Czy warto iść na studia chemiczne?

Ponieważ matury już się skończyły a temat studiów zaczyna się coraz częściej pojawiać w hasłach wyszukiwania bloga, postanowiłem napisać na ten temat kilka uwag. Nie wiem na ile będą komukolwiek przydatne. A zatem - czy warto iść na studia chemiczne? A no zarazem tak i nie.

Czy iść?
Wszystko zależy od zainteresowań danej osoby, jeśli ktoś interesuje się chemią, całkiem nieźle idzie mu ogółem w dziedzinach ścisłych, to powinien taką możliwość rozważyć. W moim przypadku wyglądało to tak, że naukami ścisłymi zainteresowałem się w szkole podstawowej, w piątej klasie brałem udział w olimpiadach, zamiast liceum wybrałem technikum chemiczne. Wobec tego wybieranie powiedzmy studiów ekonomicznych, filologicznych czy budowlanych mijałoby się z moimi predyspozycjami i byłoby marnowaniem już zużytego czasu.

Z drugiej strony nie może to być decyzja na tej zasadzie, że ktoś nie czuje się "humanistą" więc idzie na "jakiś kierunek ścisły". Gdy zaczynałem studia w UPH w Siedlcach na pierwszym semestrze zapisanych było ponad 120 osób, w tym takie które poszły tu na zasadzie "bo ten wydział jest blisko domu" albo "bo koleżanka mówiła że będzie tu zdawać" czy też "nie szło mi z polskiego i z biologii też więc poszedłem na chemię". Takie osoby szybko się wykruszyły, niektóre zmieniły kierunek już po miesiącu, inne odpadały podczas zaliczeń semestru czy końca roku. Do samego końca dotrwało ledwie 40 osób.

Kolejną rzeczą nad jaką warto się zastanowić, jest to, czy w ogóle trzeba iść na jakieś studia. W społeczeństwie panuje niestety powszechne przekonanie, że po studiach człowiek znajdzie pracę, ale po jakichkolwiek. Nieważne co skończyłeś, jak masz dyplom to coś tam znajdziesz. Że wystarczy mieć odpowiednie dokumenty i dyplomy z okrągłą pieczątką, a magiczne zaklęcie zadziała. Rozsiewają to chyba dyrektorowie prywatnych uczelni, które w tak sprzyjającym środowisku wyskakują jak grzyby po deszczu.
Niestety ale magister politologii nie umiejący obsługiwać krajzegi będzie dla dyrektora firmy meblarskiej równie bezużyteczny co świeżo upieczony maturzysta z podobną przypadłością. Natomiast obaj nie powinni mieć problemu aby pracować na kasie w Biedronce.

Jak będzie na chemii?
Cóż, nie łatwo. To w końcu dziedzina ścisła. Oprócz znajomości samej chemii konieczne będzie podszkolenie się z dziedzin sąsiednich, na pierwszym roku pojawi się na przykład bardziej niż w przeciętnym liceum zaawansowany kurs matematyki, potrzebny aby zrozumieć pewne zależności teoretyczne, a więc rozwiązywanie całek, macierze, układy równań itp. Zapewne trafi się też kurs z podstawowej fizyki, obejmujący tak "chemiczne" ćwiczenia jak badanie ruchu wahadła fizycznego, czy przewodnictwa.

Materiał kursów przedmiotowych jest często obszerny i wymaga zapamiętania dużej ilości nowych pojęć. Pewną trudność dla absolwenta liceum może też sprawiać nauczenie się jak korzystać z wykładów, gdzie wykładowca ciągnie cały czas temat i nie mówi nic o tym co trzeba zapisać do zeszytu. Z kolei na zajęciach laboratoryjnych dużo uwagi poświęca się samodzielnej pracy z próbówkami i odczynnikami, co dla jednych może być zachętą a dla innych barierą

Co po chemii?
Jednym z najważniejszych pytań jakie zadaje sobie maturzysta jest, czy po tych studiach znajdzie pracę.  To znaczy mam nadzieję, że zada sobie takie pytanie.
Wybieranie na studia kierunku pożądanego w gospodarce z pewnością zwiększa szanse na to, że pracodawcy będą takiego absolwenta szukać, a akurat chemików jest w kraju niedostatek. Dużo oczywiście zależy od tego w jakim konkretnym kierunku się w trakcie studiów i etapu magisterskiego wyspecjalizujecie. Chemik analityk znający się na najczęściej używanych technikach jak chromatografia, kolorymetria, spektroskopia IR czy krystalografia proszkowa powinien znaleźć wiele ofert które będą odpowiadać jego zdolnościom. Chemicy organicy też powinni znaleźć odpowiednie oferty na przykład w firmach farmaceutycznych.

