedrální úhlová torze popisuje vazební geometrii 4 atom% i, j, k, l, (viz obr.4) a je charakterizováná úhlem , mezi rovinami ur enými polohami atom% ijk a jkl. Definice torzního úhlu je znázorn na na obr. 4, o o = 0 znamená cis a T = 180 trans konfiguraci. Výraz pro torzní energii Etor musí mít tvar periodické funkce. Nejjednodušší používaná aproximace pro torzní úhlovou deforma ní energii Etor je

Etor = 1/2 k [ 1 + cos(m(

ijkl

+

o))]

(8)

Obr. 5

kde k Tje výška rota ní bariery okolo torzního úhlu ijkl, m je periodicita potenciálové funkce, a o je úhel odpovídající p edpokládané rovnovážné poloze.

3

II. AMBER inverze (viz obr.6).

Ecoul = Co

QiQj / ( rij) (13) i , j>i T T kde Qi, Qj jsou náboje v el. jednotkách, rij - jejich vzdálenost, dielektrická konstanta a Co je konverzní faktor daný volbou jednotek. Pro krystaly, kde sumace (13) obsahuje nekone ný po et len%, se používá Ewaldova sumace viz na p . [4]. Van der Waalsovy interakce mezi atomy i,j se modelují bu[ pomocí exponenciálního výrazu

EVDW = A exp (- Brij)-TC rij-6

(14)

kde A,B,C jsou konstanty, a nebo pomocí LennardJonesova potenciálu

EVDW = A rij-12 - Brij-6 Vodíkové zp%sobem :

Obr. 6:

vazby

se

(15) modelují

podobným

EHB = Fdij-12 - Gdij-10 ,

(16)

kde F a G jsou empirické konstanty a dij je vzdálenost donor-akceptor. Klasická molekulární dynamika Rozši uje použití molekulárních simulací na studium dynamických d j% (sorpce, difúze, rozklad, fázové p echody, apod.). Umož2uje zavést kontrolu tlaku a teploty p i výpo tu t chto d j%. Programový 2 systém Cerius , umož2uje pracovat se ty mi typy termodynamických soubor%: NPT (konstantní po et atom%, tlak a teplota), NVT (konstantní po et atom%, objem a teplota), NVE (konstantní po et atom%, objem a energie), NPH (konstantní po et atom%, tlak a entalpie) a t emi typy dynamiky: Impulse, Quench a Anneal. Princip molekulárních simulací je jednoduchý, jedná se o aplikaci klasických Newtonových pohybových rovnic na systém interagujících atom%, p i emž energie tohoto systému je stejn jako v molekulární mechanice popsána pomocí empirických silových polí. Metoda numerické integrace pohybových 2 rovnic v systému Cerius je založena na “Verlet leapfrog“ algoritmu:

Obr.7:

Einv = 1/2 k cos[n(

o)]

(10)

kde k TTje energetická rota ní bariera, n periodicita, je úhel mezi rovinami jil a kil a je rovnovážná hodnota tohoto úhlu, n = 2 pro planární uspo ádání T (pak = 180°) XTa n = 3 v tetraedrické koordinaci ( = 12°).

1 1 = v(t + ta(t), 2 t) 2 t) 1 , r(t + t) = r(t) + tv(t + 2 t) f(t+ t) a(t + t) = m , v(t +

III. Inverze typu CHARMm (viz obr.7)

Einv = 1/2 k ( -

o)

2

,

(11)

kde k Tje silová konstanta a Tje úhel mezi rovinami ijk a ljk o Tje jeho rovnovážná hodnota (pro tetraedricky koordinovaný uhlíkový atom se stejn o dlouhými vazbami = 35.264 ). Nevazební interakce Enb ve vztahu (1) jsou sou tem energie elektrostatických ECoul, van der Waalsových interakcí EVDW a energie vodíkových vazeb EHB.

Enb = ECoul + EVDW + EHB ,

(17) (18) (19)

kde f(t + t) je vypo tena z –dV/dr v r(t + t), r(t) je pozice, v(t- t/2) je rychlost, a(t) je zrychlení. Vztah teploty a kinetické energie je dán Maxwell-Boltzmanovým zákonem.

f (v) dv =

(12)

m 2 kT

3 – mv2 2 e 2kT 4 v2dv,

(20)

kde m je hmotnost molekuly, v je rychlost molekuly, T je termodynamická teplota, f(v) je

kde pro Coulombovské interakce platí

4

pravd podobnost, že molekula hmotnosti m má rychlost v p i teplot T. Postup stavby iniciálních model%, volba strukturních parametr%, typ% silových poli, metod a strategií minimalizace, interpretace výsledk% modelování a p íklady vy ešených struktur jsou pom rn podrobn popsány v informátoru . 28. Na záv r p ipojuji na ukázku vstupní obrazovku 2 modelovacího systému Cerius . V p ípad zájmu o více informací: [email protected]

Jílové minerály, mezi které pat í kaolinit, jsou hydrosilikáty s vrstevnou strukturou tetraedrických a oktaedrických seskupení aniont% kyslíku. Nevykompenzované vazby v rozích rovinných sítí nebo hran jsou zdrojem náboje závislého na pH. Velmi d%ležitý pro tvorbu komplex% na povrchu jílových minerál% je jejich isoelektrický bod (pHZPC). Kaolinit má pHZPC v rozmezí 2-4,6, tzn. že anion 3AsO4 by mohl být p itahován p i velmi nízkém pH. Roztok arseni nanu má však pH kolem 5,5. Tudíž se dá p edpokládat, že sorpce nebude dobrá. Pokud se však povrch kaolinitu upraví ionty železa, V pH isoelektrického bodu vzroste asi na 6,5 a As se m%že sorbovat ve form anionu p i pH roztoku 5,5. K ov ení t chto p edpoklad% byly jako sorbenty použity: sedlecký kaolin (firma Sedlecký kaolin a.s. v Sedlci, okr. Karlovy Vary), „rezavý“ metakaolin (d%l Merkur), klinoptilolit (firma Zeocem, Nižný Hrabovec, Slovensko) a sm s zeolitu P a analcimu, p ipraveného hydrotermální alterací popílku. Sorbenty byly upraveny pomocí 2+ iont% Fe (0,6 M roztokem FeSO4 .7H2O). Další úpravou byla jejich kalcinace (5 hodin p i 550 °C). A + dále byly sorbenty p evedeny do H cyklu (0,2 M roztokem HCl). K experiment%m byl použit roztok NH4H2AsO4 nebo KH2AsO4 v destilované vod , o koncentraci V -3 As p ibližn 2.10 mol/L. pH se zvyšovalo na hodnotu 7 a 8,5 (1 M roztokem NaOH). V Koncentrace As jako As byla stanovena fotometrickou metodou (molybdenová mod ). Pevný podíl byl zhodnocen I4 spektroskopií, voltametrií mikro ástic a difúzn reflexní UV-VIS spektroskopií. Z výsledk% vyplývá, že p i použití neupravených jílových minerál% se ú innost sorpce pohybuje od 5 do necelých 20 %, p i emž nejlepší výsledky byly nam eny u klinoptilolitu (až 20 %), nejh% e se arseni nanový anion sorboval na neupravený syntetický zeolit. Nízká ú innost sorpce je nejspíše dána strukturou a již výše zmín nými povrchovými vlastnostmi sorbent%. Arsen se znateln lépe sorbuje na materiály 2+ než na isté materiály. upravené ionty Fe Schopnost sorpce se zvýšila na více než 90 %, p i emž nejlepších výsledk% bylo dosaženo u zeolitu a „rezavého“ metakaolinu. Na sorpci arsenu však nem la vliv forma železa, obsažená jako jeho p ím s. + Mechanismus p evedení sorbentu do H cyklu V nem l na sorpci As velký vliv u klinoptilolitu, u zeolitu P se sorp ní kapacita zvýšila asi šestkrát (z p%vodních 10 % asi na 60%). Úprava pH modelového roztoku z p%vodní hodnoty pH 5,5 na 7 a 8,5 nebyla pro sorp ní ú innost významná. Adsorp ní schopnosti se snížily z 10 % asi na 4 %. Voltametrie a I4 spektroskopie potvrdila p ítomnost ferrihydritu v metakaolinu upraveného 2+ kationty Fe . I4 spektroskopie prokázala nízkou sorp ní kapacitu neupraveného materiálu (není 3patrný pás AsO4 ), zatímco po úprav dominuje pás 3AsO4 . Pro ustanovení rovnováhy je nutná doba alespo2 48 hodin kontaktu. Navážka sorbentu, p i V níž dochází k ú inné sorpci As , je alespo2 10 g/l. Lucie Fuitová

