«Химия – это область чудес,
в ней скрыто счастье человечества»
М. Горький.
Что же такое химия? Химия – это наука о веществах, её называют «индустрией чудесных превращений». Это одна из наук о природе, об изменениях, происходящих в природе. Сама природа является объектом естествознания,а химия относится к естественным наукам. Она тесно связана с физикой, биологией, геологией и другими науками о природе. Велика роль химии практически во всех сферах деятельности человека. Она настолько пронизывает всю нашу жизнь, что современный человек просто не может быть с ней не знаком. Благодаря работам учёных и специалистов-практиков химия достигла огромных результатов, но многое предстоит ещё исследовать.
1.1 История химии
Химия – очень древняя наука. Химическое производство существовало уже за 3-4 тыс. лет до н.э. В древнем Египте умели выплавлять из руд металлы, применяли золото, серебро, производили стекло, керамику, краски, духи. Первыми учеными-химиками были египетские жрецы (бальзамирование и изготовление стойких красок).
Происхождение слова химия от слова «Хеми» - черный, тайный. От слова «Хюма» - литьё. От слова «Хёми» - Египет. От слова «Химевсис» - смешивание. От слова «Ким» - золото.
Развитие химии в России связано с работами М .В. Ломоносова. В 1748 г. он сформулировал важнейший закон химии – закон сохранения массы. Значительный вклад в развитие химии внесли выдающиеся русские ученые – А.М. Бутлеров и Д.И. Менделеев. А.М. Бутлеров в 1861 г. создал теорию строения органических веществ. Д. И. Менделеев в 1869 г. открыл Периодический закон и на его основе создал Периодическую систему.
Учение Аристотеля явилось идейной основой развития отдельной эпохи в истории химии – АЛХИМИИ. Алхимия – это темная, дьявольская наука. В средние века жили люди, которые много времени проводили в небольших лабораториях, получая различные вещества. Это были алхимики. Алхимики пытались превратить металлы в золото. Цари и короли держали их при своих дворах. Но им не повезло - они не научились превращать металлы в золото и алхимию запретили, а алхимиков обвиняли в колдовстве и сжигали на кострах.
Науку запретить нельзя, поэтому ученые отбросили от слова «алхимия» - «ал» и получили новое название «химия». Так называется наука, изучающая окружающие нас вещества, а также их свойства и превращения.
Развитие химии продолжается и в настоящее время.
1.2. Что такое химия.
Химия – одна из наук о природе, об изменениях, происходящих в ней. Она изучает из каких веществ состоит тот или иной предмет. Химия – наука удивительная! Как только человек рождается, он попадает в мир химических веществ.
Первый вздох и вот уже в лёгких смесь газов, первый глоток материнского молока и самый главный шедевр биохимической эволюции – белок начинает работать в организме малыша.
Наш организм – «химический реактор», ведь он превращает одни вещества в другие и при этом выделяется энергия для жизни. Она нужна для нас всех.
1.3. Химические явления в природе и в жизни человека
Окружающий нас мир состоит из химических элементов: мебель, одежда, книги, краски. О некоторых химических элементах мы уже слышали: железо, золото, серебро, йод, водород, кислород, кальций и другие.
На нашей планете больше всего кислорода (О). Одних элементов в природе очень много, других совсем мало. Больше всего на свете водорода (Н) и гелия (Не). Из этих химических элементов почти целиком состоит Солнце, далёкие звёзды, кометы…
А почему трава зелёная? Потому, что в каждой травинке есть химическое соединение – хлорофилл, благодаря которому растения дышат и растут.
Почему соль солёная? Потому, что в ней есть натрий (Na) и хлор (Cl), который попадая на слюну образуют раствор с особым привкусом.
А химический элемент железо (Fе) есть не только в гвозде или машине, но и в воде, в земле, в деревьях и даже в организме человека. В крови человека есть частички железа (Fе), но они так малы, что увидеть их можно при помощи микроскопа.
А если хочется скорее вырасти – потреблять нужно химический элемент кальций (Са). Его много в молоке и в молочных продуктах. Даже настроение человека, его здоровье, во многом зависят от присутствия некоторых химических элементов в организме. Химический элемент магний (Mg) влияет на работу сердца. Он содержится в абрикосах и персиках.
Химическое явление в природе – это процесс, в результате которого из одних веществ образуются другие. При химических реакциях исходные вещества превращаются в другие вещества, обладающие другими свойствами.
В мире ежедневно происходит множество удивительных, прекрасных, а также опасных и пугающих химических явлений. Из многих человек научился извлекать пользу: создает строительные материалы, готовит пищу, заставляет транспорт перемещаться на огромные расстояния и многое другое.
