Svi smo čuli za kristale, a da li ste znali da u našoj kompaniji radi kristalografkinja Irena Petrović Prelević? Ona je glavni specijalista za mineraloška istraživanja na odeljenju za ispitivanje stena Laboratorije upstream Naučno-tehnološkog centra. 

Kristalografija je interdisciplinarna nauka koja koristi saznanja iz različitih baznih nauka, fizike, hemije, fizičke hemije, matematike, mineralogije i sve to kako bi ispitala strukturu nekog kristalnog materijala, odnosno kako su atomi raspoređeni i u kakvoj vrsti veze su u toj kristalnoj materiji.

- Za NIS je kristalografija jako bitna u geološkom smislu, ovde prevashodno ispitujemo mineraloški sastav ekstrahovanog nabušenog stenskog materijala. Određujemo mineraloški sastav celokupnog uzorka, a i posebno minerale glina koji su veoma važni u ovoj oblasti, ali su specifični i imaju karakterističnu strukturu. Radimo još i taloge koji se neminovno formiraju u opremi. Na primer, u nekoj pumpi se nataloži određeni materijal, kolege nam donesu uzorak, mi ga ispitamo i kažemo o kom materijalu se radi, pa oni tačno znaju čime treba da deluju da to otklone i da postrojenje opet počne da radi- pojašnjava nam Irena.

Informacije do kojih obradom prikupljenih materijala dolazi kristalograf bitne su, na primer, za kolege iz petrofizike, za istraživanje ležišta, jer oni dobijene podatke sklapaju u neku veću slagalicu.

- Do nas stiže kao puder sprašeni stenski materijal koji se pod blagim pritiskom stavlja u nosač uzorka. Takav jedan preparat se postavi u difraktometar, gde imamo rendgensku cev iz koje rendgendski zraci padaju na uzorak, odakle se difraktuje i beleži u brojaču impulsa. Analiza traje desetak minuta i onda dobijamo rezultat – difraktogram. Tu nije kraj, jer zatim sledi detaljna analiza difraktograma kada svaki pik biva dodeljen određenoj fazi. Na osnovu intenziteta pikova date faze određuje se njena zastupljenost u uzorku. To je rezultat koji je ovde potreban kolegama - objašnjava koleginica kristalograf.

Irena je pre Naučno- tehnološkog centra, u kojem je zaposlena od 2018. godine, radila kao asistent na Rudarsko- geološkom fakultetu, a bila je i gostujući naučni saradnik Instituta za hemiju i biohemiju Ernst Moritz Arndt Univerziteta u Grajfsvaldu i u Departmanu za istraživanje dragog kamenja Univerziteta Johanes Gutenberg u Majncu.

Ispitivala je margarine i kljove slonova

Tokom karijere radila i na rimskoj keramici za arheološka ispitivanja, ispitivala je margarine i analizirala zubni materijal iz kljova pustinjskih i prašumskih slonova, što najbolje pokazuje širinu primenjivosti ove nauke.

- Znamo svi za grafit i dijamant – grafit je tamne boje, neprovidan i prilično mekan, a za razliku od njega dijamant je providan, jako tvrd, najtvrđi mineral. U suštini i jedan i drugi su ugljenik, samo ugljenik i ništa više, ali su ti atomi ugljenika drugačije raspoređeni u strukturi. Kod dijamanta imamo kraće i jake veze, a kod grafita imamo neku slojevitu strukturu. Kada mi pišemo i kada grafit ostavlja trag na papiru, ustvari se slabe veze između slojeva kidaju. Zbog toga je kristalografija jako važna, jer vidimo koliko se razlikuju karakteristike čvrstog materijala u zavisnosti od toga kako su atomi raspoređeni - ističe naša sagovornica.

Ima još jedan primer interesantniji i slađi.

- Na primer – čokolada. Kakao maslac je glavni sastojak čokolade i on može da kristališe u šest različitih formi, ali samo u jednoj toj formi se polako topi u ustima i ima prijatan ukus, ali ona nije baš stabilna i nakon nekog vremena i na povišenoj temperaturi, ona prelazi u neku drugu formu. Svi smo imali prilike da vidimo kada se na čokoladi stvori bela skrama i kada ona u ustima deluje kao neki sitni pesak. Srećom, taj proces prelaska iz jedne forme u drugu nije tako brz, pa imamo prilike da uživamo u čokoladi pre nego što do njega dođe – objasnila je Irena.

Zanimljivi primeri kristalnih formi

- Hemijsko jedinjenje silicijum dioksid, primarni sastojak peska, u prirodi se pojavljuje u osam kristalnih formi (polimorfa), od kojih je najzastupljeniji kvarc. Svi oni naravno imaju različite osobine. Međutim, silicijum dioksid se pojavljuje i u nekoliko neiskristalisalih, amorfnih formi, kada je upravo ta neuređenost atoma zaslužna za osobine koje ima staklo – kaže Irena.

Ili primer kalcijum karbonata, tzv. kamenca, takođe veoma zastupljenog u našem svetu. On kristališe kao kalcit, aragonit i vaterit. Svi oni imaju veoma različite difraktograme, lako su prepoznatljivi rendgenu i kristalografiji.  To je veoma važno, jer ako nekome kažete da je u uzorku  kalcijum karbonata prisutan kao aragonit, onda će on znati i da je uzorak nastao pri povišenom pritisku i još mnogo drugih informacija, koje bi inače ostale nepoznate.

Kaže da nije imala velikih planova za sebe kada je upisivala fakultet, već se jednostavno vodila svojim sklonostima ka istraživanju. I nije pogrešila, jer i posle 35 godina rada, uživa u svom poslu.

- Svaki uzorak je priča za sebe, od svakog morate da napravite jednu dobru slagalicu. To što znam da neko čeka moje rezultate je jako motivišući faktor, jer se na fakultetu bavite čistom naukom, a ovaj rad je upotrebljiv u praksi i imate osećaj da ste korisni – napominje Irena.