Kemia-Kemi 4/2023

Page 1

Turusta maailmanvalloitukseen: hormonikierukan tarina Näin vihreä kemia muuttuu oikeiksi teoiksi 20 32 36

Harvinaiset maametallit tuovat älyn älypuhelimiin ja vauhdin sähköautoihin. Vihreä siirtymä ja digitalisaatio vaativat raaka-aineilta erikoisominaisuuksia.

17

kemialehti.fi
Keksijä-professori Marjo Yliperttula: Motivaatio ratkaisee 2023 4
harmaata himoittua

Haluatko muuttaa maailmaa?

Kemian tekniikka tarjoaa vastauksia lähes kaikkiin globaaleihin haasteisiin. Kemian tekniikan opinnoissa perehdytään esimerkiksi kiertotalouden periaatteisiin, energian riittävyyden ja puhtaan ympäristön haasteisiin ja luonnonvarojen kestävään käyttöön.

Kandidaattiohjelmassa on kolme pääainetta: kemia ja materiaalitiede, kemian tekniikka ja prosessit sekä biotuotteet. Aalto-yliopistossa voit koota mielenkiintoiset opintokokonaisuudet, tehdä yhteistyötä yritysten kanssa jo opintojen aikana tai hankkia ainutlaatuisia kokemuksia opiskelemalla ulkomailla!

Tule alalle, jolla on loistavat työmahdollisuudet!

Yhteishaku suomen- ja ruotsinkielisiin kandidaattiohjelmiin on maaliskuussa 2024.

Vihreästä kemiasta on puhuttu ainakin 30 vuotta. Aluksi vihreä kemia oli akateemista tutkimusta. Teollisuudessa se alkoi kiinnostaa ympäristötietoisuuden lisääntyessä. Jätteiden vähentäminen tuo selvää säästöä.

Nyt EU:n kestävän rahoituksen luokittelujärjestelmä EU-taksonomia vaatii yrityksiä kehittämään toimintaansa kestäväksi.

Yritysten on raportoitava vuosittain siitä, kuinka suuri osa toiminnasta on taksonomian ilmasto- ja ympäristötavoitteiden mukaista ja julkaistava siihen liittyvät tunnusluvut. Kemikaalien biohajoavuuden merkitys on noussut esille vahvasti.

Ympäristöystävällisempien kemikaalien ja lääkeaineiden kehittäminen haastaa kemistejä. Esimerkiksi yleisesti käytetyille PFAS-yhdisteille eli perfluoroalkyylikemikaaleille pitää kehittää korvaavia aineita, sillä hajoamattomien yhdisteiden päätyminen luontoon on ongelmallista.

OMASSA TYÖSSÄNI olen ollut tuomassa entistä vihreämpiä toimintatapoja lääkeainekemian laboratoriotutkimukseen teollisuudessa.

Kun korvasimme liuottimia ja reagensseja vihreämmillä vaihtoehdoilla, tiesimme etukäteen, että pystymme toteuttamaan muutokset. Oli silti epäilyksiä, että tuottavuutemme laskee.

Miten kävi? Vuositasolla toimintamme tuottavuus ei heikentynyt lainkaan. Sen sijaan haitallisen jätteen määrä väheni rajusti.

Yksi käytännön harhaluulo on se, että vihreys

tekee työstä vaikeaa, hidasta ja kallista.

On totta, että aluksi vihertyminen vaatii entistä enemmän ajattelua ja työtä. Mutta kun tiede ja teknologia kehittyvät yhä nopeammin, meillä on pian uusia tapoja tehdä asiat aiempaa helpommin, sujuvammin ja edullisemmin.

Vihreä kemia on hyvä asia. Tehdään siitä kilpailuetu. Se onnistuu, varsinkin jos tuotteita pystytään valmistamaan hintoja nostamatta. Yritysten kannattaa sitoutua EU-taksonomiaan siksikin, että sijoittajilla on yhä enemmän halua sijoittaa kestäviin ratkaisuihin.

NYT ON OLTAVA hereillä, jotta saamme alalle aidosti kunnollisia ympäristöystävällisiä päätöksiä. Ja siksikin, etteivät uudet vaatimukset tule meille yllätyksenä ja mutkan kautta. Liikkeellä on myös väärää tietoa, jolla ei ole tieteellistä perustetta. Päättäjille nämä asiat voivat olla vieraita.

Meidän suomalaisten kemistien on oltava aktiivisesti vaikuttamassa vihreän kemian ratkaisuihin eurooppalaisella tasolla ja otettava kantaa päivänpolttaviin aiheisiin. On osallistuttava hankkeisiin, kongresseihin ja EU:n foorumeille sekä luotava kollegaverkostoja.

Iloitsen siitä, että lääkeainekemian Euroopan kollegaverkosto toimii hyvin. Voimme avoimesti käsitellä vihreään kemiaan liittyviä esikilpailullisia aiheita, vaikka olemmekin kilpailijoita. Yhteisestä keskustelusta on meille kaikille suurta hyötyä.

Suomalaisten Kemistien seuran puheenjohtaja työskentelee Orionilla lääkeainekehityksen johtajana.

TERVETULOA
Tehdään vihreästä kemiasta kilpailuetu
”Suomalaisten kemistien pitää vaikuttaa vihreän kemian ratkaisuihin eurooppalaisella tasolla.”
3 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Kuva Pia Inberg

Sisällys

Soklissa Savukoskella on suuri harvinaisten maametallien esiintymä. Kaivostoiminnan aloittamista alueella on pohdittu yli 50 vuotta.

06

TAINNUTTAVA TAPAUS

Biologi Panu Halme on valmis kiiruhtamaan metsään, jos tarvitaan apua myrkkysienten tunnistamiseen.

10

Vihreän kemian avulla pyritään lisäämään turvallisuutta.

12

TAVOITTEENA OLLA

MAAILMAN SUURIN JA PARAS

Mittauslaitteiden ja -palveluiden hankala löydettävyys johti yrityksen perustamiseen.

VIHREÄN SIIRTYMÄN

HARMAAT VAUHDITTAJAT

Harvinaiset maametallit ovat avainasemassa vihreässä ja digitaalisessa siirtymässä. Tällä hetkellä niistä kierrätetään alle prosentti.

20

ILOLLA JA TIETEEN

VOIMALLA

Professori Marjo Yliperttula rohkaisee nuoria tieteen pariin. Hän on ohjannut uransa aikana peräti 37 väitöskirjaa.

26 TYÖTÄ TURVALLISEN

RUOAN PUOLESTA

Ovatko mansikat kotimaisia tai onko kaloissa raskasmetallia?

Ruokaviraston kemian yksikkö tekee tinkimätöntä työtä varmistaessaan elintarvikkeiden laadukkuutta.

32

KOHTI OIKEANLAISTA

KEMIAA

Tavoitteena atomiekonomia!

Vihreän kemian periaatteet julkaistiin jo 25 vuotta sitten..

s. 50–66

Mikä KIP? Lehden erikoisliite esittelee valtavan kemian alan keskittymän Kokkolassa.

Professori Marjo Yliperttula on arvostettu tieteen tekijä, jolla on myös useita patentteja. Menestys on vaatinut paljon työtä.

23
KEMIA – KEMI 4 |
32
20 12
4 KEMIA | KEMI 3 - 2023

38

HORMONIKIERUKAN MAHTIMAA

Monitieteellisyydestä ja myös käytännön perhesuunnittelusta kiinnostuneella Tapani Luukkaisella on keskeinen rooli hormonikierukan kehittämisessä.

42

KEMIAN ETSIVÄ KYSYY: KUKA, MITEN JA MIKSI

Heikki Tuononen uskoo, että aina on tulossa jotakin uutta ja mielenkiintoista.

49

ASPIRIININ – JA

HEROIININ – LÖYTÄJÄ

Felix Hoffmann halusi keksiä lääkkeen isänsä reumavaivoihin.

AINA MUKANA

6 Ytimessä

42 Seurojen uutiset

44 Väitökset

47 Tuotteet ja palvelut

Lisää kemian alan tietoa ja uutisia: kemia-lehti.fi

Julkaisija | Kemian seurat

Suomalaisten Kemistien Seura

Kemiallisteknillinen yhdistys

Finska kemistsamfundet

Toimitusneuvosto

Leena Otsomaa, lääkeainekehityksen johtaja, Orion/ puheenjohtaja, Suomalaisten Kemistien Seura

Anu Airaksinen, radiokemian professori, Turun yliopisto/ hallituksen jäsen, Suomalaisten Kemistien Seura

Sari Vihavainen, toiminnanjohtaja, Suomalaisten Kemistien Seura

Pekka Joensuu, palvelupäällikkö, Helsingin yliopisto/ hallituksen jäsen, Suomalaisten kemistien seura

40

36

Turussa valmistettavat hormonikierukat ovat kansainvälinen menestystarina.

Triin Gyllenberg, lehtori, Brändögymnasium/ hallituksen puheenjohtaja, Finska Kemistsamfundet - FKS

Tiina Piira, johtava asiantuntija, Elomatic/ hallituksen puheenjohtaja, Kemiallistekninen yhdistys

Juha Vainio, viestintäjohtaja, Kemianteollisuus ry Yhteystiedot toimitus@kemia-lehti.fi www.kemia-lehti.fi

Tilaukset

tilaajapalvelu@atex.com, puh. 03 4246 5340, auki klo 8–16 Kestotilaus 95 € + alv. 10 %. Kouluille 19 € + alv. 10 %

Osoitteenmuutokset

Kemian Seurojen toimisto, puh. 050 458 3394

toimisto@kemianseura.fi

Toimitus | Era Content

Vastaava toimittaja Eero Anhava

Sisältöjohtajat Leila Mehto ja Ulla Veirto

Tuottajat Annika Holmsten, Marja Ollakka ja Henna Rautiainen

Art Director Leena Majaniemi

Graafinen suunnittelija Laura Tyrväinen

Mediamyynti mediamyynti@kemia-lehti.fi

Aikakausmedia ry:n jäsen

ISSN 0355-1628 (painettu)

ISSN 2670-3521 (verkkojulkaisu)

Painopaikka

PunaMusta Oy 2023 | ISO 9002

ME TEEMME
LEHDEN
Kannen kuva Getty Images, kuvitus Leena Majaniemi
”Motivaatio ja oppiminen kulkevat käsi kädessä”, uskoo professori Heikki Tuononen. 5 KEMIA | KEMI 3 - 2023
YTIMESSÄ
Punakärpässienessä on potkua. Aikojen saatossa sitä on käytetty myös luteiden torjuntaan.
6 KEMIA | KEMI 3 - 2023
PANU HALME, FT on luonnonsuojelubiologian yliopistonlehtori, joka työskentelee Jyväskylän yliopiston matemaattisluonnontieteellisessä tiedekunnassa.

Tainnuttava tapaus

Biologi Panu Halme tuntee sienten voiman. Kun kotikaupungissa Jyväskylässä taannoin todettiin vakava sienimyrkytystapaus, Halme kutsuttiin kiireesti apuun.

Jyväskyläläisessä kotikeittiössä syöty sienimuhennos tuotti yliopistonlehtori Panu Halmeelle sherlockholmesmaisen kenttä- ja laboratoriotutkimuksen.

Eräs perhe oli joutunut sairaalaan syötyään kotona currytyyppistä sieniruokaa. Sairaalassa oltiin epätietoisia. Mitä sientä oli syöty? Vain vähän aiemmin Suomeen muuttaneen perheen kielitaito oli rajallinen.

Se sentään saatiin selville, että muhennokseen oli käytetty mustia, valkoisia ja punaisia sieniä. Kenties kärpässieniä. Valkoisen kärpässienen vastamyrkkyä sairaalassa ei ollut.

Apuun hälytettiin Panu Halme. Oliko punainen Amanita muscaria? Tai valkoinen Amanita virosa, jonka amatoksiinit tappavat. Vihertävää Amanita phalloidesia ei ollut syytä epäillä, sillä tämä fallotoksiineja sisältävä kavalakärpässieni ei kasva Jyväskylän korkeudella.

HALME PÄÄSI perheen kotiin ja tutki ruoantähteet ja biojätteet. Hän pesi muhennoksesta löytämänsä sienihippuset Fairyllä ja etsiytyi mikroskoopin ääreen. Itiöt viittasivat punaiseen kärpässieneen.

Samaan aikaan sienimuhennosta syöneet lapset oksentelivat sairaalassa ja olivat sekavia. Raskaana ollut äiti siirrettiin teho-osastolle.

Ollakseen varma lajista Halme kiirehti sienten keruupaikalle. Hän löysi metsästä veitsellä katkaistuja sienten jalkoja. Kasvupaikkaa ja jälkiä tarkasteltuaan hän ilmoitti sairaalaan huojentuneena: punainen kärpässieni.

”Se oli hieno hetki. Punaisen kärpässienen myrkky muskariini aiheuttaa pahoinvointia ja johtaa tajuttomuuteen, mutta terve ihminen ei siihen kuole. Sen sijaan valkoisen kärpässienen myrkky amatoksiini vaurioittaa sisäelimiä ja johtaa kuolemaan.”

TAPAUKSEN JÄLKEEN Halme oli mukana laatimassa Keski-Suomen keskussairaalan lääkäreiden kanssa myrkytysprotokollaa: miten ja mitkä vaiheet läpikäydään, kun epäillään sienimyrkytystä. Protokolla julkaistiin Lääkärilehdessä

Punaisella kärpässienellä on ihmiskunnassa pitkä historia huumesienenä. Huumaantumisen haittapuolena ovat pahoinvointi ja tajuttomuus. Psilosybiinisienet puolestaan ovat suoranaisia huumausaineita, joiden psilosybiinit, psilosiinit ja tryptamiinit muuntavat tajuntaa ja havaintoja.

”Huumesieniä en ole itse koskaan testannut. Joskus juon erityisen terveelliseksi väitettyä pakuriteetä.”

TÄNÄ VUONNA sienestysaikaan Halme on viettänyt työpäiviä maastossa. Yliopistonlehtori perehdyttää aloittelevia biologian ja ympäristötieteen opiskelijoita kenttämittausten menetelmiin ja käytäntöihin.

Töistä palattuaan Halme pyöräilee hakemaan perheelle kivennäisaineita ja rautaa metsäsienistä – hiilineutraali ja ilmainen tapa hankkia ravintoa.

Loppusyksyn sienistä hän suosittelee kokeilemaan talvijuurekasta. Se kasvaa kätevästi kimppuina.

YKSI KUVA TEKSTI Ulla Veirto
Kuva IStock
7 KEMIA | KEMI 3 - 2023

JUHLAVUOSI

4 faktaa Kemian-

historiasta

pidettiin kesäkuussa 1943. Kemian Keskusliiton rinnalle perustettiin vuonna 1962 Kemian Teollisuusyhdistys, joka yhdistettiin Kemian Keskusliittoon 1967.

3

Kemianteollisuus ry:lla on juhlavuosi. Kemian keskusliitto perustettiin 80 vuotta sitten. Sotavuosina tuonnin hiipuminen oli tuonut esille, kuinka pienimuotoista Suomen kemianteollisuuden tuotanto oli. Se uhkasi myös muiden kemikaaleja käyttävien alojen toimintaa. Kemistien aloitteesta perustettiin komitea miettimään alan teollisuuden kasvua.

1

Kemianteollisuuden Työnantajaliitto (KTTL) perustettiin 1987. Erityisesti haluttiin nostaa kemianteollisuuden julkista statusta. Ala oli 1980-luvulla noussut yhdeksi Suomen suurimmista teollisuudenaloista, mutta oli silti melko näkymätön. 4

KENEN SANA?

Esittelemme kemian termejä, jotka on nimetty tunnettujen tiedemiesten mukaan.

Paulin kieltosääntö

2

Komiteatyö johti uuden järjestön perustamiseen. 25 kemianteollisuuden yritystä ja kaksi tutkimuslaitosta olivat perustamassa uutta järjestöä. Kemian Keskusliiton – Kemiska Centralförbundetin perustava kokous

Kemianteollisuus ry syntyi vuonna 1993, kun Kemian Keskusliitto ja Kemianteollisuuden Työnantajaliitto yhdistivät voimansa. Tehtäväksi määritellään toimialan kilpailukyvyn ja toimintaedellytysten edistäminen. Kemian osuus Suomen viennin arvosta on noin viidennes ja ala työllistää Suomessa suoraan noin 34 000 henkilöä, välillisesti lähes 100 000.

Lähde: Kemianteollisuus ry

on keskeinen kvanttimekaniikan perusperiaate. Sen mukaan kaksi samanlaista fermionia – esimerkiksi elektronia – ei voi olla yhtä aikaa täsmälleen samassa kvanttitilassa. Kieltosäännön julkaisi itävaltalais-sveitsiläinen fyysikko Wolfgang Pauli vuonna 1925.

SITAATTI

Toimitusjohtaja

Mika Aalto puhui Kemianteollisuus ry:n 80-vuotisjuhlassa kesäkuussa.

Energiateollisuus ry:n toimitusjohtaja Jukka Leskelä, Rejlers 15.6.2023.