Без многих химических явлений не было бы возможным существование жизни на земле: без озонового слоя люди, животные, растения не выжили бы из-за ультрафиолетовых лучей. Без фотосинтеза растений животным и людям нечем было бы дышать, а без химических реакций дыхания этот вопрос вообще не был бы актуальным.
На кухне можно рассмотреть еще несколько любопытных химических явлений например,образование накипи в чайнике. А без другого химического явления не было бы вкусных маминых пирогов и булочек: речь о гашении соды уксусом.
Свечение ночного моря. Голубой свет газовой горелки. Слабое белесое свечение гнилого дерева в лесу. Светящийся фосфор. Во всех этих случаях свечение возникает за счет энергии химической реакции. Отсюда — название явления: хемилюминесценция, т. е. химическое свечение.
2.1. Химия и вещества
Что такое вещество? Любой предмет, существо или явление состоят из маленьких частиц -молекул. А множество молекул образуют вещество.
В твердом веществе молекулы плотно прижаты друг к другу, между ними существует сильное притяжение.
Жидкость - это состояние вещества, при котором молекулы чувствуют себя более свободными, могут двигаться с места на место.
Газообразное вещество - это вещество, в котором частицы движутся свободно, хаотично.
Вокруг нас громадное количество полезных и вредных веществ! Например, в природе есть природные вещества, то есть те, которые были созданы без участия человека. Это – вода, кислород, углекислый газ, камень, древесина и другие.
Есть вещества, созданные человеком. Они называются искусственными веществами. Это – пластмасса, резина, стекло и другие.
Хотя я ещё не изучаю химию в школе, но мне уже известно такое распространённое вещество в природе, как вода (H2O). Это вещество может иметь три агрегатных состояния – жидкое, твёрдое, газообразное. На кухне я и проследила за всеми ее состояниями.
Разобраться с бесчисленными полезными и вредными веществами, узнать их строение, свойства, роль в природе – одна из задач химии. Она нужна всем людям – строителю, фермеру, врачу, домохозяйке, повару и врачу.
2.2 Химия на кухне и в быту
У нас дома химические препараты и вещества! Эти препараты и вещества есть и в большом количестве в каждом доме. Они выпускаются нашей промышленностью в твёрдом, жидком, порошкообразном и других видах. Без них современный человек не представляет своей жизни, так как они помогают ему.
Химия на кухне необходима, прежде всего, для здоровья человека т.к. именно на кухне мы проводим половину жизни.
На кухне все нужно содержать в чистоте и порядке, потому что в антисанитарных условиях можно получить кожные заболевания и даже привести к отравлению. Поэтому здесь нужно постоянно наводить порядок:
· Кухонный стол нужно протирать перед и после каждого приема пищи;
· Протирать поверхность стола лучше всего тряпкой, предварительно смоченной в мыльной воде с добавлением уксусной кислоты;
· Для мытья посуды наиболее эффективны жидкие средства для мытья посуды, такие как AOS, Sorti и т.д., обладающие высокой мылкостью;
Химия в ванной тоже подразумевает чистоту т.к. в ванне мы наводим гигиену тела.
Для того чтобы отчистить ванную необходимо использовать хлорсодержащие вещества, очищающие порошки (Пемо-люкс, Сода эффект и т.д.). Для того чтобы навести гигиену тела, человек использует множество химических веществ — это всевозможные шампуни, гели для душа, туалетные мыла, крема для тела, всевозможные лосьоны и т.д. Для стирки также используются химические вещества, это порошки (Тайд, Ариэль, Миф и т.д.).
Особое внимание хотелось бы обратить на косметику. Ведь косметика – это тоже химия, которой люди пользуются ежедневно. К химической косметике относят помады, пудру, тени, туши, карандаши для подвода глаз, губ, тональный крем и многое другое.
Раскрыв кухонный шкаф, мы увидим уксус, пищевую соду, растительное масло, сахар, муку, соль, молоко, крахмал.
Ничего химического, скажите вы, здесь нет. Обычные продукты питания.
Но не тут – было! Это настоящие химические вещества, с помощью которых на нашем столе появляются вкусные, питательные и полезные блюда. У этих веществ даже есть химические названия.
Например:
соль – это хлорид натрия;
пищевая сода – гидрокарбонат натрия;
уксус – уксусная кислота;
сахар – сахароза;
крахмал – полисахарид;
молоко – лактоза.
Сплошная химия!