Obr. 8:

Literatura: 2 [1] Manuál modelovacího. systému CERIUS (CDROM), Molecular Simulations Inc., San Diego, June 2000 (uloženo na KCHFO). [2] 4apková P. Manuál k úlohám praktik molekulárních simulací, (uloženo na KCHFO). [3] Comba P., Hambley, T.W.: "Molecular Modeling of Inorganic Compounds", VCH Weinheim 1995. [4] Karasawa A., Goddard III W.A., J. Phys. Chem. 93 (1989) 7320. Miroslav Pospíšil V

Sorpce As modifikovanými kaolin> a zeolit>

formami

Je známo, že arsen pat í mezi toxické prvky. Používání vod s nízkou koncentrací arsenu m%že zp%sobit chronická onemocn ní k%že, neurologické problémy atd. Proto se ho snažíme z vod odstranit. Jedním ze zp%sob% odstran ní arsenu z vodných roztok% je sorpce. Oxoanionty arsenu se dob e sorbují na hydratované oxidy železa. Cílem této práce bylo odstran ní arsenu z vodných roztok% pomocí sorpcí na modifikované jílové minerály.

5

PODZIMNÍ SEMINÁ/

jako dvoum sí ník. Zaniknou však informa ní bulletiny v tšiny spole ností: the Lattice (USA), the MAC Newsletter, the Clay Minerals Society News (USA) a the Mineralogical Society Bulletin (London). Elements, jako nový informa ní asopis, se má stát spojovacím mostem jmenovaných geologických v d. Jeho budoucí nebo již dnešní úsp ch se opírá o jednotný velký jazyk, angli tinu, a velkou kulturu v deckého bádání v zemích anglosaského sv ta. Každé íslo asopisu bude výrazn monotematické. Dosud vyšlá ísla zhodnotila stav výzkumu v následujících tématech: íslo 1 - Kapaliny v planetárních systémech; . 2 - Diamanty; . 3 Vznik života (Horniny, minerály a geochemický p%vod života); . 4 - Toxické kovy v p írodním prost edí: úloha reaktivních povrch%. 4íslo 3 asopisu Elements (2005) je mimo ádn zajímavé pro mineralogy, zejména argilology a zeolitá e. Obsahuje p edevším p t hodnotících lánk% mezinárodn známých autor%, zabývajících se dosavadními teoriemi a výzkumem o p%vodu i vzniku života na Zemi ve spojení s vlastnostmi minerál%.

4eská spole nost pro výzkum a využití jíl% po ádá ve spolupráci s Ústavem struktury a mechaniky hornin AV 4R odborný seminá , a to dne 5.12.2005 (pond lí) v 10,30 hod. v posluchárn ÚSMH AV 4R, V Holešovi kách 41, 182 09 Praha 8. Tento seminá je v nován životním jubileím RNDr. K. Melky, CSc. (75) a Doc. Ing. Josefa Neužila, CSc. (80). Program seminá9e: 1) J.K. Novák (Geologický ústav AV 4R, Praha): Unikátní pozice palygorskitové zeminy mezi dolomitovým komplexem a nadložním bentonitem ve st9ední Belize. 2) Z. Štaffen (Orlické muzeum, Choce2) Minerální složení k9ídových sediment> a jeho vliv na využití v %eské architektu9e 3) F. Eichler (Liberec) Využití RTG metod p9i studiu jíl> 4) I. Turnovec (Turnov) Reakce korundových brusných keramickým pojivem b hem výpalu 5) J. Šrámek (Praha) Gotické sochy parlé9ovské identifikace

hut

zrn

a

s

Hazen R.M. (2005): Genesis: Rocks, Minerals, and the Geochemical Origin of Life. - Elements, 1: 135-137.

jejich

Úvodní lánek p edsedy Mineralogické spole nosti Ameriky upozor2uje na fakt, že moderní v dci, zabývající se prastarou, nesmírn složitou a trvale nesnadnou otázkou vzniku života na Zemi, se stále více p iklán jí k názoru, že život vznikl v raném stadiu Zem p írodním chemickým procesem. Již více než p%l století probíhá experimentální výzkum, který p edevším uvažuje dynamickou interakci atmosféry, oceán% a hornin za p%sobení pot ebné energie. Tato stále záhadná interakce se odehrála jako pradávný p echod od geochemie k biochemii. V dci zabývající se p%vodem života se pozoruhodn shodují v tom, že horniny a minerály musely sehrát klí ovou roli vlastn v každé fázi vyno ivšího se primordiálního života. Minerály mohly p%sobit katalyticky na syntézu klí ových biomolekul; mohly ú inn p%sobit p i selekci, ochran a koncentraci biomolekul; mohly skokov zahájit metabolismus; mohly dokonce p%sobit jako první genetický systém života. Nic nep ed í minerály v energetických vlastnostech jejich povrch%, adsorbovat a organizovan uspo ádat nové struktury. Autor uvažuje i tak, že se táže: co bylo d íve, geneze nebo metabolismus? Nebo vznikly sou asn ? Hazen p edstavuje ty i v%d í osobnosti, zabývající se již desítky let t mito otázkami. Jejich ty i lánky pak následují. [Poznámka: Podstatný mohl být také vliv tehdejšího prost edí v etn p%sobících radiací. Po áte ní atmosféra Zem , chudá kyslíkem, mohla být p ízniv jší pro uchování tvo ících se polymer% na minerálech, nebof v siln oxida ním prost edí by se rozpadaly stavby složit jších molekul z organofilních prvk% na drobn jší molekuly. Lze o ekávat další kritické poznámky v nejbližších íslech Elements.] JiIí Konta Cody G.D. (2005): Geochemical Connections to Primitive Metabolism. - Elements, 1: 139-143.

6) J. Bujdák (Ústav anorganickej chémie SAV, Bratislava, Slovensko) Vznik a reakcie supramolekularnych struktur farbiv na povrchoch ilovych mineralov

TRANSMISE (XVIII)

ODBORNÉ

LITERATURY

Tato rubrika podává stru né informace pIedevším o vybraných originálních pracích v soudobé sv%tové argilologii, významných pro její další teoretický rozvoj i praktické aplikace. tenáIi snad také uvítají abstrakty zajímavých lánk hodnotících dosavadní stav výzkumu velkých témat z jiných v%dních nebo technologických obor úzce souvisejících s argilologií. Dnešní transmisi v%nuji dv%ma koleg m, Doc. Ing. Josefu Neužilovi, CSc., k jeho osmdesátinám a RNDr. Karlu Melkovi, CSc., k jeho p%tasedmdesátinám. Oba se významn% zasloužili svou výzkumnou a pedagogickou prací o rozvoj argilologie v eské republice. V lednu 2005 za al vycházet nový, bohat ilustrovaný informa ní asopis Elements (An International Magazine of Mineralogy, Geochemistry, and Petrology) v Severní Americe. Je vydáván spole nou iniciativou a za finan ní podpory n kolika p edních v deckých spole ností: Mineralogical Society of America, Mineralogical Society of Great Britain and Ireland, Mineralogical Association of Canada, Geochemical Society a také The Clay Minerals Society (USA); dodate n se p ipojila k této globaliza ní akci ješt European Association for Geochemistry. V p íštím roce se o ekává vstup Société Française de Minéralogie et de Cristallographie. V roce 2005 vyjde p t ísel Elements, v dalších letech bude asopis vycházet