YTIMESSÄ
”Merituulivoiman pelisäännöt vaativat selkeyttämistä, jotta Suomeen saadaan myös näitä investointeja. Samalla jo kehitteillä olevia hankkeita tulee edistää nopeasti – muuten jäämme Ruotsin jalkoihin.”
Kuva Matti Matikainen
teollisuus ry:n
Kuva Wikimedia Commons
8 KEMIA | KEMI 3 - 2023

SUOMALAISKEKSINTÖ

Lämpö saa älykankaan elämään

Aalto-yliopiston vetämä tutkimushanke lämpöön reagoivasta LCE-kankaasta herättää paljon mielenkiintoa maailmalla.

Tulevaisuudessa verhot voivat säädellä huoneen lämpötilaa tai ulkovaatteen kangas voi reagoida automaattisesti kylmyyteen. Aalto-yliopiston ja Cambridgen yliopiston tutkijat ovat testanneet lämpöön ja pian myös valoon reagoivaa nestekide-elastomeeria (LCE, liquid crystalline elastomer) älykkäiden tekstiilien materiaalina.

”Tutkimuksemme laajempi teema on ympäristöön dynaamisesti reagoivat kankaat, eli tutkimme miten kankaissa voi tuottaa jonkin ominaisuuden muutosta lämpötilan funktiona, ilman sähköä. Tämä on merkittävä edistysaskel, koska perinteisesti älytekstiilit ovat toimineet sähkövirralla”, kertoo Aalto-yliopiston kemian laitoksen apulaisprofessori Jaana Vapaavuori. Hän vetää viisivuotista EU-tutkimushanketta.

1980-luvulla keksittyä nestekideelastomeeria on aiemmin käytetty esimerkiksi ohutkalvoina pehmeän robotiikan sovelluksissa. Nyt LCE-materiaalia on kehitetty lankamaiseen muotoon.

”Tutkimuksemme on tärkeä askel kohti älykkäiden ja muokkautumiskykyisten tekstiilien aikakautta. Lämpöön reagoiville älykankaille voi löytyä sovelluksia esimerkiksi kylmyydeltä tai kuumuudelta suojaavissa vaatteissa sekä maatalouskasvien ja -tuotteiden suojamateriaaleissa.”

LCE-langoilla pystytään säätämään koko kankaan 3D-rakennetta. Lämpötilan muutos vaikuttaa myös siihen, miten kangas läpäisee valoa.

”Yksi tulevaisuuden visioista ovatkin mukautuvat verhot, jotka säätelevät sisätilan lämpötilaa. Muuttuvia 3D-muotoja voitaisiin hyödyntää myös huonetilojen akustiikan parantamisessa.”

Työ on herättänyt paljon huomiota.

”Jopa muotijätit ovat olleet kiinnostuneita. Keskitymme kuitenkin vielä perustutkimukseen.”

”EU-sääntely on tiukkenemassa. Siksi tekstiiliteollisuus etsii nyt tietoa, millaisia ovat tulevaisuuden tekstiilimateriaalit yhtäältä kierrätysnäkökulmasta ja toisaalta toiminnallisuuksien näkökulmasta.”

500 vuotta tekstiiliteollisuutta Suomessa

1540

1595

Zaccharias ja Hans Janssen kehittävät ensimmäisen valomikroskoopin.

Suomen ensimmäinen teollisuuslaitos, Turun linnan verkakutomo, aloittaa toimintansa.

1830

1700–1800

Joseph Jackson Lister onnistuu vähentämään pallo- ja kromaattisen aberraation vaikutusta muuttamalla linssien välistä etäisyyttä.

1700-luvun alkupuolella Suomen tekstiilikeskus on Turku. Sinne perustetaan monia kutomoita ja niitä aletaan koneistaa 1800-luvun alussa.

1872

1820

Saksalainen Ernst Abbe kehittää valomikroskopointia teoreettiseen maksimiin matemaattisella kaavallaan ”Abbe Sine Condition”.

Skotlantilainen James Finlayson perustaa

Tampereelle puuvillatehtaan, josta kasvaa maan suurin teollisuuslaitos. Tekstiiliala kasvaa nopeasti.

1979

1903 Ultramikroskooppi.

1931 Elektronimikroskooppi.

1981

Vaihekontrastimikroskooppi ja tunnelointimikroskooppi.

Puolet Suomessa käytetyistä tekstiileistä ja 80 prosenttia valmisvaatteista tehdään vielä kotimaassa. Pian sen jälkeen iso osa tuotannosta siirtyy muualle.

1985 Atomivoimamikroskooppi.

1990-luku

Suomen tekstiiliala alkaa panostaa erikoistuotteisiin ja suunnitteluun.

1993-97

Stefan W. Hell johtaa Turun yliopistolla fluoresenssimikroskopiaa tutkivaa tutkimusryhmää.

2000-luku

Suomessa kehitetään monenlaisia tekstiiliteknologian innovaatioita. Tekstiiliä on kaikkialla, myös esimerkiksi autoissa, tuulivoimaloissa ja suodattimissa.

2014

Stefan W. Hell yhdessä Eric Betzigin ja William E. Moernerin kanssa saa kemian Nobel-palkinnon huipputarkan mikroskopian kehittämisestä.

Tekstiiliteollisuus palaa Aasiasta ja muista maista osin Eurooppaan.

Kuva Pedro Silva, Aalto-yliopisto
9 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Kankaan pinta nousee ylöspäin lämmön vaikutuksesta

Mitä kuuluu?

Kiitos hyvää – ja kovaa haipakkaa! Perustimme opiskelukaverini Teemu Myllymäen kanssa Measurlabsin vuonna 2017 ja työskentelimme siinä aluksi kahdestaan. Nyt meillä on liki 30 työntekijää ja palkkaamme jatkuvasti uusia osaajia. Liikevaihtomme oli vuonna 2022 noin 1,5 miljoonaa euroa. Se on tarkoitus tuplata tänä vuonna. Vauhti on kiihtynyt koko ajan, tavoittelemme eksponentiaalista kasvua.

Tarjoamme mittauspalveluita ja sertifiointia kaikenlaisille materiaaleille, tuotteille ja kemikaaleille. Ensin asiakas kertoo meille mittaustarpeistaan. Me tarjoamme hänelle kaikki tarvittavat palvelut kumppanilaboratorioidemme kanssa, joita on

Tavoitteena olla maailman suurin ja paras

Kalle Lagerblom perusti opiskelukaverinsa kanssa

Measurlabs-yrityksen ratkomaan laboratorioalan

tehottomuutta.

noin 900 eri puolilla maailmaa. Palvelullemme on tarvetta, koska mittauspalveluiden etsiminen ja hankkiminen on työlästä.

Mistä yritysidea syntyi?

Idea syntyi omasta tarpeestamme. Olimme molemmat täyspäiväisiä väitöskirjatutkijoita, minä Helsingin yliopiston kemian laitoksella ja Teemu Aalto-yliopiston fysiikan laitoksella.

Yliopistoilla ei ollut aina saatavilla tarvittavaa mittalaitteistoa.

Selvitimme, mistä laboratorioista mittauksia voisi hankkia ja listasimme tiedot. Pian tutkijakollegat tulivat kysymään apua, ja tarjosimme heille mittauksia palveluna. Vuonna 2019 hyppäsimme täyspäiväisiksi yrittäjiksi.

Tämä ollut meille molemmille oppimiskokemus, ja oppirahojakin on päässyt maksamaan.

Tulimme tähän suoraan yliopistomaailmasta. Ei olisi ollut pahitteeksi, että olisi ehtinyt nähdä jonkin ison, hyvin johdetun korporaation toimintaa ennen kuin aloitti oman yrityksen.

Mikä on tavoitteenne?

Tavoitteenamme on kasvaa liikevaihdolla mitattuna maailman suurimmaksi mittauspalveluiden tarjoajaksi. Tällä hetkellä maailman suurin mittauspalveluiden

YKSI MEISTÄ
”Tämä on ollut meille molemmille oppimiskokemus, ja oppirahojakin on maksettu.”
TEKSTI Marja Ollakka
10 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Kalle Lagerblom innostuu päivittäin Measurlabsin tarjoamasta laajasta näköalasta kemian alan yrityksiin ja koko alalle.

tarjoaja on Eurofins, jonka liikevaihto 6,7 miljardia euroa. Siinä on meille mittatikku!

Miten valitsette osaajat uudenlaiseen yritykseenne?

Työntekijöillämme on oltava hyvä substanssiosaaminen mittauksista. Henkilökunnastamme noin 30 prosenttia on suorittanut tohtorin tutkinnon, useimmat kemian tai materiaalitieteiden aloilta. Työntekijöidemme on tärkeää nauttia myös ihmisten kanssa juttelemisesta, asiakaspalvelusta ja myynnistä. Tutkijat tykkäävät yleensä jutella toisille kaltaisilleen. Meidän asiakkaamme ovat tutkijoita ja laadunvarmistuksen parissa työskenteleviä, joten asiakaspalvelu on helppoa.

Millainen työpaikka Measurlabs on kemisteille?

Monella muulla työpaikalla kemistit syventyvät yleensä yhteen asiaan. Täällä näkee laajasti, minkälaisia asioita teollisuudessa ja yritysten tuotekehityksessä tapahtuu.

Mikä ajankohtainen asia näkyy työssänne juuri nyt?

Mikromuovien tutkiminen elinympäristöstä ja uudenlaisten biomuovituotteiden kehittely ovat pinnalla.

Jos olisit kemiaan liittyvä työväline, mikä olisit?

Olisin ehdottomasti NMR-spektrometri, jolla voi tutkia orgaanisten aineiden kemiallista rakennetta. Se on kallis laite, ja vain harvat osaavat hahmottaa erikoisen mittausmenetelmän mahdollisuudet. Omasta tiimistämme löytyy NMR-osaamista.

Somessa on kemiaa

män Youtube-kanava vie kasvien ja niiden kiehtovan kemian maailmaan. youtube.com/@luonnollistakemiaa

Chemistry for Your Life

Podcast arki-ilmiöiden kemiasta niin, että lapsikin ymmärtää. Miksi sipuli itkettää? Kuinka saippua toimii? Mitä margariini on? chemforyourlife. transistor.fm/

Pharmaceutical Chemistry

Helsingin yliopiston farmasian laitoksen instagram-kanava esittelee laboratoriotyötä visuaalisesti upein kuvin ja videoin. instagram.com/ pharmchemhelsinki/

Tiny Matters

The American Chemical Societyn yleistajuisen podcastin aiheena ovat pienet asiat, joilla on maailmassa suuri vaikutus. acs.org/pressroom/ tiny-matters.html

Chemicalkim

Chemical Kim on kemian professori, joka tekee kemiasta jännittävää 1,5 miljoonan seuraajan tiktok-kanavallaan. tiktok.com/@chemicalkim

Utelias mieli

Helsingin yliopiston podcast puhuu tieteestä tunteella. Tutkijat avaavat alansa mielenkiintoisinta ja innostavinta kysymystä. helsinki.fi/fi/ajankohtaista/ podcastit/podcast-utelias-mieli

Chemteacherphil

Kemianopettaja

Phillip Cookin viihdyttävät tiktok-laboratoriovideot näyttävät, kuinka kemia vaikuttaa lähes kaikkialla. tiktok.com/@chemteacherphil

Luonnollista kemiaa

Turun yliopiston luonnonyhdistekemian tutkimusryh-

YTIMESSÄ
SOMEKANAVAT
Kuva Sanna Liimatainen
11 KEMIA | KEMI 3 - 2023
TEKSTI Annika Holmsten

Harvinaisten maametallien laajeneva käyttö perustuu niiden erinomaisiin magneettisiin ja fotonisiin

Tiesitkö?

Hybridiauton nikkelimetallihybridiakuissa on noin 10 kiloa ja F-35-hävittäjässä peräti 417 kiloa harvinaisia maametalleja. Tuulivoimalan magneetissa on 120 kiloa ceriumia.

12 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Vihreän siirtymän

Sähköautot ja hävittäjälentokoneet eivät liiku, eikä kännyköillä soitella ilman harvinaisia maametalleja. Näiden alkuaineiden riittävyys on avainasemassa vihreässä

13 KEMIA | KEMI 3 - 2023
TOIMITTANUT Leila Mehto

Suomi oli harvinaisten maametallien suurvalta

Vihreässä siirtymässä elintärkeät harvinaiset maametallit ovat jo pitkään olleet haluttu aarre. 1960-luvulla Suomi tuotti jopa 10 prosenttia harvinaisista maametalleista, muistuttaa aiheeseen syvällisesti perehtynyt emeritusprofessori Markku Leskelä.

Harvinaiset maametallit, alkuaineet 21 (Sc), 39 (Y) ja 57-71 (La-Lu) ovat viime aikoina olleet otsikoissa.

Yleisesti ollaan huolissaan niiden saatavuudesta, koska ne ovat keskeisiä erityisesti energiatekniikan vihreässä siirtymässä. Eniten käytetyt harvinaiset maametallit löytyvät EU:n kriittisten alkuaineiden listalta.

Saatavuushuoleen on kaksi aihetta: löytyykö näitä alkuaineita riittävästi ja mikä on saatavuuden poliittinen ulottuvuus, kun Kiina hallitsee näiden metallien markkinoita liki 90-prosenttisesti.

Keskustelua on lietsonut myös Ruotsista löytynyt uusi esiintymä. Ruotsalainen kaivosyhtiö LKAB ilmoitti alkuvuodesta löytäneensä yli miljoonan tonnin harvinaisten maametallien mineraaliesiintymän Kiirunan alueelta.

Geologian Tutkimuskeskus tiedotti pian Ruotsista tulleen uutisen perään, että Suomesta löytyy useita suuria harvinaisten maametallien esiintymiä, joista Soklin malmio Savukoskella on merkittävin.

Saatavuushuoleen on kaksi

aihetta: löytyykö näitä alkuaineita

riittävästi ja mikä on saatavuuden

poliittinen ulottuvuus, kun

Kiina hallitsee markkinoita liki 90-prosenttisesti.

Historia Suomessa ulottuu

1700-luvulle saakka

Harvinaisten maametallien historia Suomessa on pitkä. Se ulottuu aina meidän kemiantutkimuksemme isänä tunnettuun Johan Gadoliniin asti. Vuonna 1794 hän eristi harvinaisen maalajin Ytterbystä Ruotsista löydetystä mustasta kivestä.

Siihen aikaan alkuaineen käsite ei ollut selvä ja aineita, jotka olivat oksideja, kutsuttiin maalajeiksi. Gadolinin eristämä aine on pääasiassa yttriumoksidia. Kun runsaan sadan vuoden aikana löydettiin kaikki samaan ryhmään kuuluvat 17 alkuainetta, huomattiin, että ne eivät olekaan maaperässä kovin harvinaisia, mutta nimeksi kuitenkin jäi harvinaiset maametallit.

Välillä nimitykset ja tarkoitukset voivat sekoittua. Puhutaan pelkästään maametalleista, joka on epämääräinen käsite, tai harvinaisista maametalleista, mutta sisällytetään käsitteeseen myös esimerkiksi litium, platinaryhmän metalleja tai kulta. Alkuaineista 57-71 käytetään myös nimityksiä lantanidit tai lantanoidit (lantaanin kaltaiset metallit).

Lannoitetuotannon sivutuotteena harvinaisia maametalleja

Suomalaisen Typpi Oy:n lannoitetehdas aloitti toiminnan Oulussa 1951. Tehdas perustettiin, koska sodan jälkeisenä aikana Suomi pyrki omavaraisuuteen elintarviketuotannossaan. Tehdas käytti fosforin lähtöaineena Venäjältä Kuolasta tuotua apatiittia. Apatiitti sisältää jopa viisi prosenttia harvinaisia maametalleja. Pian syntyi ajatus, että jätekasaan joutuvan harvinaisten maametallien sakan erottaminen ja jatkojalostaminen voisi olla kannattavaa.

Teknillisen korkeakoulun epäorgaanisen kemian professori Olavi Erämetsä innostui aiheesta ja toimi asiantuntijana harvinaisten maametallien erotusprosessien kehittäjänä.

Harvinaisten maametallien erottaminen toisistaan ei ole helppoa, sillä ne ovat kemiallisesti hyvin samanlaisia ja esiintyvät mineraaleissa aina yhtä aikaa.

Markku Leskelä Emeritusprofessori, Helsignin yliopisto
➞ 14 KEMIA | KEMI 3 - 2023
TEKSTI Markku Leskelä

● Harvinaiset maametallit (Rare Earth Elements, REE) ovat harmaita ja hopeanvärisiä, kiiltäviä, pehmeitä, taipuisia ja helposti muokattavia reaktiivisia alkuaineita.

● REE-aineisiin kuuluu jaksollisen järjestelmän kolmannen ryhmän 17 alkuainetta: skandium (järjestysluku 21) ja yttrium (39) sekä kaikki 15 lantanoidia (57–71) eli lantaani, cerium, praseodyymi, neodyymi, prometium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, tulium, ytterbium ja lutetium.

● Kolme kaupallisesti tärkeintä mineraalia, joista REE-aineita saadaan, ovat monatsiitti, bastnäsiitti ja ioniadsorptiosavi.

