تنتشر الكيمياء أيديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية. تحديد حقائق انخفاض درجة الحرارة عندما تذوب الأملاح وانخفاض درجة تجمد المحلول مقارنةً بالمذيب النقي
تشوماكوفا جوليا
من بين الأسماء المجيدة لماضي العلم الروسي ، هناك اسم قريب وعزيز لنا بشكل خاص - اسم ميخائيل فاسيليفيتش لومونوسوف. أصبح تجسيدًا حيًا للعلوم الروسية. اختار الكيمياء باعتبارها الاتجاه الرئيسي في عمله. كان لومونوسوف أبرز عالم في عصره. يتطلب نشاطه نتائج واضحة. وهذا يفسر المثابرة التي حقق بها النجاح.
موضوع العرض التقديمي:"الكيمياء تمتد يديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية." هذا عرض تقديمي حول أنشطة M.V. Lomonosov في مجال الكيمياء.
هذا الموضوع مناسب لأن M.V. Lomonosov هو أحد العلماء العظماء ، الذين ، بلا شك ، يمكن أن يوضعوا في واحدة من الأماكن الأولى بين الأشخاص الموهوبين متعددي الاستخدامات بين البشر. إن تقدمه في العلم مذهل. كل ما تحول إليه لومونوسوف كان له طابع الاحتراف العميق. هذا هو السبب في أن أنشطته تحظى باهتمام كبير واحترام في الوقت الحاضر.
تم تنفيذ العمل بتوجيه من مدرس الكيمياء (تقرير) وعلوم الكمبيوتر (عرض)
تحميل:
معاينة:
تقرير "الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية" في المؤتمر العلمي العملي للطلاب السادس "وتفكيرك مشتعل حتى الآن ..."
من بين جميع العلوم التي انخرط فيها الموسوعي لومونوسوف ، ينتمي المقام الأول موضوعيا إلى الكيمياء: في 25 يوليو 1745 ، بموجب مرسوم خاص ، حصل لومونوسوف على لقب أستاذ الكيمياء (ما يسمى الآن أكاديمي - ثم هناك لم يكن هذا العنوان حتى الآن).
شدد لومونوسوف على أنه في الكيمياء "يجب إثبات ما يقال" ، لذلك سعى إلى نشر مرسوم بشأن إنشاء أول مختبر كيميائي في روسيا ، والذي اكتمل في عام 1748. يعد أول مختبر كيميائي في الأكاديمية الروسية للعلوم مستوى جديدًا نوعياً في أنشطته: لأول مرة ، تم تطبيق مبدأ دمج العلم والممارسة فيه. وقال لومونوسوف ، متحدثًا في افتتاح المختبر: "إن دراسة الكيمياء لها هدف مزدوج: أحدهما هو تحسين العلوم الطبيعية. والآخر هو تكاثر بركات الحياة ".
من بين العديد من الدراسات التي أجريت في المختبر ، احتلت أعمال Lomonosov الكيميائية والتقنية على الزجاج والبورسلين مكانًا خاصًا. أجرى أكثر من ثلاثة آلاف تجربة ، قدمت مادة تجريبية غنية لإثبات "النظرية الحقيقية للألوان". قال لومونوسوف نفسه مرارًا وتكرارًا أن الكيمياء هي "مهنته الرئيسية".
قرأ Lomonosov المحاضرات على الطلاب في المختبر ، وعلمهم المهارات التجريبية. في الواقع ، كانت هذه أول ورشة عمل للطلاب. التجارب المعملية سبقتها ندوات نظرية.
أكد لومونوسوف بالفعل في أحد أعماله الأولى - "عناصر الكيمياء الرياضية" (1741): "يجب أن يكون الكيميائي الحقيقي منظِّرًا وممارسًا ، بالإضافة إلى فيلسوفًا". في تلك الأيام ، تم تفسير الكيمياء على أنها فن وصف خصائص المواد المختلفة وطرق عزلها وتنقيتها. لا
طرق البحث ، لا طرق وصف العمليات الكيميائية ، ولا أسلوب تفكير الكيميائيين في ذلك الوقت لم ترضي لومونوسوف ، لذلك ابتعد عن القديم وحدد برنامجًا ضخمًا لتحويل الفن الكيميائي إلى علم.
في عام 1751 ، في الاجتماع العام لأكاديمية العلوم ، نطق لومونوسوف "كلمة حول فوائد الكيمياء" الشهيرة ، والتي أوجز فيها وجهات نظره ، مختلفة عن تلك السائدة. ما خطط لومونوسوف لتحقيقه كان عظيماً في مفهومه المبتكر: لقد أراد أن يجعل كل الكيمياء علمًا فيزيائيًا كيميائيًا ، وللمرة الأولى خص بشكل خاص مجالًا جديدًا من المعرفة الكيميائية - الكيمياء الفيزيائية. كتب: "لم أشاهد فقط في مؤلفين مختلفين ، ولكن من خلال فنّي الخاص ، تحققت أيضًا من أن التجارب الكيميائية ، التي يتم دمجها مع التجارب الفيزيائية ، تُظهر إجراءات خاصة". بدأ أولاً في تعليم الطلاب مقررًا عن "الكيمياء الفيزيائية الحقيقية" مصحوبًا بتجارب توضيحية.
في عام 1756 ، في المختبر الكيميائي ، أجرى لومونوسوف سلسلة من التجارب على تكليس (تكليس) المعادن ، وكتب عنها: "... أجريت التجارب في أوعية زجاجية انصهرت بقوة للتحقق مما إذا كان الوزن ناتجًا عن حرارة نقية ؛ من خلال هذه التجارب تبين أن رأي روبرت بويل المجيد خاطئ ، لأنه بدون مرور الهواء الخارجي ، يبقى وزن المعدن المحترق في مقياس واحد ... ". نتيجة لذلك ، أثبت لومونوسوف ، باستخدام مثال محدد لتطبيق القانون العام للحفظ ، ثبات الكتلة الكلية للمادة أثناء التحولات الكيميائية واكتشف القانون الأساسي للعلوم الكيميائية - قانون ثبات كتلة المادة . لذا فقد حول لومونوسوف لأول مرة في روسيا ، ولاحقًا لافوازييه في فرنسا ، الكيمياء إلى علم كمي صارم.
أدت التجارب العديدة والنظرة المادية للظواهر الطبيعية لومونوسوف إلى فكرة "قانون عالمي للطبيعة". في رسالة إلى أويلر عام 1748 ، كتب: "كل التغييرات التي تحدث في الطبيعة تحدث بطريقة أنه إذا تمت إضافة شيء ما إلى شيء ما ، فإنه يُسحب من شيء آخر.
إذن ، مقدار المادة التي تضاف إلى جسم ما ، يتم فقد نفس المقدار في جسم آخر. نظرًا لأن هذا هو قانون عالمي للطبيعة ، فإنه ينطبق أيضًا على قواعد الحركة: فالجسم الذي يثير شخصًا آخر للحركة بزخمه يفقد من حركته بقدر ما يتواصل مع الآخر ، يتحرك بواسطته ". بعد عشر سنوات ، شرح هذا القانون في اجتماع لأكاديمية العلوم ، وفي عام 1760 نشره مطبوعة. في الرسالة المذكورة أعلاه إلى أويلر ، أخبره لومونوسوف أن قانون الطبيعة الواضح هذا كان موضع تساؤل من قبل بعض أعضاء الأكاديمية. عندما أرسل مدير المستشارية الأكاديمية شوماخر ، دون موافقة لومونوسوف ، عددًا من أعمال لومونوسوف المقدمة للنشر للمراجعة إلى أويلر ، كان إجابة عالم الرياضيات العظيم متحمسًا: "كل هذه الأعمال ليست جيدة فحسب ، بل إنها ممتازة أيضًا. ، "كتب أويلر ،" لأنه (لومونوسوف) يشرح الأمور المادية ، والأكثر ضرورة وصعوبة ، والتي هي غير معروفة تمامًا ويستحيل تفسيرها من قبل أكثر العلماء ذكاءً ، مع مثل هذا الأساس الذي أنا متأكد تمامًا من دقة البراهين. في هذه المناسبة ، يجب أن أنصف للسيد لومونوسوف أنه موهوب بأسعد ذكاء لشرح الظواهر الفيزيائية والكيميائية. يجب أن نتمنى أن تتمكن جميع الأكاديميات الأخرى من إظهار مثل هذه الاختراعات التي أظهرها السيد لومونوسوف ".
صفحة 7 من 8
الكيمياء منتشرة ...
مرة أخرى حول الماس
الماس الخام هو بطل "جميع المعادن والمواد وغيرها" من حيث الصلابة. كانت التكنولوجيا الحديثة ستمر بوقت عصيب بدون الماس.
الماس المقطوع والمصقول يتحول إلى ماسة ، ولا مثيل له بين الأحجار الكريمة.
يحظى الماس الأزرق بتقدير خاص من قبل الجواهريين. هم نادرون في طبيعتهم ، وبالتالي يدفعون لهم أموالًا مجنونة تمامًا.
لكن الله معهم بحلي الألماس. فليكن هناك المزيد من الماس العادي حتى لا تضطر إلى الارتعاش فوق كل بلورة صغيرة.
للأسف ، لا يوجد سوى عدد قليل من رواسب الماس على الأرض ، وعدد أقل من الرواسب الغنية. واحد منهم في جنوب أفريقيا. ولا يزال يوفر ما يصل إلى 90 في المائة من إنتاج الماس في العالم. باستثناء الاتحاد السوفيتي. تم اكتشاف أكبر منطقة من الألماس في ياقوتيا قبل عشر سنوات. في الوقت الحاضر ، يتم استخراج الماس الصناعي هناك.
كانت الظروف الاستثنائية مطلوبة لتشكيل الماس الطبيعي. درجات حرارة وضغوط هائلة. ولد الماس في أعماق طبقات الأرض. في بعض الأماكن ، ينفجر الماس الحامل إلى السطح ويتصلب. لكن هذا حدث نادرًا جدًا.
هل من الممكن الاستغناء عن خدمات الطبيعة؟ هل يمكن لأي شخص أن يصنع الماس بنفسه؟
سجل تاريخ العلم أكثر من اثنتي عشرة محاولة للحصول على الماس الاصطناعي. (بالمناسبة ، كان هنري مويسان من أوائل "الباحثين عن السعادة" ، الذي عزل الفلور الحر.) كل واحد منهم لم ينجح. إما أن الطريقة كانت خاطئة بشكل أساسي ، أو لم يكن لدى المجربين معدات يمكنها تحمل مزيج من أعلى درجات الحرارة والضغط.