Jednym z problemów związanych z szukaniem pracy po studiach jest jednak to, że niekoniecznie samo wykształcenie w odpowiednim kierunku jest warunkiem najważniejszym. W większości ogłoszeń pojawia się także wymóg posiadania doświadczenia w pracy w podobnych jak u pracodawcy laboratoriach. Z tym może być problem. Jedną z szans na nabycie takiego doświadczenia są letnie praktyki studenckie; postaranie się o to aby dostać się na praktyki do dobrej firmy, po pierwsze daje pewne doświadczenie i jest już jakimś dodatkowym plusem w CV, a po drugie zwiększa szanse, że po skończeniu studiów będzie chciał nas zatrudnić ten sam pracodawca. Tak udało się mojemu koledze z roku - dostał się na dwumiesięczne praktyki w laboratorium kontroli jakości fabryki Cocacoli i po obronieniu magistra poszedł tam pracować.

Inni studenci korzystają z tego, że firmy chętnie zatrudniają studentów aby korzystać z ulg podatkowych, na etapie studiów magisterskich, gdy obciążenie zajęciami jest mniejsze, można więc próbować znaleźć pracę jeszcze przed ukończeniem studiów.

*poprawiony błąd w "nie ważne"

Doktorat

Po różnych zawirowaniach życiowych wreszcie się udało - dostałem się na studia doktoranckie na WCh UW. W związku z czym pozdrawiam czytelników z tej uczelni.

Po tym jak w zeszłym roku nie udało mi się dostać na doktoranckie na IChO PAN musiałem czegoś sobie poszukać. Na krótko, dzięki upierdliwemu obdzwanianiu czy aby nie mają możliwości przyjęcia na staż, zostałem tam przyjęty na wakat za zastępstwo pracownicy która miała wypadek, ale to skończyło się i w lutym zostałem bez dobrych perspektyw na przyszłość. Potem kilka miesięcy szukałem pracy (temat zderzenia nadziei absolwenta z oczekiwaniami pracodawców jest zresztą godny osobnego wpisu) aż w wakacje udało mi się znaleźć etat w małej fabryczce chemicznej, gdzie jednakowoż wykonywałem głównie prace fizyczne. Gdy pod koniec września ponownie nie udało się dostać do PAN-u, studia na Uniwersytecie Warszawskim pozostawały w zasadzie jedyną możliwością aby móc kontynuować pracę naukową i nie stracić kontaktu z dziedziną.

Doktorat wykonywać będę w grupie profesora Czarnockiego zajmującej się chemią związków naturalnych i syntezą stereokontrolowaną, znam już prawdopodobny temat badań, dość ciekawy, trochę podobny do tematu pracy magisterskiej. Mam nadzieję że będę mógł wrzucać tutaj relacje z prowadzonych badań.

Dzisiaj na egzaminie...

... zostałem umagistrzony. I dobrze mi z tym.

Dojechałem do Siedlec nad ranem, aby jeszcze na ostatnią chwilę przejrzeć pytania. Najbardziej obawiałem się pytań o grupy zabezpieczające, bo nie wszystkie pamiętałem, dlatego jeszcze sobie powtarzałem. Pewną obawę wywoływało też pytanie o reakcje sprzęgania, wprawdzie bowiem umiej je objaśnić i podać przykłady, ale mylą mi się ci wszyscy Japończycy, który jest od której.

Z natury jestem osobnikiem łagodnego usposobienia, dlatego denerwować zacząłem się dopiero teraz. Nie byłem pewien jak jest z możliwością poprawki. Pozostało mi czekać tylko na członkow komisji. Równo o 11 wezwano mnie do gabinetu, gdzie siedziała już cała trójka - promotor, recenzent i przewodniczący.

