Хімія навколо нас

За 4,6 млрд. років існування нашої планети встановилася рівновага, і життя

на Землі виникла і розвинулась  при певному рівноважному складі атмосфери.

Проте інтенсивний розвиток надзвукової  авіації починає надавати вплияніе

на створилося в атмосфері рівновагу. Оскільки надзвукові літаки

призначені для польотів в стратосфері, верхня межа якої підходить до

«Озоновому» прошарку, то з'являється  небезпека впливу надзвуковий техніки  на

цей шар. При згорянні палива в двигунах літаків в досить великих 

кількостях утворюються оксиди азоту.

Іншим джерелом небезпеки озоновому  шару є фторхлорметани (головним

чином CF2CI2 і CFCl3). Ці

речовини широко використовують у  балонах в аерозольній упаковці, а також у 

Як хладоагентов в промислових  і побутових холодильниках.

Косметичні засоби.

У світі вважається, що серед найбільш прибуткових галузей промисловості  на

од ¬ ному з перших місць стоїть косметична. Спостереження показують, що якщо

потрібно, то жінки можуть відмовити  собі в чому, тільки не в тому, що зробить 

їх хоча б трішки гарнішим.

Мистецтво косметики сягає в  далеке минуле. Так, під час розкопок знайдено

єгипетські мумії, нігті яких розфарбовані. У усипальницях єгипетських пірамід 

виявлені натуральні фарби і  косметичні інструменти, різні плитки

для приготування суміші фарб і рум'ян, посудини для зберігання мазей і олій.

Знайдено письмовий документ - папірус  Еберса, в якому викладені косметичні

правила і рецепти. Його написання  відносять до п'ятого тисячоліття  до нової ери.

Давні рукописи свідчать, що вже тисячі років тому жінки Сходу

підфарбовували повіки у блакитний  колір найтоншої пилком з товченої бірюзи. Бірюза -

це природний мінерал, що має  склад СuА16 (РО4)

4 (ОН) 8 ∙ 4Н2О. 

З незапам'ятних часів для підфарбовування  брів використовувався м'який природний 

мінерал - сурм'яний блиск Sb2S3. У російській мові

був вираз «сурьми брови». Сурм'яний блиск поставлявся в різні країни

арабами, які називали його стибію. Від цього назва ¬ ня і пішло  латинське 

стібіум, означало в давнину не хімічний елемент, а його сульфід  Sb

2S3. Природний сурьмяний блиск має колір від сірого до

чорного з синьої або райдужної  мінливістю.

Достовірно відомо, що в Росії  косметичні фарби застосовувалися  в кінці 

XVI і особливо широко в XVII ст.

Промисловість випускає перламутрові губні помади і креми, а також  шампуні з 

перламутровими блисками. Перламутровий  ефект в косметичних засобах 

створюється солями вісмуту ВiOСl і BiO (NO3) або

тітанірованной слюдою - перламутровим  порошком, що містить близько 40% ТiO

2. Давно відомі перлинні або  іспанські білила. Їх основним 

компонентом є BiO (NO3) 2,

утворюється при розчиненні нітрату  вісмуту Bi (NO3) із в

воді. У косметиці ці білила використовують для приготування білого гриму.

Для створення спеціальних косметичних  засобів (гримів) застосовують оксид  цинку 

ZnO, одержуваний прокаливанием основного карбонату (ZnOH) 2CO

3. У медицині її використовують у присипки (в якості в'яжучого,

підсушуючу, дезинфікуючого засобу) і  для виготовлення мазей.

Косметичні декоративні пудри - многокомпо ¬ нентний суміші. У  них входять:

тальк, каолін, ZnO, TiO2, MgCO3,

крохмаль, цинкові і магнієві солі стеаринової кислоти, а також органічні та

неорганічні пігменти, зокрема  Fe2O3. Тальк

надає пудрі сипкість і ковзний  ефект. Його недоліком є 

здатність вбиратися в шкіру  і надавати жирний блиск. Тим не менш, до складу

пудр він входить в кількості  до 50-80%. Каолін має високу

покриваністю і здатністю вбирати  надлишок жирових виділень шкіри. Його

підвищена гігроскопічність сприяє злежуваності і нерівномірному

розподілу пудри на шкірі, тому каолін вводять не більше 25%.

Оксиди цинку і титану мають  гарну покриваністю. Крім того, оксид цинку

володіє антисептичними властивостями  і тому одночасно виконує роль

дезинфікуючої добавки. Ці оксиди вводять  в пудри до 15%. У великих 

кількостях вони призводять до сухості  шкіри. Крохмаль надає шкірі бархатистоость, а 

завдяки стеарат цинку та магнію пудра добре утримується на шкірі і робить

її гладкою.