● Harvinaisten maametallien yhteneväisiä ominaisuuksia ovat esimerkiksi elektropositiivisuus sekä poikkeukselliset magneettiset ja optiset ominaisuudet.

● Uloimpien elektronien samanlaisen järjestyksen vuoksi harvinaiset maametallit voivat korvata toisiaan kiderakenteissa.

17 himoittua harmaata

Magneetit

Kiina140000t

Muut

Nd, Pr, Sm (Tb, Dy) Sähkömoottorit ja -generaattorit, magneettikuvauslaitteet, tietokoneen kovalevyt, mikrofonit ja kovaääniset

Metallien

valmistusjametalliseokset

La,Ce,Pr,Nd,YTeräksen valmis - tus,Nikkelimetallimetallienhydridiakut, superseokset Väripigmentit,ydinreaktoreidensäätösauvat, veden puhdistus

valoaHionta-aineet,UV-kestävätjalämpöä lasit, väri-

aineet, sähkövastukset

Nd,Ce,La,Pr, Gd,Er,Ho

Harvinaisten maametallien käyttökohteita

Harvinaisten maametallien

La, Ce (Pr, Nd) Öljyn jalostuksen katalyytit, auton pakokaasukatalyytit, dieselin lisäaineet

Eu,Y,Tb,Nd,Er,Gd(Ce,Pr) Valoa emittoivat diodit (LED), litteät näytöt, laserit, optiset kuidut, fluoresoivat lamput

Loisteaineet Keramiikkajalasit

Katalyytit & kemialliset prosessit

Kiinalla on valta-asema

● Harvinaisten maametallien ryhmään kuuluvat metallit eivät nimestään huolimatta ole kovin

● Kiina hallitsee harvinaisten maametallien kansainvälisiä markkinoita. Vuonna 2020 maa vastasi globaalista harvinaisten maametallien louhinnasta yli 60 % ja jalostuksesta yli 80 % (eri arviot vaihtelevat 70 ja 85 % välillä).

● Euroopan riippuvuus Kiinan maametalleista on erityisen suuri, sillä maanosa hankkii edelleen yli 95 % harvinaisista maametalleista Kiinasta. Kiinassa kaivuu on aiheuttanut ympäristötuhoja.

● Tällä hetkellä lähes kaikki harvinaiset maametallit menevät laitteiden eliniän päätyttyä hukkaan. Maailmanlaajuisesti niistä kierrätetään alle prosentti.

Metalleja esiintyy maaperässä yleisesti, mutta erittäin pieninä pitoisuuksina. Niiden erottaminen muusta maa-aineksesta on Yhdysvallat38000tMyanmar30000tAustralia17000tMadagascar8000tIntia3000tVenäjä2700tThaimaa2000tVietnam1000tBrasilia1000tBurundi500tMuut100t 15 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Mineraaleissa on tosin kahta päätyyppiä, joista toisissa alkupään lantanoidit eli cerimetallit ovat rikastuneempia ja toisissa loppupään eli yttermetallit ovat rikastuneempia. Kaikkia lantanoideja esiintyy kuitenkin kaikissa niiden mineraaleissa. Esiintyminen noudattaa yleissääntöä, jonka mukaan parillisen järjestysluvun omaavia alkuaineita on enemmän kuin parittoman järjestysluvun omavia naapureitaan. Poikkeuksen muodostaa europium, joka muistuttaa kemialtaan suuria maa-alkalimetalleja ja lyijyä.

1800-luvulta lähtien tärkeimpänä harvinaisten maametallien erotusmenetelmänä käytettiin jakokiteytystä, sillä peräkkäisten harvinaisten maametallien eräiden kaksoissuolojen liukoisuudessa on pieni ero. Toistamalla kiteyttämistä ja liuottamista kymmeniä tai satoja kertoja saatiin metallit erotettua toisistaan. 1950-luvulla uudeksi erotusmenetelmäksi tuli ionivaihto. Nykyään tärkein harvinaisten maametallien erotusmenetelmä perustuu neste-nesteuuttoon.

1960-luvulla Suomi tuotti 10 prosenttia harvinaisista maametalleista

1960-luvun lopulla ja 1970-luvun alussa Typpi Oy tuotti jopa 10 prosenttia maailman harvinaisista maametalleista. Kaupalliset tuotteet olivat oksideja, joina harvinaiset maametallit yleisimmin myydään. Suunniteltiin myös metallien valmistusta, mutta siihen asti ei koskaan päästy.

1970-luvun puolessa välissä Neuvostoliitto ilmoitti, ettei se enää toimita apatiittia Suomeen. Kemiraksi muuttunut Typpi Oy joutui vaihta-

maan raaka-aineensa Marokosta tuotavaan fosfaattiin, joka ei sisällä harvinaisia maametalleja. Näin harvinaisten maametallien tuotanto oli pakko lopettaa.

1980 aloitti toimintansa Siilinjärven fosforiittikaivos, ja Suomesta tuli fosforin suhteen omavarainen. Siilinjärven fosforiitti ei sisällä merkittäviä määriä harvinaisia maametalleja.

Lamppujen loisteaineita tehtiin tuontiraaka-aineista

Kemira oli kehittänyt harvinaisten maametallien oksideista jatkojalosteiksi loisteaineita, joita käytettiin elohopealampuissa valon tuottamiseen ja valon värin korjaamiseen. Kemira jatkoi loisteaineiden valmistusta tuontiraaka-aineista. Kemiran valmistamia tuotteita olivat yttriumvanadaatti, yttriumoksidi ja yttriumoksisulfidi (Y²O²S).

Kolmenarvoisella europium-ionilla seostettua yttriumvanadaattia (YVO4) käytettiin korkeapaine-elohopealampuissa punaisen valon tuottamiseen.

Kolmenarvoisella europium-ionilla seostettua yttriumoksidia (Y²O³) tarvittiin matalapaine-elohopealamppuja eli loisteputkia varten. 1980-luvulla loisteputkissa aiemmin käytetty valoa emittoiva halofosfaatti korvattiin kolmella, harvinaisiin maametalleihin perustuvilla loisteaineella (sininen-vihreä-punainen). Kolmen loisteaineen lamput paransivat energiatehokkuutta yli 30 prosenttia ja paransivat lamppujen värien toistokykyä.

Kolmas punainen loisteaine, jonka valmistuksen aloittamista tutkittiin, oli europiumilla seostettu yttriumoksisulfidi (Y²O²S). Se oli television kuvaputkissa käytetty punainen loisteaine. Asiakkaaksi suunniteltiin valtion kuvaputkitehdasta Valcoa, mutta sen toiminta lopetettiin vuonna 1980 ennen kuin tehdas ennätti kunnolla käynnistyäkään.

Lamppujen punaisia loisteaineita valmistettiin 1980-luvun lopulle saakka. ➞

16 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Euroopan kaivostoimintaa on pidettävä yllä

Harvinaisten maametallien saannin turvaamiseksi perusraaka-aineiden kaivostoiminta on keskeisessä roolissa, sanoo Metallinjalostajat ry:n toimitusjohtaja Saku Vuori.

lisäksi primäärilähteistä peräsin olevaa materiaalia, kuten litiumia. Suomessa on vahvaa prosessi- ja teknologiateollisuuden osaamista ja siitä kannattaa pitää kiinni.

Miten Euroopan tasolla pyritään reagoimaan tilanteeseen?

Rikastettavuustutkimuksiin liittyen olemme myös mukana kehittämässä jäljitettävyysratkaisuja, joiden avulla pyritään edistämään vastuullista tuotantoa.

Mitä ongelmia liittyy harvinaisten maametallien saatavuuteen, Saku Vuori?

Selkein ongelma on tuotannon keskittyminen Kiinaan. Kiina tuottaa edelleen noin 60 prosenttia harvinaisista maametalleista. Niiden erottelussa ja jalostuksessa Kiinan markkinaosuus on noin 85 prosenttia. Se on suuri riski, varsinkin kun Euroopassa ei ole merkittävää omaa tuotantoa. Kiina on käyttänyt harvinaisia maametalleja kauppapolitiikan vipuvartena aiemminkin.

Miten harvinaisten maametallien saanti pystyttäisiin varmistamaan?

On tärkeää pitää ns. perusraaka-aineiden kaivostoimintaa yllä. Kuparin, nikkelin, sinkin, lyijyn ja tinan mukana kulkee harvinaisia maametalleja seuralaisalkuaineina.

Valtaosa harvinaisista maametalleista saataneen jatkossakin muun kaivostoiminnan sivuvirroista. Sitä täydentävät prosessiteollisuuden jätejakeiden hyödyntäminen ja materiaalien kierrätys.

Kasvava kiertotalous tarvitsee sekundäärilähteiden

Merkittävässä roolissa on Euroopan komission 16.3.2023 julkaisema ehdotus EU:n raaka-aine asetukseksi (Critical Raw Materials Act, CRMA).

Siinä esitetään, muun muassa EU:n jäsenmaissa käynnistettäviä kriittisten raaka-aineiden etsintäohjelmia.

Vauhdittaakseen EU:n omavaraisuutta komissio esittää, että oma kaivostoimintamme vastaisi 10 prosentin osuutta strategisten raaka-aineiden hankinnasta. Vastaavasti sisämarkkinoilla tapahtuva kierrätys kattaisi 15 prosenttia ja jalostus 40 prosenttia.

Lisäksi tavoitteena on, että 2030 mennessä minkään strategisen raaka-aineen osalta Euroopan riippuvuus yksittäisen kolmannen maan tuotannosta ja jatkojalostuksesta ei ylittäisi 65 prosenttia.

Vaikka tavoitteisiin päästäisiin, olemme edelleen pitkälti riippuvaisia raaka-aineiden tuonnista.

Mitä GTK:lla tapahtuu harvinaisten maametallien tutkimuksessa?

Geologian tutkimuskeskus

GTK:n tekemille teollisen mittakaavan rikastettavuustutkimuksille on kasvavaa kysyntää.

Tällä hetkellä tutkimus keskittyy akkumateriaalien jäljitettävyyden kehittämiseen, mutta todennäköisesti menetelmää olisi mahdollista soveltaa myös harvinaisten maametallien tuotantoon.

Millaisia mahdollisuuksia Suomella on hyödyntää meiltä löytyviä harvinaisia maametalleja?

Usein mainitaan kaivostoiminnan sivuvirrat ja rikastushiekat, polttamisen tuhkat sekä erilaiset kuonat.

REE-metallit esiintyvät maaperässä tyypillisesti yhdessä karbonatiitti- ja alkalikivien kanssa. Savukosken Soklin malmion malmityyppien rikastus voisi tulevaisuudessa olla merkittävä lähde myös REE-pitoisille sivuvirroille.

Yaran Siilinjärven apatiittikaivoksessa fosforilannoitteen tuotannon sivuvirroissa on esimerkiksi neodyymiä, erbiumia ja europiumia.

Se pystytäänkö niitä hyödyntämään, riippuu talteenoton kannattavuudesta.

Saku Vuori Metallinjalostajat ry:n toimitusjohtaja
17 KEMIA | KEMI 3 - 2023
”Suomessa on vahvaa prosessija teknologiateollisuuden osaamista. Siitä kannattaa pitää kiinni.”

Tutkimuksen painopisteet

Helsingissä ja Turussa

Suomen tiedemaailmassa harvinaisten maametallien ja myös loistoaineiden tutkimus keskittyi pitkään Teknillisen korkeakoulun epäorgaanisen kemian laboratorioon, joka teki yhteistyötä Kemiran kanssa. Jauhemaisten loisteaineiden tutkimuksen rinnalla TKK:ssa aloitettiin elektroluminoivien ohutkalvomateriaalien tutkiminen ja niiden valmistaminen ALD-menetelmällä vuonna 1981.

Jauhemaisten loisteaineiden tutkimuksen painopiste siirtyi 1990-luvun alussa Turun yliopistoon senhetkisen päätutkijan Jorma Hölsän siirryttyä sinne professoriksi.

Turussa on tehty ja tehdään edelleen erittäin ansiokasta loisteainetutkimusta. Tutkimuksen näkyvimpiä tuloksia ovat ns. kestoluminoivat materiaalit, jotka emittoivat valoa tunteja viritysenergian loputtua. Materiaaleja käytetään esimerkiksi itsevalaisevissa poistumisteiden merkinnöissä.

Turussa on tutkittu ja tehty myös teollista tuotantoa lantanoidien luminesenssin soveltamisessa lääketieteelliseen ja biotekniseen diagnostiikkaan. Turkulainen Wallac Oy (nykyisin Perkin-Elmer) aloitti diagnostiikkalaitteiden kehittämisen jo runsaat 50 vuotta sitten.

Tällä hetkellä voimakkaimmin kasvava lantanoideja hyödyntävä ala on kestomagneettien tuotanto. Jo 1970-luvulla keksittiin, että lantanoideja sisältävistä materiaaleista saadaan kaikkein voimakkaimmat magneetit. Ensin tulivat samarium-kobolttimagneetit ja 1980-luvulla neodyymi-rautaboridi (NdFeB) eli neomagneetit. Kestomagneetteja tarvitaan kaikissa sähkömoottoreissa, ja erityisesti tuulivoimaloiden rakentaminen on lisännyt merkittävästi neomagneettien tarvetta.

Suomessa neomagneettien tutkimusta tehtiin TKK:n metallurgian laboratoriossa ja Outokummun tutkimuskeskuksessa. Niiden tuloksia hyödyntämään perustettiin vuonna 1995 Neorem Magnets Oy. Yritys kuuluu nykyisin eurooppalaiseen Vacuumschmelzeen (VAC) ja valmistaa edelleen magneetteja Ulvilassa.

Kiina otti lantanoidioksidien markkinajohtajuuden

Luminoivissa materiaaleissa tarvitaan erittäin puhtaita lantanoidilähdeaineita, sillä kaikki metalliepäpuhtaudet aiheuttavat häviöitä valon tuotolle. Minimivaatimuksena pidetään 99,99prosenttisesti puhtaita oksideja.

1980-luvulle saakka merkittävimmät lantanoi-

Harvinaisten maametallien tutkimuksessa lupaavia tuloksia

”Vihreää siirtymää ei voi toteuttaa ilman harvinaisia maametalleja”, muistuttaa professori Ari Väisänen Jyväskylän yliopistosta.

Miksi harvinaiset maametallit ovat niin tärkeitä, Ari Väisänen?

Harvinaiset maametallit ovat Euroopan talouden kannalta välttämättömiä ja ne mahdollistavat vihreän teknologian.

Harvinaisia maametalleja tarvitaan erityisesti kestomagneeteissa (NdFeB magneetit), joissa on neodyymiä, praseodyymiä, dysprosiumia ja terbiumia. Lämmönsietokykyä vaativissa kohteissa, kuten Puolustusvoimien sovelluksissa käytössä on myös samariumkobolttimagneetteja.

Ari Väisänen

Analyyttisen kemian ja kiertotalouden professori, Jyväskylän yliopisto

Kestomagneetteihin perustuvat tehokkaat sähkömoottorit luovatkin perustan sähköiselle liikkumiselle. Kestomagneettien osuus harvinaisten maametallien käytös-

dioksidien valmistajat olivat amerikkalaisia (kuten Molycorporation), eurooppalaisia (Rhone-Poulenc, Treibacher) tai japanilaisia (Shin-Etsu). Vähitellen markkinoille alkoi tulla niiden kiinalaisia kilpailijoita. Aluksi kiinalaisten oksidien puhtauden suhteen tunnettiin epäluuloa, mutta tuotteet osoittautuivat hyviksi.

Kiinalaiset materiaalit olivat hinnaltaan ylivoimaisia. Vähitellen harvinaisten maametallien louhinta ja jalostus hiipui Kiinan ulkopuolella.

Kun harvinaisten maametallien kysyntä alkoi kasvaa 2000-luvun alkupuolella ja Kiina nosti hintoja merkittävästi, virisi Kiinan ulkopuolella suunnitelmia kaivostoiminnan aloittamiseksi. Esimerkiksi Yhdysvalloissa Mount Passin kaivos Kaliforniassa avattiin uudelleen.

18 KEMIA | KEMI 3 - 2023

tä on reilut 43 prosenttia, ja osuus tulee kasvamaan sähköisen liikenteen yleistyessä.

Mitä pitäisi tehdä, jotta harvinaisten maametallien saanti pystyttäisiin varmistamaan jatkossakin?

EU:n Critical Raw Materials

Act vauhdittaa toteutuessaan esimerkiksi kaivosteollisuuden sivukivien hyödyntämistä sekä muita kiertotalouden ratkaisuja. Lisäksi tarvitaan panostuksia tutkimukseen, potentiaalisiksi havaittujen talteenottoteknologioiden pilotointiin ja skaalaukseen teollisen mittakaavan prosesseiksi. Tarvitaan myös osaamista separointiin, eli metallien erottamiseen toisistaan.

Millainen on Tulevaisuuden tekijät -hanke?