Na początek proszę krótko przedstawić założenia i wyniki pracy.
A więc... (czy zaczyna się zdanie od "a więc"? - przemknęło mi przez myśl). Celem mojej pracy była synteza chiralnych ligandów...
Objaśniłem jakie prace na ten temat były już przeprowadzane, i wobec tego w którym kierunku prowadziłem swoje. Opisałem dwa etapy syntezy. Potem pierwsze sprawdzanie aktywności. Potem wpływ rozpuszczalników i zmiany soli. Na koniec pokazałem tabelkę z wynikami testowania ligandów w reakcji z różnymi aldehydami.
Pytanie - a proszę wobec tego wyjaśnić, dlaczego tu z benzaldehydem reakcja nie zachodzi.
Bo pewnie jest to związek mało reaktywny - strzeliłem z głupia frant.
A co wpływa na reaktywność aldehydów w takiej reakcji? Jakby pan to narysował dla różnych podstawników...
Więc narysowałem tą addycję i cząstkowe ładunki grupy karbonylowej po czym objaśniłem jak na reakcję wpływają podstawniki "wyciągające" i "napychające" ładunek pierścienia. Wszystko zgodnie z wiedzą. Tyle że z tego wynikało, że aldehydy z podstawnikami alkilowymi powinny być jeszcze mniej reaktywne niż benzaldehyd, a było odwrotnie. I oczywiście recenzent o to zapytał.
Chm... No to widocznie jest mało reaktywny w tej konkretnej reakcji? Recenzent  pokręcił głową.
Zasadę reaktywności pan zna, ale w tym konkretnym przypadku obstawiam na co innego - benzaldehyd łatwo się zakwasza i neutralizuje zasadę potrzebną do przebiegu reakcji. A teraz proszę wylosować pytania.

Jakoś tak mi się trafiło, że wylosowałem chyba najłatwiejsze - wyjaśnić pojęcia w temacie stereochemii i podać przykłady reakcji alkenów z czynnikami nukleofilowymi, rodnikowymi i utleniającymi. Ucieszyło mnie to bo wcześniej to powtarzałem, przez co do każdego zagadnienia podałem po dwa przykłady. Potrzebne były jeszcze dopytania, bo gdy jako przykład reakcji utleniającej podałem ozonolizę, to zapytano mnie o nazwę cyklicznego związku przejściowego, czego nie pamiętałem.
Na koniec pytanie odnośnie mechanizmu i stereochemii reakcji Henry'ego. To było w zasadzie proste, nie byłem tylko pewien czy proton dodawany na samym końcu reakcji pochodzi ze zprotonowanej zasady czy z będącego medium izopropanolu. No dobrze. Może pan poczekać na zewnątrz.

Toteż z drżącymi kolanami ale już uśmiechem na ustach, wyszedłem. A jaki był wynik? Nie najgorszy. Praca została oceniona zasadniczo dobrze, choć parę pomyłek w bibliografii się ostało (większość nazw czasopism w skrócie, kilka w formie pełnej). To, plus ocena z egzaminu dało mi łącznie ocenę 4,5.

Na koniec profesor zapytał a gdzie się wybieram po tym? Z rozbrajającą mnie samego szczerością wyznałem że nie mam pojęcia, ale myślę o studiach doktoranckich. Gdzieśtam...
To jeśli tak, to we wrześniu będzie nabór w PAN-ie - podsunął. Pomyślę. W zasadzie to ostatnio zainteresowała mnie chemia supramolekularna...
A to by nawet pasowało, bo się tam tym zajmują - objaśnił profesor, i szczerze mówiąc bardzo mnie tym zainteresował....

To jest już koniec

I wszystko jest.

Dziś właśnie wydrukowałem pracę magisterską, jutro ją będę składał w dziekanacie. UFF!

Sesja posterowa

Sesja posterowa przebiegła niezbyt emocjonująco. Mój plakat po wydrukowaniu wyglądał mniej estetycznie niż na ekranie komputera:

Cóż. Trudno.

Postery wystawiano w załomku korytarza, gdzie między wejściem, salami a windami przestrzeń rozszerzała się w półotwartą salę. Ustawione gęsto, na dwóch rzędach korkowych tablic, tak że chcąc przejść trzeba było między nimi przechodzić.
Z początku zaraz po otwarciu zainteresowanie było duże:

Jednak z czasem spadało.
Mnie odnośnie mojego posteru nie zadano pytania, kolegom trochę, głownie w kwestiach typu "a co to jest tu na rysunku".

W głosowaniu na najlepszą prezentację, wygrał poster Aleksandry Borkowskiej na temat technik kryminalistycznych. Sam na nią zagłosowałem, więc się nie dziwię.

Czasem w laboratorium (40.)