فقط في منتصف الخمسينيات من القرن الماضي ، وجدت أحدث التقنيات أخيرًا مفاتيح حل مشكلة الماس الاصطناعي. كانت المادة الخام الأولية ، كما هو متوقع ، هي الجرافيت. تعرض في نفس الوقت لضغط 100 ألف من الغلاف الجوي ودرجة حرارة حوالي 3 آلاف درجة. الآن يتم تحضير الماس في العديد من دول العالم.
لكن الكيميائيين لا يمكنهم أن يفرحوا هنا إلا مع أي شخص آخر. دورهم ليس عظيماً: استحوذت الفيزياء على الشيء الرئيسي.
لكن الكيميائيين نجحوا في شيء آخر. لقد ساعدوا بشكل كبير في صقل الماس.
كيف يمكن تحسين هذا؟ ما الذي يمكن أن يكون أكثر كمالا من الماس؟ هيكلها البلوري هو أقصى درجات الكمال في عالم البلورات. يرجع ذلك إلى الترتيب الهندسي المثالي لذرات الكربون في بلورات الماس التي تجعل الأخيرة صلبة للغاية.
لا يمكنك جعل الماس أصعب مما هو عليه. لكن يمكنك جعل مادة ما أصعب من الماس. وقد ابتكر الكيميائيون مواد أولية لهذا الغرض.
يوجد مركب كيميائي من البورون مع نيتروجين - نيتريد البورون. ظاهريًا ، إنه ليس رائعًا بأي شكل من الأشكال ، لكن أحد خصائصه مثير للقلق: هيكله البلوري هو نفسه هيكل الجرافيت. "الجرافيت الأبيض" - تم تعيين هذا الاسم منذ فترة طويلة لنتريد البورون. صحيح ، لم يحاول أحد أن يخرج منه بالقلم الرصاص ...
وجد الكيميائيون طريقة رخيصة لتصنيع نيتريد البورون. أخضعه الفيزيائيون لاختبارات قاسية: مئات الآلاف من الغلاف الجوي ، وآلاف الدرجات ... كان منطق أفعالهم بسيطًا للغاية. منذ أن تم تحويل الجرافيت "الأسود" إلى الماس ، أليس من الممكن الحصول على مادة مشابهة للماس من الجرافيت "الأبيض"؟
وحصلوا على ما يسمى بالبورزون الذي يفوق الماس في صلابته. يترك خدوش على حواف الماس الملساء. ويمكن أن يتحمل درجات حرارة أعلى - لا يمكنك حرق البورون.
لا يزال البورازون باهظ الثمن. سيكون هناك الكثير من المتاعب لجعلها أرخص بكثير. لكن الشيء الرئيسي قد تم بالفعل. أثبت الإنسان مرة أخرى أنه أكثر قدرة على الطبيعة.
... وهذه رسالة أخرى وصلت من طوكيو مؤخرًا. نجح علماء يابانيون في تحضير مادة تفوق صلابة الألماس بشكل ملحوظ. قاموا بتعريض سيليكات المغنيسيوم (مركب مصنوع من المغنيسيوم والسيليكون والأكسجين) لضغط 150 طن لكل سنتيمتر مربع. لأسباب واضحة ، لا يتم الإعلان عن تفاصيل التوليف. "ملك الحزم" حديث الولادة ليس له اسم بعد. لكن لا يهم. هناك شيء آخر أكثر أهمية: مما لا شك فيه ، في المستقبل القريب ، أن الماس ، الذي تصدرت قائمة أصعب المواد لعدة قرون ، لن يكون في المقام الأول في هذه القائمة.
جزيئات لا نهاية لها
المطاط معروف للجميع. هذه هي الكرات والكالوشات. هذا هو عفريت الهوكي وقفازات الجراح. أخيرًا ، هناك إطارات سيارات ومنصات تدفئة ومعاطف مقاومة للماء وخراطيم مياه.
في الوقت الحاضر ، يتم الحصول على المطاط والمنتجات منه في مئات المصانع والمصانع. وقبل بضعة عقود ، في جميع أنحاء العالم ، تم استخدام المطاط الطبيعي في صناعة المطاط. تأتي كلمة "مطاط" من كلمة "كاو تشاو" الهندية ، والتي تعني "دموع الهيفيا". و hevea شجرة. من خلال جمع ومعالجة عصير الحليب بطريقة معينة ، تلقى الناس المطاط.
يمكن صنع العديد من الأشياء المفيدة من المطاط ، لكن من المؤسف أن استخراجه شاق للغاية وأن نبات الهيفيا ينمو فقط في المناطق الاستوائية. واتضح أنه من المستحيل تلبية احتياجات الصناعة بالمواد الخام الطبيعية.
هنا جاءت الكيمياء لمساعدة الناس. بادئ ذي بدء ، طرح الكيميائيون السؤال التالي: لماذا المطاط مرن جدًا؟ استغرق الأمر منهم وقتًا طويلاً للتحقيق في "دموع الهيفيا" ، وفي النهاية ، وجدوا دليلًا. اتضح أن جزيئات المطاط مبنية بطريقة غريبة للغاية. وهي تتكون من عدد كبير من تكرار الروابط المتطابقة وتشكل سلاسل عملاقة. بالطبع ، مثل هذا الجزيء "الطويل" ، الذي يحتوي على حوالي خمسة عشر ألف رابط ، قادر على الانحناء في جميع الاتجاهات ، وله أيضًا مرونة. تبين أن رابط هذه السلسلة عبارة عن كربون ، أيزوبرين C5H8 ، ويمكن وصف صيغتها الهيكلية على النحو التالي:
سيكون من الأصح القول أن الأيزوبرين هو المونومر الطبيعي الأصلي. في عملية البلمرة ، يتغير جزيء الأيزوبرين إلى حد ما: يتم كسر الروابط المزدوجة بين ذرات الكربون. بسبب هذه الروابط التي تم إطلاقها ، يتم دمج الروابط الفردية في جزيء مطاطي عملاق.
لطالما أثارت مشكلة الحصول على المطاط الصناعي قلق العلماء والمهندسين.
يبدو أن الأمر ليس مثيرًا لدرجة الصعوبة. احصل على الأيزوبرين أولاً. ثم اجعلها تتبلمر. اربط وحدات الأيزوبرين الفردية بسلاسل مطاطية صناعية مرنة وطويلة.
بدا الأمر شيئًا ، اتضح أنه شيء آخر. لم يكن من السهل أن يصنع الكيميائيون الأيزوبرين ، لكن الأمر وصل للتو إلى بلمرة ، لكن المطاط لم ينجح. الروابط مرتبطة ببعضها البعض ، ولكن عشوائيا ، وليس بأي ترتيب معين. وصُنعت منتجات اصطناعية ، تشبه إلى حد ما المطاط ، لكنها في كثير من النواحي ومختلفة عنه.
وكان على الكيميائيين ابتكار طرق لجعل وحدات الأيزوبرين تلتف في سلسلة في الاتجاه الصحيح.
تم إنتاج أول المطاط الصناعي الصناعي في العالم في الاتحاد السوفيتي. اختار الأكاديمي سيرجي فاسيليفيتش ليبيديف مادة أخرى لهذا - بوتادين:
تشبه إلى حد كبير في التركيب والهيكل الأيزوبرين ، ولكن من السهل التحكم في بلمرة البوتادين.
يُعرف الآن عدد كبير نسبيًا من المطاط الصناعي (على عكس الطبيعي ، يُطلق عليه الآن اسم المطاط الصناعي).
المطاط الطبيعي نفسه والمنتجات المصنوعة منه لها عيوب كبيرة. لذلك ، فهو يتضخم بقوة في الزيوت والدهون ، ولا يقاوم عمل العديد من المؤكسدات ، ولا سيما الأوزون ، الذي توجد آثار منه دائمًا في الهواء. في صناعة المنتجات من المطاط الطبيعي ، يجب أن تكون مبركنة ، أي أن تتعرض لدرجات حرارة عالية في وجود الكبريت. هذه هي الطريقة التي يتحول بها المطاط إلى مطاط أو إبونيت. أثناء تشغيل المنتجات المصنوعة من المطاط الطبيعي (على سبيل المثال ، إطارات السيارات) ، يتم توليد قدر كبير من الحرارة ، مما يؤدي إلى تقادمها وتآكلها السريع.
لهذا السبب كان على العلماء الاهتمام بصنع مطاط اصطناعي جديد له خصائص أفضل. هناك ، على سبيل المثال ، عائلة من المطاط تسمى بونا. يأتي من الأحرف الأولى من كلمتين: البوتادين والصوديوم. (يعمل الصوديوم كعامل مساعد في البلمرة). وقد أثبتت العديد من اللدائن المرنة في هذه العائلة أنها ممتازة. ذهبوا بشكل أساسي إلى تصنيع إطارات السيارات.
أصبح ما يسمى بمطاط البوتيل ، الذي يتم الحصول عليه عن طريق البلمرة المشتركة للإيزوبيوتيلين والأيزوبرين ، مهمًا بشكل خاص. أولاً ، اتضح أنه الأرخص. وثانيًا ، على عكس المطاط الطبيعي ، فهو لا يتأثر تقريبًا بالأوزون. بالإضافة إلى ذلك ، فلكنزات مطاط البوتيل ، الذي يستخدم الآن على نطاق واسع في تصنيع الغرف ، يكون محكم الإغلاق أكثر بعشر مرات من مادة الفلكنة للمنتج الطبيعي.
ما يسمى بمطاط البولي يوريثين غريب للغاية. نظرًا لقوتها العالية في الشد والشد ، فإنها لا تتأثر تقريبًا بالشيخوخة. من اللدائن المصنوعة من مادة البولي يوريثين ، يتم تحضير ما يسمى بالمطاط الرغوي ، وهو مناسب لتنجيد المقاعد.
في العقد الماضي ، تم تطوير المطاط ، وهو ما لم يفكر فيه العلماء من قبل. وفوق كل ذلك ، اللدائن المعتمدة على السيليكون العضوي ومركبات الفلوروكربون. تتميز هذه اللدائن بمقاومة درجات الحرارة العالية ، ضعف مقاومة المطاط الطبيعي لدرجة الحرارة. إنها مقاومة للأوزون ، والمطاط القائم على الفلوروكربون لا يخاف حتى من دخان أحماض الكبريتيك والنتريك.
لكن هذا ليس كل شيء. في الآونة الأخيرة ، تم الحصول على ما يسمى بالمطاط المحتوي على الكربوكسيل ، والبوليمرات المشتركة من البوتادين والأحماض العضوية. أثبتت أنها قوة شد للغاية.