Jyväskylän ja Turun yliopistojen yhteisessä hankkeessa kehitetään prosessi, missä jätemateriaaleista (piirikortit, lamppujen loisteaineet ja kestomagneetit) otetaan harvinaiset maametallit talteen ja niistä tuotetaan korkean jalostusasteen metalliyhdisteitä, jotka soveltuvat sellaisenaan sensoriteknologian sovelluksiin. Olennaisessa asemassa prosessia ovat metallien liuo-

tus hapoilla sekä orgaaniset metallisiepparit, joiden avulla pienetkin harvinaisten maametallien pitoisuudet voidaan ottaa talteen teollisuuden jäte- ja sivuvirroista.

Millaisia tavoitteita hankkeella on?

Kolmivuotisen hankkeen tavoitteita ovat multifunktionaalisten orgaanisten metallisieppareiden suunnittelu ja valmistus, metallien liuotus sähkö- ja elektroniikkaromusta, loisteaineista sekä kestomagneeteista, metallien talteenotto selektiivisesti happoliuoksista sekä uusien molekylaaristen opto-magneettisten materiaalien valmistus kierrätetyistä harvinaisista maametalleista.

Onnistuessaan hanke voi johtaa merkittävään tieteelliseen läpimurtoon kiertotalouden ja materiaalitekniikan alalla ja suoraviivaistaa metallien talteenottoa ja jatkojalostamiseen liittyviä prosesseja. Metallien talteenottoprosessien skaalautuvuutta voidaan tutkia Jyväskylän yliopiston kemian laitoksen bench scale -mittakaavan koelaitteistolla.

Hankkeen tulokset näyttävät lupaavilta ja kolmen vuoden kuluessa on odotettavissa huomattavia kehitysaskeleita

Vuosikymmenen lopulla finanssikriisi hillitsi kysyntää ja Kiina laski tuotteidensa hintoja, mikä johti jälleen kaivostoiminnan vähenemiseen länsimaissa. Näin Kiina pystyi säilyttämään määräävän markkina-asemansa harvinaisten maametallien tuotannossa. Tällä hetkelläkin Kiina hallitsee markkinoita yli 90-prosenttisesti.

Mikä on Suomen rooli tulevaisuudessa?

Suomessa ja Ruotsissa on todennettu merkittäviä harvinaisten maametallien esiintymiä.

Julkisessa keskustelussa on herätelty toiveita, että näitä esiintymiä hyödyntämällä Suomen talous voisi saada merkittävän sysäyksen. Ainakaan kovin nopealla aikataululla ei hankkeessa voida edetä, sillä kaivoksen avaaminen ja jalos -

niin harvinaisten maametallien talteenotossa kuin magneettisia ja optisia ominaisuuksia sisältävien sensorimateriaalien valmistuksessakin.

Mitä muuta tutkimusta aiheeseen liittyen tehdään?

Jyväskylän yliopistolla on useampi tutkimushanke, missä kehitetään harvinaisten maametallien talteenottoa.

Yhteistyössä SYKE:n kanssa kehitämme kriittisten raaka-aineiden talteenottoa sähköisistä kulkuneuvoista, kuten sähköpyöristä ja skoottereista. Hankkeen rahoituksesta vastaa Business Finland. Kiertotalouden ekosysteemit -hankkeessa hyödynnetään biokaasuprosessissa muodostuvia orgaanisia happoja kestomagneettien liuotuksessa ja edelleen harvinaisten maametallien talteenotossa. Hanke toteutetaan yhteistyössä

LUKE:n kanssa. Muitakin tutkimuksia on meneillään. Apulaisprofessori Sami Virolaisen tutkimusryhmässä

LUT:issa on tehty harvinaisten maametallien talteenottoon ja separointiin liittyvää tutkimustyötä. Lappeenrannassa on kehitetty harvinaisten maametallien talteenottoa mm. fosfaattikaivoksella.

tamisen aloittaminen vaativat runsaasti aikaa ja pääomia.

Suurimman esiintymän, Soklin, kaivostoiminnan aloittamista on pohdittu jo runsaat 50 vuotta. Lupa kaivostoiminnalle on saatu, mutta valitusten jälkeen Vaasan hallinto-oikeus rajoitti kaivosoikeutta ja tiukensi lupaehtoja vuonna 2020. Kaivosoikeudet omistanut Yara Oy luopui oikeuksista ja myi ne Suomen valtiolle. Jää nähtäväksi, avataanko Soklin kaivosta koskaan. ■

19 KEMIA | KEMI 3 - 2023
”Suomen suurimman esiintymän, Soklin, kaivostoiminnan aloittamista on pohdittu jo rusaat 50 vuotta.”

Ilolla ja tieteen voimalla

Professori Marjo Yliperttulalla riittää vauhtia niin tieteen tekemisessä kuin luistinradallakin. Hän puhuu avoimesti ideoistaan myös muille. Hyvä vain lisääntyy, kun sitä jakaa! ➞

20 KEMIA | KEMI 3 - 2023
TEKSTI Marja Ollakka KUVAT Pia Inberg LÄHIKUVASSA: MARJO YLIPERTTULA

Professori Marjo Yliperttula muistuttaa, että yliopiston tavoitteena ei ole rikastua vaan innostaa ihmiset toimimaan tieteen ja maailman hyväksi.

21 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Helsingin yliopiston biofarmasian professori Marjo Yliperttula on ollut viime aikoina kahden vaiheilla: ryhtyisikö jäähdyttelemään menestyksekästä tiede- ja yritysuraansa vai heittäytyisikö jälleen täysillä uuteen – kuten hänellä on ollut tapana. Jälkimmäinen vaihtoehto näyttää tälläkin kertaa voittavan.

Energinen tiedenainen keskittyy siis täysillä työhönsä biofarmasian professorina, Suomen Akatemian luonnontieteen toimikunnan ja Suomalaisen Tiedeakatemian jäsenenä. Mielessä on jo uusia ajatuksia tieteen tekoon ja ehkä tuleviin patentteihinkin.

Yliperttula vetää Helsingin yliopistossa nanotekniikkaan liittyvää tutkimusohjelmaa, joka on osa Suomen Akatemian lippulaivaohjelmaa Geeni-, solu- ja nanoterapia kroonisten sairauksien hoidossa.

Tutkimusohjelma keskittyy biomateriaalien kehittämiseen soluviljelyyn, lääkkeiden kuljetukseen ja kudosten korjaamiseen sekä tunnistusteknologiaan.

Hän johtaa myös yhdessä Suomen Punaisen Ristin Veripalvelun (VPU) kanssa isoa ekosysteemihanketta. Siinä tutkitaan solun ulkopuolisten vesikkelien käyttöä teranostiikassa. Lisäksi tavoitteena on käyttää nanofibrilloitua selluloosaa verituotteiden kantajana haavan hoidossa.

Marie Curien innostamalla polulla

Marjo Yliperttula aloitti professorina Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnassa vuonna 2006.

Ennen sitä hän toimi pitkään tutkimustehtävissä muun muassa Nokialla, KSV Instrumentsissa ja Orionilla sekä Ranskan ydintutkimuskeskuksessa Pariisissa.

Yliperttulan kaudella Helsingin yliopiston farmaseuttisten biotieteiden osasto on kasvanut huomattavasti. Tällä hetkellä osastolla työskentelee viisi professoria.

Päämäärätietoinen Yliperttula on ollut nuoresta asti. Hän kasvoi Raumalla ei-akateemisessa perheessä teollisuus- ja telakkaympäristössä, mutta kiinnostui kemiasta, kun kemian opettaja kertoi atomista.

”Kun luin 12-vuotiaana Marie Curien elämäkerran, päätin, että minustakin voisi tulla tutkija. Siihen asti haaveilemani musiikkiura eli saksofonin ja pianon soitto jäi toiseksi. Tulin Helsingin yliopistoon lukemaan kemiaa ja opiskelin myös matematiikkaa, tähtitiedettä ja fysiikkaa. Maisterin tutkintoni tein fysikaalisesta kemiasta ja fysikaalisen kemian väitöskirjani käsitteli bio-optoelektroniikkaa.”

Yliperttula on ollut tyytyväinen opintoalansa valintaan.

”Kemia ja sitä tukevat opinnot anta-

KUKA?

Marjo Yliperttula, 62 Kemisti ja Helsingin yliopiston biofarmasian professori, jolla on tutkimusryhmänsä kanssa 14 patenttia.

Suomalaisen Tiedeakatemian jäsen vuodesta 2019 alkaen ja Suomen Akatemian toimikunnan jäsen.

Perhe: Puoliso DI Petri Ikonen ja tytär Ann-Mari Yliperttula, joka opiskelee kemiaa Turun yliopistossa.

vat erinomaisen pohjan monenlaisiin tehtäviin. Kemia tieteenalana on avainasemassa, kun on ratkottavana suuria haasteita, kuten pandemiat, ilmastonmuutos ja lääkekehitys.”

Menestys ei ole tullut itsestään, vaan se on vaatinut paljon työtä, varsinkin, koska Yliperttulalla on hankala lukihäiriö.

”Välillä uuden opettelu on ollut todella vaikeaa, mutta olen sitkeä. Lukiossa sain huippuarvosanoja luonnontieteellisissä aineissa, mutta kielten kanssa oli vaikeampaa. Sain niistä ylioppilaskirjoituksissa arvosanaksi A:n. Pystyin silti tekemään englanninkielisen väitöskirjan ja väittelemään englanniksi. Motivaatio ratkaisee.”

Tieteen kansainvälisyys on ollut Yliperttulalle innostava asia sekä ammatillisesti että henkilökohtaisten kokemusten kautta.

”Kemian opinnot ovat antaneet hyvän pohjan monenlaisiin jännittäviin tehtäviin, myös kansainvälisesti. Olen ollut tutkimus- ja opetustehtävissä Harvardissa USA:ssa sekä Riikassa, Padovassa, Moskovassa ja Pariisissa.”

Opiskelijat mukaan

alusta asti

Yliperttula haluaa innostaa opiskelijoita eli mahdollisia uusia tieteen tekijöitä mukaan tutkimukseen jo perusopintojen vaiheessa. Hän on ohjannut uransa aikana 37 väitöskirjaa.

22 KEMIA | KEMI 3 - 2023
”Kemian opinnot ovat antaneet hyvän pohjan monenlaisiin jännittäviin tehtäviin, myös kansainvälisesti. Olen ollut tutkimusja opetustehtävissä Harvardissa
USA:ssa sekä Riikassa, Padovassa, Moskovassa ja Pariisissa.”
23 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Erityisesti kielten opiskelu oli Marjo Yliperttulalle hyvin vaikeaa, sillä hänellä on lukihäiriö. Sitkeydellä vaikeudet on kuitenkin voitettu.

Juuri nyt

Mikä alkuaine olisit?

Tietenkin Marie ja Pierre Curien mukaan nimetty Curium, ei epäilystäkään!

Millaista alan kirjallisuutta luet?

Olen kaikkiruokainen, saatan innostua kirjasta pelkän kannen perusteella. Jos haluan oppia jonkin uuden aihealueen, luen nopeasti paljon siihen liittyvää kirjallisuutta.

Mitä katsot?

Rakastan elokuvia, ja saatan katsoa elokuvan jopa viisi kertaa, jos innostun siitä. Näin juuri Sodankylän elokuvafestivaaleilla filmin, jonka olen nähnyt viimeksi 1990-luvulla ja jonka olen aina halunnut nähdä uudestaan: meksikolaisen Arturo Ripsteinin elokuvan The Castle of Purity

Ketä kemian alan ihmistä ihailet?

Marie Curien lisäksi hänen miestään ja kollegaansa

Pierre Curietä, joka oli fyysikko ja arvosti avoimesti myös naisten panosta tieteen tekemisessä.

Viime aikojen kohokohta?

Tyttäremme Ann-Mari Yliperttula valittiin Helsingin yliopiston filosofisen tiedekunnan kevään 2023 promootion yleiseksi seppeleensitojaksi.

Seppeleensitoja on protokollan mukaan yliopiston professorin lapsi, ja valinnalla kunnioitetaan kyseistä professoria ja hänen alaansa. Olin haljeta ylpeydestä!

Samalla sain olla mukana viidennessä promootiossani.

”Pidän kerran vuodessa tutkimusseminaarin niille gradun tekijöille, jotka haluavat jatkaa väitöskirjaan asti. Esittelen heille isoja tutkimushankkeitamme ja kysyn, kiinnostaako perehtyä johonkin niiden teemoista. Tutkimus pysyy koko ajan tuoreena, kun mukaan tulee uusia tekijöitä.”

Hän kertoo, että kemian perusopiskelijoille annetaan mahdollisuuksia osallistua tutkimustyöhön myös monilla muilla kemian laitoksilla ja kemiaan liittyvissä tehtävissä farmasian alalla. Lisäksi Marjo Yliperttula ja monet muut yliopisto-opettajat ovat aktiivisesti mukana opiskelijoiden ainejärjestöjen toiminnassa.

Rahoitushakemusten kirjoittaminen on tärkeä osa tutkimustyötä.

”Kaikki ryhmäni jäsenet kirjoittavat vähintään kaksi tutkimusapurahahakemusta vuodessa. Hakemukset ovat ainoa tapa testata, onko tutkimus ajankohtaista. Samalla oppii siihen, että jos tulee hylkäävä vastaus, se ei ole maailmanloppu.”

Yliperttula vie iloisesti eteenpäin Helsingin yliopiston strategiaa: tieteen voimalla maailman parhaaksi.

”Teemme yliopistolla töitä yhteisillä verorahoilla. Tavoitteena ei ole rikastua, vaan saada ihmiset toimimaan maailman hyväksi. Se onnistuu, kun saamme kokoon jengin, joka on innostunut tekemään töitä tieteen, ei vain itsensä eteen.”

Nanoselluloosaa jääkaapissa

Marjo Yliperttula on saanut monia patentteja. Hän korostaa että ne kuuluvat koko hänen tutkimusryhmälleen.

”Ryhmällämme on 14 patenttia 182:ssa maassa. UPM omistaa ne kaikki, mutta me olemme keksijöinä mukana niissä.”

Hänelle itselleen kaksi patenttia ovat erityisen merkittäviä.

”Ensimmäinen on tietenkin tärkein eli nanoselluloosa solujen kasvatusalustana. Siihen pohjautuu UPM:n koivukuiduista jalostama GrowDex®-hydrogeeli. Toinen on nanoselluloosan hyödyntäminen haavanhoidossa ja siitä syntynyt FibDex.”

GrowDex-hydrogeeli tarjoaa eläinperäisille tuotteille kasvipohjaisen vaihtoehdon kasvualustana ja myös hyvät edellytykset solujen kasvun ja muuntumisen tutkimukselle.

UPM:n FibDex-haavasidosta voi käyttää esimerkiksi suurten palovammojen hoidossa. Potilaan kannalta parasta on, että se irtoaa automaattisesti ja ilman kipua, kun iho on parantunut. Sidokselle myönnettiin EU:n lääkintälaitedirektiivin mukainen myyntilupa vuonna 2019, ja sitä käytetään jo useissa sairaaloissa.

Nanosellu on ollut merkittävä aine Yliperttulan uran ja koko elämän kannalta. Siksi hän haluaa kirjoittaa siitä tulevaisuudessa myös kirjan.

”Elämäni ja koko perheeni elämä on pyörinyt nanosellun ympärillä vuodesta 2006 alkaen. Sitähän oli ennen myös kotona jääkaapissamme. Voi sanoa, että tyttäremme on kasvanut nanosellun kanssa, melkein kuin sisaren. Nyt hän opiskelee itse kemiaa Turun yliopistossa.”

Marjo Yliperttula on kiitollinen siitä, että hän on miehensä Petri Ikosen ja tyttärensä Ann-Mari Yliperttulan kanssa tiimi, joka on tehnyt aina kaiken yhdessä ja tukenut toisiaan.

”Perhe on aina ollut se kaikkein tärkein asia: family first.”

Ideat levitykseen niin baarissa kuin elokuvajuhlillakin Marjo Yliperttula tunnetaan pirskahtelevana ja puheliaana ihmisenä. Hän avaa rohkeasti suunsa ja keskustelee tuttujen ja tuntemattomien kanssa niin saunassa, ravintolassa kuin Sodankylän elokuvajuhlillakin.

Keskusteluista oppii aina uutta ja niistä syntyy jopa aihioita uusiin keksintöihin. Esimerkiksi erään kerran hän jutteli spontaanisti baarissa kollegansa, professori Arto Urtin kanssa. Juttutuokio johti ideaan valolla kytkeytyvästä lääkeaineen kantajasta.

”Kyseessä on viruksen kokoinen kemiallinen rasvapallo, jonka sisään pakataan lääkeaine ja nanokokoinen kultahiukkanen. Kun pallura aktivoidaan valolla, joka lämmittää kultaa, se johtaa lääkeaineen vapautumiseen. Lääkevaikutus voidaan kohdentaa

24 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Nuoret, rohkeasti mukaan tutkimustyöhön! Uransa aikana Marjo Yliperttula on ohjannut 37 väitöstutkimusta.

elimistössä sairaaseen kohtaan, kun lääkeaine voidaan vapauttaa haluttuna aikana ja oikeassa paikassa.”