А также к химическим препаратам можно отнести: кислоты ( щавелевая, лимонная и т. д.), щелочи (гашеная известь, нашатырный спирт), соли (поваренная, питьевая сода, марганцево-кислый калий), растворы и растворители (бензин, ацетон, глицерин), минералы (мел, гипс, известняк), полимерные материалы (пластмассы, полиэтилен, полипропилен), волокнистые материалы (капрон; лавсан).
Таким образом, химия повсюду. И в предметах, которые нас окружают, и в производимых в повседневной жизни действиях (например, приготовление пищи или мытье волос), и, наконец, внутри самих людей.
2.3 Интересные факты
Порох был изобретен в Китае и долгое время использовался только в мирных целях — для салютов и фейерверков. Спички были созданы случайно: в 1827 году аптекарь Джон Уокер забыл палочку, покрытую химической смесью, которая засохла. Пытаясь отчистить палочку, английский химик провел ей по полу, в результате вспыхнул огонь. Практичный англичанин тут же понял, как можно применить свое изобретение. К случайным открытиям также можно отнести: антибиотики (Александр Флеминг), небьющееся стекло (Эдуард Бенедиктус), фосфор (алхимик Бранд Хенниг пытался получить золото из… человеческой мочи). Также случайно были открыты: вулканизированная резина (Чарлзом Гудьиром), йод (кот фармацевта Бернара Куртуа разбил приготовленные для опыта бутылки, в результате реакции на полу остался кристаллизованный йод). Заменитель сахара сукралоза: студент Шашикант Пхаднис плохо понял команду профессора и попробовал вещество, приготовленное для опыта (анг. test и taste звучат почти одинаково, но имеют абсолютно разные значения). И таких примеров немало.
3.1. Шутки и фокусы
Даже маленькие дети знают, что если втянуть воздух из шара с гелием, то изменится голос.
Существует металл, очень похожий на алюминий – галлий. Но только при температуре ниже 28 градусов – иначе он начинает плавиться. Химики часто шутят над своими друзьями с помощью растворяющихся ложек. Такая ложка сделана из галлия, и, попадая в горячий чай, она начинает плавиться.
Чтобы создать большое количество пены, можно в водный раствор соды добавить хлорной извести.
Цвет лепестков белых роз можно изменить при помощи нашатыря: нужно опустить в него стебли.
Провести фокус можно и с мармеладными червячками. Если их пропитать содовым раствором, а затем опустить в уксус, червячки начнут дергаться и шевелиться.
3.2. Опыт "Извержение вулкана"
Нам понадобится: сода, красная или оранжевая краска, вода, моющее средство, уксус.
Чтобы создать «вулкан», нужно соорудить из картона конус, склеить его скотчем и отрезать острый его конец. На бутылку нужно одеть конус и облепите его сверху коричневым или любым темным пластилином, имитируя вид горы. Эту конструкцию ставим на большую тарелку. Через горлышко в бутылку, что стоит внутри конуса, нужно засыпать соду, краску красного цвета, каплю средства для мытья посуды и долить воды. Размешать эту смесь внутри емкости, а потом долить туда немного уксуса. Когда бурная химическая реакция начнется, вулкан будет «извергаться» красной «лавой» из пены! (приложение рис.1)
3.3.Опыт "Самонадувающийся шарик"
Нам понадобится: воздушный шарик, пластиковая бутылка, бытовая воронка, уксус, пищевая сода.
Заполняем бутылку уксусом на 1/3. Ставим воронку и засыпаем в бутылку 3-4 чайных ложки пищевой соды. Теперь быстро натягиваем воздушный шарик на горлышко и наблюдаем, как он надувается без чьей-либо помощи! После того, как шарик надуется, снимаем его с бутылки, завязываем и потираем о синтетическую ткань. Благодаря этому шарик поднимется к потолку и держится там несколько часов! (приложение рис.2)
3.4. Опыт "Секретное послание"
Нам понадобится: молоко, ватные палочки, лист бумаги.
Наливаем молоко в небольшую мисочку, мокаем в него ватную палочку и пишем ею на листе бумаги. Молоко высохнет и на бумаге ничего не будет видно, но с помощью духовки или утюга ее можно будет проявить! Для этого достаточно прогладить лист или подержать в тепле некоторое время. (приложение рис.3)
3.5. Опыт "Йод - индикатор содержания крахмала"
Нам понадобится: свежая картошка, кусочки, яблока, хлеба, стакан с разведенным крахмалом, стакан с разведённым йодом, пипетка.
Разрезаем картофель на две части и капаем на него разведенный йод – картошка синеет. Затем капаем несколько капель йода в стакан с разведенным крахмалом. Жидкость тоже синеет. Капаем с помощью пипетки растворенный в воде йод на яблоко, хлеб, по очереди.