يمكننا أن نقول أنه هنا أيضًا ، تخلت الطبيعة عن أسبقيتها على المواد التي صنعها الإنسان.
قلب الماس وجلد وحيد القرن
هناك فئة من المركبات في الكيمياء العضوية تسمى الهيدروكربونات. هذه بالفعل هيدروكربونات - في جزيئاتها ، باستثناء ذرات الكربون والهيدروجين ، لا يوجد شيء آخر. نموذجي لممثليهم الأكثر شهرة - الميثان (يشكل حوالي 95 في المائة من الغاز الطبيعي) ، ومن الهيدروكربونات السائلة - الزيت ، الذي يتم من خلاله الحصول على أنواع مختلفة من البنزين وزيوت التشحيم والعديد من المنتجات القيمة الأخرى.
خذ أبسط الهيدروكربون ، الميثان الميثان. ماذا يحدث إذا تم استبدال ذرات الهيدروجين في الميثان بذرات الأكسجين؟ ثاني أكسيد الكربون CO 2. وماذا عن ذرات الكبريت؟ سائل سام شديد التقلب ، كبريتيد الكربون CS 2. حسنًا ، ماذا لو استبدلنا كل ذرات الهيدروجين بذرات الكلور؟ نحصل أيضًا على مادة معروفة: رابع كلوريد الكربون. وماذا لو تناولت الفلور بدلا من الكلور؟
قبل ثلاثة عقود ، كان القليل من الناس يجيبون على هذا السؤال بأي شيء مفهوم. ومع ذلك ، في عصرنا ، تعتبر مركبات الفلوروكربون بالفعل فرعًا مستقلاً من الكيمياء.
من خلال خصائصها الفيزيائية ، فإن مركبات الفلوروكربونات هي نظائر شبه كاملة للهيدروكربونات. ولكن هذا هو المكان الذي تنتهي فيه ممتلكاتهم المشتركة. تبين أن الفلوروكربونات ، على عكس الهيدروكربونات ، مواد شديدة التفاعل. بالإضافة إلى ذلك ، فهي شديدة المقاومة للحرارة. ليس من دون سبب أن يطلق عليهم أحيانًا مواد ذات "قلب ماسي وجلد وحيد القرن".
الجوهر الكيميائي لاستقرارها مقارنة بالهيدروكربونات (وفئات أخرى من المركبات العضوية) بسيط نسبيًا. تمتلك ذرات الفلورين حجمًا أكبر بكثير من الهيدروجين ، وبالتالي "تغلق" بإحكام وصول الذرات التفاعلية الأخرى إلى ذرات الكربون المحيطة.
من ناحية أخرى ، فإن ذرات الفلور التي تحولت إلى أيونات من الصعب للغاية التبرع بإلكترونها و "لا تريد" أن تتفاعل مع أي ذرات أخرى. بعد كل شيء ، الفلور هو الأكثر نشاطًا بين اللافلزات ، وعمليًا لا يمكن لأي غير فلز آخر أن يؤكسد أيونه (يأخذ إلكترونًا من أيونه). ورابطة الكربون والكربون مستقرة في حد ذاتها (تذكر الماس).
وبسبب خمولهم على وجه التحديد ، وجدت مركبات الكربون الفلورية أوسع استخدام لها. على سبيل المثال ، البلاستيك المصنوع من مركبات الفلوروكربون ، ما يسمى بالتفلون ، يكون مستقرًا عند تسخينه حتى 300 درجة ، ولا يصلح لعمل أحماض الكبريتيك والنتريك والهيدروكلوريك وغيرها. لا يتأثر بغليان القلويات ، ولا يذوب في جميع المذيبات العضوية وغير العضوية المعروفة.
ليس من دون سبب أن يطلق على PTFE أحيانًا اسم "البلاتين العضوي" ، لأنه مادة رائعة لصنع أواني المعامل الكيميائية ، والمعدات الكيميائية الصناعية المختلفة ، والأنابيب لجميع أنواع الأغراض. صدقوني ، أشياء كثيرة في العالم كانت ستصنع من البلاتين إذا لم تكن باهظة الثمن. الفلوروبلاستيك رخيص نسبيًا.
من بين جميع المواد المعروفة في العالم ، يعتبر البلاستيك الفلوري هو الأكثر انزلاقًا. فيلم PTFE تم إلقاؤه على المنضدة حرفياً "يتدفق لأسفل" على الأرض. تتطلب محامل PTFE القليل من التشحيم أو لا تتطلب أي تزييت. أخيرًا ، يعتبر البلاستيك الفلوري عازلًا رائعًا للكهرباء ، علاوة على أنه مقاوم للغاية للحرارة. يمكن لعزل PTFE أن يتحمل التسخين حتى 400 درجة (فوق نقطة انصهار الرصاص!).
هذا هو البلاستيك الفلوري - أحد أكثر المواد الاصطناعية المدهشة التي صنعها الإنسان.
الفلوروكربونات السائلة غير قابلة للاشتعال ولا تتجمد عند درجات حرارة منخفضة للغاية.
اتحاد الكربون والسيليكون
يمكن أن يدعي عنصران في الطبيعة مكانة خاصة. أولاً ، الكربون. إنه أساس كل الكائنات الحية. ولأن ذرات الكربون قادرة بشكل أساسي على الارتباط ببعضها البعض بقوة ، مكونة مركبات شبيهة بالسلسلة:
ثانيًا ، السيليكون. إنه أساس كل طبيعة غير عضوية. لكن ذرات السيليكون لا يمكن أن تشكل سلاسل طويلة مثل ذرات الكربون ، وبالتالي هناك عدد أقل من مركبات السيليكون الموجودة في الطبيعة من مركبات الكربون ، على الرغم من أنها أكثر بكثير من مركبات أي عناصر كيميائية أخرى.
قرر العلماء "تصحيح" هذا النقص في السيليكون. في الواقع ، السيليكون رباعي التكافؤ مثل الكربون. صحيح أن الرابطة بين ذرات الكربون أقوى بكثير من الرابطة بين ذرات السيليكون. لكن السيليكون ليس عنصرًا نشطًا.
وإذا كان من الممكن الحصول من خلال مشاركتها على مركبات مماثلة لتلك العضوية ، فما هي الخصائص المدهشة التي يمكن أن تمتلكها!
في البداية ، كان العلماء غير محظوظين. صحيح أنه ثبت أن السيليكون يمكن أن يشكل مركبات تتناوب فيها ذراته مع ذرات الأكسجين:
ومع ذلك ، فقد تبين أنها غير مستقرة.
جاء النجاح عندما تقرر أن تتحد ذرات السيليكون مع ذرات الكربون. تمتلك هذه المركبات ، التي تسمى السيليكون العضوي ، أو السيليكون ، في الواقع عددًا من الخصائص الفريدة. على أساسها ، تم إنشاء راتنجات مختلفة ، مما يجعل من الممكن الحصول على مواد بلاستيكية مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة لفترة طويلة.
تتمتع المطاط المصنوعة على أساس بوليمرات السيليكون العضوي بأعلى الصفات قيمة ، على سبيل المثال ، مقاومة الحرارة. بعض درجات مطاط السيليكون مقاومة لدرجات حرارة تصل إلى 350 درجة. تخيل إطار سيارة مصنوع من هذا النوع من المطاط.
لا ينتفخ مطاط السيليكون على الإطلاق في المذيبات العضوية. بدأوا في صنع خطوط أنابيب مختلفة لضخ الوقود.
بعض سوائل وراتنجات السيليكون لها تغير طفيف في اللزوجة على نطاق واسع من درجات الحرارة. هذا فتح الطريق أمامهم لاستخدامهم كمواد تشحيم. بسبب التقلب المنخفض ونقطة الغليان العالية ، تستخدم سوائل السيليكون على نطاق واسع في المضخات للحصول على تفريغ عالي.
مركبات السيليكون العضوي طاردة للماء ، وقد تم أخذ هذه الجودة القيمة في الاعتبار. بدأ استخدامها في صناعة الأقمشة المقاومة للماء. لكنها ليست الأقمشة فقط. هناك مثل معروف "الماء يزيل الحجر". أثناء بناء الهياكل الهامة ، تم اختبار حماية مواد البناء بمختلف سوائل السيليكون العضوي. كانت التجارب ناجحة.
في الآونة الأخيرة ، تم إنشاء مينا قوية مقاومة للحرارة على أساس السيليكون. يمكن لألواح النحاس أو الحديد المطلية بهذه المينا أن تتحمل التسخين حتى 800 درجة لعدة ساعات.
وهذه مجرد بداية نوع من اتحاد الكربون والسيليكون. لكن مثل هذا التحالف "المزدوج" لم يعد يرضي الكيميائيين. لقد حددوا مهمة إدخال مركبات السيليكون العضوي وعناصر أخرى في جزيئات ، مثل ، على سبيل المثال ، الألومنيوم والتيتانيوم والبورون. نجح العلماء في حل المشكلة. وهكذا ، ولدت فئة جديدة تمامًا من المواد - polyorganometallosiloxanes. يمكن أن تحتوي سلاسل هذه البوليمرات على روابط مختلفة: السيليكون - الأكسجين - الألومنيوم ، السيليكون - الأكسجين - التيتانيوم ، السيليكون - الأكسجين - البورون ، وغيرها. تذوب هذه المواد عند درجات حرارة تتراوح بين 500 و 600 درجة وبهذا المعنى تتنافس مع العديد من المعادن والسبائك.
في الأدبيات ، ظهرت رسالة بطريقة ما مفادها أن العلماء اليابانيين تمكنوا من صنع مادة بوليمر يمكنها تحمل ارتفاع درجات الحرارة حتى 2000 درجة. قد يكون هذا خطأ ، لكنه خطأ ليس بعيدًا عن الحقيقة. يجب أن يدرج مصطلح "البوليمرات المقاومة للحرارة" قريبًا في القائمة الطويلة للمواد الجديدة في التكنولوجيا الحديثة.
مناخل مذهلة
يتم ترتيب هذه المناخل بطريقة أصلية إلى حد ما. إنها جزيئات عضوية عملاقة لها عدد من الخصائص المثيرة للاهتمام.
أولاً ، مثل العديد من المواد البلاستيكية ، فهي غير قابلة للذوبان في الماء والمذيبات العضوية. وثانياً ، تشمل ما يسمى بالمجموعات الأيونية ، أي المجموعات التي يمكن أن تعطي أيونات معينة في مذيب (خاصة في الماء). وبالتالي ، تنتمي هذه المركبات إلى فئة الإلكتروليتات.