Yhteistyötä voi löytyä myös vanhojen tuttavien kanssa. Tänä vuonna Yliperttula törmäsi Sodankylän elokuvajuhlilla sattumalta Sami Franssilaan, joka on hänen vanha partiokaverinsa ja Aalto-yliopiston kemiantekniikan materiaalitieteen professori. Elokuvien katselun ohessa tuli pohdiskeltua mahdollisia yhteisiä projekteja.

Poikkitieteellisyys innostaa

Marjo Yliperttula kutsuttiin Suomalaisen Tiedeakatemian jäseneksi vuonna 2019. Hän arvostaa tehtäväänsä ja iloitsee sen tarjoamasta uudesta näkökulmasta. Professori sanoo huumorilla kuuluvansa nyt Kultapossukerhoon.

”Oikeasti olen äärimmäisen viehättynyt siitä, että pääsen keskustelemaan syvällisesti eri aloilta tulevien huippuasiantuntijoiden kanssa. Siitä

saa uutta tulokulmaa eri aiheisiin. Vastaavaa koin viimeksi osakuntaaikoina.”

Hän muistuttaa, että vaikka kemistit ovat ratkaisevassa roolissa ilmastokatastrofin ehkäisemisessä, mukaan tarvitaan kaikkien alojen tieteilijöitä.

”Ratkaisu syntyy yhteisvoimin. On todella hienoa että Suomen Akatemian nykyinen johtaja, fyysikko Paula Eerola korostaa toiminnassa poikkitieteellisyyttä. Tämä on terve muutos, tiedettä ei kannata tehdä vain kapeissa siiloissa.”

Luistimen liito vapauttaa

Kun työkiireiden välistä löytyy aikaa, Marjo Yliperttula patikoi pitkiä matkoja erämaassa, välillä miehensä kanssa, välillä yksin.

”Minua ei pelota olla yksin erämaassa. Olen vanha partiolainen ja sen verran fatalisti, että jos jotain tapahtuu, se on tapahtuakseen.”

Patikkaretket vaativat pidempiä vapaita, mutta luistelu onnistuu iltaisin

työpäivän jälkeenkin. Yliperttula on harrastanut taitoluistelua nuoresta asti ja ollut 25 vuotta muodostelmaluistelija aikuisjoukkueessa.

”Rakastan luistelua. Nyt harrastan lajia Helsingin luistelijoiden aikuisryhmässä. Olen kokeillut myös nykytanssia, mutta siitä puuttui liuku. Mahtavan musiikin siivittämän luisteluharjoituksen jälkeen olo on kuin lentoon lähdössä. Luistelen varmaan vielä arkussakin.” ■

25 KEMIA | KEMI 3 - 2023
”Elämäni ja koko perheeni elämä on pyörinyt nanosellun ympärillä vuodesta 2006 alkaen. Sitähän oli ennen myös kotona jääkaapissamme.”
NÄIN MEILLÄ 26 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Marjo Pulkkinen ja Janne Järvinen ovat Ruokaviraston kemian yksikön tutkijoita. Yksikössä on noin 50 työntekijää, koko Ruokavirastolla eri puolella Suomea noin tuhat.

Työtä turvallisen ruoan puolesta

Ovatko mansikat suomalaisia ja mitä raskasmetalleja löytyy kotimaisesta kalasta? Ruokaviraston kemian yksikössä työskentelevät ammattilaiset ovat ylpeitä työpaikastaan, jossa varmistetaan elintarvikkeiden laadukkuus ja puhtaus pellolta pöytään. ➞

TEKSTI Henna Rautiainen KUVAT Liisa Valonen
27 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Jos joku asia tuntuu olevan too good to be true – liian hyvää ollakseen totta –se on todennäköisesti huijaus.”

Näin sanoo Ruokaviraston kemian yksikön johtaja Annikki Welling. Hänen tehtävänsä on varmistaa se, että suomalaisten lautasille päätyy turvallista ruokaa ja elintarvikkeet ovat sitä, mitä myyjä ja tuotepaketti lupaavat.

Ruokavirasto tekee tärkeää tutkimusta ja valvoo elintarvikkeiden laatua. Se osaltaan huolehtii eläinten ja kasvien terveydestä sekä lannoitevalmisteiden, rehujen ja kasvinsuojeluaineiden turvallisuudesta.

Welling sanoo, että Suomessa tuotetaan puhdasta ruokaa. Ruokavirasto pystyy osoittamaan puhtauden analytiikan keinoin. Työn vaikutuksista kertoo sekin, että MTK:n kyselytutkimuksen mukaan kuluttajien luottamus kotimaisen ruoan puhtauteen ja ympäristöystävällisyyteen on vahvistunut.

Huijaukset ulottavat kuitenkin lonkeronsa myös Suomeen. Otsikoihin nousee elintarvikepetoksia, joita Ruokavirasto on aktiivisesti mukana selvittämässä ja torjumassa.

Petokset ovat kansainvälinen ilmiö, johon liittyy usein järjestäytynyttä rikollisuutta. Ne aiheuttavat Euroopan unionille vuosittain useiden miljardien eurojen kustannukset.

Petoksissa kuluttaja huijataan maksamaan liikaa tuotteesta, joka voi olla esimerkiksi laimennettua tai alkuperältään muuta kuin pitäisi.

Ruokahuijausten tunnistaminen vaatii herkkiä laitteita

Yksi menneen kesän puheenaiheista olivat mansikkahuijaukset. Ovatko torilta ostetut suomalaiset mansikat varmasti suomalaisia ja meneekö maksettu raha kotimaiselle viljelijälle?

Teema on tuttu Ruokavirastossa.

”Aloitimme vuonna 2017 Luonnonvarakeskuksen kanssa Alkuperältään aidot -mansik-

Ruokavirasto paljastaa

torimansikoiden alkuperän

tutkimalla isotooppeja.

Lihahuijauksia

on selvitetty

DNA-analyysillä.

kaprojektin. Laadimme suomalaisista mansikoista stabiilien isotooppien kirjaston, johon vertaamalla esimerkiksi espanjalaiset mansikat paljastuvat.”

Työtä varten taloon hankittiin kaksi isotooppisuhdemassaspektrometria. Isotoopit ovat saman alkuaineen atomeja, joissa protonien lukumäärä on sama, mutta neutronien määrä vaihtelee. Alkuaineiden, kuten hapen ja vedyn, isotooppien suhde esimerkiksi mansikassa riippuu siitä, missä se on kasvanut.

Herkillä laitteilla voidaan analysoida isotooppien suhde ja vertaamalla sitä kirjastoon, voidaan päätellä, onko kyse suomalaisesta vai ulkomaisesta mansikasta.

Ruokavirastolla on muitakin tapoja paljastaa epäillyt väärennykset. Luomutuotteiden aitoutta tutkitaan etsimällä näytteistä esimerkiksi kiellettyjä lääke- tai kasvinsuojeluaineita. Jos epäillään, että ulkomaalaista saksanhirveä on myynnissä suomalaisena porona, liha tutkitaan DNA-analyysin avulla.

Ruokaturva ei synny itsestään –puhtaasti pellolta pöytään

Ruokaviraston kemian yksikkö sijaitsee Helsingissä Viikin kampuksella, modernissa ja valoisassa Kaaritalossa. Henkilöstöä on noin 50, joista tutkijoita 20 – neljällätoista heistä on tohtorin tutkinto.

Asiantuntijat työskentelevät kolmannessa kerroksessa, josta löytyy kymmeniä hyvin varusteltuja laboratorioita sekä toimistotiloja.

Kemian yksikkö on osa Ruokaviraston laboratorio- ja tutkimuslinjaa. Laboratoriopalveluissa työskentelee kaikkiaan 300 henkilöä.

Laboratoriotoimintaa on viidellä paikkakunnalla: Helsingin lisäksi Loimaalla, Kuopiossa, Oulussa ja Seinäjoella. Vuonna 2022 niissä tehtiin yhteensä 400 000 tutkimusta.

Laboratorio- ja tutkimuslinjan ylijohtaja Janne Nieminen sanoo, että kansallisen kriisivalmiuden, turvallisuuden sekä riittävän ja ajantasaisen asiantuntemuksen kannalta on äärimmäisen tärkeää, että osaamisen ylläpidosta ja kehittämisestä huolehditaan omassa maassa.

”Ruokaturva ei synny itsestään, vaan ammattilaisten määrätietoisella työllä.”

Ruokaviraston tehtävä on laaja: virasto on mukana varmistamassa elintarvikkeiden turvallisuutta, terveellisyyttä ja puhtautta aina pellolta pöytään – alkutuotannosta ihmisten lautasille.

Esimerkkinä alkutuotantoon liittyvästä tutkimuksesta Nieminen mainitsee viljalajikkeiden siementen sertifioinnin. Sertifioitu, lajikepuhdas siemen itää hyvin eikä sisällä haitallisia rikka-

” 28 KEMIA | KEMI 3 - 2023

siemeniä tai kasvitauteja. Lajiketutkimuksen avulla pyritään myös määrittelemään ilmastomuutosta kestäviä lajikkeita. Sellaiset sietävät lisääntyvää kuivuutta tai märkyyttä.

Lintuinfluenssaan pitää reagoida nopeasti

Loppukesästä lähtien Suomessa on jännitetty lintuinfluenssan etenemistä. Aihe on näkynyt Ruokaviraston laboratoriossa, sillä virastossa seurataan valppaasti niin tuotantoeläinten kuin villieläinten tautitilannetta.

Korkeapatogeenista lintuinfluenssaa on esiintynyt laajasti luonnonvaraisissa linnuissa Euroopassa. Ruokavirasto on tutkinut lintuinfluenssaa paitsi Suomessa kuolleena löydetyistä linnuista myös muista sairastuneista eläimistä, joihin se olisi voinut tarttua.

Kun turkistarhoilla todettiin tartuntaa sairastuneilla eläimillä, muiden torjuntatoimien lisäksi, tautitilanteen kartoittamiseksi ja seuraamiseksi käynnistettiin kaikkia tarhoja koskeva lintuinfluenssaseuranta. Laboratoriossa turkistarhoilta otetuista näytteistä tehdään tutkimuksia viruksen ja sen vasta-aineiden toteamiseksi sekä itse viruksessa mahdollisesti tapahtuneista mutaatioista.

Janne Nieminen sanoo, että eläintautien kohdalla huomaa, kuinka iso maa Suomi on. Logistiikan on toimittava, jotta isokin kuollut

Ruokavirasto pähkinänkuoressa

1 | Ruokavirasto perustettiin vuonna 2019, kun Elintarviketurvallisuusvirasto, Maaseutuvirasto sekä osa Maanmittauslaitoksen tietotekniikkapalvelukeskuksesta yhdistettiin.

Kun jauheita punnitaan, ne suojataan kannella.

2 | Toiminta jakautuu kolmeen linjaan ja kahteen toimintakokonaisuuteen. Linjat ovat maaseutulinja, elintarvikeketjulinja sekä laboratorio- ja tutkimuslinja.

3 | Ruokavirastossa työskentelee noin tuhat henkeä. Toimipaikkoja on 20 paikkakunnalla, pääpaikka on Seinäjoella. Lisäksi teurastamopaikkakunnilla eri puolilla Suomea toimii noin 100 työntekijää lihantarkastustehtävissä.

4 | Virasto vastaa Suomessa Euroopan unionin maataloustuki- ja maaseuturahastojen varojen käytöstä, toimii EU:n maksajavirastona ja huolehtii tukien toimeenpanosta.

➞ 29 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Janne Nieminen ja Annikki Welling sanovat, että ruokaturvasta huolehtiminen vaatii paljon työtä sekä riittävästi rahoitusta.

Mikä LC-Q-TOF?

Johtava tutkija Marjo Mauriala on syventynyt jykevään LC-Q-TOFlaitteeseen. Tarkan massan laitetta hyödynnetään valvontaohjelmassa, jossa analysoidaan eläinlääkkeiden ja tuotantoeläimille kiellettyjen aineiden jäämiä.

Kokonaisuus on iso ja vaativa. Yksikään toinen laboratorio Suomessa ei tutki eläinperäisiä elintarvikenäytteitä samalla laajuudella ja intensiteetillä.

Marjo Mauriala sanoo, että kun kyse on jäämistä, pitoisuudet näytteissä todellakin ovat pieniä ja usein analyysilaitteen herkkyyden alarajoilla. Tämä tuo omat haasteensa työhön. Samoin se, että analysoitavana on useita erilaisia näytematriiseja.

”Vuosittain meille tulee yli 3 000 näytettä tutkittavaksi. Analysoimme joistakin näytteistä liki sata erilaista analyyttiä.”

Valvontaohjelma on merkittävä.

”Osoitamme käytännössä suomalaisten eläinperäisten elintarvikkeiden turvallisuutta ja puhtautta. Tulokset ovat käyntikortti myös vientiin.”

eläin saadaan tarvittaessa pikaisesti laboratorioon tutkittavaksi.

”Tieto mahdollisesta tautiriskistä on saatava nopeasti, jotta pystymme reagoimaan ja tarvittaessa ryhtymään ripeästi riskinhallintatoimiin.”

Uusi projekti tutkii kasvijuomien turvallista käyttöä

Siirrytään seuraamaan, mitä tutkimuslaboratorioissa tapahtuu juuri nyt. Tutkijat, elintarviketieteiden tohtori Marjo Pulkkinen ja erikoistutkija Janne Järvinen asettavat näyteputkia upouuteen ultraWAVE 3 -laitteeseen. Huippuluokan teknologiassa yhdistyvät mikroaaltokuumennus ja korkeapainereaktori.

Nyt tutkitaan rehujen kivennäis-, hivenaineja raskasmetallipitoisuuksia. Putkiin laitetaan pohjalle tutkittavaa näytettä ja lisätään reagenssit, ja näytteet ovat valmiita hajotukseen. Hajotuksen jälkeen orgaaninen aines on hajonnut, ja putkessa olevaan liuokseen jää jäljelle vain liuenneet epäorgaaniset yhdisteet.

Ruokaviraston toiminnassa yhteistyö eri asiantuntijoiden ja yksiköiden kesken on aktiivista ja tärkeä osa poikkitieteellistä työskentelyä. Tällä hetkellä laboratoriopuoli on mukana lähes 40 erilaisessa tutkimushankkeessa.

Esimerkkinä ajankohtaisesta yhteistyöstä on maaliskuussa alkanut riskinarviointiyksikön vetämä Vegeturva-projekti, jota Pulkkinen ja Järvinen ovat olleet mukana käynnistämässä.

30 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Marjo Mauriala kertoo, että LC-QTOF-laitteen avulla on mahdollista tutkia hyvinkin pieniä jäämiä.

Ruokaviraston ja VTT:n yhteisessä kolmivuotisessa projektissa tutkitaan kasvijuomien ja vegaanisten välipalojen sekä jälkiruokien elintarviketurvallisuutta.

Kaurasta, soijasta, pähkinöistä, riisistä tai muista kasvikunnan tuotteista valmistettujen maitotuotteita korvaavien valmisteiden kulutus on lisääntynyt.

Niiden kemiallisista tai mikrobiologisista vaaroista on niukasti tietoa, eikä niitä vielä valvota elintarviketurvallisuuteen liittyvien asetusten nojalla kuten lehmänmaitoa.

Valmisteista analysoidaan raskasmetallien, homemyrkkyjen ja itiöitä muodostavien taudinaiheuttajabakteerien määriä.

Pulkkinen tutkii Vegeturvassa epäorgaanista arseenia spesiaatiomenetelmällä – tätä mahdollisuutta ei hänen mukaansa ihan jokaisessa laboratoriossa ole. Arseeni on terveydelle haitallinen raskasmetalli.

Kotimaisen kalan syönti on ympäristöteko

Janne Järvinen ja Marjo Pulkkinen ovat mukana myös toisessa päivänpolttavassa hankkeessa, EU-kalat IV -projektissa, jossa tutkitaan terveydelle haitallisten ja hyödyllisten aineiden pitoisuuksia kotimaisissa kaloissa ja kalatuotteissa.

Tutkimus tehdään yhteistyössä Ruokaviraston riskinarvioinnin yksikön, Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen, Suomen ympäristökeskuksen sekä Luonnonvarakeskuksen kanssa.

Tutkittavina yhdisteinä ovat dioksiinit ja PCB-yhdisteet, PFAS-yhdisteet, bromatut difenyylieetterit, heksabromisyklododekaani, elohopea, epäorgaaninen arseeni, D-vitamiini sekä rasvahapot EPA ja DHA.

”Kotimaisen kalan syönnin lisääminen on ympäristöteko. Kalan ja kalatuotteiden on kuitenkin oltava turvallisia ja laadukkaita, jotta niiden käyttöä voidaan lisätä,” Järvinen sanoo.

Työ koskettaa jokaista suomalaista

Marjo Pulkkinen ja Janne Järvinen kokevat, että työ Ruokaviraston kemian yksikössä on mukavaa, mielenkiintoista ja yhteiskunnallisesti vaikuttavaa – ja sitä kautta palkitsevaa.

”Ruokavirasto on hyvä työpaikka, ja laboratoriossa on hyvä ilmapiiri. On hienoa, että henkilöstön asiantuntemukseen luotetaan. Meitä rohkaistaan avoimeen keskusteluun ja ratkaisukeskeisyyteen”, Pulkkinen kertoo.