Наблюдаем: Яблоко — не посинело вообще. Хлеб – посинел очень сильно. Эта часть опыта показывает наличие крахмала в различных продуктах.Крахмал, вступая в реакцию с йодом, дает синюю окраску. Это свойство дает нам возможность выявить наличие крахмала в различных продуктах. (приложение рис.4,5)
3.6 Опыт "Фараоновы змеи"
Для опыта понадобятся: таблетки глюконата кальция, пламя свечи.
Подносим таблетку глюконата кальция к пламени свечи, нагреваем. . Из таблетки поползет серая змея. (приложение рис.6)
3.7. Опыт "Лавовая лампа"
Нам понадобится: соль (или шипучая таблетка), водопроводная вода, растительное масло, несколько пищевых красителей, большой прозрачный стакан.
Заполняем на 2/3 стакан водой. Выливаем масло в стакан. Масло будет плавать на поверхности воды. Добавляем несколько капель различных красителей к воде и маслу. Медленно высыпаем 1 чайную ложку соли (или шипучую таблетку) в стакан с водой и маслом. Наблюдаем, что происходит с масляной и водной смесью. (приложение рис.7,8,9)
3.8. Опыт "Седой шоколад"
Нам понадобится: стакан с водой, кисточка, плитка шоколада.
Кистью наносим на шоколад воду. Затем заворачиваем шоколад в фольгу и помещаем в холодильник. Через неделю достаем шоколад из холодильника. На поверхности шоколада появился седой налет. Это выступили кристаллики сахарозы, т.к. вода их притягивает.
Запах книг
Запах старых книг
- толуол — сладковатый запах,
- ванилин — запах ванили,
- 2-этилгексанол — цветочный запах,
- этилбензол — сладковатый запах,
- бензальдегид — миндальный запах,
- фурфураль — миндальный запах.
Запах новых книг
Запах разных новых книг очень сильно отличается друг от друга. На него оказывает влияние состав типографской краски и клеевых композиций, а также способ отбелки бумаги. Наиболее распространённым типографским клеем сейчас является сополимер этилена и винилацетата. Для отбелки бумаги используется много способов — хлорный, перекисный, озоновый, и вещества для отбелки могут разлагать целлюлозу с образованием характерных летучих веществ.
Резюме
Какого-то отдельного вещества обеспечивающего запах книг, как новых, так и старых, нет. Запах любой книги определяется сочетанием сотен и тысяч летучих органических веществ, некоторые из которых формируются при хранении из-за процессов разложения, а некоторые своим происхождением обязаны особенностям производства. Некоторые вещества (например, фурфураль) могут использоваться для оценки возраста книги и её состояния.
Может ли вода гореть?
Вода состоит из атомов молекул кислорода и водорода. Поскольку всякое соединение с кислородом свидетельствует о способности вещества к горению, вода не является исключением. Таким образом, вода представляет собой удивительного свойства соединение, уже «сгоревшее».
Встречалось ли вам когда-либо такое явление, как горящая вода? Оказывается, если создать условия высокой температуры, достигающей нескольких тысяч градусов, вода, попадая в эпицентр огня, начинает распадаться на молекулы кислорода и водорода, участвующих в горении. Именно это учитывается пожарными, когда они принимаются за тушение горящего пластика, топлива, которые нагреваются до высочайшей температуры. В таких случаях пожарные прибегают к тушению огня сильной пеной. Известно также, что в устройстве самолетов, в двигателях турбин предусматриваются специальные распылители, которые впрыскивают в очаг локального возгорания распыленную воду. Так создается форсажный режим, за счет которого увеличивается сгорание в камере, а также возрастают обороты и мощность турбин. Такие меры считаются временными, они применяются лишь в период разгона и взлета самолета.
Таким образом, вода имеет свойство не только гасить огонь, но и гореть при некоторых условиях.
Самый сильный яд
В природе существует огромное количество веществ, которые с одной стороны являются опасными для здоровья, с другой – помогают излечить различные заболевания. Все зависит от их количества и концентрации. При воздействии ядов в достаточно малых количествах некоторые из них помогают излечиться от самых опасных заболеваний, без всяких патологий и последствий.
Самый сильный яд
Яды бывают достаточно разнообразные: одни мгновенно убивают человека, воздействие других же очень медленное, постепенно приводящее к летальному исходу для организма. Некоторые даже причиняют сильные боли и ужасные мучения. Существует их огромное множество, в статье указаны наиболее опасные. Настолько опасные, что сложно даже определить какой яд самый сильный.