يمكن استبدال أيون الهيدروجين الموجود فيها ببعض المعادن. هذه هي الطريقة التي يتم بها تبادل الأيونات.
تسمى هذه المركبات الفريدة بالمبادلات الأيونية. تلك القادرة على التفاعل مع الكاتيونات (أيونات موجبة الشحنة) تسمى مبادلات الكاتيون ، وتلك التي تتفاعل مع الأيونات سالبة الشحنة تسمى مبادلات الأنيون. تم تصنيع أول مبادلات أيونات عضوية في منتصف الثلاثينيات. وحصلوا على الفور على أوسع تقدير. هذا ليس مستغربا. في الواقع ، بمساعدة المبادلات الأيونية ، يمكنك تحويل الماء العسر إلى مياه ناعمة ومالحة إلى مياه عذبة.
تخيل عمودين - أحدهما مملوء براتنج الكاتيون والآخر براتنج الأنيون. لنفترض أننا شرعنا في تنقية المياه التي تحتوي على ملح الطعام الشائع. نمرر الماء أولاً من خلال مبادل الكاتيون. في ذلك ، سيتم "استبدال" جميع أيونات الصوديوم بأيونات الهيدروجين ، وسيكون حمض الهيدروكلوريك موجودًا بالفعل في مياهنا بدلاً من كلوريد الصوديوم. ثم نمرر الماء من خلال مبادل الأنيون. إذا كان في شكل هيدروكسيل (أي أن أيونات الهيدروكسيل عبارة عن أنيون قابل للتبادل) ، فسيتم استبدال جميع أيونات الكلور في محلول بواسطة أيونات الهيدروكسيل. حسنًا ، تشكل أيونات الهيدروكسيل مع أيونات الهيدروجين المجانية جزيئات الماء على الفور. وهكذا ، فإن المياه ، التي كانت تحتوي في الأصل على كلوريد الصوديوم ، مرت عبر أعمدة التبادل الأيوني وأصبحت محلاة تمامًا. من حيث صفاته ، يمكنه منافسة أفضل الماء المقطر.
ولكن ليس فقط تحلية المياه جلبت شعبية واسعة للمبادلات الأيونية. اتضح أن الأيونات بطرق مختلفة ، وبقوة مختلفة ، يتم الاحتفاظ بها بواسطة المبادلات الأيونية. أيونات الليثيوم أقوى من أيونات الهيدروجين ، وأيونات البوتاسيوم أقوى من أيونات الصوديوم ، وأيونات الروبيديوم أقوى من أيونات البوتاسيوم ، وهكذا. بمساعدة المبادلات الأيونية ، أصبح من السهل جدًا إجراء فصل المعادن المختلفة. تلعب المبادلات الأيونية دورًا مهمًا الآن وفي مختلف الصناعات. على سبيل المثال ، في مصانع التصوير الفوتوغرافي لفترة طويلة ، لم تكن هناك طريقة مناسبة لالتقاط الفضة الثمينة. كانت مرشحات التبادل الأيوني هي التي حلت هذه المشكلة المهمة.
حسنًا ، هل سيتمكن أي شخص من استخدام المبادلات الأيونية لاستخراج المعادن القيمة من مياه البحر؟ يجب الإجابة على هذا السؤال بالإيجاب. وعلى الرغم من احتواء مياه البحر على كمية هائلة من الأملاح المختلفة ، إلا أنه يبدو أن الحصول على المعادن النبيلة منها مسألة مستقبلية قريبة.
تكمن الصعوبة الآن في أنه عندما يتم تمرير مياه البحر عبر مبادل الكاتيونات ، فإن الأملاح التي تحتوي عليها لا تسمح في الواقع لمزيج صغير من المعادن القيمة بالاستقرار في مبادل الكاتيونات. في الآونة الأخيرة ، ومع ذلك ، تم تصنيع ما يسمى براتنجات التبادل الإلكتروني. إنهم لا يستبدلون أيوناتهم فقط بأيونات فلزية من المحلول ، لكنهم قادرون أيضًا على تقليل هذا المعدن عن طريق التبرع بالإلكترونات له. أظهرت التجارب الحديثة مع هذه الراتنجات أنه إذا تم تمرير محلول يحتوي على الفضة من خلالها ، فلن يتم ترسيب أيونات الفضة قريبًا على الراتينج ، ولكن الفضة المعدنية ، والراتنج يحتفظ بخصائصه لفترة طويلة. وبالتالي ، إذا تم تمرير خليط من الأملاح من خلال مبادل إلكتروني ، يمكن تحويل الأيونات التي يتم اختزالها بسهولة إلى ذرات معدنية نقية.
مخالب كيميائية
وفقًا لحكاية قديمة ، فإن صيد الأسود في الصحراء سهل مثل قصف الكمثرى. نظرًا لأن الصحراء مصنوعة من الرمال والأسود ، فأنت بحاجة إلى أخذ غربال وتنخل في الصحراء. سوف يمر الرمل من خلال الثقوب ، وستبقى الأسود على الشبكة.
ولكن ماذا لو كان هناك عنصر كيميائي قيِّم في خليط يحتوي على كمية كبيرة من تلك التي لا قيمة لها بالنسبة لك؟ أو يلزم تطهير أي مادة من النجاسة الضارة الموجودة بكميات قليلة جداً.
يحدث هذا كثيرًا. يجب ألا تتجاوز شوائب الهافنيوم في الزركونيوم ، الذي يستخدم في بناء المفاعلات النووية ، عدة أجزاء من عشرة آلاف من المائة ، وفي الزركونيوم العادي يكون حوالي عُشر بالمائة.
هذه العناصر متشابهة جدًا في الخصائص الكيميائية ، والطرق المعتادة هنا ، كما يقولون ، لا تعمل. حتى منخل كيميائي مذهل. وفي الوقت نفسه ، مطلوب زركونيوم بدرجة عالية من النقاء بشكل استثنائي ...
لعدة قرون ، اتبع الكيميائيين وصفة بسيطة: "مثل يذوب في مثل". المواد غير العضوية تذوب جيدًا في المذيبات غير العضوية والعضوية - في المذيبات العضوية. العديد من أملاح الأحماض المعدنية قابلة للذوبان في الماء ، وحمض الهيدروفلوريك اللامائي ، وحمض الهيدروسيانيك السائل (الهيدروسيانيك). العديد من المواد العضوية قابلة للذوبان بشكل جيد في المذيبات العضوية - البنزين ، الأسيتون ، الكلوروفورم ، كبريتيد الكربون ، إلخ.
وكيف ستتصرف المادة وهي وسيط بين المركبات العضوية وغير العضوية؟ في الواقع ، كان الكيميائيون على دراية بمثل هذه المركبات إلى حد ما. لذلك ، الكلوروفيل (مادة تلوين الأوراق الخضراء) هو مركب عضوي يحتوي على ذرات المغنيسيوم. إنه قابل للذوبان بدرجة عالية في العديد من المذيبات العضوية. هناك عدد كبير من المركبات المعدنية العضوية المركبة صناعياً غير معروفة للطبيعة. كثير منهم قادر على الذوبان في المذيبات العضوية ، وهذه القدرة تعتمد على طبيعة المعدن.
قرر الكيميائيون اللعب على هذا.
أثناء تشغيل المفاعلات النووية ، يصبح من الضروري من وقت لآخر استبدال كتل اليورانيوم المستهلك ، على الرغم من أن كمية الشوائب (شظايا اليورانيوم الانشطارية) لا تتجاوز عادة جزء من ألف في المائة. أولاً ، يتم إذابة الكتل في حمض النيتريك. جميع اليورانيوم (والمعادن الأخرى التي تكونت نتيجة للتحولات النووية) تدخل في أملاح حمض النيتريك. في هذه الحالة ، يتم إزالة بعض الشوائب تلقائيًا ، مثل الزينون واليود ، على شكل غازات أو أبخرة ، بينما تبقى بعض الشوائب ، مثل القصدير ، في الرواسب.
لكن المحلول الناتج ، بالإضافة إلى اليورانيوم ، يحتوي على شوائب من العديد من المعادن ، ولا سيما البلوتونيوم والنبتونيوم والعناصر الأرضية النادرة والتكنيشيوم وبعض العناصر الأخرى. هذا هو المكان الذي تأتي فيه المواد العضوية للإنقاذ. يتم خلط محلول من اليورانيوم والشوائب في حمض النيتريك بمحلول من مادة عضوية - فوسفات ثلاثي بوتيل. في هذه الحالة ، يمر كل اليورانيوم تقريبًا إلى الطور العضوي ، وتبقى الشوائب في محلول حمض النيتريك.
هذه العملية تسمى الاستخراج. بعد الاستخراج المزدوج ، يكون اليورانيوم خاليًا تقريبًا من الشوائب ويمكن استخدامه مرة أخرى في صناعة كتل اليورانيوم. ويتم استخدام الشوائب المتبقية لمزيد من الفصل. سيتم استخراج أهم الأجزاء منها: البلوتونيوم وبعض النظائر المشعة.
وبالمثل ، يمكن فصل الزركونيوم والهافنيوم.
تستخدم عمليات الاستخراج الآن على نطاق واسع في التكنولوجيا. بمساعدتهم ، لا يقومون فقط بتنقية المركبات غير العضوية ، ولكن أيضًا العديد من المواد العضوية - الفيتامينات والدهون والقلويدات.
كيمياء في معطف أبيض
كان يحمل اسمًا رنانًا - يوهان بومباست ثيوفراستوس باراسيلسوس فون هوهنهايم. Paracelsus ليس لقبًا ، بل هو نوع من اللقب. ترجمت إلى الروسية ، وهذا يعني "عظيم عظمى". كان باراسيلسوس كيميائيًا ممتازًا ، وقد وصفته الشائعات الشعبية بأنه معالج خارق. لأنه لم يكن فقط كيميائيًا ، بل كان أيضًا طبيبًا.
في العصور الوسطى ، تم تعزيز اتحاد الكيمياء والطب. في ذلك الوقت ، لم تكن الكيمياء قد اكتسبت بعد الحق في أن تُسمى علمًا. كانت آرائها غامضة للغاية ، وتناثرت قواتها في بحث عبثي عن حجر الفيلسوف سيئ السمعة.
لكن الكيمياء ، وهي تنغمس في شباك التصوف ، تعلمت أن تشفي الناس من الأمراض الخطيرة. هكذا ولدت الكيمياء العلاجية. أو الكيمياء الطبية. وكان العديد من الكيميائيين في القرنين السادس عشر والسابع عشر والثامن عشر يطلق عليهم الصيادلة والصيادلة. على الرغم من أنهم كانوا يشاركون في أنقى كيمياء مائية ، إلا أنهم أعدوا جرعات علاجية مختلفة. صحيح ، لقد طبخوا بشكل أعمى. وهذه "الأدوية" لا تفيد الإنسان دائمًا.