Często w laboratoriach przez dłuższy czas używa się tych samych, przymocowanych na stałe, chłodnic szklanych, na przykład w zestawach do suszenia rozpuszczalników lub w wyparkach. Woda w nich nie zawsze jest spuszczana po użyciu, toteż wewnątrz, w wilgotnych i dobrze doświetlonych warunkach, chętnie rosną zielonkawe glony:

Wedle zasłyszanej opinii chemicy dzielą się na tych, który co jakiś czas rozbierają chłodnicę i czyszczą glony, i tych którym to nie przeszkadza, na zasadzie "jak będzie za duże to się spłucze".

Zawsze to jakaś roślinka...

Wiosenny zjazd SSPTchem

W przyszły czwartek będę miał okazję pojawić się w szerokim świecie. Wprawdzie to pojawienie się będzie miało zakres bardzo skromny, ale zawsze to jakiś początek. Oto bowiem zgłosiłem się jako uczestnik na wiosenny zjazd Studenckiej Sekcji Polskiego Towarzystwa Chemicznego w Przewięzi pod Augustowem i będę na nim wygłaszał krótkie wystąpienie ustne.

Zjazdy tego typu, choć z wyglądu bardzo podobne do pełnoprawnej konferencji naukowej, mają z reguły ten cel podstawowy, aby różni pasjonaci z innych części kraju mogli się poznać. W tym konkretnym przypadku czytelnicy bloga którzy znajdą się na zjeździe - a przecież niewykluczone że kilku się pojawi - będą mieli okazję poznać jego autora*.
Jeśli chodzi o temat prezentacji, to postanowiłem wybrać taki, z którym od dłuższego czasu zmagam się tutaj - to jest z tą nieszczęsną reakcją kwasu benzoesowego z witaminą C, na który to temat odpowiedniego wpisu nie mogłem ukończyć od dłuższego czasu. Wybór taki ma tą zaletę, że przygotowując się na konferencję mogłem wreszcie ukończyć ten wpis, który jest teraz na etapie uzupełniania źródeł i zostanie tak ustawiony, aby ukazał się, gdy już będę na miejscu. Tytuł wystąpienia to "Reakcje rodnikowej dekarboksylacji w produktach spożywczych a zagrożenie toksykologiczne" - przy czym patrząc na niego dzisiaj mam wrażenie, że jednak sformułowałem go niezbyt zręcznie. Człon "zagrożenie" sugeruje sprawę poważniejszą niż jest faktycznie i brzmi szumnie, z kolei człon "reakcje" nie zupełnie pasuje, w sytuacji gdy z ledwością udało mi się znaleźć drugą reakcję podobnego mechanizmu. Ale cóż - już dawno zgłosiłem i dziś nie zmienię.

Czy na pewno nikt nie ma żadnych pytań?

Oczywiście po powrocie postaram się wrzucić tu jakąś dłuższą relację.
--------
* i przekonać się że jest gadatliwym studentem o skłonnościach do długotrwałego nieróbstwa

Wykresy

Częstym zadaniem na zajęciach z chemii, jest wykonanie wykresu na podstawie wyników doświadczenia. Pomyślałem, że można by podać tu parę przykładów, które mogą nieco pomóc zrozumieć o co chodzi, tym niespecjalnie zaznajomionym z matematyką.

Krzywa miareczkowania

Istnieje wiele typów miareczkowań, wszystkie jednak charakteryzują się bardzo podobnym kształtem wykresu pX od objętości dodawanego odczynnika (owym X może być stężenie jonów wodorowych bądź innych). Wykres zależności logarytmu zmiennej od objętości zwykle przyjmuje postać rozciągniętej litery S, o spłaszczonych końcach i nagłym skoku wartości. Punkt końcowy takiego miareczkowania powinien znajdować się dokładnie w połowie skoku krzywej. Aby ją wyznaczyć należy zastosować dość skomplikowaną konstrukcję matematyczną, którą narysowałem na wykresie z miareczkowania potencjometrycznego, które kiedyś wykonywałem:
Należy wybrać z prostoliniowych odcinków wykresu dwie linie równoległe i znaleźć linię do nich prostopadłą. Od jej środka należy wyprowadzić linię prostopadłą. Przetnie ona skok krzywej dokładnie w połowie. Powinna przynajmniej. Można wykonywać te operacje na wydruku, linijką i cyrklem dla lepszej dokładności. Jak jednak zauważyłem, można uzyskać ten sam efekt w inny sposób, mianowicie każąc Excelowi narysować linię trendu. Przetnie ona skok krzywej w połowie, jak to widać na mojej zupełnie wymyślonej krzywej poniżej:
Sprawdzałem, że nawet trzykrotne przedłużenie jednego z prostoliniowych odcinków wykresu, nie przesuwa tego punktu, może to być zatem taki nieklasyczny sposób wyznaczenie P.K.