6

Autor vystudoval geologické v dy na Penn State University. Nyní pracuje v Geofyzikální laborato i Carnegie institutu ve Washingtonu. Jeho p ísp vek informuje o tom, že etné sou asné mikroorganismy využívají shluk% n kterého sulfidu tranzitních kov% (z nich zejména Fe, Co a Ni) ve svých metabolických chemických reakcích. Zcela podobn mohly sulfidy tranzitních kov%, nap . pyrrhotin (FeS) a pyrit (FeS2), p%sobit jako ú inný katalyzátor p i vzniku primordiálního života na Zemi. Experimenty ukázaly, že sulfidy tranzitních kov% jsou schopné p%sobit jak katalyticky, tak p i organosyntetických reakcích, které jsou podobné sou asným biosyntetickým proces%m. Experimentální práce jsou podpo eny poznáním p írodních proces% intenzivních abiotických syntéz organických slou enin v zemské k% e. Takové a podobné reakce mohly zahájit první život s rozsáhlým doprovodem funk n užite ných protobiologických organických slou enin. Práce obsahuje obrázky znázor2ující n které organické reakce b hem spojování H, O, S a OH s uhlíkem do et zc% za katalytického p%sobení Fe, Ni a Co (v etn S). Sulfidové minerály n kterých tranzitních kov% mohou podpo it širokou oblast organických reakcí, bu[ katalyticky, nebo mohou p ímo vstoupit do reakcí. Zda tomu tak bylo p i prvních kr% cích života na Zemi, a jak to skute n probíhalo, však z%stává stále velkým tajemstvím. [Poznámka: Pro tená e, kte í nem li dostatek asu osvojit si nutné základy chemie, bude snad užite né uvést, že kationty tranzitních kov% jsou zvlášf zp%sobilé spojovat se s organickými molekulami, jež dodávají elektrony. Tranzitní kovy jsou: Fe, Co, Ni, Cu, Ru, Rh, Pd, Ag; Os, Ir, Pt, Au. Jejich blízkými sousedy, pat ícími k jiným metalickým skupinám v periodickém systému, jsou Mn, Cr a také Zn a Cd. Kationty skupiny tranzitních kov% nemají napln né elektronové orbity d, takže se vyzna ují pom rn silnými koordina ními vlastnostmi na rozdíl t eba od iont% alkálií a alkalických zemin. Organické molekuly s funk ními skupinami obsahujícími atomy jako t eba N nebo O mohou tvo it samostatné komplexy na povrchu Fe(Ni,Co,...) sulfid% nebo také smektit%, jestliže v nich mezivrstevní metalické kationty mají silné elektrofilní vlastnosti.] JiIí Konta

zachrán ný p ed nacistickým holokaustem z n meckého koncentra ního tábora) nezávisle na sob p išli s myšlenkou, že jílové minerály sehrály významnou roli v prebiotické syntéze (Bernal, 1949; Goldschmidt, 1952). Katalytické p%sobení minerál% bylo úst edním procesem v prebiotické syntéze, nebof v tšina nekatalyzovaných reakcí mezi biofilními prvky za íná drobnými molekulami, jakými jsou nap . kyanovodík (HCN), formaldehyd (HCHO), oxid uhelnatý (CO), sirovodík (H2S), amoniak (NH3) a další jednoduché organické slou eniny. Tyto drobné molekuly postrádají trojrozm rné uspo ádání. Katalytické p%sobení znásobuje reak ní možnosti mezi ur itými drobnými celky a atomy až ke tvorb biopolymer%. Vznik biomolekul m%že tak probíhat rychleji než jejich destrukce hydrolytickým p%sobením vody. Montmorillonit, jílový minerál vznikající snadno zv tráváním vulkanického popela a strukturn pat i n p ipravený, sehrál pravd podobn úst ední roli p i vzniku života na Zemi. Ve Ferrisov laborato i dokázali experimentáln , že molekuly RNA (ribonukleová kyselina, tj. polymer nesoucí genetickou informaci, který m%že p%sobit také jako enzym) jsou ú inn adsorbovány jílovými minerály a že montmorillonit dokáže katalyzovat tvorbu delších organických molekul (oligomer%). Ferrisova teorie pak p edpokládá, že život založený na RNA p edcházel typu sou asného života, který je založen na DNA (deoxyribonukleová kyselina) a proteinech. Objev o schopnosti RNA, že snadno katalyzuje reakce a sou asn uchovává genetickou informaci, potvrdil, že primordiální život byl založen pouze na RNA spíše než na DNA a proteinových polymerech, které jsou podstatné pro živou hmotu dneška. Tato hypotéza se zdá být podle Ferrise výhodná v tom, že vysta uje pro vznik života s jedním polymerem (RNA) spíše než se dv ma (DNA a proteinem). Práci doprovází p t obrázk%: 1 - Struktura montmorillonitu. 2 - Znázorn ní redox reakcí zprost edkovaných jílovými minerály, kdy nap . diaminomaleonitril (DAMN) je oxidován na diminosuccinonitril (DISN), jestliže je vázán na 3+ montmorillonit obsahující Fe ; tato reakce je typická pro metabolické procesy v mnoha dnešních bu2kách. 3 - Struktury RNA nukleosid%, monomer%, RNA oligomer% a p íklad pyrofosfátové vazby. 4 Rovnice znázor2ující, jak montmorillonit zvyšuje výt žek cyklizace p i vzniku cyklického fosfátu, jež je ízena molekulou DISN. 5 - Elektroforetická migrace negativn nabitých RNA oligomer% v gelu ur itého organo-montmorillonitu v závislosti na délce jejich et zc%. JiIí Konta

Ferris J.P. (2005): Mineral Catalysis and Prebiotic Synthesis: Montmorillonite-Catalyzed Formation of RNA. - Elements, 1: 145-149. Autor je univerzitní profesor chemie a editel Novoyorského centra pro výzkum p%vodu života (the New York Center for Studies on the Origin of Life at Rensselaer Polytechnic Institute). P ed lety byl zvolen prezidentem International Society for Studies on the Origins of Life (ISSOL). P%sobil 18 let jako editor asopisu ISSOL Origins of Life and Evolution of the Biosphere. V roce 1996 mu byla ud lena vysoce cen ná Oparinova medaile ISSOL za "nejlépe realizovaný v decký výzkumný program o p%vodu života". Ve svém p ísp vku Ferris nejprve upozor2uje tená e na to, že p ed více než padesáti lety irský fyzik John Desmond Bernal a v kontinentální Evrop geochemik Victor Moritz Goldschmidt (senza n

Smith J.V. (2005): Geochemical Influences on Life´s Origins and Evolution. Elements, 1: 151156. Autor pochází z Derbyshire v Anglii, kde získal PhD fyziky (krystalografie) na Univerzit v Cambridge. Po p%sobení na fakultách Cambridge University v Anglii a Penn State University v USA se dostal v roce 1960 na Univerzitu v Chicagu, kde letos kon í svou aktivní dráhu jako profesor fyzikálních v d. Od roku 1988 spolupracoval s Centrem pro nové radia ní zdroje, kde koordinuje v decké programy.