Цианид
Синильная кислота и ее производные являются очень опасным веществом для организма человека. Совсем небольшое количество его способно мгновенно убить живой организм. Однако противостоять ему может сахар, он является противоядием.
Яд сибирской язвы
Бактерии, которые вызывают это опасное для жизни человека заболевание, относятся к семейству Bacillus anthracis. Они поражают здоровые клетки, приводя их к гибели. Если у человека наблюдается кожная форма болезни, то в 20% приводит к летальному исходу. При поражении кишечной формой сибирской язвы умирает 50% пострадавших. Легочная форма практически не оставляет шансов больному выжить, врачам удается спасти лишь 5%.
Зарин
Это вещество получилось в результате попыток синтезировать пестициды. Очень опасен, при попадании его в организм человек испытывает сильные мучения, которые в конечном итоге приводят к смерти. Данный яд долгое время применялся в роли химического оружия, пока в 90-е годы не прекратили его производство. Но в настоящее время все равно применяется террористами и военными.
Аматоксины
Данные вещества содержатся в грибах мухоморах. Симптомы после попадания яда в организм человек может только почувствовать только часов через 10 или вообще на следующий день. Аматоксины губительно сказываются на всех органах, поэтому в большинстве случаев отравление приводит к летальному исходу. Если человеку удалось выжить, то всю оставшуюся жизнь его будут мучить боли, которые возникают из-за поврежденных этими веществами внутренних органов.
Ртуть
Этот яд проникает во все внутренние органы человека. Ртуть имеет свойство накапливаться, поэтому при незначительном ее попадании очень медленно отравляет организм. При отравлении этим веществом у человека нарушается нормальная деятельность нервной системы, наступает сильное психическое расстройство.
Стрихнин
Его обнаружили химики еще в 19 веке. Получают это ядовитое вещество из орехов чилибухи. Большое его количество приводит к сильнейшему отравлению. Впоследствии наступает медленная смерть, при этом человек сильно мучается, и у него начинаются судороги. Если использовать стрихнин в незначительном количестве, то он является отличным средством для лечения паралича. Еще одно полезное свойство в том, что это вещество ускоряет обмен веществ.
Тетродотоксин
Этот яд содержится в японской рыбе, которая называется фугу. Также отмечено его содержание в икре и коже животных, которые обитают в воде в тропическом поясе, а также зарегистрировано его наличие в икре калифорнийского тритона. Врачам не всегда удается вылечить человека после попадания этого яда внутрь, и процент смертности высокий. Однако большинство людей все равно предпочитают попробовать данный деликатес – блюда из фугу. Но даже самый опытный повар не застрахован от того, что приготовленной им рыбой не отравятся посетители.
Ви-Экс
Этот яд используют военные как химическое оружие. Оно парализует организм человека, а также вызывает нервное расстройство. Если человек вдохнул его пары, или вещество попало на кожу, то меньше чем через час наступает мучительная смерть.
Рицин
Получают из растений. Очень опасными являются его крупинки, которые при попадании в дыхательные пути подвергают опасности жизнь человека. Он умирает, если данное вещество попало в кровь. Очень мощное, сильнее даже цианида, и только лишь из-за технических проблем не получилось применять его в качестве химического оружия массового поражения. Но все-таки этот яд используют военные и террористы.
Токсин ботулизма
Вырабатывается бактериальными клетками Clostridium botulinum, которые очень опасны для здоровья и жизни человека. При воздействии их на организм развивается ботулизм. Этот яд широко применяется в медицине: его в небольших количествах добавляют в медицинские препараты, а также он получил широкое применение при операциях, в которых используют «Ботокс». Пожалуй, ботулотоксин — самый сильный яд для человека. Описанные в статье яды губительно сказываются на организме, вызывая в большинстве случаев летальный исход. А если удается пострадавшего спасти от интоксикации этими веществами, то всю остальную жизнь у него наблюдаются различные последствия и проблемы со здоровьем.
Крашение тканей: история технологий
Крашение тканей — это придание волокнам однородной окраски, обладающей известной степенью прочности. При крашение волокнистые материалы или обрабатываются водными растворами, иногда суспензиями красящих веществ, или красящие вещества образуются на самом волокне, причем они более или менее проникают в толщу волокна. Методы крашения весьма разнообразны в зависимости от свойств красителей и окрашиваемых волокон.
Крашение волокнистых материалов до середины 19 века производилось естественными красителями растительного и животного происхождения (крапы, гематип, индиго, кошениль) и отчасти минеральными (железная бланжа, хромовая желтая, берлинская лазурь).