Компактна пудра на відміну від  розсипний містить сполучні добавки:

натрийкарбоксиметилцеллюлозу, вищі жирні кислоти, воски, багатоатомні

спирти та їх ефіри, мінеральні та рослинні олії. Вони дозволяють отримувати

при пресуванні брикети певної форми, які зберігають міцність при 

тривалому вживанні.

У побуті в якості дезинфікуючого і відбілюючого засоби широко використовують

розчини (3, 6, 10%-ві) пероксиду водню. Більш концентрований - 30% -

ний розчин пероксиду водню - називають  пергідролем, Пероксид водню -

нестійке (особливо на світлі) хімічна  сполука. Воно розкладається на

воду і кисень:

2Н2О2 = 2Н2О + О2 

У момент утворення кисень знаходиться  в атомарному стані і лише потім

переходить в молекулярний:

2О = О2 

Атомарний кисень має особливо сильним  окислювальним властивістю.

Завдяки йому розчини пероксиду  водню руйнують барвники та

відбілюють тканини з бавовняних і вовняних тканин, шовк, пір'я, волосся.

Здатність пероксиду водню знебарвлювати волосся використовують в косметиці.

Вона заснована на взаємодії  атомарного кисню з барвником 

волосся меланіном - сумішшю складних органічних речовин. При окисленні  меланін 

переходить в безбарвне з'єднання. Слід пам'ятати, що пергідроль викликає

опіки шкіри і слизових оболонок.

В даний час для фарбування волосся  є великий асортимент різних

органічних барвників.

Іноді ж для цієї мети застосовують солі срібла, міді, нікелю, кобальту,

заліза. У такому разі фарбування волосся здійснюють за допомогою двох розчинів.

Один з них містить солі даних  металів: нітрати, цитрати, сульфати або 

хлориди, а другий - відновники: пирогаллол, танін та ін При змішанні

цих розчинів іониметалів відновлюються  до атомів, які й 

осідають на поверхні волосся.

Найбільш поширений лак для  нігтів представляє розчин нітроцелюлози  в 

органічних розчинниках. Нітроцелюлозу  отримують нитрованием целюлози

(Бавовняної або деревної) сумішшю  азотної та сірчаної кислот. Вона  є складним 

ефіром азотної кислоти і характеризується загальною формулою [С6Н

7О2 (ОН) 3-X (ОNO2) X]

N. Як розчинники використовують аміловий ефір оцтової кислоти,

ацетон, різні спирти, етиловий ефір, а також їх суміші. У лак додають 

пластифікатори - касторове масло  або інші екстракти, які перешкоджають

знежиренню нігтів і охороняють їх ламкість.

 

 

Хімія в землеробстві

 

Земля як планета сонячної системи  існує близько 4,6 млрд. років. Вважають,

що життя на ній зародилася 800-1000 тис. років тому. Вчені виявили  сліди 

діяльності первісної людини, вік яких оцінюється 600-700 тис.

років. Ера землеробства налічує  всього лише 17 тис. років.

За багатомільйонні епохи вода, повітря, а потім і живі організми  руйнували і 

подрібнювали кам'яні породи земної кори. Відмираючи, живі організми утворювали

перегній або, як його називають  учені, гумус. Він змішувався з подрібненою 

породою, склеював і цементував її. Так зароджувалася грунт на нашій  планеті.

Перша грунт послужила основою  розвитку подальших більших рослин,

які, у свою чергу, сприяли новому прискореному утворенню

гумусу. Ще з великим прискоренням процес грунтоутворення став протікати  з 

появою тварин, особливо населяли грунтовий шар. Перетворенню

органічної речовини в гумус  сприяли різного роду бактерії.

Освіта і розпад органічних речовин у грунті вважається головною причиною

грунтоутворення.

Таким чином, грунт складається  з мінеральної та органічної (гумусу) частин.

Мінеральна частина складає  від 90 до 99% і більше від усієї  маси грунту. У її <BR /> складу входять майже всі елементи періодичної системи Д. І. Менделєєва

Грунт як іонообмінник з катіонів «заряджена» головним чином іонами кальцію 

Са2 +, в меншій мірі - магнію Mg2 + і ще в

Щонайменше іонами амонію NH

, Натрію Na + і калію К +. Іони кальцію

Са2 + і магнію Mg2 + сприяють підтримці

міцної струк ¬ тури грунту. Під  структурністю грунту працівники сільського

господарства розуміють її здатність  розпадатися на окремі грудочки. Іони До

+ Або NH

і особливо Na +, навпаки, сприяють руйнуванню структурних

агрегатів грунту і посилюють вимивання гумусу і мінеральних речовин. У вологому

стані така грунт стає липкою, а  в сухому - перетворюється на брили, не

піддаються обробці (солонець). Випливає з такого грунту вода має колір 

чайного настою, що вказує на втрату гумусу.

Важливе значення відіграє хімічне зв'язування грунтом аніонів деяких кислот.

Нітратні NO

і хлоридні Сl

аніони не дають нерозчинні сполуки  з катіонами, зазвичай містяться  в 

грунті.