ومن بين "الصيادلة" كان باراسيلسوس من أبرزهم. تضمنت قائمة أدويته مراهم الزئبق والكبريت (بالمناسبة ، لا تزال تستخدم لعلاج الأمراض الجلدية) ، وأملاح الحديد والأنتيمون ، وعصائر نباتية مختلفة.
في البداية ، يمكن للكيمياء أن تمنح الأطباء المواد الموجودة في الطبيعة فقط. وبعد ذلك بكمية محدودة للغاية. لكن هذا لم يكن كافيًا للطب.
إذا تصفحنا الكتب المرجعية الحديثة للوصفات الطبية ، فسنرى أن 25 في المائة من الأدوية هي ، إذا جاز التعبير ، أدوية طبيعية. من بينها مقتطفات وصبغات ومغلي مصنوعة من نباتات مختلفة. كل شيء آخر عبارة عن مواد طبية مركبة بشكل مصطنع غير مألوفة في الطبيعة. مواد خلقتها قوة الكيمياء.
تم إجراء أول تخليق لمادة طبية منذ حوالي 100 عام. من المعروف منذ فترة طويلة التأثير العلاجي لحمض الساليسيليك في الروماتيزم. لكن استخراجه من المواد النباتية كان صعباً ومكلفاً. فقط في عام 1874 كان من الممكن تطوير طريقة بسيطة للحصول على حمض الساليسيليك من الفينول.
شكل هذا الحمض أساس العديد من الأدوية. على سبيل المثال ، الأسبرين. كقاعدة عامة ، فإن "حياة" المخدرات قصيرة: يتم استبدال القديمة بأخرى جديدة ، وأكثر تطوراً ، وأكثر تطوراً في مكافحة الأمراض المختلفة. الأسبرين هو نوع من الاستثناء في هذا الصدد. كل عام يكشف عن جميع الخصائص المدهشة الجديدة التي لم تكن معروفة من قبل. اتضح أن الأسبرين ليس فقط خافض للحرارة ومخفف للآلام ، بل إن نطاق تطبيقاته أوسع بكثير.
الطب "القديم" هو الهرم المعروف (ولد عام 1896).
الآن ، في غضون يوم واحد ، يقوم الكيميائيون بتصنيع العديد من المواد الطبية الجديدة. مع مجموعة متنوعة من الصفات ضد مجموعة واسعة من الأمراض. من مسكنات الألم إلى الأدوية للمساعدة في علاج الأمراض العقلية.
لا توجد مهمة أنبل للكيميائيين لشفاء الناس. لكن لا توجد مهمة أكثر صعوبة.
لعدة سنوات ، حاول الكيميائي الألماني بول إيرليش تصنيع دواء ضد مرض رهيب - مرض النوم. في كل توليفة ، نجح شيء ما ، لكن في كل مرة ظل إيرليش غير راضٍ. فقط في المحاولة 606 كان من الممكن الحصول على علاج فعال - salvarsan ، وكان عشرات الآلاف من الناس قادرين على التعافي ليس فقط من النوم ، ولكن أيضًا من مرض خبيث آخر - الزهري. وفي المحاولة 914 ، تلقى إيرليش عقارًا أقوى - نيوسالفارسان.
إنه طريق طويل من الدورق الكيميائي إلى العداد في الصيدلية. هذا هو قانون الطب: حتى يجتاز الطب اختبارًا شاملاً ، لا يمكن التوصية به للممارسة. وعندما لا يتم اتباع هذه القاعدة تكون هناك أخطاء مأساوية. منذ وقت ليس ببعيد ، أعلنت شركات الأدوية في ألمانيا الغربية عن حبة نوم جديدة ، هي توليوميد. تضع الحبة البيضاء الصغيرة الشخص الذي يعاني من الأرق المستمر في نوم سريع وعميق. غنى توليدوميدا المديح ، واتضح أنه عدو رهيب للأطفال الذين لم يولدوا بعد. عشرات الآلاف من النزوات المولودة - دفع الناس مثل هذا الثمن لحقيقة أن الأدوية التي لم يتم اختبارها بشكل كافٍ تم الإسراع في طرحها للبيع.
ولذلك من المهم للكيميائيين والأطباء أن يعرفوا ليس فقط أن مثل هذا الدواء يعالج بنجاح مثل هذا المرض. إنهم بحاجة إلى معرفة كيفية عملها بدقة ، وما هي الآلية الكيميائية الدقيقة لمحاربتها للأمراض.
هذا مثال صغير. الآن غالبًا ما تستخدم مشتقات ما يسمى بأحماض الباربيتوريك كأقراص منومة. تحتوي هذه المركبات على ذرات الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. بالإضافة إلى ذلك ، ترتبط مجموعتان من مجموعات الألكيل بإحدى ذرات الكربون ، أي جزيئات الهيدروكربون الخالية من ذرة هيدروجين واحدة. وهذا ما توصل إليه الكيميائيون. عندها فقط يكون لحمض الباربيتوريك تأثير منوم عندما لا يقل مجموع ذرات الكربون في مجموعات الألكيل عن أربعة. وكلما زادت هذه الكمية ، زادت مدة عمل الدواء وأسرع.
كلما تغلغل العلماء بشكل أعمق في طبيعة المرض ، كلما قام الكيميائيون بإجراء أبحاث أكثر شمولاً. وأصبح علم العقاقير أكثر فأكثر علمًا دقيقًا ، والذي كان يعمل في السابق فقط في إعداد الأدوية المختلفة والتوصية باستخدامها ضد الأمراض المختلفة. الآن يجب أن يكون الصيدلاني كيميائيًا وعالم أحياء وطبيبًا وعالم كيمياء حيوية. حتى لا تتكرر تلك المآسي الصلبة.
يعد تركيب المواد الطبية أحد الإنجازات الرئيسية للكيميائيين ، ومبدعي الطبيعة الثانية.
... في بداية هذا القرن ، حاول الكيميائيون جاهدين صنع أصباغ جديدة. وتم أخذ ما يسمى بحمض السلفانيليك كمنتج أولي. له جزيء "مرن" للغاية قادر على إعادة ترتيب مختلفة. في بعض الحالات ، توصل الكيميائيون إلى أنه يمكن تحويل جزيء حمض السلفانيليك إلى جزيء من صبغة قيمة.
وهكذا اتضح في الممارسة العملية. ولكن حتى عام 1935 ، لم يكن أحد يعتقد أن صبغات السلفونيل الاصطناعية كانت عقاقير قوية في نفس الوقت. تلاشى السعي وراء الأصباغ في الخلفية: بدأ الكيميائيون في البحث عن أدوية جديدة ، والتي كانت تسمى مجتمعة أدوية السلفا. فيما يلي أسماء أشهرها: سلفدين ، ستربتوسيد ، سلفازول ، سلفاديمزين. في الوقت الحاضر ، تحتل السلفوناميدات واحدة من المراكز الأولى بين العوامل الكيميائية لمكافحة الميكروبات.
... استخرج الهنود في أمريكا الجنوبية سمًا قاتلًا - curare من لحاء وجذور نبات chilibuhi. مات العدو على الفور ، بعد أن ضربه سهم ، تم غمس رأسه في كرار.
لماذا ا؟ للإجابة على هذا السؤال ، كان على الكيميائيين أن يفهموا تمامًا لغز السم.
وجدوا أن المبدأ النشط الرئيسي للكورار هو قلويد توبوكورارين. عندما تدخل الجسم ، لا يمكن للعضلات أن تنقبض. تصبح العضلات غير متحركة. يفقد الشخص القدرة على التنفس. الموت قادم.
ومع ذلك ، في ظل ظروف معينة ، يمكن أن يكون هذا السم مفيدًا. يمكن أن يكون مفيدًا للجراحين عند إجراء بعض العمليات المعقدة للغاية. على سبيل المثال ، في القلب. عندما تحتاج إلى إطفاء عضلات الرئة وتحويل الجسم إلى تنفس اصطناعي. هذه هي الطريقة التي يتصرف بها العدو اللدود كصديق. يتم تضمين توبوكورارين في الممارسة السريرية.
ومع ذلك ، فهي باهظة الثمن. ونحن بحاجة إلى دواء رخيص وبأسعار معقولة.
تدخل الكيميائيين مرة أخرى. درسوا جزيء توبوكورارين وفقًا لجميع المقالات. قاموا بتقسيمه إلى جميع أنواع الأجزاء ، وفحصوا "الشظايا" الناتجة ، وخطوة بخطوة ، اكتشفوا العلاقة بين التركيب الكيميائي والنشاط الفسيولوجي للدواء. اتضح أن عملها يتحدد من خلال مجموعات خاصة تحتوي على ذرة نيتروجين موجبة الشحنة. وأن المسافة بين المجموعات يجب تحديدها بدقة.
الآن يمكن للكيميائيين أن يسلكوا طريق تقليد الطبيعة. وحتى محاولة تجاوزها. أولاً ، تلقوا دواءً ليس أدنى من توبوكورارين في نشاطه. وبعد ذلك قاموا بتحسينه. هكذا ولدت شينكورين. هو ضعف نشاط توبوكورارين.
وهنا مثال أكثر وضوحا. محاربة الملاريا. عالجوها بالكينين (أو الكينين علميًا) ، وهو قلويد طبيعي. من ناحية أخرى ، تمكن الكيميائيون من إنتاج البلازموخين - وهي مادة أكثر نشاطًا من الكينين بستين مرة.
يحتوي الطب الحديث على ترسانة ضخمة من الأدوات ، إذا جاز التعبير ، لجميع المناسبات. تقريبا ضد جميع الامراض المعروفة.
هناك علاجات قوية تعمل على تهدئة الجهاز العصبي ، واستعادة الهدوء حتى لأكثر الأشخاص انزعاجًا. هناك ، على سبيل المثال ، دواء يزيل الشعور بالخوف تمامًا. بالطبع ، لا أحد يوصيه للطالب الذي يخاف من الامتحان.
هناك مجموعة كاملة من المهدئات والأدوية المهدئة. وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، ريزيربين. لعب استخدامه في علاج بعض الأمراض العقلية (الفصام) في وقت واحد دورًا كبيرًا. يحتل العلاج الكيميائي الآن المرتبة الأولى في مكافحة الاضطرابات النفسية.