Развитие органической химии и химии каменного угля сделало возможным получение искусственных красителей. Английский химик Перкин в 1856 году выпустил на рынок мовеин (основной фиолетовый краситель) — первый искусственный краситель. В 1859 году появился другой основной краситель — фуксин — и затем: целый ряд искусственных красителей самых разнообразных окрасок и свойств.
В настоящее время искусственные красители совершенно, за малым исключением, вытеснили естественные (гематин, грунтовый экстракт).
Крашение тканей: группы красителей
По способам технического применения красящие вещества разделяют на 8 групп:
- основные,
- субстантивный,
- протравные,
- кислотные,
- кубовые,
- сернистые,
- азокрасители, образующиеся на волокне,
- черно-анилиновые.
Из указанных групп красителей для крашения хлопка применяются все виды красителей, за исключением кислотных, причем сравнительно мало применяются протравные красители. Для крашения шерсти применяются главным образом протравные, кислотные и основные, меньше — субстантивные красители: для крашения шелка — кислотные и субстантивные, реже основные и кубовые.
При крашении волокон животного происхождения субстантивными, основными и кислотными красителями преобладают химические реакции солеобразования между волокном, имеющим характер и кислоты и основания, и красителем, причем солеобразованию предшествует или растворение красители в волокне или поглощение его волокном. При крашении же растительных волокон преобладают физико — химические процессы поглощения красителя и коагуляции, то есть укрупнения частиц красителя на волокне.
Случайные открытия в химии
История знает немало случайных открытий в химии. Но, как говорил великий Луи Пастер: «Случайные открытия делают только подготовленные умы». Так и здесь, случайные открытия были вовсе не случайными, а наградой за долгую и планомерную работу!
Небьющееся стекло
Небьющееся стекло случайно изобрел французский химик Эдуард Бенедиктус. Однажды он проводил серию опытов с нитроцеллюлозой. Одна из колб с этим веществом случайно выскользнула из рук Бенедиктуса и упала на пол, но не разбилась! Любопытный химик стал разбираться в чем же дело и оказалось, что в этой колбе некоторое время назад находился раствор коллодия. Тонкий слой этого вещества покрыл стенки колбы прочной пленкой. Так в 1903 году было случайно открыто небьющееся стекло.
Светящийся монах
Известный советский химик Семён Исаакович Вольфкович в 30-е годы XX в. разрабатывал новые процессы получения фосфорных удобрений. В то время, свойства фосфора были изучены еще достаточно слабо и академик не принимал достаточных мер предосторожности при работе. Постепенно его одежда так сильно пропиталась газообразным фосфором, что когда Вольфкович возвращался вечером домой его одежда испускала голубоватый свет, внушая потусторонний ужас обывателям. Эта история вошла в московские летописи, как легенда о «светящемся монахе».
Вулканизированная резина
Натуральный каучук, несмотря на все свои потенциальные достоинства, никак не мог найти широкого практического применения. При низких температурах он становился слишком твердым и легко трескался, а на жаре становился липким и вонючим. Многие химики пытались улучшить свойства каучука, но удалось это лишь Чарлзу Гудьиру. Он добавлял в каучук все, что было под рукой. И вот однажды, в 1839 г., совершенно случайно каучук и сера упали на горячую печь, а в результате получилось вещество, которое мы знаем под названием резина. Она была лишена недостатков каучука и обладала новыми полезными свойствами. А имя изобретателя было увековечено в названии Компании, производящей и по сей день автомобильный шины, — Goodyear Tire & Rubber.
Открытие хлора
Открытие брома
Французский химик Антуан Жером Балар совершил открытие брома, будучи лаборантом. Рассол соляного болота содержал бромид натрия. Во время опыта Балар подействовал на рассол хлором. В результате реакции взаимодействия раствор окрасился в желтый цвет. Балар выделил через некоторое время темно-бурую жидкость и назвал ее муридом. Позже Гей-Люссак назвал новое вещество бромом. А Балар в 1844 г.стал членом Парижской Академии Наук. До открытия брома Балар был почти не известен в научных кругах. После открытия брома Балар стал заведовать кафедрой химии во Французском колледже. Как сказал французский химик Шарль Жерар: «Это не Балар открыт бром, а бром открыл Балара!»
Открытие йода
Йод был открыт французским химиком и фармацевтом Бернаром Куртуа. Причем соавтором этого открытия Куртуа можно считать его любимого кота. Однажды Бернар Куртуа обедал в лаборатории. На его плече сидел кот. Перед этим Куртуа приготовил для будущего опыта бутылки с химическими растворами. В одной бутылке находился иодид натрия. В другой была концентрированная серная кислота. Неожиданно кот прыгнул на пол. Бутылки разбились. Их содержимое смешалось. Образовался сине-фиолетовый пар, который затем осел в виде кристаллов. Так был получен химический элемент йод.