Työhön liittyvä kansainvälinen yhteistyö lisää mielekkyyttä.

Janne Järvinen sanoo, että ruoka on äärimmäisen inspiroiva ja moniulotteinen tutkimuskohde.

”Työmme hyödyttää jokaista suomalaista: elintarviketurvallisuus koskettaa ihan kaikkia.” ■

että

”Meillä Suomessa on tärkeää määritellä lajikkeet, jotka pärjäävät ja tuottavat satoa muuttuvissa olosuhteissa.”
Janne Järvinen ja Marjo Pulkkinen viihtyvät Ruokavirastossa. He kokevat, asiantuntijuutta arvostetaan.
31 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Viime vuonna Ruokaviraston laboratorioissa tehtiin noin 400 000 tutkimusta.
32 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Kohti oikeanlaista kemiaa

Miten kemistit voivat tehdä työnsä säästäen ympäristöä ja rahaa – ja jopa täysin turvallisesti?

Amerikkalaiset tutkijat kertoivat vastauksen 25 vuotta sitten. Toteutus vaatii ponnisteluja.

Amerikkalaiset Paul Anastas ja John Warner julkaisivat vihreän kemian periaatteet vuonna 1998 ilmestyneessä kirjassaan Green Chemistry: Theory and Practice.

Periaatteita on kaksitoista, ja niistä on tullut laajasti hyväksytty ohjeisto, jota kemistit pyrkivät noudattamaan moderneja synteesejä eli valmistusmenetelmiä suunnitellessaan.

Vihreän kemian periaatteet käsittelevät kemiallista valmistusta aina

Oikealla tavalla toteutettu vihreys tuo yrityksille säästöjä ja myös voittoja, koska vihreydestä on tullut kilpailuvaltti.

lähtöaineiden valinnasta tuotteisiin ja tuotteen elinkaaren loppuvaiheisiin. Kun periaatteita noudattaa oikein, kemiaa voi tehdä ympäristöä ja kustannuksia säästäen ja turvallisesti.

Aiemmin vihreää ohjeistoa ei ollut listattu näin täsmällisesti. Ohjeet tulivat todelliseen tarpeeseen, kun ympäristöongelmat tiedostettiin yhä paremmin.

”Paul Anastas kuvaili kerran tavatessamme, että kestävä kehitys on päämäärä, jonka toteuttamiseen vihreä kemia tarjoaa menetelmät ja työkalut”, epäorgaanisen kemian professori Timo Repo kertoo. Revon tutkimusaloja Helsingin yliopistossa ovat katalyytit ja vihreä kemia.

Nykyisin vihreän kemian periaatteet ovat ohjenuorana, kun vanhoja prosesseja uudistetaan ja uusia kehitetään. Oikealla tavalla toteutettu vihreys tuo yrityksille säästöjä ja myös

IStock 33 KEMIA | KEMI 3 - 2023
TEKSTI Sisko Loikkanen
Kuva
ALAN HARPPAUS

voittoja, koska vihreydestä on tullut kilpailuvaltti.

Periaatteet ovat kunnossa, toteutus vaatii ponnistelua.

Atomiekonomia kunniaan

Vihreän kemian tavoitteisiin kuuluu, että reaktion lähtöaineet ja tuotteet ovat vaarattomia. Yhdisteet eivät saa olla myrkyllisiä tai haitallisia ihmiselle, eläimille tai ympäristölle.

”Kukaan ei halua, että tuotteet aiheuttavat vaaraa käyttäjille tai ympäristölle. Tutkijat etsivätkin innokkaasti yhä kestävämpiä ja vaarattomampia ratkaisuja”, Repo selittää.

Kemiallisissa reaktioissa tavoitteena on atomiekonomia. Kemistit siis etsivät sellaisia reaktioita, joissa lähtöaine reagoi mahdollisimman täydellisesti halutuksi tuotteeksi.

Atomiekonomiaan ei aiemmin kiinnitetty samassa määrin huomiota, vaikka teollisuudessa on aina pyritty etsimään mahdollisimman taloudellisia valmistusmenetelmiä. Atomiekonomia on haasteellista, koska synteeseissä syntyy usein päätuotteen lisäksi turhia sivutuotteita.

”Atomiekonomia on jo korkea joissakin ihannereaktioissa, kuten muovien valmistukseen käytetyn akryylihapon synteesissä eteenistä ja hiilidioksidista. Useimmiten atomiekonomian optimaalisesta toteutumisesta ollaan vielä kaukana.”

Vähemmän kemikaaleja

Reaktiot pyritään suunnittelemaan siten, että turhia kemikaalilisäyksiä ei tarvita. Niinpä vihreässä kemiassa ei suosita suojaryhmiin tai muihin apuaineisiin perustuvia reaktioita, koska ne lisäävät kemikaalikulutusta ja jätettä.

”Varsinkin lääketeollisuudessa on kiinnostusta reaktioaskeleiden minimoimiseen. Tunnetun särkylääkkeen ibuprofeenin valmistus on onnistunut esimerkki. Aiemmassa menetelmässä oli kuusi synteesivaihetta, ja reaktion saanto ja atomitehokkuus olivat vaatimattomia. Nykyinen palkittu kolmi-

vaiheinen synteesi on tehokkaampi ja kemikaaleja säästävä.”

Miten korvata liuottimet?

Varsinkin orgaanisten yhdisteiden valmistuksessa tarvitaan liuottimia. Vihreässä kemiassa liuottimia pyritään välttämään. Ei-toivottuja ovat varsinkin terveydelle vaaralliset liuottimet ja sellaiset, jotka sisältävät halogeeneja. Niiden sijasta suositaan asetonia, etanolia ja etyyliasetaattia.

Nykyisin liuottimet merkitään värikoodeilla punaisesta pahiksesta aina puhtaimpaan vihreään vaihtoehtoon.

”Eräs sveitsiläinen lääketehdas ei ota prosessikehitykseen ollenkaan sellaista valmistusmenetelmää, jossa voidaan käyttää vain punaisella koodattua liuotinta”, Repo kertoo.

Paras ratkaisu olisi valmistus ilman liuottimia, mutta onko se mitenkään mahdollista?

”Kyllä se on mahdollista. Tavanomaisten synteesimenetelmien lisäksi voidaan tehdä niin sanottua mekanokemiaa, jossa reaktio tapahtuu kuulamyllyssä ilman liuotinta. Tällä menetelmällä voidaan valmistaa vaikkapa organometallikatalyyttiä siten, että metallikompleksia ja orgaanista ligandia laitetaan kuulamyllyyn, ja kineettistä energiaa käyttäen ligandi kiinnitetään metalliatomiin kemiallisella sidoksella”, Repo sanoo.

Katalyytit keskiöön

Katalyytit ovat yleisiä kemian teollisuudessa. Noin 90 prosenttia kemikaaleista valmistetaan tällä hetkellä katalyyttien avustamissa reaktioissa.

IStock 34 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Kuva
”Yksi vaihtoehto liuottimille on mekanokemia. Reaktio tapahtuu kuulamyllyssä ilman liuotinta.”

Ennen vihreää kemiaa

• Ei tarkkaa atomiekonomiaa, sivutuotteiden muodostuminen sallittu.

• Terveydelle haitalliset ja halogeenipitoiset liuottimet sallittuja.

• Korkeat paineet ja lämpötilat yleisiä.

• Jätteiden synty väistämätöntä.

Nyt: Vihreän kemian tavoitteet

• Turvalliset valmistusaineet, menetelmät ja tuotteet.

• Atomiekonomia, ei turhia sivutuotteita.

• Punaisella koodattuja liuottimia vältetään.

• Tuotteen elinkaari suunnitellaan alusta loppuun.

• Energiankulutus minimoidaan.

”Katalyytit ovat myös kestävän kemian ytimessä. Ne alentavat siirtymätilan energiaa, nopeuttavat reaktiota ja mahdollistavat tehokkaat valmistusprosessit uusiutuvista raaka-aineista. Tutkijat etsivät nyt aivan uudenlaisia ideoita entistä paremmiksi katalyyteiksi”, Repo kertoo.

Hän tutkii itsekin ryhmineen uudenlaisia katalyyttejä muun muassa tehtaan piipusta talteen otetun hiilidioksidin jalostamiseen kemikaaleiksi. Turhat jätteet pois, biojätteet raaka-aineeksi

Vihreässä kemiassa pyritään kaikin tavoin välttämään jätteiden syntymistä. Vielä muutamia vuosikymmeniä sitten jätteiden tuottaminen oli hyväksyttävämpää.

Jätteitä haudattiin maahan tai upotettiin mereen. Luonto ei sellaista kuitenkaan kestä, ja nykyisin jätteitä käsitellään jätteenkäsittelylaitoksissa.

”Jäte on kallista, samoin sen hävittäminen. Jos jätteen syntymistä voi-

daan välttää, säästetään kustannuksissa”, Repo muistuttaa.

Toisaalta teollisuuden ja maatalouden biojäte ovat erinomaista raaka-ainetta kemian teollisuudelle, jossa raakaöljyyn perustuvista prosesseista pyritään eroon.

Pelto-olki, metsäteollisuuden sivuvirrat ja muu biojäte voidaan jalostaa kemikaaleiksi, ja niiden prosessointia tutkitaan runsaasti.

Elinkaari kohti biohajoamista Vihreässä kemiassa koko tuotteen elinkaari pyritään suunnittelemaan alusta loppuun.

”Haasteena on, että tuote saadaan toimimaan niin kauan kuin on suunniteltu. Ideaalitapauksessa tuote biohajoaa käytön jälkeen luonnon omiksi aineiksi turvallisesti eikä jätettä synny ollenkaan”, Repo sanoo.

Energiankulutusta prosessissa pyritään minimoimaan välttämällä korkeita lämpötiloja ja paineita.

Vihreän kemian periaatelistaan kuuluu prosessien reaaliaikainen valvonta. Kun prosessia seurataan reaaliaikaisin mittauksin, reaktiot toimivat tehokkaasti. Häiriötilanteisiin voidaan puuttua nopeasti ja onnettomuuksilta vältytään. ■

35 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Kirjoittaja Sisko Loikkanen on tiedetoimittaja ja kemian tekniikan DI.
”Ideaalitapauksessa tuote biohajoaa käytön jälkeen luonnon omiksi aineiksi turvallisesti eikä jätettä synny.”

Hormonikierukan mahtimaa

Suomalaistutkija valitsi 1960-luvulla Yhdysvaltojen avaruusohjelman sijasta suomalaisen hormonitutkimuksen.

Ehkä siksi Suomessa toimii nykyäänkin huippumenestyvä hormonikierukkatehdas.

INNOVAATION HISTORIA
36 KEMIA | KEMI 3 - 2023
TEKSTI Kalevi Rantanen

Hormonikierukka kuuluu maailman merkittävimpiin keksintöihin. Sen tarina kytkeytyy tiiviisti Suomeen ja erityisesti yhteen suomalaiseen, Tapani Luukkaiseen (1929–2015).

Luukkainen kouluttautui lääketieteen ja kirurgian tohtoriksi Helsingin yliopistossa 1950-luvun lopulla. Lääkekemian laitoksella hän perehtyi erityisesti munasarjoista ja kiveksistä erittyvien hormonien tutkimukseen.

1960-luvun alussa hän siirtyi jatkokoulutukseen Yhdysvaltoihin, Rockefellerin yliopistoon, missä hän kehitti uutta tekniikkaa steroidihormonien analyysia varten.

Kehitystyön tulokset kiinnostivat myös avaruushallintovirasto Nasaa.

Luukkaiselle tarjottiin tutkijanpaikkaa Apollo-ohjelmassa, joka myöhemmin johti ensimmäiseen kuulentoon. Luukkainen päätti kuitenkin palata jatkamaan steroidihormonien tutkimusta Suomeen. Luukkaisen johtamasta työstä syntyi vuonna 1990 hormonikierukka, jota Bayerin Turun tehdas nykyään valmistaa kauppanimellä Mirena.

Tapani Luukkainen oli perhesuunnittelun asiantuntijana kansainvälisesti tunnettu. Häneltä ilmestyi uransa aikana yli 300 tieteellistä julkaisua ja hän ohjasi 16 väitöskirjaa.

Kahden ehkäisymenetelmän yhdistelmä

Professori Tapani Luukkaisen rooli hormonikierukan kehitystarinassa tunnustetaan kiistattomasti. Oli todellinen innovaatio yhdistää perinteinen hormonaalinen ehkäisy kohdunsisäiseen ehkäisyyn.

Keksinnön taustalla vaikutti Luukkaisen monitieteellinen ajattelu. Hän oli perehtynyt biolääketieteeseen ja gynekologiseen endokrinologiaan, mutta myös käytännön perhesuunnitteluun.

Hormoniehkäisyyn oli aikaisemmin kehitetty e-pilleri ja kohdunsisäiseen ehkäisyyn kuparikierukka.

Kuparikierukoiden valmistuksessa voimansa yhdistivät maailman puhtainta kuparia tuottanut Outokumpu ja lääketehdas Leiras. Ensimmäiset kuparikierukat tulivat myyntiin Suomessa 1978. Kuparikierukka vapauttaa kuparia, mikä heikentää siittiöiden toimintaa siten, etteivät ne pysty hedelmöittämään munasolua.

Pillerillä ja kuparikierukalla oli rajoituksia, joiden takia rinnalle halut-

➞ Kuvat
Istock ja Getty Images
37 KEMIA | KEMI 3 - 2023

tiin lisää vaihtoehtoja. Kuparikierukalla on taipumus toisinaan irtautua kohdusta. Hormonikierukka, joka vapauttaa keltarauhashormonia, pysyy paremmin paikoillaan. Kohdunsuun erittämä lima paksuuntuu, jolloin siittiöiden pääsy kohtuun vaikeutuu. Korkeat paikalliset hormonipitoisuudet ehkäisevät hedelmöityksen.

Polymeeristä

tärkeä apuri

Idean kehittäminen toimivaksi tuotteeksi vaati paljon tutkimustyötä. Kierukan oli pystyttävä vapauttamaan hormonia hallitusti. Luukkaisen ryhmä teki vuonna 1977 pilottitutkimuksen, jossa käytettiin polydimetyylisiloksaani (PDMS) -nimistä polymeeriä hormonisäiliön materiaalina.

Ensimmäiset kliiniset tutkimukset alkoivat vuonna 1985. Ehkäisyvaiku-

tuksen lisäksi tutkijat havaitsivat, että hormonikierukalla oli muitakin etuja, kuten runsaiden kuukautisvuotojen sekä kuukautiskipujen väheneminen. Tuote oli ensimmäinen keltarauhashormoni levonorgestreeliä vapauttava ehkäisin.

Leiras sai myyntiluvan hormonikierukalle vuonna 1990. Leiraksen kanssa jo ennestään yhteistyötä tehnyt saksalainen lääkeyhtiö Schering kiinnostui hormonikierukasta niin paljon, että se osti koko Leiraksen vuonna 1996. Ja kymmenen vuotta myöhemmin Bayer osti Scheringin.

Turussa hormonikierukan

erityisosaamista

Kierukasta tuli kansainvälinen menestystarina. Bayerilla on kehitetty siitä erilaisia versioita, jotka eroavat toisistaan esimerkiksi käyttöajaltaan,

Hormonikierukan valmistusprosessi sisälsi alkuvuosina useita erilaisia käsityötä vaativia työvaiheita.

Kierukoiden historiaa

hormonimäärältään ja kooltaan. Hormonikierukka oli viime vuonna Bayer-konsernin kolmanneksi myydyin reseptivalmiste, jonka myynti oli peräti 1,277 miljardia euroa. Kaikkiaan hormonikierukoita on myyty yli 70 miljoonaa kappaletta.

Hormonikierukoita valmistetaan edelleen Turussa, ja Turun tehdas on Bayerin suurin lääketehdas Saksan ulkopuolella.

Bayer Nordicin viestinnästä kerrotaan, että yrityksessä Suomi nähdään hyvänä paikkana toimia. Suomen vahvuuksia ovat pitkät perinteet huippututkimuksessa, korkea koulutustaso ja erityisosaaminen. Tuotantoprosessi vaatii erityistä osaamista ja on edellyttänyt laitteiden kehittämistä erityisesti tähän tarkoitukseen.

Myös ympäröivällä yhteiskunnalla on merkitystä. Suomessa on ennustettava, vakaa ja tutkimusystävällinen toimintaympäristö, mikä tekee siitä hyvän paikan kansainväliselle lääkeyhtiölle.

1909 Lääkäri Richard Richterin kierukkakokeilut Saksassa Leiraksen Nova-T-kuparikierukka myyntiin Suomessa 1978 1990 Leiraksen hormonikierukka Levonova, myöhemmin nimeltään Mirena, myyntiin kuluttajille Schering osti Leiraksen 1996 2001 Mirenasta Suomen lääketeollisuuden suurin yksittäinen vientituote Bayer osti Scheringin 2006
Suomessa on ennustettava, vakaa ja tutkimusystävällinen toimintaympäristö, mikä tekee maasta hyvän paikan lääkeyhtiölle.
38 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Ehkäisyä myös vähävaraisille

Bayer rakentaa parhaillaan Costa Ricaan sisartehdasta Turun tuotantolaitokselle. Samaan aikaan Turkuun investoidaan 250 miljoonaa euroa olemassa olevan tehtaan modernisointiin ja uuden rakentamiseen.