ومع ذلك ، فإن مكاسب الكيمياء الطبية لا تتحول دائمًا إلى جانب إيجابي. هناك ، على سبيل المثال ، مثل هذا المشؤوم (من الصعب تسميته بطريقة أخرى) يعني مثل LSD-25.
في العديد من البلدان الرأسمالية يتم استخدامه كدواء يسبب بشكل مصطنع أعراض مختلفة من مرض انفصام الشخصية (جميع أنواع الهلوسة التي تسمح للشخص بالتخلص من "المصاعب الأرضية" لفترة من الوقت). ولكن كانت هناك حالات كثيرة عندما لم يعد الأشخاص الذين تناولوا أقراص LSD-25 إلى حالتهم الطبيعية.
تشير الإحصاءات الحديثة إلى أن غالبية الوفيات في العالم هي نتيجة النوبات القلبية أو النزيف الدماغي (السكتات الدماغية). يحارب الكيميائيون هؤلاء الأعداء من خلال اختراع عقاقير مختلفة للقلب ، وإعداد الأدوية التي تمدد الأوعية الدموية في الدماغ.
بمساعدة توبازيد و PASK المركبين بواسطة الكيميائيين ، نجح الأطباء في التغلب على مرض السل.
وأخيرًا ، يبحث العلماء بإصرار عن وسيلة لمكافحة السرطان - هذه الآفة الرهيبة للجنس البشري. لا يزال هناك الكثير من الأمور غير الواضحة وغير المكتشفة هنا.
يتوقع الأطباء مواد خارقة جديدة من الكيميائيين. إنهم لا ينتظرون عبثا. هنا الكيمياء لم تظهر بعد ما يمكن أن تفعله.
معجزة العفن
هذه الكلمة معروفة منذ زمن طويل. الأطباء وعلماء الأحياء الدقيقة. مذكور في كتب خاصة. لكن لا شيء على الإطلاق يقال لشخص بعيد عن علم الأحياء والطب. وعرف الكيميائي النادر معناها. الآن الجميع يعرفه.
الكلمة هي "المضادات الحيوية".
ولكن حتى قبل كلمة "المضادات الحيوية" ، تعرّف الشخص على كلمة "ميكروبات". وقد وجد أن عددا من الأمراض مثل الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا والدوسنتاريا والتيفوس والسل وغيرها تدين بأصلها للكائنات الحية الدقيقة. لمكافحتها ، هناك حاجة إلى المضادات الحيوية.
بالفعل في العصور الوسطى ، كان معروفًا عن التأثير الطبي لأنواع معينة من العفن. صحيح أن تمثيلات الإسكولابيين في العصور الوسطى كانت غريبة نوعًا ما. على سبيل المثال ، كان يُعتقد أن العفن المأخوذ من جماجم الأشخاص الذين تم شنقهم أو إعدامهم لارتكاب جرائم فقط يساعد في مكافحة الأمراض.
لكن هذا ليس ضروريا. شيء آخر مهم: الكيميائي الإنجليزي ألكسندر فليمنج ، الذي درس أحد أنواع العفن ، عزل عنه مبدأ نشطًا. هكذا وُلد البنسلين ، أول مضاد حيوي.
اتضح أن البنسلين سلاح ممتاز في مكافحة العديد من مسببات الأمراض: العقديات ، المكورات العنقودية ، إلخ. إنه قادر على هزيمة حتى اللولبيات الشاحبة ، العامل المسبب لمرض الزهري.
ولكن على الرغم من أن ألكسندر فليمنج اكتشف البنسلين في عام 1928 ، إلا أن صيغة هذا الدواء تم فك شفرتها فقط في عام 1945. وبالفعل في عام 1947 ، كان من الممكن إجراء تخليق كامل للبنسلين في المختبر. يبدو أن الإنسان قد استوعب الطبيعة هذه المرة. ومع ذلك، لم يكن هذا هو الحال. التوليف المختبري للبنسلين ليس بالمهمة السهلة. من الأسهل بكثير الحصول عليها من العفن.
لكن الكيميائيين لم يتراجعوا. وهنا كانوا قادرين على قول كلمتهم. ربما ليست كلمة نقولها ، ولكن عمل يجب القيام به. خلاصة القول هي أن العفن ، الذي يتم الحصول منه عادةً على البنسلين ، له "إنتاجية" قليلة جدًا. وقرر العلماء زيادة إنتاجيته.
لقد حلوا هذه المشكلة من خلال إيجاد المواد التي تغلغل في الجهاز الوراثي للكائن الحي ، وغيرت خصائصه. علاوة على ذلك ، يمكن توريث السمات الجديدة. بفضل مساعدتهم ، كان من الممكن تطوير "سلالة" جديدة من الفطر ، والتي كانت أكثر نشاطًا في إنتاج البنسلين.
الآن مجموعة المضادات الحيوية مؤثرة للغاية: الستربتومايسين والتيراميسين والتتراسيكلين والأوريوميسين والبيوميسين والإريثروميسين. في المجموع ، هناك حوالي ألف من المضادات الحيوية الأكثر تنوعًا معروفة الآن ، وحوالي مائة منها تستخدم لعلاج الأمراض المختلفة. وتلعب الكيمياء دورًا مهمًا في إنتاجها.
بعد أن قام علماء الأحياء المجهرية بتجميع ما يسمى بسائل المزرعة الذي يحتوي على مستعمرات من الكائنات الحية الدقيقة ، فإن دور الكيميائيين.
أمامهم مهمة عزل المضادات الحيوية ، "المبدأ النشط". يتم تعبئة طرق كيميائية مختلفة لاستخراج المركبات العضوية المعقدة من "المواد الخام" الطبيعية. يتم امتصاص المضادات الحيوية باستخدام ماصات خاصة. يستخدم الباحثون "مخالب كيميائية" - يستخلصون المضادات الحيوية بمذيبات مختلفة. منقى على راتنجات التبادل الأيوني المترسبة من المحاليل. هذه هي الطريقة التي يتم بها الحصول على مضاد حيوي خام ، والذي يخضع مرة أخرى لدورة طويلة من التنقية ، حتى يظهر أخيرًا على شكل مادة بلورية نقية.
لا يزال يتم تصنيع بعضها ، مثل البنسلين ، بواسطة الكائنات الحية الدقيقة. لكن الحصول على الآخرين ليس سوى نصف مسألة طبيعة.
ولكن هناك أيضًا مثل هذه المضادات الحيوية ، على سبيل المثال سينثوميسين ، حيث يستغني الكيميائيون تمامًا عن خدمات الطبيعة. يتم تصنيع هذا الدواء من البداية إلى النهاية في المصانع.
بدون الأساليب الكيميائية القوية ، لم تكن كلمة "مضاد حيوي" معروفة على نطاق واسع. ولما كانت هناك ثورة حقيقية في استخدام الأدوية ، في علاج العديد من الأمراض التي تنتجها هذه المضادات الحيوية.
العناصر النزرة - الفيتامينات النباتية
كلمة "عنصر" لها معاني عديدة. لذلك ، على سبيل المثال ، الذرات من نفس النوع تسمى ، لها نفس الشحنة النووية. ما هي "العناصر النزرة"؟ هذا هو اسم العناصر الكيميائية الموجودة في الكائنات الحية والنباتية بكميات قليلة جدًا. لذلك ، في جسم الإنسان ، 65٪ أكسجين ، حوالي 18٪ كربون ، 10٪ هيدروجين. هذه مغذيات كبيرة المقدار ، وهناك الكثير منها. لكن التيتانيوم والألمنيوم لا يمثلان سوى جزء من ألف في المائة - يمكن تسميتهما بالعناصر الدقيقة.
في فجر الكيمياء الحيوية ، تم تجاهل مثل هذه التفاهات. مجرد التفكير ، بعض المئات أو الألف في المائة. في ذلك الوقت ، لم يكونوا يعرفون كيفية تحديد هذه الكميات.
تحسنت تقنيات وأساليب التحليل ، ووجد العلماء المزيد والمزيد من العناصر في الكائنات الحية. ومع ذلك ، لم يكن من الممكن تحديد دور العناصر الدقيقة لفترة طويلة. حتى الآن ، على الرغم من حقيقة أن التحليل الكيميائي يجعل من الممكن تحديد جزء المليون وحتى المائة مليون من نسبة مئوية من الشوائب في أي عينة تقريبًا ، لم يتم بعد توضيح أهمية العديد من العناصر النزرة لحياة النباتات والحيوانات .
لكن شيئًا ما معروف بالفعل اليوم. على سبيل المثال ، تحتوي الكائنات الحية المختلفة على عناصر مثل الكوبالت والبورون والنحاس والمنغنيز والفاناديوم واليود والفلور والموليبدينوم والزنك وحتى ... الراديوم. نعم ، إنه راديوم ، وإن كان بكميات ضئيلة.
بالمناسبة ، تم الآن العثور على حوالي 70 عنصرًا كيميائيًا في جسم الإنسان ، وهناك سبب للاعتقاد بأن النظام الدوري بأكمله موجود في الأعضاء البشرية. علاوة على ذلك ، يلعب كل عنصر دورًا محددًا للغاية. حتى أن هناك وجهة نظر مفادها أن العديد من الأمراض تنشأ بسبب انتهاك توازن العناصر الدقيقة في الجسم.
يلعب الحديد والمنغنيز دورًا مهمًا في عملية التمثيل الضوئي للنبات. إذا كنت تزرع نباتًا في تربة لا تحتوي حتى على آثار من الحديد ، فستكون أوراقه وسيقانه بيضاء مثل الورق. لكن الأمر يستحق رش مثل هذا النبات بمحلول أملاح الحديد ، لأنه يأخذ لونه الأخضر الطبيعي. النحاس ضروري أيضًا في عملية التمثيل الضوئي ويؤثر على امتصاص الكائنات الحية النباتية لمركبات النيتروجين. مع وجود كمية غير كافية من النحاس في النباتات ، تتشكل البروتينات بشكل ضعيف للغاية ، بما في ذلك النيتروجين.
يتم تضمين المركبات العضوية المعقدة من الموليبدينوم كمكونات في إنزيمات مختلفة. تساهم في امتصاص النيتروجين بشكل أفضل. يؤدي نقص الموليبدينوم في بعض الأحيان إلى حروق الأوراق بسبب التراكم الكبير لأملاح حمض النيتريك فيها ، والتي في حالة عدم وجود الموليبدينوم لا تستوعبها النباتات. ويتأثر محتوى الفسفور في النباتات بالموليبدينوم. في غيابه ، لا يوجد تحول للفوسفات غير العضوي إلى عضوي. يؤثر نقص الموليبدينوم أيضًا على تراكم الأصباغ (الأصباغ) في النباتات - تظهر بقع ولون شاحب للأوراق.