7

Na po átku své existence byla Zem horká a chaotická, byla intenzivn bombardována z vesmíru v období p ed 4,5 až 3,8 miliardami let. V drobných vodních pánvích pod úbo ím sopek byly objemné akumulace živc% a zeolit% (s dalšími horninotvornými minerály) uvoln ných z vulkanických proud% a z nahromad ného popela. Tyto a další minerály byly st ídav omývány vodou a vysoušeny a na nich také probíhaly adsorp ní a katalytické procesy. Povrchy n kterých silikát% adsorbovaly organické molekuly v etn aminokyselin, které se tvo ily ú inkem blesk% v mra nech vulkanického kou e. Katalýza za ú inku vhodných minerál% podpo ila polymerizaci jednoduchých organických molekul za vzniku složit jších, objemn jších molekul. Rozpoušt ním alkalických živc% vznikaly mikrodutiny podobné mikroskopickým medovým plástvím, jež mohly p%sobit jako do asné st ny bun k, p i emž fosfor uvoln ný zv tráváním živc% (a dalších minerál% a také vulkanického skla) byl d%ležitý pro vznik energetických molekul. Tvorba t chto prvních organických bun k byla sice ješt geochemická, avšak pokra ovala v ase a za p íznivých vn jších podmínek sm rem k biologické sérii po áte ního vývoje. Vulkanický materiál bohatý alkáliemi byl dostate ným zdrojem i dalších metalických prvk%, které obohacovaly potravu a mohly mnohem pozd ji urychlit vývoj primát% k hominid%m s objemn jším mozkem a tedy až k druh%m Australopithecus a Homo. Autor své etné spekulace opírá o studie a experimentální práce v organické chemii, léka ských a biologických v dách v etn antropologie, a o bohatství poznatk% v geologických v dách od mineralogie až po paleontologii. Tak t eba ke spekulativnímu vlivu geochemického p ínosu vulkán% a zv trávání produkt% vulkanismu na muta ní zrychlení u primát% (p íklad ve východní Africe) uvádí Smith t i možné d%vody: 1) Aktivní mozek moderních lidí používá více energie na konstantní jednotku svého objemu než jejich svaly, jak to vyplývá z jeho dvojnásobn vyššího obsahu ATP (adenosin trifosfát) a dalších energetických molekul obsahujících fosfor. Protože molekuly bohaté fosforem, obsažené v mozku, p irozen používají glukosu, nep etržit dodávanou z t la proudem krve, je velmi žádoucí každodenní p ínos potravy. To také znamená, že se zv tšováním mozku u primát% musela být jejich potrava bohatší na fosfor. 2) Bylo zjišt no, že mozek je nápadn obohacen tranzitními kovy (v etn Cu a Ni a také Mn), které p edstavují klí ové komponenty metaloprotein%, jejichž funkce jsou r%zné. 3) Složitý komunika ní systém v mozku hominid% a rodu Homo vyžaduje bohatý p ínos Na a K spolu s Ca pro innost nerv% a membrán. 4lánek je doprovázen ty mi obrázky, z nichž oce2uji nejvíce obr. 3, mikrofotografii (kde 1 hm = 7 mm) zbylé "plástevné" m ížovité stavby zv tralého živce p ipomínající keramické nosi e chemických katalyzátor% vyráb né moderním lov kem. [Poznámka: Stejn ú inn nebo ješt ú inn ji mohou p%sobit bobtnavé jílové minerály s adsorbovanými metalickými kationty v mezivrstevním prostoru nebo hormity a zeolity s konstantn rozm rov p%sobícími kanály. Autor sice stále p evážn spekulativn lí í možný vznik života

na Zemi, avšak dnes má již k dispozici mnohem rozsáhlejší výsledky experimentální práce, než m li jeho pionýrští p edch%dci p ed tém p%lstoletím: nap . Oparin (1957, 1960), Calvin (1961, 1964), Oró (1963), Clark a Synge (1959), Florkin (1960). Horowitz a Miller (1962), Ehrensvärd (1962), Merill (1963) a další. P%dy na sope ných popelech, bohatých na rozsáhlou škálu chemických prvk%, poskytují velmi št d e živiny místním rostlinám a živo ich%m. Vulkanické sklo v popelech také snadn ji podléhá hydrolýze než krystalické silikáty a drobné ástice popela se rychleji rozkládají v d%sledku velkého m rného povrchu.] JiIí Konta Cairns-Smith A.G. (2005): Sketches for a Mineral Genetic Material. - Elements, 1: 157-161. Autor vystudoval chemii na Univerzit v Edinburgu, Skotsko, kde obdržel PhD z organické chemie. P ednášel na Univerzit v Glasgov a zde se také v noval otázkám ešícím p%vod života a dále výzkumu chemie protein%, syntéze jílových minerál%, fotochemii železa a r%stu krystal%. Odešel do penze v roce 1997 a v sou asné dob p%sobí jako Honorary Senior Research Fellow v Ústavu chemie této univerzity. Je spolueditorem knihy, o jejíž recenzi jsem byl požádán v roce 1987 edi ní radou mezinárodn známého asopisu Chemical Geology: Konta J. (1988), book review: Clay Minerals and the Origin of Life, by A.G. CairnsSmith and H. Hartman (Editors), Cambridge University Press, London, 1986, xiv + 193 pp., 36 figs., 14 tables, Chemical Geology, 69: 357-359. Ve svém lánku, který je nejvíce spjat s argilologií, p esv d uje autor tená e o tom, že p írodní výb rový vývoj byl na Zemi hnací silou p echodu od geochemie k biochemii. V jeho nejran jších stadiích to byly procesy na anorganických materiálech. Nejd%ležit jší podmínkou vzniku primitivních, vývoje schopných systém% je existence primitivních genetických materiál%. Takové materiály by samy m ly mít citliv p em nitelnou strukturu, která m%že podržet informaci za sou asné schopnosti kopírovat tuto informaci, a to v tšinou co nejp esn ji. M ly by být jako DNA s jejími vlastnostmi. Avšak na rozdíl od DNA, tyto stále ješt anorganické materiály musí takové kopírování d lat bez jakýchkoliv d íve vyvinutých systém%. Smíšené struktury a polytypní materiály, v p írod b žné zejména u jílových minerál%, jsou autorem považovány za nejvhodn jší anorganický materiál mající pot ebné replika ní (kopírovací) vlastnosti. Cairns-Smith doprovází své spekulace šesti obrázky. Z nich obr. 3 znázor2uje mechanismus opakujících se sled% struktur b žných u smíšených jílových minerál%. Obr. 5 znázor2uje opakovaný r%st fenotyp% (obsahujících všechny znaky a vlastnosti zjistitelné na ur itém jedinci), a jak evolu ní proces se mohl radikáln zm nit u jakéhokoliv p%vodního materiálu. Obr. 6 je p edstava o genetickém schodovitém postupu: nejprve vznikl jediný genetický materiál; potom jich bylo n kolik a každý d lal jinou práci; kone n se vyvinula DNA, která se stala dostate n všestrannou, aby ovládala vše pot ebné pro své

8

vlastní p ežití a rozmnožování (hlavn prost ednictvím protein%). [Záv re ná poznámka k lánk%m v asopise Elements, . 3: Dosavadní rozsáhlý po et pozoruhodných prací o p%vodu života na Zemi i p t sou asných p ísp vk% v asopise Elements vyznívá do pocitu, že p%vod života z%stává stále velkým tajemstvím. K objasn ní této záhady je t eba obrovské, strategicky skv le p ipravené experimentální práce, která bude z ejm velmi nákladná. Jak k tomu máme blízko nebo spíše daleko, nikdo ze sou asných v dc% nedokáže odhadnout. Ješt je t eba uvést, že menšinov uvažovaný mimozemský p%vod života, dopraveného n jakým nevysv tlitelným ochranným zp%sobem (?) na Zemi, je mén pravd podobný než vznik života p írodním procesem v raném stadiu existence Zem . Avšak kdo ví, co další soust ed ný výzkum ješt p inese. Auto i všech zde uvedených lánk% citují další velmi pozoruhodnou odbornou literaturu zabývající se záhadou vzniku života na Zemi. Podle titul% jde o desítky prací hodných p e tení. Auto i r%zného odborného zam ení se shodují v tom, že minerál%m a zejména minerál%m jílovým, díky jejich obdivuhodným vlastnostem, nelze nejspíše up ít významnou úlohu p i primordiálním zrodu živé hmoty na Zemi.] JiIí Konta

materiálových graf% a výstupní hodnoty pro statistiku v kolísání chemismu. [Poznámka: Nabízí se tu ješt možnost využití tohoto programu pro rychlou kontrolu stálosti chemických parametr% keramických a sklá ských výrobk% a snad i cementu.] JiIí Konta