Inny sposób to wykreślenie wykresu pochodnej. Pochodna, to taka funkcja, która pokazuje jak szybko zmienia się funkcja dana, albo ściślej, jest to funkcja różnicy Y do X. W tym przypadku może to być delta pH do czasu. Aby zrobić to w Excelu należy wpisać w jedno z okienek taki wzór, aby uzyskać ciąg wyników odejmowań wartości pH od tej która ją poprzedza.
Może objaśnię to na konkretnym przykładzie. Mamy taką oto tabelę danych, na podstawie której stworzyliśmy wykres ze skokiem krzywej:

Pochodna to funkcja w której zamiast kolumny wyników mamy kolumnę z różnicą między wynikiem następnym i poprzednim, więc w tym przypadku odejmujemy pierwszą wartość pH od drugiej, i wpisujemy na drugie miejsce nowej kolumny (od pierwszego wyniku nie ma od czego odjąć); na trzecim miejscu będzie wynik odejmowania drugiego wyniku od trzeciego, na czwartym trzeciego od czwartego itd. Najlepiej wpisać od razu formułę i przeciągnąć w dół:

Po czym należy stworzyć nową tabelę na podstawie otrzymanych wyników:

Jak widać dopóki odejmowane od siebie wyniki mieściły się na prostej, ich pochodna przyjmowała stałą wartość, dopiero w obrębie skoku krzywej zwiększała się. Czubek "piku" pochodnej stanowi środek skoku krzywej a więc też punkt końcowy. Dla pierwszej zmyślonej krzywej:


Jeśliby jednak wartość skoku krzywej była mała a on sam dosyć łagodny, tak że nasza pochodna uzyskałaby kształt mocno zaokrąglony, dla pewności można wyprowadzić pochodną naszej pochodnej, która nam te zmiany zaostrzy. Niestety dla niedokładnych pomiarów, w których krzywa pierwotnego wykresu ma dosyć dużo nagłych załamań, będących punktami szybszej zmiany wartości, wykres drugiej pochodnej może być prawie nieczytelny, jak na tym, będącym drugą pochodną rzeczywistej krzywej z pierwszego obrazka:


Nieco inny kształt ma krzywa dla miareczkowania konduktometrycznego. Tutaj miareczkujemy analit roztworem, zawierającym jony "niwelujące" przewodnictwo związane z jonami analitu. Na przykład miareczkowanie wodorotlenku sodu kwasem solnym.
Roztwór na początku ma dobre przewodnictwo związane z obecnością kationów sodowych ale zdecydowanie mocniej z jonami hydroksylowymi. Gdy dodamy do niego kwasu solnego jony hydroksylowe zareagują z hydroniowymi czyli zobojętnią się i powstanie słabo przewodząca woda. Wprawdzie równocześnie wprowadziliśmy aniony chlorkowe, ale ich wpływ na przewodzenie nie jest duży a całość nam się rozcieńczyła dlatego ogólne przewodnictwo spadło. W miarę dodawania kolejnych porcji kwasu przewodnictwo będzie spadało aż do punktu końcowego, czyli zobojętnienia. Po jego minięciu jony hydroniowe z kwasu będą poprawiały przewodnictwo, które będzie rosło. W dobrych warunkach otrzymamy ładny wykres w kształcie litery V jak na tym z rzeczywistego miareczkowania:

Oczywiście mówię tu o dobrych warunkach, często, zwłaszcza dla miareczkowania słabych elektrolitów, krzywa jest mniej lub bardziej wypłaszczona na dnie.