في حالة عدم وجود البورون ، تمتص النباتات الفوسفور بشكل سيئ. يعزز البورون أيضًا حركة أفضل للسكريات المختلفة من خلال نظام النبات.
تلعب العناصر النزرة دورًا مهمًا ليس فقط في النبات ولكن أيضًا في الكائنات الحية. اتضح أن الغياب التام للفاناديوم في الغذاء الحيواني يسبب فقدان الشهية وحتى الموت. في الوقت نفسه ، تؤدي زيادة محتوى الفاناديوم في طعام الخنازير إلى نموها السريع وترسب طبقة سميكة من الدهون.
يلعب الزنك ، على سبيل المثال ، دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي وهو جزء من خلايا الدم الحمراء للحيوانات.
الكبد ، إذا كان الحيوان (وحتى الشخص) في حالة من الإثارة ، يطلق المنجنيز ، والسيليكون ، والألمنيوم ، والتيتانيوم والنحاس في الدورة الدموية العامة ، ولكن عندما يتم تثبيط الجهاز العصبي المركزي ، فإن المنغنيز والنحاس والتيتانيوم ، الافراج عن السيليكون والألمنيوم التأخير. يشارك في تنظيم محتوى العناصر النزرة في دم الجسم ، بالإضافة إلى الكبد والدماغ والكليتين والرئتين والعضلات.
يعد تحديد دور العناصر النزرة في نمو وتطور النباتات والحيوانات مهمة مهمة ورائعة للكيمياء والبيولوجيا. في المستقبل القريب ، سيؤدي هذا بالتأكيد إلى نتائج مهمة للغاية. وستفتح للعلم طريقة أخرى لخلق الطبيعة الثانية.
ماذا تأكل النباتات وما علاقة الكيمياء بها؟
حتى الطهاة القدامى اشتهروا بنجاحهم في الطهي. كانت طاولات القصور الملكية مليئة بالأطباق الرائعة. أصبح الأثرياء انتقائيين بشأن الطعام.
بدت النباتات أكثر تواضعًا. وفي الصحراء القاحلة وفي التندرا القطبية ، تعايش الحشائش والشجيرات. دعهم يتقزمون ، وإن كان بائسين ، لكنهم على طول.
هناك حاجة إلى شيء لتنميتها. ولكن ماذا؟ ظل العلماء يبحثون عن هذا "الشيء" الغامض منذ سنوات عديدة. تم إجراء التجارب. ناقش النتائج.
ولم يكن هناك وضوح.
تم تقديمه في منتصف القرن الماضي بواسطة الكيميائي الألماني الشهير Justus Liebig. ساعده التحليل الكيميائي. قام العالم "بتحليل" النباتات الأكثر تنوعًا إلى عناصر كيميائية منفصلة. في البداية ، لم يكن هناك الكثير منهم. عشرة في المجموع: الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكالسيوم والبوتاسيوم والفوسفور والكبريت والمغنيسيوم والحديد. لكن هذه الدزينة جعلت المحيط الأخضر يغضب على كوكب الأرض.
ومن هنا الاستنتاج: من أجل العيش ، يجب على النبات أن يستوعب بطريقة ما العناصر المحددة "يأكل".
كيف بالضبط؟ أين توجد مخازن الأغذية النباتية؟
في التربة ، في الماء ، في الهواء.
لكن كانت هناك أشياء مدهشة. في بعض أنواع التربة ، ازدهرت النبتة وازدهرت وأثمرت. في حالات أخرى ، كان مريضًا وجافًا وأصبح مهووسًا باهتًا. لأن هذه التربة تفتقر إلى بعض العناصر.
حتى قبل Liebig ، كان الناس يعرفون شيئًا آخر. حتى لو زرعت نفس المحاصيل عامًا بعد عام في أكثر التربة خصوبة ، فإن الحصاد يزداد سوءًا.
كانت التربة مستنفدة. "أكلت" النباتات تدريجياً جميع احتياطيات العناصر الكيميائية الضرورية الموجودة فيها.
كان من الضروري "إطعام" التربة. أدخل المواد والأسمدة المفقودة فيه. تم استخدامها في العصور القديمة. تُطبق بشكل حدسي ، بناءً على خبرة الأجداد.
رفع ليبيج استخدام الأسمدة إلى مرتبة العلم. لذلك ولدت الكيمياء الزراعية. أصبحت الكيمياء عاملة إنتاج المحاصيل. نشأت أمامها مهمة: تعليم الناس كيفية استخدام الأسمدة المعروفة وابتكار أخرى جديدة.
يتم الآن استخدام العشرات من الأسمدة المختلفة. وأهمها البوتاس والنيتروجين والفوسفور. لأن البوتاسيوم والنيتروجين والفوسفور هي عناصر لا ينمو بدونها أي نبات.
تشبيه صغير ، أو كيف أطعم الكيميائيون النباتات بالبوتاسيوم
... كان هناك وقت كان فيه اليورانيوم المشهور الآن متجمعًا في مكان ما على مشارف مصالح الكيمياء. فقط لون الزجاج والصورة شكلا ادعاءات خجولة ضده. ثم وجدوا الراديوم في اليورانيوم. من آلاف الأطنان من خامات اليورانيوم ، تم استخراج حبة ضئيلة من معدن الفضة. واستمرت النفايات ، التي تحتوي على كميات هائلة من اليورانيوم ، في فوضى مستودعات المصنع. أخيرا ضربت ساعة اليورانيوم. اتضح أنه هو الذي يعطي الشخص السلطة على استخدام الطاقة الذرية. أصبحت النفايات جوهرة.
... لطالما عُرفت رواسب الملح في ستاسفورت في ألمانيا. احتوت على العديد من الأملاح ، خاصة البوتاسيوم والصوديوم. ملح الصوديوم ، ملح الطعام ، وجد على الفور الاستخدام. تم التخلص من أملاح البوتاسيوم دون ندم. تراكمت جبالهم الضخمة بالقرب من المناجم. ولم يعرف الناس ماذا يفعلون بهم. كانت الزراعة في حاجة ماسة إلى أسمدة البوتاس ، لكن لا يمكن استخدام نفايات ستاسفورت. كانت عالية جدا في المغنيسيوم. وهو مفيد للنباتات بجرعات صغيرة ، اتضح أنه قاتل في الجرعات الكبيرة.
هنا الكيمياء ساعدت أيضا. وجدت طريقة بسيطة لإزالة المغنيسيوم من أملاح البوتاسيوم. وبدأت الجبال المحيطة بمناجم ستاسفورت تذوب أمام أعيننا. يذكر مؤرخو العلوم الحقيقة التالية: في عام 1811 ، تم بناء أول مصنع لمعالجة أملاح البوتاس في ألمانيا. بعد مرور عام ، كان هناك بالفعل أربعة منها ، وفي عام 1872 قام ثلاثة وثلاثون مصنعًا في ألمانيا بمعالجة أكثر من نصف مليون طن من الملح الخام.
تم إنشاء مصانع البوتاس في العديد من البلدان بعد ذلك بوقت قصير. والآن ، في العديد من البلدان ، يكون استخراج المواد الخام للبوتاس أكبر بعدة مرات من استخراج ملح الطعام.
"كارثة النيتروجين"
بعد حوالي مائة عام من اكتشاف النيتروجين ، كتب أحد علماء الأحياء المجهرية الرئيسيين: "النيتروجين أغلى من وجهة نظر بيولوجية عامة من أندر المعادن النبيلة". وكان على حق تماما. بعد كل شيء ، يعتبر النيتروجين جزءًا لا يتجزأ من أي جزيء بروتين تقريبًا ، نباتيًا وحيوانيًا. لا نيتروجين - لا بروتين. وإذا لم يكن هناك بروتين فلا حياة. قال إنجلز إن "الحياة هي شكل من أشكال وجود أجسام بروتينية".
تحتاج النباتات إلى النيتروجين لتكوين جزيئات البروتين. لكن من أين حصلوا عليه؟ يتميز النيتروجين بالنشاط الكيميائي المنخفض. في ظل الظروف العادية ، لا يتفاعل. لذلك ، لا يمكن للنباتات استخدام النيتروجين في الغلاف الجوي. بصراحة "... حتى لو رأى عينًا ، لكن السن لا يرى". هذا يعني أن مخزن النيتروجين للنباتات هو التربة. للأسف ، المخزن متناثر جدًا. هناك عدد قليل من المركبات التي تحتوي على النيتروجين فيه. هذا هو السبب في أن التربة تهدر نيتروجينها بسرعة ، وتحتاج إلى إثرائها بشكل إضافي. استخدم الأسمدة النيتروجينية.
الآن أصبح مفهوم "الملح الصخري التشيلي" جزءًا من التاريخ. ومنذ حوالي سبعين عامًا ، لم يترك فمه أبدًا.
تمتد صحراء أتاكاما الباهتة على مساحات شاسعة من جمهورية تشيلي. يمتد لمئات الكيلومترات. للوهلة الأولى ، هذه هي الصحراء الأكثر شيوعًا ، لكن هناك ظرفًا غريبًا يميزها عن صحاري الكرة الأرضية الأخرى: تحت طبقة رقيقة من الرمل ، توجد رواسب قوية من نترات الصوديوم ، أو نترات الصوديوم. لقد علموا بهذه الرواسب لفترة طويلة ، لكن ربما لأول مرة تذكروها عندما كان هناك نقص في البارود في أوروبا. في الواقع ، لإنتاج البارود ، تم استخدام الفحم والكبريت والملح الصخري سابقًا.
تم تجهيز بعثة على وجه السرعة لتسليم منتج في الخارج. ومع ذلك ، كان لا بد من إلقاء كل البضائع في البحر. اتضح أن نترات البوتاسيوم فقط هي المناسبة لإنتاج البارود. يمتص الصوديوم الرطوبة من الهواء بجشع ، والبارود مبلل ، وكان من المستحيل استخدامه.