INFORMACE O 2. SETKÁNÍ K/ÍDOVÝCH GEOLOGR Ve dnech 26. - 27. 5. 2005 prob hlo setkání geolog% a zájemc% zabývajících se k ídovou problematikou. Setkání se uskute nilo v areálu Vodních zdroj% s.r.o v Chrudimi. Hlavním organizátorem byla 4eská geologická služba, zastoupená Mgr. Radkem Vodrážkou. Hlavními moderátory setkání byli RNDr. D. Smutek (VZ s.r.o.) a RNDr. S. 4ech (4GS). První den byly na po adu bloky p ednášek, které se týkaly a) geologické stavby 4eské k ídové tabule, b) geologicko-paleontologickými aspekty vývoje 4eské k ídové tabule. V dopoledním bloku byly p edneseny tyto p ísp vky: P. Zelenka: Geolog Jan Krej í jako k ídový stratigraf (p ísp vek k 180. výro í narození) J. Šura: J. J. Jahn – život a dílo (p ísp vek k 140. výro í narození) V. Ziegler: J. J. Jahn – jeho práce v eské k íd (p ísp vek k 140. výro í narození) L. Špi%áková: Stratigrafická architektura cenomanu v jihovýchodní ásti 4KP: sekven ní stratigrafie, paleogeografie a tektonické interpretace S. ech: Problematika stratigrafie eského cenomanu Z. Štaffen: Chemostratigrafické profily východo eské k ídy J. Kva%ek: Fosilní rostliny v biotopech eského cenomanu R. Vodrážka: Rod Hillendia a Guettardiscyphia (Porifera, Hexactinellida) z eské k ídové pánve P. Svoboda: Hercynská k ída a plenus event

4asopis Elements je poskytován zdarma všem len%m zú astn ných v deckých spole ností, jmenovaných v úvodu této transmise. Pro instituce kdekoliv na sv t je k dostání za 125 US$ ro n ([email protected]). Na záv r dnešní transmise chci ješt upozornit na nový program XRMapAnal umož2ující rentgenovou chemickou analýzu jemnozrnných hornin pomocí elektronové mikrosondy. Bylo by dob e tuto metodu aplikovat na jílové akumulace, dále na upravené jílové koncentráty v etn kaolin% a také na keramické výrobky pro kontrolu konstantního složení a chemických vlastností.

V odpoledním bloku byly prezentovány tyto p ednášky: J. Otava: N které zajímavé asociace t žkých minerál% pískovc% cenomanu v k íd Dlouhé meze J. Žítt, M. Svobodová a R. Vodrážka: P íb ežní zóna eského k ídového mo e p i hranici cenoman/turon; p íklady vývoje tafocenóz a sedimenta ního prost edí na lokalit Chrtníky K. Zágoršek a R. Vodrážka: Zm na mechovského spole enství na lokalit Chrtníky M. KošUák, R. Vodrážka a J. Marek: 4elistní aparáty hlavonožc% z p íb ežních oblastí 4KP J. Sklená9: Brachiopoda lokality Úpohlavy S. ech: Poznatky o k íd v Salvadoru B. Cacara: Informace o putovní výstav Toulky eskou k ídou

Tinkham D.K., Ghent E.D. (2005): XRMapAnal: A program for analysis of quantitative X-ray maps. - American Mineralogist, 90: 737-744. Auto i z Ústavu geologie a geofyziky Univerzity v Calgary v Kanad popisují podrobn "software" pro zpracování údaj% kvantitativních RTG-map jemnozrnných hornin pomocí elektronové mikrosondy, která umož2uje p ímé pozorování rozptylu chemických prvk% v p ítomných minerálních fázích. Je vysv tlen postup p i vyhodnocování RTGmap a pro aplikaci tohoto programového vybavení, aby bylo možné získat data užite ná pro petrografickou analýzu hornin. K tomu zvolili t i vzorky pelitických metamorfovaných b idlic z Britské Kolumbie. Program používá Bence-Albee algoritmu k p epo tu obdržených RTG po íta ových bod% v každém obrazovém prvku mapy na hmotnostní % oxidu a umož2uje korekce vzhledem ke kone nému asu spektrometru a pro odpo et pozadí. Program dále umož2uje identifikaci fází, modální analýzu, výpo et obsahu jednotlivých kationt%, výpo et chemického složení horniny v jednotlivých ástech mapy, vzájemné porovnávání vystavených map a

V rámci polední p estávky prezentoval D. Smutek výstavu „Historie hornin a života“ ve výstavní síni Vodních zdroj% s.r.o, sbírky minerál% a hornin a „Geologickou stezku“ na nám stí U Vodárny (proti budov VZ s.r.o.).

9

Po skon ení p ednášek prob hla prezentace zajímavých nález% fosilií z eské k ídy a burza geologické literatury s k ídovou tématikou. Druhý den (27.5.2005) byl program v nován exkurzi, na které byly p edvedeny jednotlivé lokality zmi2ované v p edešlých p ednáškách. Byly to následující lokality: Chrtníky – zajímavý k ídový profil cenomanu a turonu v depresích gabroamfibolitu s celou adou paleontologických doklad%, Zderaz s hranicí cenomanu, spodní turonu a obydlí v pískovcích, lokalita opuky P ibylov, lokalita cenomanu Po í í s transgesí na granitoidech, hydrogeologická lokalita Svitavy – Olomoucká a fosiliferní nalezišt callianasových pískovc% u Benátek nedaleko Litomyšle. Celé setkání prob hlo v p íjemné atmosfé e, a to i p es n které díl í diskusní v decké spory. Je nutné pod kovat po ádajícím organizacím a institucím a jednotlivým pracovník%m manžel%m Danovi a Vít Smutkovým, Standovi 4echovi a Radkovi Vodrážkovi. Nezbývá nic jiného než se t šit na p íští, v po adí t etí, setkání. Vladimír Šrein

Druhý den byl ješt deštiv jší, než ten p edchozí. To nás ale neodradilo a vyrazili jsme podle plánu na ložisko št rkopísk% do Batizovc% (pleistocenní až holocenní akumulace fluvioglaciálního materiálu, 77% pís itý št rk, 21% št rk, 90% granitoidy). Dalším bodem programu bylo ložisko permského stá í Kvetnica, zahrnující vulkanogenní komplex melafyru (porfyrické, mandlovcové i celistvé typy, drcený stavební kámen). P edposledním stanovišt m byly Spišské Tomášovce, op t ložisko stavebního kamene, tentokrát paleogenního jemnozrnného masivního pískovce (drcené kamenivo a hrubá kamená ská výroba, pyritové konkrece, makrofauna, listy rostlin, povlaky Fe a Mn). Za neustávajícího dešt , který znep íjem2oval pohyb nejen v lomech, ale zejména po promá ených loukách, se skupinka posledních odvážlivc% (7 osob) p esunula ze Spišské Nové Vsi do nedalekých Markušovc%, kde zpovzdálí pozorovala transgresi paleogénu, nacházející se na levém b ehu Levo ského potoka a zblízka potom Národní p írodní památku Markušovský skalní h ib (slepence, pískovec, pestrá flóra i fauna). N kte í obdivovatelé padali v d%sledku podmá eného terénu, únavy a neskonalého obdivu k p írodním výtvor%m dokonce na zadek. Jana Schweigstillová

47. FÓRUM PRE NERUDY – SPIŠ 2005 Ve dnech 17. – 18. kv tna 2005 jsem se zú astnila 47. fóra pro nerudy, nazvaného Spiš 2005. Toto fórum bylo dalším setkáním ložiskových geolog%, organizovaným tentokrát na Slovensku v regionu Spiš. P edm tem letošního fóra byly ložiska a výskyty nerudných nerostných surovin v okolí Spišské Nové Vsi a Popradu. Na tomto území se nacházejí zejména významná ložiska sádrovce, travertinu, stavebných kamen% (vápence, melafyry, pískovce), št rkopísk% a cihlá ských surovin. Fórum bylo zahájeno proudy vody, které nás provázely tém po celý pr%b h setkání, v Regionálním centru Státního geologického ústavu Dionýza Štúra ve Spišské Nové Vsi. Trasy exkurzí byly absolvovány autobusem. Slovenští kolegové byli velmi milí a vst ícní. První den jsme navštívili areál závodu Novoveská Huta s ložiskem sádrovce a anhydritu (primární anhydritová ložisková výpl2 je zcela hydratovaná na sádrovec), dále jsme pokra ovali na lom Grétla - Tisovec (ložisko st edn triasového vápence a dolomitického vápence) a dále na Spišské Podhradie - Dreveník, kde jsme navštívili lom na dekora ní kámen – tzv. spišský travertin ( áste n rekrystalizovaný, nejvýrazn jší travertinový komplex na Slovensku). Ob d byl s typickými slovenskými haluškami v p íjemné Spišské salaši s výhledem na Spišský hrad (Národní památka, nejrozsáhlejší hradní z ícenina s návazností na husté prehistorické osídlení). Po ob d jsme pokra ovali za vydatného dešt , který byl nakonec vyst ídán sluncem, prohlídkou Spišského hradu s velmi milou sprievodkyní. Odpoledne jsme pokra ovali na národní p írodní památku „Sivá brada“, což je travertinová kupa s výv rem minerální vody obohacené o CO2 (stá í cca 10.000 let, významná botanická lokalita, nejohrožen jší travertinová kupa na Slovensku p edevším díky antropogenní innosti). Den jsme zakon ili návšt vou Levo i, kulturn a historicky významného m ste ka (M stská památková rezervace).