Krzywa wzorcowa
Dla wielu przypadków nie możemy otrzymać wyniku pomiaru wprost, lecz musimy odnosić go do pewnej skali, wykonanej w tych samych warunkach, na przykład przez pomiar wykonany na roztworach wzorcowych o znanym stężeniu. Z każdego pomiaru otrzymujemy jeden wynik, jeden punkt do umieszczenia na wykresie. Teraz więc powinniśmy wyznaczyć z tego krzywą - albo raczej prostą. Rzecz bowiem w tym że najlepiej gdy nasz wynik mieści się w tym zakresie warunków, w którym zależność stężenie/wynik jest liniowa, wówczas możemy bez problemu przyjąć że nawet jeśli nasz wynik odpowiada położeniu między punktami roztworów wzorcowych, to odpowiada stężeniu leżącemu na wyznaczonej przez nie prostej.
Jeśli wszystko przygotujemy jak trzeba a sprzęt będzie działał bez zarzutu, otrzymamy ładniutką linię jak tu:

Niestety świat nie jest idealny a nasza dokładność ograniczona, toteż zwykle otrzymujemy pewien zbiór punktów które nie bardzo da się na siebie nałożyć. W dodatku wcale nie jest powiedziane, że zależność pomiar/stężenie musi być liniowa dla wszystkich warunków. Weźmy na przykład taki wykres zależności absorbancja/stężenie dla pewnego kompleksu:

Dla niskich stężeń kompleks jest mało trwały i zabarwienie jest słabsze niż by to wynikało z rozcieńczenia; po przekroczeniu pewnej granicy zależność jest liniowa i daje się opisać pewnym wzorem matematycznym, natomiast powyżej pewnego stężenia jony kompleksu tworzą konglomeraty zabarwione silniej. W dodatku w roztworze nie zawierającym kompleksu przyrząd zmierzył jakaś absorbancję i wykres nie zaczyna się w punkcie 0/0. Tak się akurat może zdarzyć i zdarzało się, chociaż powyższy wykres został wymyślony.
Teraz próbujemy za pomocą tego wykresu wyznaczyć z absorbancji trzech próbek ich prawdziwe stężenia - dla punktu 1 jest to łatwe, bo nałożył się na jeden z punktów pomiarowych, w tym przypadku odpowiadając stężeniu 0,09. Dla punktu 2 też nie jest to trudne - zmieścił się w zakresie zaznaczonego na czerwono odcinka liniowego, możemy więc wyznaczyć właściwe stężenie metodą graficzną, zaznaczając punkt na wykresie i sprawdzając jakiemu stężeniu odpowiada (powiedzmy że 0,055), możemy też jednak zrobić rzecz dokładniej.
Możemy wyciąć z wpisanej w Excela tabeli kawałek, odpowiadający liniowej zależności i po stworzeniu na jego podstawie wykresu kazać programowi aby wyrysował linię trendu z równaniem określającym zależność X od Y - w tym przypadku równanie miało postać Y = 8,109x + 0,928. Wiedząc jakie jest Y (absorbancja) możemy wyliczyć X czyli stężenie i równanie będzie pasowało dla wszystkich pomiarów mieszczących się w tym zakresie.
Pozostał nam jednak jeszcze jeden pomiar, który wypadł poza odcinkiem liniowym, w dodatku między punktami pomiarowymi. Możemy wykreślić między nimi odcinek i założyć, że gdy postawimy nasz punkt na tej linii to będziemy mogli odczytać prawidłową wartość, ale któż mógłby nam zaręczyć, że akurat na tym odcinku prawdziwa zależność nie wije się wedle pewnej nieprostej linii, nie poddającej się opisowi przez równania? Na przykład takiej oznaczonej zieloną krzywą. Nikt nie może czegoś takiego przewidzieć, a jeśli nie wiemy dokładnie jaka jest tutaj zależność i jakiemu Y odpowiada jaki X to nie wyznaczymy zależności ani graficznie ani matematycznie zaś wynik który możemy otrzymać będzie obarczony błędem, który może być największym błędem w całej analizie. Dlatego właśnie najlepiej wyznaczyć krzywą przed właściwym badaniem i starać się aby stężenia analizowanych próbek w miarę możliwości mieściły się w odpowiednim zakresie.

Wprowadźmy jednak nieco więcej chaosu. Może się zdarzyć że nasz sprzęt jest stary i zdarzają mu się duże szumy, zafałszowujące wyniki w obie strony i gdy naniesiemy punkty na wykres otrzymamy taką rozsypkę:

No cóż, bywa i tak. Jeśli jednak faktycznie są to przypadkowe szumy, to pamiętajmy że przypadek szumi średnio statystycznie po równo w obie strony - zatem w tym obłoczku jest prawdziwa linia trendu, a tylko złośliwie ktoś po przesuwał część punktów nad i pod nią. W takiej sytuacji musimy albo zdać się na opcję "dodaj linię trendu" albo samemu wyznaczyć jakąś linię, która znajdzie się najbardziej pomiędzy punktami. Dobra linia powinna przechodzić przez możliwie najwięcej punktów oraz umiejscawiać się pośrodku między skrajami grupy, a także mieć w miarę możliwości tyle samo punktów nad co pod nią, jak w tym przypadku:

gdzie linia przechodzi wprawdzie tylko przez trzy punkty, ale ma równo po cztery nad sobą i pod.
Ale oczywiście - powiecie zaraz,  chyba łatwiej jest zlecić to Excelowi? Jak najbardziej, tylko że czasem rzucając mu surowe dane otrzymamy linię trendu zupełnie fantazyjną, jak na poniższym przykładzie:

Zdawałoby się że wyszłaby nam ładna linijka z małymi odchyleniami, ale jeden punkt ma wartość prawie dwa razy za dużą, dlaczego? A bo na przykład obluzował się kabelek przy elektrodzie, albo kuweta kolorymetru nie była przetarta i na drodze wiązki znalazła się rozpraszająca kropla. Tak się może zdarzyć, jeśli zauważymy rzecz w porę, będziemy mogli powtórzyć pomiar tej próbki, jeśli tego nie zrobimy pozostaniemy z bardzo dziwnym wynikiem.
Jedną z rzeczy które prowadzący bardzo tępili było takie właśnie bezrefleksyjne działanie, ślepe zawierzenie procedurze, jakie obrazuje powyższy wykres. Nie trzeba wielkiego doświadczenia aby zauważyć, że z linią trendu jest coś nie tak. Wprawdzie program wyrysował ją poprawnie i zgodnie z zasadą "najbardziej wypośrodkowanej linii" ale przecież leży na niej tylko jeden punkt a zupełnie pominięto kilka leżących na wyraźnej prostej. Niestety bywało (a nawet i mi dawniej się przydarzało) że uczeń zgodnie z procedurą w ćwiczeniu tworzył wykres, kazał rysować programowi absurdalny trend, potem równanie i z równania wychodziły mu wyniki z błędem rzędu 150% i więcej. I co teraz z tym zrobić?
Do śmieci. Jeśli widzimy że wynik jest absurdalnie za duży lub za mały i występuje sam jeden dziwak wśród innych normalnych, to pomińmy go jako błąd i wyrysujmy wykres dla pozostałych danych, z czego na przykład otrzymamy coś takiego:

I od razu lepiej. Z reguły w pomiarach posiadających bardzo dużo punktów pomiarowych takie przypadkowe szumy można eliminować odpowiednimi programami, należy jedynie określić jakiś przedział, w ramach którego wyniki uznaje się za błąd, na przykład zależność powinna być liniowa i punkty odbiegające od sąsiednich - poprzedniego i następnego - o więcej niż powiedzmy 5% są eliminowane, zaś te z mniejszym odchyleniem włączane i uwzględniane. W ten sposób wykres się nam wygładza a błąd zmniejsza.
Praktyka ta ma jednak swoją złą stronę - pod pozorem eliminowania punktów błędnych nieuczciwi badacze (i studenci) mogą dopasować dane do z góry powziętej tezy. Jeśli ktoś chce wykazać silną zależność na przykład między dawką leku a spadkiem odczuwalnego stopnia bólu głowy, może wyeliminować z części wykresu dolne punkty, z drugiej górne i prowadząc trend po punktach skrajnych wykazać silne działanie preparatu. Zwykle wykrywa się takie oszustwa przez dokładną analizę - jeśli na przykład w badaniu wykazano silną korelację między podlewaniem krzewów kawowych krowim moczem a spadkiem aflatoksyn w ziarnach, lecz zarazem jako błędne wyeliminowano 40% danych, to coś tu jest nie tak.

Może coś to pomoże.

ps. ponieważ ostatnio ten post miał spore zainteresowanie, dodałem praktyczny przykład postępowania.

Półtora roku, licencjat i inne zdarzenia

Jakiś tydzień temu minęło półtora roku od momentu założenia bloga. Cieszę się, że jak dotychczas nie straciłem ani chęci ani pomysłowości do tego aby wciąż pisać, choć w wakacje nie było łatwo zebrać się w sobie i skończyć rozpoczęte wpisy - liczba tych zaległych i nieukończonych sięgnęła już 10. Teraz więc może nieco statystyk