Свинец — древний убийца
Влияние свинца на организм человека имеет губительный характер. Свинец накапливается в костях, замещая кальций, чем вызывает различные болезни. При превышении концентрации этого металла в крови и мягких тканях развивается анемия, поражается сердечно-сосудистая система, пищеварительный тракт, почки и мозг, что в свою очередь вызывает снижение умственного развития. Понятно, что отравление свинцом особенно опасно для детей. Так же свинец способен вызывать другие заболевания. Об этом более подробно вы можете прочитать в статье целиком посвященной свинцу, а сейчас мы расскажем о влиянии свинца на организм с исторической точки зрения и вызываемых им экологических катастрофах.
Свинец и Древний Рим
Свинец в России
Свинец и экспедиция Франклина
Влияние свинца на организм в наше время
Из чего состоит человек
Человек, как бы это ни было удивительно, содержит в себе практически все химические элементы таблицы Менделеева. Какие-то из них присутствуют в большом количестве, другие составляют ничтожную долю. Состав человека, количество элементов в нем можно описывать очень долго, но для слаженной работы организма главное не количество, а качество. Но все же, каждый из них незаменим для нашего организма, независимо от его массы или процентного содержания в нашем теле.
Наше тело на 96% состоит из атомов углерода и водорода, а также кислорода и азота. Но не так важны для организма атомы, как химические соединения, которые просто не могут происходить без них. Ведь они являются главными составляющими для осуществления жизненно необходимых соединений для нашего организма. Остальные 4% составляют прочие химические элементы. Но, несмотря на их низкое содержание, не стоит уменьшать их влияние на наш организм. Химические элементы, а точнее, их соединения, являются составляющими нашего организма.
Тело человека, весящего 70 кг, содержит:
- углерод -12,6 кг
- кислород — 45,5 кг
- водород — 7 кг
- азот — 2,1 кг
- кальций -1,4 кг
- натрий — 150 г
- калий -100 г
- магний — 200 г
- хлор — 200 г
- фосфор — 0,7 кг
- сера -175 г
- железо — 5 г
- фтор — 100 г
- кремний — 3 г
- йод — 0,1 г
- мышьяк — 0,0005 г.
Как известно, человек на треть своей массы состоит из воды. У детей процент содержания жидкости в организме достигает 80%. У пожилых людей он равен 50%. Поэтому восполнять запасы жидкости просто необходимо, для этого употребляйте воду в объеме 2 литра в сутки, в жаркое время это количества увеличивается. Вода является неотъемлемой составляющей нашего организма.
На 20% человек состоит из белков, углевода и жиров и соединений из них. Одной из важных составляющих этих элементов является углерод, без него соединения просто не будут происходить. Именно поэтому углерод можно отнести к одному из главных составляющих элементов нашего организма. Для получения жиров и углеводов требуется лишь три составляющих: углерод, водород и кислород. Присоединив молекулы азота, получается белок. Как видите, наш организм способен производить жизненно необходимые микроэлементы и соединения, использую при этом все лишь четыре химических элемента.
Для правильной работы нашего организма необходимо употреблять только полезную и правильную пищу. Пища, которую человек потребляет ежедневно, должна быть насыщенна белками, углеводами и жирами.
Наш организм самостоятельно производит все необходимые соединения. Нам следует лишь пополнять его полезными веществами, пополнять водный запас, больше находиться на свежем воздухе, и тогда наш организм будет работать как часы.
Удивительные физические явления
1. Прежде чем взять сигарету, задумайся и подумай, ведь...
• Курильщики ежегодно «выкуривают», т.е. выбрасывают в атмосферу 720 т синильной кислоты, 384 000 т аммиака, 108000 т никотина, 600 000 т дегтя и более 550 т угарного газа.
• Общая масса окурков на Земле за год составляет 2 520 000 т.
• Табачный дым, окутывающий землю, задерживает ультрафиолетовые лучи.
• В среднем 25% всех видов веществ, содержащихся в табаке, сгорает и разрушается в процессе курения, 50 уходит в окружающую среду, 20 попадает в организм курильщика и только 5% остается в папиросе или фильтре сигареты.
• Общий показатель токсичности табачного дыма в 4,5 раза превышает токсичность выхлопных газов автомобиля. Выкуривание только одной сигареты по действию на организм приблизительно равно нахождению вблизи крупной автомагистрали на протяжении 16 ч.