INFORMACE O SEMINÁ/I K ŽIVOTNÍMU JUBILEU PROF. KRAUSE Dne 28. ervna 2005 se na P írodov decké fakult Univerzity Komenského v Bratislav konala konference v novaná životnímu jubileu prof. RNDr. Ivana Krause, DrSc. pod názvem „Silikáty a silikátové suroviny v 21. století“ s následujícím programem: V. Šucha: Silikáty a silikátové suroviny v prácach jubilanta J. Pišút, M. Urban, M. Žalman: Príspevok jubilanta v oblasti vedno-technickej politiky na vysokých školách SR M. Kužvart: Silikátové suroviny v 21. století J. Srodon: Layer silicates - indicators of geological processes R. Kühnel: Efektivnost ve výzkumu silikát% a silikátových surovin I. Galko, M. Majdán: Stanovenie vyhmadávacích kritérií na prieskum ílov v sedimentárnom prostredí tercieru Západných Karpát T. Mátyás: Poznatky z marketingu silikátových surovin v Tokajskej oblasti I. Viczián: Comparison of kaolin deposits og Hungary and Slovakia D. Vass, V. Pichler, n. Ognjanova-Rumernova, R. Pipík: Limnológia maarového jazera pri Pincinej a kvalitatívne vlastnosti alginitu E. Šamajová: Mordenitová mineralizácia v neovulkanitoch Západných Karpát J. Madejová: Využitie I4 spektroskopie pri výskume ílov a ílových minerálov zo slovenských lokalit P. Komadel: Chemicky sposobené zmeny náboja smektitov P. Rajec: Sorp né vlastnosti bentonitov a zeolitov I. Janotka: Vlastnosti a význam vybraných silikátových surovín pre aplikácie v stavebníctve

10

R. Adamcová: Bentonity v tesniacich systémoch skládok odpadu a úložísk RAO - fyzikálne aspekty A. Biro[: Vznik a vývoj trioktaedrických ílových minerálov v sedimentoch centrálnokarpatského paleogénneho bazénu M. Honty, P. Uhlík: Vplyv geologického prostredia na illitizáciu smektitu vo Východoslovenskej panve Prof. Kraus byl dlouholetým aktivním lenem spole né Spole nosti pro výzkum a využití jíl% a byl i jejím p edsedou. Po rozd lení Spole nosti na eskou a slovenskou ást byl p edsedou Slovenské spole nosti pro výzkum a využití jíl%. Martin Š/astný

v du, dále studium vibra ních spekter mezivrstevné vody v Na-beidellitu metodami molekulární dynamiky – S. Suzuki, simulace sorpce uranu na povrchu montmorillonitu – J.A. Greathouse, program T.J.Tambacha po ítající uspo ádanost nebo neuspo ádanost alkylamoniových kationt% v jílových minerálech a rovn ž n kolik p ísp vk% s ab initio výpo ty. Nelze pominout mnoho výborných p ednášek, nap . od A. Yamagishi o chirálních aspektech jílových minerál% nebo 3 p ednášky o exfoliaci od F.L. Arbeloa, T. Sasaki, P. Davidson a mnoho dalších. P íští, již 14. mezinárodní jílová konference se uskute ní v Itálii, s nejv tší pravd podobností v Bari a celá se odehraje na velké výletní lodi, která každý ve er zastaví v jiném italském p ístavu. Miroslav Pospíšil

AKCE ESKÉ PEDOLOGICKÉ SPOLE NOSTI - 11. PEDOLOGICKÉ DNY III. KONFERENCE ESKÉ PEDOLOGICKÉ SPOLE NOSTI

+ Prof. RNDr. Zden k Weiss, DrSc. Narozen

1. a 2. zá í 2005 uspo ádala 4eská pedologická spole nost v Nových Hradech ve spolupráci s IUSS, Societas pedologica slovaca a Jiho eskou univerzitou v 4eských Bud jovicích v deckou konferenci pedolog% 4R s mezinárodní ú astí na téma Ochrana a využití p>dy v podhorských oblastech. První den probíhalo jednání v následujících tématických okruzích: • P%dy hydromorfní a rašelinné • Produk ní a mimoproduk ní funkce p%dy • P%dy se speciálním režimem hospoda ení • Lesní p%dy Druhý den byl již tradi n v nován odborné exkurzi. Anna Žigová

9.1.1942

Akademická a v decká kvalifikace 1960-1964 Fakulta p írodov decká, Palackého Univerzita, Olomouc 1973 RNDr., P írodov decká fakulta, Univerzita Karlova, Praha 1975-1980 CSc., P írodov decká fakulta, Palackého Univerzita, Olomouc 1990 DrSc., P írodov decká fakulta, Masarykova Univerzita, Brno 1993 Jmenování docentem, P írodov decká fakulta, Univerzita Karlova, Praha 1997 Jmenování profesorem, Univerzita Karlova, Praha

TH

13 INTERNATIONAL CLAY CONFERENCE - CLAYSPHERE: PAST, PRESENT AND FUTURE

Zam stnání 1968-1992

13. mezinárodní jílová konference se konala th v Tokiu na Waseda univerzit a byla spojena s 49 Annual Meeting of the Clay Science Society of Japan. Konferenci navštívilo p es 350 ú astník% a bylo znát, že pro mnoho tradi ních evropských ú astník% jílových konferencí je Japonsko zem dosti vzdálená. Krom perfektního organiza ního zajišt ní a pestrého a bohatého v deckého programu byl naplánován konferen ní výlet do Nikko a zajímavý doprovodný program pro doprovázející osoby. Bylo prezentováno cca 199 ústních p ísp vk% a 196 poster%. Z tohoto množství tak bohaté nabídky je t žké n co vyzdvihnout a o jiném se nezmínit. Vyjmenuji alespo2 názvy obecných symposií: Výuka v jílové v d , Jíly v geologii, Krystalochemie a struktura jíl%, Syntéza jíl%, Fyzikální a Chemické vlastnosti jíl%, Simulace, Popis jíl%, Jíly v pr%myslu, Zne išfování a jílové bariéry, Jíly a prost edí, Jíly a zdraví lidí, Vztah jíl% a biologie, Pevné a nekrystalické jíly, Aniontové jíly, Aktivní jíly a porézní materiály a Interakce mezi jíly a organikou. Jak patrno z názv%, lze íci, že na jíly bylo pohlíženo od A do Z. V každém symposiu bylo možné najít velmi zajímavé a hodnotné informace o vlastnostech a možnostech použití jílových minerál%. Pokud se zam ím na oblast simulací, velmi zajímavý se jevil p ísp vek H. Sata, zda simulace mohou p edstihnout experimentální jílovou

1992-dosud

Výzkumný pracovník (mineralogie), V deckovýzkumný uhelný ústav, Ostrava. neditel, Vysokoškolský ústav chemie materiál%, VŠB - TU Ostrava.