Ilość wejść na stronę wynosi właśnie 86 806, od czasu rocznicowej notki wzrost wyniósł zatem ok 58 tysięcy wejść. Średnia dzienna przeglądalność utrzymuje się na poziomie 150-200 wejść. Dwie najpopularniejsze nowe notki z tego okresu, to zarazem najbardziej popularne w ogóle. Pierwsza, zaplanowana jako krótka migawka z cyklu obrazków z laboratorium, to:
- Kiedyś w laboratorium 11. -  10 735 wejść, 15 komentarzy. Kwestia tego dlaczego herbata zmienia kolor po dodaniu cytryny okazała się najwyraźniej niezwykle interesująca. Kontynuując temat napisałem więc drugą o zdrwotności picia herbaty, która popularnością niewiele ustępuje tej pierwszej:
- Z cytryną czy bez? - 9889 wejść.
Dwie następne z tego okresu to:
- Ałun - 1670
- Chemik na miejscu zbrodni - próby analityczne na krew - 1055

Najczęściej na bloga wchodzono ze stron: wykop.pl, Blog de Bart, klikd.pl, Facebook (co jest o tyle ciekawe, że blog nie ma prezentacji na tym portalu) i NewChemistry.eu. Najczęstszym słowem kluczowym przez które odnaleziono stronę, było "Znane obrazy" - niewykluczone więc że skrobnę coś jeszcze na temat chemii malarstwa na przykładzie najsłynniejszych dzieł.
Jak widzicie wciąż nie wpuszczam na stronę reklam i nie zamierzam.

A co tam u mnie?

Zaliczyłem pracę licencjacką na temat "Katastrofy Jądrowe" pod kierunkiem dra hab. Krzysztofa Wojciechowskiego. Przyznam szczerze, że nie jestem z niej całkowicie zadowolony; konieczność zmieszczenia wywodów na kilkunastu stronach spowodowała, że musiałem pominąć niektóre kwestie dla mnie wprawdzie ciekawe, ale w zakresie tematu niezbyt ważne. W dodatku wybór tematu w mniejszym stopniu zależał ode mnie, zabrałem się bowiem dosyć późno za jego zaklepywanie i takie jak "Trójniciowe DNA w enzymach" czy "Stereochemia związków siarki" były zajęte gdy już się za to wziąłem.
Z zaliczeniami przedmiotów miałem trochę problemów (jak co roku zresztą) ale poradziłem sobie. Na sam koniec zaliczyłem jeszcze egzamin licencjacki, będący przepytką dotyczącą zagadnień jakich nauczano mnie przez ostatnie trzy lata. Na szczęście zaliczyłem go na 4+ i na dyplomie mam ocenę 4.

Jeśli chodzi o wybór studiów magisterskich, uznałem że właściwie nie ma powodu przenosić się gdzieś dalej i zostałem w Siedlcach. Wybrałem kierunek chemia organiczna, więc spodziewajcie się w następnych miesiącach relacji z co ciekawszych syntez. A cóż poza tym? Spędziłem całkiem miłe wakacje, porobiłem trochę planów i oczywiście nadal będę kontynuował pisanie Nowej Alchemii.

Zagadka egzaminacyjna

Coś z dydaktyki szkolnej.

Naszym prowadzącym na zajęciach z Chromatografii był profesor Bronisław Głód, naukowiec dużego doświadczenia a przy tym osobnik oryginalny. Jego sposób wykładania przedstawia się jako luźno ujęty w ramy tematyczne tok faktów i skojarzeń, w efekcie nie wiadomo czego się po nim spodziewać. Potrafił przez pół wykładu drążyć kwestię pojęcia "polarności" i odpytywać nas po kolei jak światło może się rozchodzić w próżni. O tym co tam różni wykładowcy robili na wykładach można by długo opowiadać, ja tu jednak podam coś z repertuaru zadań nieoczywistych, rzec by można podchwytliwych, jakie pojawiło się na końcowym zaliczeniu z wykładu:

W jakich warunkach chromatograficznych można otrzymać następujący wykres:

Polecenie sugerowało że jest to wykres otrzymany jakąś metodą i być może dlatego wielu na nim poległo. W innym zadaniach, już testowych, pojawiły się takie ostrzegawcze odpowiedzi jak "pytanie nie ma sensu bo..." (pojawiła się też odpowiedź "nie wiem"). W każdym razie gdy tylko się przyjrzałem ponaem że to jedno z tych nieoczywistych zapytań i pomyślałem, że na podchwytliwe pytania musi być adekwatna odpowiedź.

Napisałem zatem: "Należy użyć wehikułu czasu". A teraz popatrzcie i zastanówcie się czy miałem rację.