Polymeeripohjaisen lääkeannosteluteknologian ja ehkäisyn osaamiskeskuksena Turun tehdas on tärkeässä roolissa yrityksen vastuullisuusajattelussa.

Bayer on tukenut perhesuunnitte-

lua yli 50 vuoden ajan yli 130 maassa. Yritys on sitoutunut takaamaan 100 miljoonalle naiselle pääsyn nykyaikaisen ehkäisyn piiriin matalan ja keskitulon maissa 2030 mennessä.

Saksalaisjätin investoinnit Suomen hormonikierukkaosaamiseen jatkaa kansainvälisen rahoituksen perinnettä. Jo Tapani Luukkainen hankki vuodesta 1970 lähtien kaiken rahoituksen Mirenaan johtaneisiin tutkimuksiinsa ulkomailta. ■

Nykyään hormonikierukan tuotantoprosessi on täysin automatisoitu.

Suomalainen insinöörityöpalkinto hormonikierukkaperheelle 2017

2016 Turkulaisten kierukoiden myynti ylitti miljardin euron rajan

Bayer ilmoitti jälleen investoinneista Turun tehtaaseen 2021

2020 Bayer ilmoitti investoinneista Turkuun

Lähteitä: Pekka Lähteenmäki: Tapani Luukkainen, aikakauskirja Duodecim, 1992; Gemzell-Danielsson et alia: Thirty years of Mirena: A story of innovation and change in women’s healthcare, 2021; Olavi Ylikorkala: Tapani Luukkainen, Academia Scientiarum Fennica, 2015; viestintäjohtaja Anna Försti-Smith, Bayer.

Kuvat Bayer Kalevi Rantanen on erityisesti tekniikkaan ja luonnontieteisiin erikoistunut tiedetoimittaja.
39 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Kemian etsivä kysyy: kuka, miten ja miksi

Heikki Tuononen tutkii Euroopan tiedeneuvoston rahoituksella, miten vety saadaan pilkottua tai hiilidioksidi reagoimaan. Ja innostuu opiskelijoiden motivaation syttymisestä yhä uudelleen.

ryhmäsi

reaktion lopputulokseen. Meillä on kunnianhimoisia tavoitteita: haluamme löytää uusia tapoja tehdä kemiallisia reaktioita.

TUTKIMUSRYHMÄNI keskittyyy kahteen asiaan. Itse keskityn pääasiassa pienten molekyylien aktivoinnin tutkimukseen, johon sain vuonna 2018 Euroopan tiedeneuvostolta merkittävän rahoituksen. Ryhmän toinen pääkohde on parittomia elektroneja sisältävien radikaalien käyttö erilaisissa sovelluksissa, mutta se on jäänyt itselläni taka-alalle. Aikaa täytyy riittää myös muille asioille, kuten perheelle.

Pienten molekyylien aktivoinnin tutkimus on osa suurempaa kokonaisuutta, jossa selvitetään kemiallisten reaktioiden mekanismeja. Minua kiinnostaa ja motivoi eniten kysymys: miten.

Kun yhdisteet A ja B reagoivat yhdisteeksi C, haluan tietää, miten se tapahtuu. Jos saamme tämän selville, voimme löytää keinoja vaikuttaa

Joku on joskus sanonut, että saattaisin olla hyvä etsivä tai rikospaikkatutkija. Tutkimuksessa keräämme yleensä yhteen kaikki tulokset ja päättelemme sen perusteella, mitä on tapahtunut. Esitämme hypoteesin ja sitten testaamme, pitääkö se paikkansa. Kuka, miten ja miksi? Toisinaan vastaukset kysymyksiin löytyvät helposti. Joskus taas tarvitaan runsaasti lisäkokeita ja uusia hypoteeseja ennen kuin ratkaisu löytyy.

Haluan käyttää osan ajastani myös opetukseen. Opetan ensimmäisen vuoden opiskelijoille kemian peruskurssia.

Aika moni luonnontieteiden opiskelija on opintojensa alussa epävarma ja miettii, onko ala sittenkään itselle sopiva. Pyrin avaamaan heille innostustani ja näyttämään, mitä kaikkea kemia tai luonnontieteet voivat olla. Motivaatio ja oppiminen kulkevat käsi kädessä. Tärkeintä on, että jokainen löytäisi oman polkunsa.

1 1 3 X UUTTA TUTKIMUKSESSA
TEKSTI Marja Ollakka
40 KEMIA | KEMI 3 - 2023
Mitä
oma
tutkii parhaillaan? Sarjassa asiantuntijat kertovat, mikä kiehtoo juuri nyt.

KUKA?

Heikki Tuononen, 44 Professori Jyväskylän yliopiston kemian laitoksella. Poikkitieteellinen professuuri sijoittuu nanotieteiden ja epäorgaanisen kemian aloille. Euroopan tutkimusneuvoston rahoittama tutkija 2018–2023.

Mikä muu tieteenala ja tutkimus innostaa sinua nyt?

SEURAAN melko laajasti kemian tutkimuskenttää. On hyvä olla tietoinen, mitä ympärillä tapahtuu, jotta voi uudistaa omaa ajatteluaan ja löytää uusia yhteyksiä asioiden välille.

Mitä kiehtovaa alallasi on tulossa?

KOKEMUS on opettanut, että melkein mitä tahansa voi olla odotettavissa. Tuttavat kysyvät usein, eikö minua koskaan kyllästytä, kun olen tehnyt kemian tutkimusta jo 20 vuotta.

Ei kyllästytä, koska koko ajan eteen tulee paljon mielenkiintoista uutta. Rajana on vain taivas – tai tietenkin kemian jaksollinen järjestelmä. Opimme koko ajan lisää siitä, miten atomit yhdistyvät molekyyleiksi ja mitä näin muodostuneet molekyylit voivat tehdä.

Uusista löydöistä lukiessa tulee monesti kärsimätön olo: kunpa jonkin ilmiön havainnosta voisi siirtyä suoraan sitä hyödyntäviin sovelluksiin. Valitettavasti asiat eivät useinkaan etene niin nopeasti. Tyypillisesti kehitys tapahtuu vaihettain ja jokainen edistysaskel avaa taas monia uusia mahdollisuuksia. Tuleeko kaikista uusista löydöksistä käytännön tuotteita, on tietenkin asia erikseen. Omasta mielestäni tiede ja tutkittu tieto itsessään ovat arvokkaita, sillä ne lisäävät ymmärrystämme ja vievät ihmiskuntaa eteenpäin.

Luen artikkeleita kemian lisäksi eri luonnontieteiden aloilta aina astrofysiikasta kvanttimekaniikkaan ja molekyylibiologiaan, koska olen koulutustaustaltani myös molekyylibiologi. Tiedeuutisia tulee selattua puhelimesta kuin sosiaalista mediaa – ja siellähän ne tiedeuutisetkin nykyään ovat.

On piristävää huomata, kuinka muutamia vuosia tai vuosikymmeniä sitten epävarmoina pidetyt asiat tulevatkin todellisiksi.

Esimerkiksi yksittäisiin molekyyleihin perustuvia magneetteja on tutkittu jo 30 vuoden ajan, koska ne sopisivat vaikkapa informaation tallennukseen. Käytännön sovelluksia rajoittaa kuitenkin se, että yksittäiset molekyylit ovat magneettisia vain hyvin alhaisissa lämpötiloissa. Kriittistä lämpötilaa on onnistuttu vuosi vuodelta nostamaan, ja uudet avaukset alalla ovat löytäneet vaihtoehtoisia tapoja saavuttaa muisti-ilmiö huonelämpötilassa. Sovelluksiin on kuitenkin vielä matkaa. ■

3
2 2 3
Kuva Petteri Kivimäki/Jyväskylän yliopisto
41 KEMIA | KEMI 3 - 2023
”Tiede ja tutkittu tieto itsessään ovat arvokkaita, sillä ne lisäävät ymmärrystämme ja vievät ihmiskuntaa eteenpäin.”

SKS:N KESÄKOKOUS

Kaivoksen kiehtova historia avautui opastetulla kierroksella.

Vierailu Tytyrissä ja viinitilalla

SUOMALAISTEN KEMISTIEN SEURAN kesäkokous ja kesäretki Tytyrin kaivokseen ja Alitalon viinitilalle Lohjalle toteutettiin 13.6. Kokoukseen osallistui 35 seuran jäsentä, ja se pidettiin esityslistan mukaisesti. Seuraan hyväksyttiin uusia jäseniä.

Uudet nuoret jäsenet: Oona Auvinen, Rohafza Dehqanzada, Jawas el Hamrou, Oskari Haukimäki, Timo Huhtanen, Jussu Hämynen, Joonatan Kaskimies, Jyri Kinnari, Joni Mättö, Tommi Rahkila, Juho Talsta ja Teemu Vuorela.

Uudet varsinaiset jäsenet: Eeki Airola, Ville Kaikkonen, Janne Kaukoranta, Minja Korhonen, Suvi Lapinkangas, Ahti Mykkänen, Jukka Niskanen, Anu Pudas, Laura Roivas, Heikki Säynätmäki ja Valter Wigren.

Kokouksen jälkeen tutustuimme Tytyrin kaivoksen maanalaiseen maailmaan lähes 100 metrin syvyydessä. Kaivoksen käytävillä perehdyimme näyttelyyn, joka kertoo kaivostyön vaiheista, teollisuuden kehityksestä sekä työssä käytetyistä välineistä.

Tytyristä matka jatkui Alitalon viinitilalle. Tutustuimme omenanviljelyyn ja viininvalmistuksen saloihin.

TULEVAT TAPAHTUMAT

SKS:n syyskokous Tilaisuus järjestetään

28.9.2023 klo 17 alkaen

Tiedemuseo Liekin

Observatoriossa, Kopernikuksentie 1, Helsinki.

Lisätietoja:

toimisto@kemianseura.fi.

Pikkujoulukokous

Perinteiseen tapaan

kokoonnumme Kansallisteatterissa 1.12.2023.

Lisätietoja: toimisto@kemianseura.fi.

Pohjoismaista yhteistyötä Helsingissä

POHJOISMAISTEN seurojen edustajat kokoontuivat aurinkoisessa Helsingissä 26.–27.5. Paikalla olivat Ruotsin ja Norjan sekä Suomen kolmen seuran (SKS, FKS ja KTY) edustajat.

Tanska osallistui etänä. Islanti lähetti näkemyksensä etukäteen.

Pääpainopiste kokouksessa oli pohjoismainen yhteistyö. Pohjoismaisten Kemian Seurojen kansainvälisten asioiden keskustelua syvensi Suomessa vieraillut IUPACin pääsihteeri Richard Hartshorn, joka piti tilaisuudessa esityksen IUPACin toiminnasta ja tulevaisuuden haasteista.

Sari Kurvinen (eturivi vas.), Liisa Koskinen, Riina Suntioinen, Susanne Wiedmer, Ritva Tuunila, Sara Alanärä, Leena Otsomaa, Henri Avela, Petri Tähtinen ja Sari Vihavainen.

Takarivissä Arja Frilander (vas.), Timo Elo , Tarmo Korpela, Jukka Niskanen, Liisa Puro ja Teemu Järvinen.

Kokouksen toinen päivä vietettiin

Suomenlinnassa: Richard Hartshorn (vas.), Helena Grennberg, Triin Gyllenberg, Leena Otsomaa, Agnes Rinaldo-Matthis, Sari Vihavainen, Leif Ramm-Schmidt, Jørn H. Hansen ja Stian Svelle.

Seurat ja jaostot pohtivat haasteita

SKS:N HALLITUKSEN , paikallisseurojen ja jaostojen tapaaminen pidettiin 9.6. hybriditilaisuutena Hotelli Presidentissä.

Seurat ja jaostot esittäytyvät. Käytiin läpi toiminnan mahdollisuuksia ja haasteita. Pääteemana oli yhteistyö, näkyvyys ja toiminnan tukeminen. Ostallistujat pohtivat, miten Kemian Seurojen eri toimintojen näkyvyyttä nostetaan ja mikä on toiminnan laajempi hyödynnettävyys jäsenistön kannalta. Vilkkaan ja ideoivan keskustelun sävyttämään tilaisuuteen osallistui 19 jäsentä.

SEUROJEN UUTISET
42 KEMIA | KEMI 3 - 2023

AINEESSA ON AINEETONTA POTENTIAALIA

Tunnistatko kemian alan keksintösi kaupalliset mahdollisuudet?

Kolster auttaa sinua kartoittamaan ne. Asiantuntijoidemme avulla kartutat aineetonta omaisuuttasi ja valjastat sen kilpailuvaltiksesi.

Tutustu palveluihimme WWW.KOLSTER.FI

TYÖSUHDEKEKSINNÖT

HYÖDYLLISYYSMALLI

Kolster on yksi Euroopan kokeneimmista IPR-alan yrityksistä. Meiltä saat kaikki IPR- ja lakipalvelut keksintöjen, muotoilun ja brändien suojaamiseksi, puolustamiseksi ja kaupalliseksi hyödyntämiseksi kaikkialla maailmassa.

MALLISUOJA
IPR-STRATEGIA LISENSOINTI TAVARAMERKKI
PATENTTI

Aalto yliopisto

DI Liam Gillan kemian ja materiaalitieteen väitöskirja Printed Electronics: Oxide/Organic Composite Thin-Film Transistors, and Electrochemical Sweat Sensors tarkastettiin 22.9.2023. Vastaväittäjänä toimi professori Ronald Österbacka Åbo Akademista ja kustoksena professori Antti Karttunen.

FM Annika Ketolan biotuotetekniikan väitöskirja Surface and inter-fibre interactions in aqueous cellulose-based systems for open fibrous structures tarkastettiin 1.9.2023. Vastaväittäjänä toimi professori Chunlin Xu Åbo Akademista ja kustoksena professori Orlando Rojas.

Marianna Granatierin kemian tekniikan ja metallurgian väitöskirja Birch fractionation in gamma-valerolactone, full valorization of pulping streams, and solvent recovery tarkastettiin 25.8.2023. Vastaväittäjänä toimi emeritusprofessori Adriaan Van Heiningen Mainen yliopistosta Yhdysvalloista ja kustoksena professori Ville Alopaeus.

Helsingin ylopisto

M.Sc. Ave Eesmaan bio- ja ympäristötieteen väitöskirja Identification of manf and cdnf interacting proteins and a study of their mechanism of action tarkastettiin 25.8.2023. Vastaväittäjänä toimi Joint Head of the Neurobiology Division Anne Bertolotti, MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge, Iso-Britannia, ja kustoksena Juha Voipio.

M.Sc Reena Kumarin bio- ja ympäristötieteen väitöskirja Fine-tuning stress and tension in cells tarkastettiin 25.8.2023. Vastaväittäjänä toimi professori Miguel Vicente-Manzanares, Instituto de Biología Celular y Molecular del Cancer, Espanja, ja kustoksena Kari Keinänen.

FM Jutta Kestin matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan väitöskirja Impact of local meteorological conditions on aerosol particle properties tarkastettiin 25.8.2023. Vastaväittäjänä toimi professori Miikka Dal Maso Tampereen yliopistosta ja kustoksena Katrianne Lehtipalo.

MMM Katariina Vuorisen bioja ympäristötieteen väitöskirja Orchestrating Plant Defences in Response to Botrytis cinerea and Apoplastic ROS: Hormone Interactions, Transcriptional and Posttranscriptional Regulation tarkastettiin 18.8.2023. Vastaväittäjänä toimi Associate professor Daniela Sueldo Norjan tiede- ja teknologiayliopistosta ja kustoksena Kurt Fagerstedt.

M.Sc. Pushpa Khanalin bio- ja ympäristötieteen väitöskirja Molecular Regulation of the Dendritic Spine Initiation tarkastettiin 11.8.2023. Vastaväittäjänä toimi professori Martin Korte Braunschweigin teknillisestä yliopistosta Saksasta ja kustoksena Juha Voipio.

Itä-Suomen yliopisto

FM Pia Laitisen molekulaarisen lääketieteen alaan kuuluva väitöskirja Nuclear microRNAs: The role of miR466c in transcriptional gene activation tarkastettiin 8.9.2023. Vastaväittäjänä toimi apulaisprofessori Olof Gidlöf Lundin yliopistosta Ruotsista ja kustoksena dosentti Mikko Turunen RNatives Oy:stä.

Anusha Ballan farmasian väitöskirja Insights into anterior segment eye drug delivery: ocular surface pharmacokinetics and novel therapeutics for corneal wound tarkastettiin 26.5.2023. Vastaväittäjänä toimi farmasian professori Sara Nicoli Parman yliopistosta Italiasta ja kustoksina yliopistonlehtori Marika

Ruponen, professori Arto Urtti ja dosentti Kati-Sisko Vellonen Itä-Suomen yliopistosta.