Odborné zam 9ení • Rtg. difrak ní analytické metody, jejich využití p i strukturní a kvantitativní fázové analýze. • Výzkum interkalovaných forem jílových minerál z hlediska jejich struktury a zvýšení sorp ní ú innosti. • Výzkum t ecích materiál%, zam ený na korelaci mezi jejich složením a technologickými vlastnostmi. • Hodnocení pr%myslových odpadních materiál%. Od roku 1993 nositel i spolunositel 9 grant% (GA 4R, GA MŠMT, NSF-USA). lenství v komisích 4len komise pro obhajoby doktorských prací (PhD) na P .F.UK Praha pro obor mineralogie a geochemie, na VŠB-TUO pro obory Chemické a energetické zpracování paliv, Úpravnictví a Chemická metalurgie. 4len v decké rady VŠB-TUO a FAST VŠB-TUO. Publikace Autor i spoluautor 137 publikovaných prací ve v deckých asopisech (93 z nich v zahrani í), 16

11

DOPIS EDITORR APPLIED CLAY SCIENCE

monografií a skript, 26 prací publikovaných v konferen ních sbornících.

4eská spole nost pro výzkum a využití jíl% obdržela dopis editor% asopisu Applied Clay Science Marie Isabel Carretero a Gerharda Lagalyho, ve kterém informují, že plánují vydat v roce 2006 speciální íslo asopisu s názvem „Jíl a zdraví“ a žádají abychom informovali o tomto úmyslu své kolegy a požádali zda mají zájem o zaslání p ísp vk% do tohoto speciálního ísla. Uzáv rka pro p ísp vky k recenzi je leden 2006. Martin Š/astný

len spole%ností: 4len výboru Krystalografické spole nosti. 4len výboru 4eské spole nosti pro výzkum a využití jíl%. 4len spole nosti pro nové materiály a nanotechnologie. 4len redak ních rad dvou v deckých asopis% (Clays, Materials Structure). Prof. Zden k Weiss, DrSc. odešel po záke né nemoci 3. kv tna 2005 uprost ed mnoha rozpracovaných projekt%, které úsp šn nastartoval, ale nesta il už dokon it. Dílo, které za sebou zanechal je úctyhodné. K jeho nejvýznamn jším in%m pat í založení a vybudování Vysokoškolského Ústavu Chemie Materiál% (VÚCHEM) na VŠB-TU Ostrava s p ístrojovou technikou a odborným zázemím na vysoké úrovni, kde byl také jeho editelem. Význam jeho v decké práce p esahuje hranice jednoho v dního oboru. Rozsah problematiky, která se pod jeho vedením ešila byl široký: od základního výzkumu v krystalografii a mineralogii až po materiálový výzkum s aplikacemi v ekologii a v celé ad pr%myslových odv tví. Nanomateriály, které vyvíjel na bázi modifikovaných jílových minerál% byly ur eny k využití v ekologii jako sorbenty, jako konstruk ní materiály na bázi nanokompozitu polymer-silikát, i jako laditelná laserová barviva pro optoelektronické aplikace. Zden k m l obdivuhodnou schopnost propojit základní výzkum s praktickými aplikacemi, proto jeho projekty byly úsp šné v získávání grant%. Výzkumné plány a zám ry vypracoval vždy tak, že m ly konkrétní cíle a jasnou vizi, bez zbyte ných , p íliš obecných frází a mlhav nastín ných tezí. Pat il k t m lidem, kte í mají schopnost nadchnout lidi pro své projekty a dodat jim pot ebný impuls. Nikdy neváhal p inést osobní ob ti p i práci pro ústav a p i práci pro 4eskou a Slovenskou krystalografickou spole nost a 4eskou spole nost pro výzkum a využití jíl%. Jako vysokoškolský pedagog vychoval adu student% a doktorand% na VŠB-TU Ostrava a na P írodov decké fakult Univerzity Karlovy v Praze. Impuls, který nám Zden k ud lil nás bude pohán t ješt dlouho a jsme za n j vd ní. Ud láme všechno pro to, abychom ho p edali dál a pokra ovali v jeho díle. Pavla apková, Marta Valášková a spolupracovníci na VŠB-TU Ostrava

NOVÉ KNIHY Krátce po našem upozorn ní v minulém ísle Informátora vyšla v nakladatelství Karolinum v eštin nová kniha o jílových minerálech autor% Z. Weisse a M. Kužvarta: Jílové minerály, jejich nanostruktura a využití (formát A4, brožovaná, 281s., cena 360,- K ). První ást knihy, kapitola 1, se zabývá obecn strukturou a klasifikací jílových minerál% založenou na základ nejnov jších poznatk% o nanostruktu e a krystalochemii. Podobn je tomu i v dalších ástech, kapitoly 2-9, kde jsou popsány minerály jednotlivých skupin a jejich identifikace. Tyto kapitoly jsou zpracovány prof. Weissem. Kapitola 10 (Doc. Kužvart) je velmi stru ným p ehledem využití a výskytu jílových minerál% jak u nás, tak v zahrani í op t podle skupin. Jde tak po dlouhé dob další knížku o jílových minerálech v eštin , která je p ístupná pro studenty, ale i pro širokou odbornou ve ejnost a zájemce o argilologii. Martin Š/astný Handbook of Clay Science Edito9i: F. Bergaya, B.K.G. Theng, G. Lagaly V dubnu 2006 vyjde nová monografie o jílové v d jako kolektivní dílo více než 40 autor% v nakladatelství Elsevier v sérii Developments in Clay Science, v dubnu 2006 (ISBN 0-08-044183-1, cena 105 liber). Bude ur ena širokému okruhu zájemc% o argilologii, studenty po ínaje p es v decké pracovníky a vysokoškolské u itele po odborníky v praxi. První skv lá monografie vyšla v roce 1953 (R.E. Grim). Tato v další monografie si klade za cíl shromáždit poznatky z rozptýlené literatury z r%zných disciplin jílové v dy. Oznámený vý et kapitol je následující: Foreword (R. Kühnel). 1. General Introduction Clays, Clay Minerals, and Clay Science (F. Bergaya, G. Lagaly). 2. Structures and Mineralogy of Clay Minerals (M.F. Brigatti, E. Galan, B.K.G. Theng). 3. Surface and Interface Chemistry of Clay Minerals (R.A. Schoonheydt, C. Johnston). 4. Synthetic Clay Minerals and Purification of Natural Clays (K.A. Carrado et al.). 5. Colloid Clay Science (G. Lagaly). 6. Mechanical Properties of Clays and Clay Minerals (R. Pusch). 7. Modified Clays and Clay Minerals (F. Bergaya, B.K.G. Theng, G. Lagaly). 7.1. Acid Activation of Clay Minerals (P. Komadel, J. Madejova). 7.2. Thermally Modified Clay Minerals (L. Heller-

DOPLN^NÍ VÝBORU SPOLE NOSTI Prof. Weiss byl lenem výboru Spole nosti. Vzhledem k jeho úmrtí bylo t eba výbor doplnit. Velký odstup v po tu hlas% dalších kandidát% od stávajících len% vedl výbor k rozhodnutí oslovit n koho dalšího z aktivních len% s menším po tem hlas%. Oslovení nakonec p ijal a na sch%zi dne 12.10.2005 byl do výboru kooptován RNDr. Miroslav Pospíšil, který zárove2 p ijal i funkci správce našich nových internetových stránek. Martin Š/astný