Навпаки, аніони фосфорної, вугільної, сірчаної кислот утворюють з іонами кальцію

малорозчинні сполуки. Це і обумовлює  хімічну поглинальну 

здатність грунтів.

Гній.

У гною в середньому міститься 0,5% зв'язаного  в хімічні сполуки азоту,

0,25% фосфору і 0,6% калію. Зміст  цих поживних 

елементів залежить від виду худоби, характеру згодовуваних кормів, від виду

підстилки та інших факторів. Крім азоту, фосфору і калію гній містить  всі 

елементи, включаючи і мікроелементи, необхідні для життя рослин. В  якості

підстилки використовують солому, тирсу, але найкращою вважається торф. Підстилка

дозволяє краще зберігати в  гною поживні речовини.

Мінеральні добрива.

У світі мінеральні добрива почали застосовувати порівняно недавно.

Ініціатором і активним поборником їх використання в землеробстві був  німецький 

хімік Юстус Лібіх. У 1840 р. він випустивмул у світ книгу «Хімія в додатку до

землеробства ». У 1841р. за його почином  в Англії була побудована перша 

суперфосфатная установка. Калійні  добрива почали виробляти в 70-х  роках 

минулого століття. Мінеральний  азот в той час поставлявся в грунт із чилійською

селітрою. Слід зазначити, що в даний  час вважають раціональним

вносити в грунт фосфорні, калійні  і азотні добрива у відношенні

поживних речовин, приблизно рівному 1:1,5:3.

Азотомісткі мінеральні добрива поділяють  на аміачні, нітратні і

амідні. До першої групи відноситься  сам аміак NНз (безводний і водні

розчини) та його солі - перш за все  сульфат (NH4) 2SO

4 і хлорид амонію NH4CI. До другої групи селітри:

натрієва NaNO3, калієва KNO3 і

кальцієва Ca (NO3) 2. Промисловістю також

випускаються аміачно-нітратні добрива, наприклад аміачна селітра  NH

4NO3. До амідних добрив відносяться ціанамід кальцію

СаСN2 і сечовина (карбамід) NH2CONH2

. Для зменшення пилення ціанаміду  кальцію часто до нього додають  до 3%

нафтових масел. У результаті таке добриво має запах гасу. Ціанамід

кальцію при гідролізі дає аміак  і карбонат кальцію:

СаСN2 + 3H2O = СаСОз + 2NH3

Природа створила багато комор фосфорної  сировини, у тому числі і в нашій  країні.

Ці комори складаються з апатитів і фосфоритів. У групі мінералів під загальним

назвою апатити найбільш поширені фосфати складу Са5

Х (РО4) з, де X = F

, Cl, ВІН

. Відповідні мінерали називають  фторапатитом, хлорапатітом,

гідроксідапатітом. Найбільш поширений  фторапатит. Апатити входять до складу

вивержених магматичних порід. Осадові породи, в яких міститься  апатит

з включеннями частинок сторонніх  мінералів (кварцу, кальциту, глини  та ін),

називають фосфоритами.

В організмі рослин калій регулює  процес дихання, сприяє засвоєнню 

азоту і підвищує накопичення білків і цукрів у рослинах. Для зернових

культур калій збільшує міцність соломи, а у льону і конопель підвищує

міцність волокна. Калій підвищує стійкість озимих хлібів до морозів  і до

перезимівлі та овочевих культур до ранніх осіннім заморозків. Недолік калію в

рослин проявляється на листках. Їх краї набувають жовту і темно-

коричневе забарвлення з червоними  цяточками.

Інші макроелементи, що входять  до поживні речовини.

Як вже було зазначено, грунту швидше за все виснажуються азотом, фосфором і

калієм. Крім них рослинам необхідні  в досить великих кількостях і 

інші хімічні елементи: кальцій, магній, сірка, залізо. Їх вміст у 

грунтах часто близько до потреб рослин та їх винос з товарною продукцією

відносно невисокий.

Мікродобрива.

Мікродобривами називають поживні речовини, які містять хімічні

елементи, що споживаються рослинами  в дуже малих кількостях. У даний 

час виявлено біологічну роль в житті  рослинних і тваринних організмів

бору, міді, марганцю, молібдену та ін Добрива, що містять ці

мікроелементи, отримали відповідні назви.

 

 

Свіча і електрична лампочка

 

В даний час покупка свічки доступна кожному майже так само, як сірники.

Однак так було далеко не завжди. На початку минулого століття на Русі свічки

цінувалися дуже дорого і в будинках простих людей зазвичай горіла скіпа чи

лампада з олією. Гасові лампи з'явилися  пізніше. Про щедрість людей судили

по тому, якого розміру свічку запалював людина при відвідуванні церкви.

У минулому столітті виробництво свічок було розвинутою галуззю промисловості.

Існували описи технологій виробництва  та їх хімічної сутності. У