Jyväskylän yliopisto

FM Virva-Tuuli Kinnusen kemian väitöskirja Improving the accuracy of single particle ICP-MS analyses of Au and Ag nano-particles tarkastettiin 15.9.2023. Vastaväittäjänä toimi Associate Professor Katrin Löschner Tanskan teknillisestä korkeakoulusta ja kustoksena yliopistonlehtori Rose Matilainen.

Åbo akademi

FM Anna Fogden fysikaalisen kemian väitöskirja Utilizing ĸ-carrageenan hydrogels in teaching, outreach and chemical gardens tarkastettiin 4.8.2023. Vastaväittäjänä toimi apulaisprofessori Jitka Čejková Prahan kemian ja teknologian yliopistosta Tsekistä ja kustoksena dosentti Thomas Sandberg.

M.Sc. Ole Reinsdorfin teknillisen kemian ja reaktiotekniikan väitöskirja Hydrogen peroxide as green oxidant: mechanistic insight in the direct synthesis and application tarkastettiin 14.7.2023. Vastaväittäjänä toimi Gruppenleiter Dr. Sven Reichenberger Duisburg-Essenin yliopistosta Saksasta ja kustoksena akatemiaprofessori Tapio Salmi.

Väitös- ja henkilöuutiset

Otamme vastaan väitöstiedotteita sekä yliopistojen, tutkimuslaitosten ja yritysten henkilöuutisia: toimitus@kemia-lehti.fi

ALANVÄITÖKSETHARPPAUS
Julkaisemme väitöstietoja ja artikkeleita uusista väittelijöistä joka numerossa.
44 KEMIA | KEMI 3 - 2023

NIKOLAI P. PONOMAREV , 31, valmistui tekniikan maisteriksi LUT-yliopiston kemiantekniikan alalta vuonna 2017. Lisäksi hän suoritti erikoistutkinnon puun kemiallisen käsittelyn alalta Pietarin metsätekniikan yliopistossa.

”Molemmissa yliopistoissa hankittu tieto on ollut erittäin hyödyllistä myös jatko-opintojeni kannalta. Lainaankin mielelläni sanontaa: Viam supervadet vadens eli ken tietä kävelee, saa sen valtaansa. Toivon myös, että kaikki opiskeluni tuottavat lopulta jotain todellista hyötyä yhteiskunnalle – joko Suomessa tai muualla.”

Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?

Omasta mielestäni merkittävin tulos on, että opintojeni aikana kehitettiin uusi menetelmä aktiivihiilen tuottamiseksi. Menetelmä mahdollistaa suuren pinta-alan (yli 2 500 m²/g) aktiivihiilen syntetisoinnin yksinkertaisemmalla ja taloudellisesti kannattavammalla tavalla kuin ennen. Tällä menetelmällä tuotettu aktiivihiili osoitti myös poikkeuksellista adsorptiokykyä luonnollisen orgaanisen aineksen (NOM) poistamiseksi juomavedestä. Tällaisen aktiivihiilen käyttö vähentää olennaisesti juomaveden käsittelyprosessin käyttökustannuksia.

Miten tuloksiasi voi soveltaa?

Yksinkertaisesti sanottuna: jos opinnoissani kehitettyä aktiivihiiltä käytettäisiin vedenkäsittelyprosessissa, hanavesi olisi edullisempaa ja puhtaampaa loppukäyttäjille eli meille tavallisille ihmisille.

Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?

Väitöskirjan valmistuminen oli tärkeä etappi, koska saavutin siinä yhden elämäni tärkeistä tavoitteista. Minulle on myös tärkeää, että tut-

Nikolai P. Ponomarevin kemiantekniikan väitöskirja A salt and alkali synergy for synthesising active carbons from lignin: porosity development and techno-economic assessment tarkastettiin LUT-yliopistossa elokuussa 2023.

kimukseni tulokset ovat merkittäviä ja merkityksellisiä käytännössäkin – ettei tämä olisi vain tutkimusta tutkimuksen vuoksi.

Mitä teet urallasi seuraavaksi?

Tällä hetkellä työskentelen projektitutkijana Kajaanin ammattikorkeakoulussa (KAMK).

Tutkin pääasiassa jätevesien käsittelyä sekä ravinteiden talteenottoa biokaasuaseman mädätetystä lietteestä. Nautin työstäni, ja olen erittäin innostunut tästä alasta. Olen kiinnostunut työskentelemään tutkijana soveltavan kemian ja kemiantekniikan alalla jatkossakin, esimerkiksi Suomessa, jos se on vain mahdollista. Mutta työ voi löytyä muualtakin maailmasta. Voin myös perustaa yrityksen, jonka liiketoimintaidea perustuu tutkimukseen ja kehitykseen.

Mikä toimii työsi vastavoimana?

Tarvitsen ehdottomasti vastapainoa tutkimustyöhön, ja harrastankin monia erilaisia asioita. Matkailu on lähellä sydäntäni. Kesäisin tykkään erityisesti ajella dual sport -enduromoottoripyörälläni ja yöpyä teltassa. Matkailen ihan tavallisena turistina muutenkin. Talvisin myös hiihdän paljon. Ja tietysti ajan viettäminen lasteni kanssa on erittäin tärkeää. Minulla on kolme- ja neljävuotiaat pojat.

VÄITÖS – LUT-YLIOPISTO
”Haluan opinnoillani hyödyttää yhteiskuntaa”
TEKSTI Marja Ollakka
45 KEMIA | KEMI 3 - 2023

VÄITÖS – TURUN YLIOPISTO

”Nousin ammattikoulusta yliopistoon – ja tohtoriksi”

SAMI VUORI , 34, perehtyi väitöstutkimuksessaan synteettisesti valmistettuun hackmaniittiin säteilyn mittaamisessa. Hackmaniitti on ympäristöystävällinen materiaali, jota on edullista valmistaa laboratoriossa.

Sami Vuori haki ja pääsi yliopistoon ammattioppilaitoksen jälkeen.

”Ammattikouluista tulleita on pari prosenttia kaikista Suomen yliopisto-opiskelijoista, ja ilman lukiopohjaa tohtoriksi asti opiskelleita on tietääkseni muutamia. Suomi on todella hieno maa, koska täällä voi muovata omanlaisensa opintopolun riippumatta taloudellisista resursseista. Toivottavasti maamme myös pysyy tällaisena. Vastaava polku ei olisi ollut mahdollinen monessakaan maassa.”

Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?

Laboratoriossa valmistetun hackmaniitin värinvaihto-ominaisuutta valkoisesta pinkiksi voidaan käyttää ionisoivan säteilyn määrittämisessä hyvin laaja-alaisesti. Kun hackmaniittia laitetaan paikkaan, jossa tiedetään esiintyvän röntgen- tai gammasäteilyä, säteilyannos voidaan määrittää värinvaihdon perusteella. Mitä syvempi pinkki väri hackmaniittiin tulee, sitä suuremman annoksen se on saanut.

Miten tuloksiasi voi soveltaa?

Hackmaniitin avulla voi mitata esimerkiksi elintarvikkeiden sterilointiin käytettäviä annoksia. Käyttökohteita voi löytyä myös ydinvoimaloista tai avaruusteknologiasta. Värinvaihto-ominaisuus on mielenkiintoinen, koska sen voi havaita omin silminkin, jolloin kyseessä on kvalitatiivinen määritys. Värin intensiteettiarvojen määritys on kvantitatiivista, kun vaihtoa kuvataan esimerkiksi digikameralla. Värinvaihto-omi-

naisuutta voi soveltaa esimerkiksi visuaalisessa dosimetriassa. Hackmaniittikalvoa voi käyttää myös suoraan kamerafilminä.

Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?

Olen onnellinen saatuani työn päätökseen. Väitöksen tekeminen ja tohtoriksi valmistuminen merkitsivät minulle paljon enemmän kuin aluksi kuvittelin. Haluan rohkaista muitakin ammattikoulun käyneitä hakemaan yliopistoon, jos on kiinnostusta perehtyä syvemmin omaan alaansa.

Mitä teet urallasi seuraavaksi?

Tutkin hackmaniitteja yliopistolla sekä opetan ja ohjaan opiskelijoita vielä jonkin aikaa. Haaveeni on päästä joskus ulkomaille töihin ja mahdollisesti myös käyttämään pitkään opiskelemaani kiinan kieltä. Pidän erityisesti tutkimisesta ja kaikenlaisten teknisten laitteiden, ohjelmistojen ja koneiden kanssa touhuamisesta. Minua kiinnostaisi työ, jossa voin hyödyntää laitetekniikkaosaamistani.

Mikä toimii työsi vastavoimana?

Vapaa-aika kuluu kotona Paimiossa 120-vuotiasta omakotitaloani remontoidessa. Lisäksi matkustelen avopuolisoni kanssa. Tekninen näpertely kiinnostaa: viihdyn hyvin pienelektroniikan, ohjelmoinnin, retropelien sekä auton- ja traktorinkorjauksen parissa.

VÄITÖKSET
Sami Vuoren väitös Reversible Photochromism of Synthetic Hackmanites in Radiation Detection and Quantification tarkastettiin Turun yliopistossa kesäkuussa 2023.
46 KEMIA | KEMI 3 - 2023
TEKSTI Marja Ollakka

INNOVATICS

INNOVATICS

Ratamestarinkatu 13 A, 00520 Helsinki puh. +358 10 2818 900 innolims@innovatics.fi www.innovatics.fi | www.innovatics.com

Tuotteet ja tuoteryhmät –Products and Product Groups

LIMS-järjestelmät – LIMS Systems

Laboratorion tiedonhallintajärjestelmät – Laboratory Information Management Systems

Laadunvalvonta – Quality Control

Toiminnanohjaus – ERP

Laiteliitännät – Instrument Connections

Sähköinen asiointi – Extranet and Web Services

Tavaramerkit ja edustukset –Trademarks and Representatives

InnoLIMS

Autamme rakentamaan parempaa

maailmaa – We help to build a better world

Vesianalytiikan pikatestit ja spektrofotometrit

Vedenpuhdistuslaitteet

Kjeldahl, Dumas- ja rasvamäärityslaitteet

TOC, Hg, AOX, AAS, ICP-OES

Alkuaineanalysaattorit C, N, S, CI

Lämpökaapit, inkubaattorit ja kylmälaitteet

www.hyxo.fi

TUOTTEET | PALVELUT | TYÖPAIKAT Laboratoriolaitteiden huippumerkit
hyxo.indd 1 26.1.2023 9.45
Varaa mainospaikkasi tällä sivulla! mediamyynti@kemia-lehti.fi Tutustu monipuoliseen valikoimaamme! PUMPPUJA KEMIAN ALAN bpi-chempump.fi Puh. 09 272 6017 | bpi@bpi-chempump.fi 47 KEMIA | KEMI 3 - 2023

2023”

FINSKA KEMISTSAMFUNDET (FKS) delar årligen ut ett pris benämnt ”Det Alfthanska priset” för en förtjänstfull publicerad forskningsinsats i kemi, biokemi eller kemisk teknologi. Priset kan beviljas för en färsk doktorsavhandling. FKS vill gärna betona att både svenskspråkiga, finskspråkiga och utländska pristagare från finländska universitet och högskolor har förekommit åren 1983–2022. År 2023 är prisets storlek 3000 euro. Vi ber härmed professorer, seniorforskare och doktorandhandledare vid högskolor och universitet i Finland om förslag på mottagare av ”Det Alfthanska priset” för år 2023. Förslagen behandlas konfidentiellt av prisfondens styrelse och de bör vara samfundet tillhanda senast måndagen den 16 oktober 2023.

Var vänlig och sänd de motiverade förslagen tillsammans med kopia av avhandlingen till: alfthan@finskakemistsamfundet.fi

Ifall ni har frågor eller önskar skicka in ett bidrag per post kan priskommittén kontaktas på samma adress.

Ansökning för juniorpris ur Alfthans fond 2023

FINSKA KEMISTSAMFUNDET delar ut ett juniorpris för ett förtjänstfullt avhandling av högt betyg inom kemi eller närstående ämnen. Prisets storlek är 1000 euro och det utdelas från den Alfthanska fondens medel. Sökanden ska fortlöpande ha varit medlem i FKS under ett år före ansökningstidens utgång.

Ansökan är fortlöpande mellan första oktober och sista september för avhandlingar som godkänts inom samma tidsintervall. Sista ansökningsdag för avhandlingar godkända under läsåret 2021–2022 är lördagen den 30 september 2023.

Sökanden skickar sin fritt formulerade ansökning samt kopia på avhandlingen till: junior-alfthan@finskakemistsamfundet.fi

Genom detta pris vill Finska Kemistsamfundet uppmuntra sina yngre medlemmar att ytterligare förkovra sig i sina kemistudier.

Tee omastasi tunnettu kanssamme!

Olemme täyden palvelun strateginen sisältö-, viestintä- ja markkinointitoimisto.

Kerron mielelläni lisää palveluistamme kemian alan yrityksille. Ole yhteydessä!”

Eero Anhava 040 530 4895 eero.anhava@eracontent.com www.eracontent.fi

www.nornickel.fi

www.nornickel.fi

maailmanluokan

NORNICKEL HARJAVALTA valmistaa nikkelikemikaaleja ja -metalleja Satakunnassa osana maailmanlaajuista Nornickel-konsernia. Akkumetallien valmistajana edistämme liikenteen sähköistymistä ja kestävän akkuteollisuuden rakentumista Suomeen. Nornickel Harjavallan asema yhtenä maailman johtavista nikkelijalostamoista edellyttää osaamisen, toiminnan, tuotteiden ja ympäristösuorituskyvyn jatkuvaa kehittämistä.

asiantuntija
TUOTTEET | PALVELUT | TYÖPAIKAT
Tämä tekemämme lehti on vaikuttavia tarinoita täynnä. Niin on koko maailmakin.
Förslag till mottagare av ”Det Alfthanska priset

Aspiriinin –ja heroiinin – löytäjä

APUA ISÄN REUMAVAIVOIHIN

Hoffmannin isä kärsi reumasta ja Felix etsi keinoa kipujen helpottamiseen. Hän tutki pajunkuoresta saatavaa salisyylihappoa, jonka kipua lievittävät ominaisuudet on tunnettu muinaisista ajoista asti.

10. elokuuta 1897 Hoffmann onnistui luomaan asetyylisalisyylihapon

(ASA) kemiallisesti puhtaassa ja stabiilissa muodossa. Se onnistui asetyloimalla salisyylihappoa etikkahappoanhydridillä.

Saksalainen kemisti Felix Hoffmann

syntetisoi kahden

viikon sisään sekä aspiriinin että heroiinin.

FARMASIAA

JA KEMIAA

Felix Hoffmann syntyi Saksan Ludwigsburgissa vuonna 1868 teollisuusmiehen poikana. Hän työskenteli useissa apteekeissa ja hakeutui sitten Münchenin yliopistoon opiskelemaan farmasiaa ja kemiaa. Väitöskirjan aiheena olivat dihydroantraseenin johdannaiset. Vuonna 1894 Hoffmann aloitti kemistinä Bayerilla professorinsa Adolf von Baeyrin suosituksesta.

HEROIINIA SYNNYTYSKIPUIHIN

JOHTAJA KOEKANIININA

Bayerin lääkelaboratorion

johtaja Heinrich Dreser innostui Hoffmannin löydöksestä ja testasi asetyylisalisyylihapon myrkyllisyyttä ensin itselleen. Sen jälkeen ainetta testattiin eläimillä ja sitten ihmispotilailla. Asetyylisalisyylihapolle annettiin nimi Aspiriini: A tuli asetyloinnista ja loppuosa salisylaattipitoisen mesiangervon nimestä Spiraea ulmaria. Vuonna 1899 Bayer lanseerasi Aspirinin, aluksi jauheena lasipulloissa.

Hoffmann asetyloi myös morfiinia tuottaakseen kodeiinia. Kipu- ja yskänlääkkeeksi sopiva diasetyylimorfiini nimettiin heroiiniksi sen aiheuttaman ”sankarillisen” olon johdosta. Ennen kuin heroiinin voimakasta riippuvuutta aiheuttavat ominaisuudet tunnettiin, Bayer ehti myydä lääkettä yskänlääkkeeksi sekä lievittämään synnytystuskia, leikkauskipuja ja sotavammoja.

TUNTEMATON SUURUUS

Pian asetyylisalisyylihapon synteesin jälkeen Hoffmann nimitettiin Bayerin lääkemarkkinointiosaston johtoon. Hänen jäädessään eläkkeelle 1928 Aspirin oli maailmanlaajuinen menestys. Hoffmann asui Sveitsissä poissa julkisuudesta kuolemaansa saakka vuonna 1946. Hän ei ollut naimisissa eikä hänellä ollut lapsia.

OIVALTAJA
TEKSTI Leila Mehto
Lähteet mm: invent.org, sciencehistory.org, bayer.com Kuva: Wikimedia Commons
49 KEMIA | KEMI 3 - 2023

Selkeä ja helppokäyttöinen sivusto

Ajankohtaiset ilmiöt ja puheenaiheet

Kiinnostavat ihmiset ja nimitykset

Päivittyvä väitöskirjojen listaus

Avoimet työpaikat

Juttuvinkit ja tiedotteet: toimitus@ kemia-lehti.fi

Tutustu uuteen palveluun!

kemia-lehti.fi

Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.