12

SBORNÍK 17. KONFERENCE O JÍLOVÉ MINERALOGII A PETROLOGII

Kallai). 7.3. Clay Mineral-Organic Interactions (G. Lagaly, M. Ogawa, I. Deacuteny). 7.4. Clay Minerals and the Origin of Life (A. Brack). 7.5. Pillared Clays and Clay Minerals (F. Bergaya, A. Aouad, T. Mandalia). 8. Properties and Behavior of Iron in Clay Minerals (J. Stucki). 9. Clays, Microorganisms and Biomineralisation (K. Tazaki). 10. Clays in Industry (F. Bergaya, B.K.G. Theng, G. Lagaly). 10.1. Conventional Applications (C.A. Harvey, G. Lagaly). 10.2. Clay Minerals as Catalysts (J. Adams, R. McCabe). 10.3. Clay Mineral and Organoclay - Polymer Nanocomposites (E. Ruiz-Hitzky, A. Van Meerbeek). 11. Clays, Environment and Health (F. Bergaya, B.K.G. Theng, G. Lagaly). 11.1. Clays and Clay Minerals for Pollution Control (G.J. Churchman et al.). 11.2. Clays and Pesticides (S. Nir et al.). 11.3. Clay Liners and Waste Disposal (K. Czurda). 11.4. Clays and Nuclear Waste Management (R. Pusch). 11.5. Clays and Human Health (M.I. Carretero, C. Gomes, F. Tateo). 11.6. Clays and Clay Minerals as Drugs (M.T. Droy Lefaix, F. Tateo). 12. Critical Assessment of Some Analytical Techniques (F. Bergaya, B.K.G. Theng, G. Lagaly). 12.1. Mössbauer Spectroscopy (E. Murad). 12.2. Identification and Quantitative Analysis of Clay Minerals (J. Srodon). 12.3. X-ray Absorption Spectroscopy (W.P. Gates). 12.4. X-ray Photoelectron Spectroscopy (H. Seyama, M. Soma, B.K.G. Theng). 12.5. Small Angle Scattering Techniques (D. Tchoubar, N. Cohaut). 12.6. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (S. Petit). 12.7. Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (J. Sanz). 12.8. Electron Microscopy (F. Elsass). 12.9. Surface Area and Porosity (L. Michot, F. Villieras). 12.10. Cation and Anion Exchange (F. Bergaya, G. Lagaly, M. Vayer). 12.11. Thermal Analysis (F. Rouquaeacute, J. Rouquaeacute; P. Llewellyn) 13. Some Other Materials Related to Clays (F. Bergaya, B.K.G. Theng, G. Lagaly). 13.1. Layered Double Hydroxides (C. Forano et al.). 13.2. Parallels and Distinctions between Clay Minerals and Zeolites (D. Bisch). 13.3. Cement Hydrates (H. Van Damme, A. Gmira). 14. Genesis of Clay Minerals (E. Galan). 15. History of Clay Science: A Young Discipline (F. Bergaya, G. Lagaly, K. Beneke). 16. Teaching Clay Science: A Great Perspective (R. Berry, F. Bergaya, G. Lagaly). Combined References. Martin Š/astný

V druhé polovin roku 2005 byl vydán sborník 17. Konference o jílové mineralogii a petrologii, organizované 4SVVJ za spolupráce dalších organizací (Ústav struktury a mechaniky hornin AV 4R, Geologický ústav AV 4R, Keramost a.s.). Konference se konala ve dnech 13. až 17. zá í 2004 v Praze na P írodov decké fakult UK. Editory konferen ního sborníku jsou Dr. Martin Šfastný a Dr. Karel Melka. Vydavatelem je Ústav struktury a mechaniky hornin AV 4R. Sborník vyšel v ervenci roku 2005 jako 2. íslo asopisu Acta Geodynamica et Geomaterialia (2005), Vol. 2, íslo 2 (138), rozsah 184 stran. Konferen ní sborník obsahuje úvodní slovo editor%, seznam všech prezentovaných p ísp vk%, af již ústní formou i formou poster% (24 p ednášek, 13 poster%), zahajovací projev p edsedy Spole nosti, dva abstrakty vyzvaných p ednášek, které budou publikovány jinde, ale hlavn 18 p%vodních p ísp vk% (s. 21-184). Sborník bude zaslán všem ú astník%m konference. Martin Š/astný LENSKÉ P/ÍSP^VKY NA ROK 2006 Vážení p átelé, jako vždy i letos se v podzimním ísle Informátora na Vás obracíme se žádostí o uhrazení lenských poplatk% na následující rok. Vzhledem k finan ní náro nosti innosti skupiny (poštovné, vydávání Informátora atd.) jsme po dohod na výboru Spole nosti odhlasovali zvýšení lenských p ísp vk% na rok 2006, tak abychom vás mohli i nadále pravideln informovat o d ní ve sv t jíl% a o innosti naší Spole nosti. Spole nost nebude moci posílat Informátora t , kte í nezašlou lenský p ísp vek. Žádáme Vás o v asné zaslání ástky na p iložených složenkách, pop . bankovním p evodem na ú et 4eské spole nosti pro výzkum a využití jíl% . 479112193/0300 u 4SOB Praha 1. V p ípad , že jste neuhradili minulý lenský poplatek, je p ipo ten na Vaší složence. 4lenové, kte í neplatí již delší dobu, dostávají spolu se složenkou dopis, aby se vyjád ili, zda i nadále mají zájem být leny spole nosti a informováni o d ní v oblasti argilologie. 4lenské p ísp vky na rok 2006 jsou po schválení výborem v nové výši, a to: ro%ní poplatek pro 9ádného %lena 200,-- K# ro%ní poplatek pro d>chodce 100,-- K# ro%ní poplatek pro studenta 60,--K# ro%ní poplatek za kolektivní %lenství organizace 1500,-- K# Martin Š/astný

ZALOŽENÍ SKUPINY APLIKOVANÉ JÍLOVÉ MINERALOGIE Na zasedání výboru Spole nosti dne 12.10.2005 byla založena Skupina aplikované jílové mineralogie p i Spole nosti pro výzkum a využití jíl%, která má za cíl pozvednout spolupráci mezi jílovou spole ností a pr%myslovými podniky, které se zabývají využitím jílových minerál%. Tato skupina bude schopna zajistit analytické práce nap íklad RTG, XRF, IR, AFM, zrnitostní, chemické a jiné

13

analýzy, a rovn ž navazující teoretické výpo ty struktur) pro individuální i kolektivní leny 4SVVJ v cenách, p edstavujících zlomek náklad% vynaložených na tyto práce v jiných laborato ích. Skupina bude ú tovat v t chto cenách pouze len%m Spole nosti pro výzkum a využití jíl%. Pavel Pospíšil

Vydává: Spole nost pro výzkum a využití jíl Editor: RNDr. Martin Š/astný, CSc. Ústav struktury a mechaniky hornin AV R V Holešovi kách, 41 182 09 Praha 8 - Libe< tel.: 266 009 262, fax: 268 866 45 e-mail: [email protected] lenové redak%ní rady: Prof. RNDr. JiIí Konta, DrSc. RNDr. Karel Melka, CSc. Technický redaktor: Jana Šreinová

AKTUALITY International Conference "Clays and Clay Minerals - 2006" (Russian Clay Group) Pushchino, Moskevská oblast, Rusko 26.-30.6.2006 Kontaktní adresa: Alekseeva T.V. Institute of Physical Chemical and Biological Problems of Soil Science Pushchino Moscow region Russia 142290 [email protected] http://conference.issp.psn.ru 5th International Congress on Environmental Geotechnics Cardiff, Wales, UK 26. - 30.6.2006 Kontaktní adresa: Dr. David-Huw Owen 5ICEG Congress secretariat Cardiff School of Engineering PO Box 925, Newport Rd, Cardiff CF24 0YF United Kingdom Tel.: +44(0)29 20876697, Fax: +44(0)29 20874004 E-mail: [email protected] http://www.grc.cf.ac.uk/5iceg/ 19th General Meeting of the International Mineralogical Association Kobe, Japonsko 23. - 28.7.2006 Kontaktní adresa: Mr. G. Aoyama, Congress Corporation Congress Bildg., 3-6-13 Awajimachi Chu-ku Osaka 541-0047, Japan Tel.: +81-6-6229-2555, Fax: +81-6-6229-2556 E-mail: [email protected] http://www.congre.co.jp/ima2006/ 3rd Mid-European Clay Conference ’06 Opatija, Chorvatsko 18. - 22.9.2006 Kontaktní adresa: [email protected] www adresa bude teprve zIízena EUROCLAY 07 Aveiro, Portugalsko 22. - 27.7.2007 Kontaktní adresa: prof. Fernando Rocha Geosciences Department, University Aveiro 3810-193 Aveiro Portugal E-mail: [email protected], [email protected] www.ing.pan.pl/ecga_js/euroclay_07.pdf

14