• Пребывание некурящего в течение 1 ч в закрытом Накуренном помещении равносильно тому, что он выкурил 4 сигареты.
• Температура табачного дыма на 35 — 40 градусов выше температуры воздуха, поступающего в рот при курении, что вызывает во рту резкий перепад температур. Во время курения одной сигареты происходит 15—20 таких перепадов, что плохо отражается на состоянии зубной эмали, она трескается. Вот почему зубы начинают разрушаться раньше и быстрее у курящих людей, чем у некурящих.
• Систематическое курение вызывает сужение капиллярных сосудов, в том числе в сердце, что способствует развитию ишемической болезни.
• Курение отнимает 8—10 лет жизни у человека1.
• Проведенные исследования показали, что у людей, постоянно вдыхающих дым сигарет, клетки слизистой оболочки бронхов и желудка подвергаются грубым изменениям своей внутренней структуры. Клетки начинают дряхлеть, а это одно из первых изменений на пути к образованию раковой опухоли.
• На основании выводов Всемирной организации здравоохранения среди больных раком в разной форме — 95% курящих, в связи с этим смертность у курящих в 20 раз выше, чем у некурящих2.
Чтобы физика стала более доступней для ребят, В.И. Елькин, Заслуженный учитель РФ Слободской средней школы № 5 Кировской области, предлагает вот такие нетрадиционные подходы:
2. Физические явления в народной мудрости.
• «Много снега — много хлеба». Почему? (Снег обладает плохой теплопроводностью, т.е. снег является «шубой» для земли, он сохраняет ее тепло: мороз не доберется до озимых, предохранит их от вымерзания)
• «Плуг от работы блестит». А почему? (Поверхность плуга при работе испытывает большую силу трения о землю, в результате поверхность шлифуется, полируется, становится блестящей)
• «Тихая вода подмывает берега». Объясни физическое явление. (Между отдельными слоями воды, текущей в реке, действует трение, которое называется внутренним. В связи с этим скорость течения воды на разных участках поперечного сечения русла реки неодинакова. Самая большая в середине русла, самая маленькая у берегов. Сила трения не только тормозит воду, но и действует на берег, вырывая частицы грунта, и тем самым подмывает его)
• «Скрипит, как не смазанная телега». А почему? (Нет смазки — трение велико, оно вызывает колебания на оси телеги, при этом появляется скрипящий звук)
• «Без сала дегтя не отмоешь». Объясните эту пословицу. (Сало имеет большую поверхностную активность, чем деготь, оно вытесняет пленку дегтя с отмываемой поверхности за счет сил поверхностного натяжения)
• «Замерз, как на дне морском». А почему на морском дне всегда холодно? (Солнечные лучи не прогревают глубокие слои воды: тепловые, инфракрасные лучи — поглощаются почти все водной поверхностью. Кроме того, вода имеет сравнительно низкую теплопроводность).
• «Без крышки самовар не кипит, без матери ребенок не резвится». Почему самовар без крышки долго не закипает? (При открытой крышке часть молекул, имеющих большую кинетическую энергию, будет улетать с поверхности воды, унося с собой энергию)
• «Как аукнется, так и откликнется» Какой это закон физики? (Третий закон Ньютона)
• «Пеший конному не товарищ». О чем речь? (О скорости)
Вслушайтесь в строчки А. С. Пушкина:
Опрятней модного паркета
Блистает речка, льдом одета.
Мальчишек радостный народ
Коньками звучно режет лед.
Почему коньки «режут лед»? («Режут лед», т.е. легко скользят по льду. Лезвия коньков тонкие, поэтому давление на лед большое. Под давлением лед плавится, образуется хорошая смазка. Коэффициент трения становится малым, прикладывая небольшие усилия, мальчишки быстро перемещаются)
• Вслушайтесь в отрывок из стихотворения А. А. Фета «Метель»:
Все молчит, — лучина с треском
Лишь горит багровым блеском,
Да по кровле ветер шумит.
Почему лучина «горит с треском»? (Потому что при повышенной влажности деревянные предметы отсыревают. При горении влага из древесины интенсивно испаряется, увеличиваясь в объеме, пар с треском разрывает древесные волокна)
3. Загадки о явлениях природы.
• Без ног бежит, без огня горит. (Электричество)
• Как Солнце горит, быстрее ветра летит, дорога в воздухе лежит, по силе себе равных не имеет. (Молния)
• По морю идет, идет, а до берега дойдет — тут и пропадет. (Морская волна)
• Вокруг носа вьется, а в руки не дается. (Запах)
• Без крыльев, без тела за тысячу верст прилетела. (Радиоволна)
Комментариев нет:
Отправить комментарий