ليست هذه هي المرة الأولى التي يضطر فيها الأوروبيون إلى إلقاء شحنات خارجية في البحر. في القرن السابع عشر ، تم العثور على حبيبات من معدن أبيض يسمى البلاتين على ضفاف نهر بلاتينو ديل بينو. لأول مرة جاء البلاتين إلى أوروبا عام 1735. لكنهم لم يعرفوا حقًا ماذا يفعلون بها. من المعادن النبيلة في ذلك الوقت ، كان الذهب والفضة فقط معروفين ، ولم يجد البلاتين سوقًا لنفسه. لكن الأشخاص الأذكياء لاحظوا أنه من حيث الثقل النوعي ، فإن البلاتين والذهب قريبان تمامًا من بعضهما البعض. استفادوا من ذلك وبدأوا في إضافة البلاتين إلى الذهب ، والذي كان يستخدم في صنع العملات المعدنية. كانت بالفعل مزيفة. حظرت الحكومة الإسبانية استيراد البلاتين ، وتم جمع تلك الاحتياطيات التي لا تزال باقية في الدولة ، وبحضور العديد من الشهود ، غرقت في البحر.
لكن القصة مع الملح الصخري التشيلي لم تنته بعد. اتضح أنه سماد نيتروجين ممتاز ، قدمته الطبيعة للإنسان. لم تُعرف أي أسمدة نيتروجينية أخرى في ذلك الوقت. بدأ التطوير المكثف للرواسب الطبيعية لنترات الصوديوم. من ميناء إيكفيكوي التشيلي ، تبحر السفن يوميًا ، لتوصيل مثل هذا الأسمدة القيمة إلى جميع أنحاء العالم.
... في عام 1898 ، صُدم العالم بالتنبؤ الكئيب لـ Crookes الشهير. في خطابه ، توقع الموت من جوع النيتروجين للبشرية. كل عام ، جنبًا إلى جنب مع الحصاد ، تُحرم الحقول من النيتروجين ، ويتم تطوير رواسب النترات التشيلية تدريجياً. كنوز صحراء أتاكاما كانت قطرة في محيط.
ثم تذكر العلماء عن الغلاف الجوي. ربما كان أول شخص لفت الانتباه إلى الاحتياطيات غير المحدودة من النيتروجين في الغلاف الجوي هو عالمنا الشهير كليمنت أركاديفيتش تيميريازيف. كان Timiryazev يؤمن بعمق بالعلم وقوة العبقرية البشرية. لم يشارك كروكس مخاوفه. يعتقد Timiryazev أن الإنسانية ستتغلب على كارثة النيتروجين ، وتخرج من المشاكل. وكان على حق. في عام 1908 ، قام العالمان بيركلاند وإيدي في النرويج على نطاق صناعي بتثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي باستخدام قوس كهربائي.
في نفس الوقت تقريبًا ، في ألمانيا ، طور فريتز هابر طريقة لإنتاج الأمونيا من النيتروجين والهيدروجين. لذلك تم حل مشكلة النيتروجين المرتبط ، وهو أمر ضروري للغاية لتغذية النبات. وهناك الكثير من النيتروجين الحر في الغلاف الجوي: لقد حسب العلماء أنه إذا تم تحويل كل النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي إلى أسمدة ، فسيكون هذا كافياً للنباتات لأكثر من مليون عام.
ما هو الفوسفور؟
يعتقد Justus Liebig أن النبات يمكنه امتصاص النيتروجين من الهواء. من الضروري تسميد التربة بالبوتاسيوم والفوسفور فقط. لكن مع هذه العناصر لم يكن محظوظًا. لم يؤد "سماده الحاصل على براءة اختراع" ، والذي تعهدت إحدى الشركات البريطانية لإنتاجه ، إلى زيادة في المحصول. بعد سنوات عديدة فقط فهم ليبيج خطأه واعترف به علانية. استخدم أملاح الفوسفات غير القابلة للذوبان ، خوفًا من أن الأملاح عالية الذوبان ستغسل بسرعة من التربة بسبب الأمطار. لكن اتضح أن النباتات لا تستطيع امتصاص الفوسفور من الفوسفات غير القابل للذوبان. وكان على الإنسان أن يعد نوعًا من "المنتج نصف النهائي" للنباتات.
كل عام ، تزيل المحاصيل حول العالم حوالي 10 ملايين طن من حامض الفوسفوريك من الحقول. لماذا تحتاج النباتات إلى الفوسفور؟ بعد كل شيء ، لا يتم تضمينه في تكوين الدهون أو في تكوين الكربوهيدرات. والعديد من جزيئات البروتين ، وخاصة أبسطها ، لا تحتوي على الفوسفور. لكن بدون الفوسفور ، لا يمكن ببساطة تشكيل كل هذه المركبات.
التمثيل الضوئي ليس مجرد تخليق الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء ، الذي ينتجه النبات على سبيل المزاح. هذه عملية معقدة. يحدث التمثيل الضوئي في ما يسمى بالبلاستيدات الخضراء - وهي نوع من "أعضاء" الخلايا النباتية. تحتوي البلاستيدات الخضراء على العديد من مركبات الفوسفور. تقريبًا ، يمكن تخيل البلاستيدات الخضراء على شكل معدة حيوان ، حيث يتم هضم واستيعاب الطعام ، لأنهم هم الذين يتعاملون مع طوب "البناء" المباشر للنباتات: ثاني أكسيد الكربون والماء.
يحدث امتصاص النبات لثاني أكسيد الكربون من الهواء بمساعدة مركبات الفوسفور. يقوم الفوسفات غير العضوي بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أنيونات حمض الكربونيك ، والتي تُستخدم بعد ذلك لبناء جزيئات عضوية معقدة.
بالطبع دور الفوسفور في حياة النباتات لا يقتصر على هذا. ولا يمكن القول إن أهميتها بالنسبة للنباتات قد تم بالفعل توضيحها بشكل كامل. ومع ذلك ، حتى ما هو معروف يظهر دوره المهم في حياتهم.
الحرب الكيميائية
هذه حقا حرب. فقط بدون بنادق ودبابات وصواريخ وقنابل. هذه حرب "هادئة" ، وأحيانًا غير مرئية للكثيرين ، من أجل الحياة والموت. والنصر فيها سعادة لكل الناس.
ما مقدار الضرر الذي تسببه ، على سبيل المثال ، ذبابة عادية؟ اتضح أن هذا المخلوق الخبيث يجلب خسارة ، فقط في بلدنا ، تصل إلى ملايين الروبلات في السنة. وماذا عن الحشائش؟ في الولايات المتحدة وحدها ، تبلغ قيمة وجودهم أربعة مليارات دولار. أو خذ الجراد ، وهي كارثة محضة تحول الحقول المزهرة إلى أرض جرداء بلا حياة. إذا قمت بحساب كل الضرر الذي يلحقه لصوص النباتات والحيوانات بزراعة العالم في عام واحد ، فستحصل على مبلغ لا يمكن تصوره. بهذه الأموال ، سيكون من الممكن إطعام 200 مليون شخص مجانًا لمدة عام كامل!
ما هو "سيد" في الترجمة الروسية؟ هذا يعني القتل. وهكذا بدأ الكيميائيين في ابتكار "cids" مختلفة. لقد صنعوا مبيدات حشرية - "قاتلة للحشرات" ، مبيدات حيوانية - "قتل القوارض" ، مبيدات أعشاب - "قتل العشب". كل هذه "سيدس" تستخدم الآن على نطاق واسع في الزراعة.
حتى الحرب العالمية الثانية ، كانت المبيدات غير العضوية تستخدم على نطاق واسع. عولجت القوارض والحشرات المختلفة والأعشاب بالزرنيخ والكبريت والنحاس والباريوم والفلورايد والعديد من المركبات السامة الأخرى. ومع ذلك ، منذ منتصف الأربعينيات ، أصبحت المبيدات العضوية أكثر انتشارًا. تم إجراء هذا "التحيز" تجاه المركبات العضوية بشكل متعمد. النقطة المهمة ليست فقط أنها تبين أنها أكثر ضررًا للإنسان وحيوانات المزرعة. لديهم تنوع أكبر ، ويتطلبون منهم أقل بكثير من غير العضوية للحصول على نفس التأثير. لذلك ، فقط جزء من مليون جرام من مسحوق DDT لكل سنتيمتر مربع من السطح يقضي تمامًا على بعض الحشرات.
كان هناك بعض الفضول في استخدام المبيدات العضوية. يعتبر Hexachlorane حاليًا أحد أكثر مبيدات الآفات فعالية. ومع ذلك ، ربما يعرف قلة من الناس أن فاراداي حصل على هذه المادة لأول مرة في عام 1825. لأكثر من مائة عام ، ظل الكيميائيون يبحثون عن سداسي الكلور ، دون أن يعرفوا حتى خصائصه المعجزة. وفقط بعد عام 1935 ، عندما بدأ علماء الأحياء بدراسته ، بدأ إنتاج مبيد الحشرات هذا على نطاق صناعي. أفضل المبيدات الحشرية حاليًا هي مركبات الفوسفور العضوي ، مثل الفوسفاميد أو M-81.
حتى وقت قريب ، تم استخدام المستحضرات الخارجية لحماية النباتات والحيوانات. لكن احكم بنفسك: لقد مر المطر ، وهبت الريح ، واختفت مادة الحماية الخاصة بك. عليك أن تبدأ من جديد. فكر العلماء في السؤال - هل من الممكن إدخال مواد كيميائية سامة في الكائنات الحية المحمية؟ يعطون الشخص التطعيمات - وهو لا يخاف من الأمراض. بمجرد دخول الميكروبات إلى مثل هذا الكائن الحي ، يتم تدميرها على الفور بواسطة "حراس الصحة" غير المرئيين الذين ظهروا هناك كنتيجة لإدارة المصل.
اتضح أنه من الممكن تمامًا إنشاء مبيدات الآفات الداخلية. لعب العلماء على الهياكل المختلفة للآفات والنباتات الحشرية. بالنسبة للنباتات ، مثل هذه المادة الكيميائية السامة غير ضارة ، بالنسبة للحشرة - سم قاتل.
تحمي الكيمياء النباتات ليس فقط من الحشرات ، ولكن أيضًا من الأعشاب الضارة. تم إنشاء ما يسمى بمبيدات الأعشاب ، والتي لها تأثير محبط على الأعشاب الضارة وعمليًا لا تضر بنمو النبات المزروع.
ربما كان أحد مبيدات الأعشاب الأولى ، والغريب بما فيه الكفاية ، هو ... الأسمدة. لذلك ، لوحظ منذ فترة طويلة من خلال الممارسات الزراعية أنه إذا تم تطبيق كميات متزايدة من السوبر فوسفات أو كبريتات البوتاسيوم في الحقول ، فعند النمو المكثف للنباتات المزروعة ، يتم منع نمو الأعشاب الضارة. ولكن حتى هنا ، كما في حالة المبيدات الحشرية ، تلعب المركبات العضوية في عصرنا دورًا حاسمًا.
مساعدي المزارع
كان الصبي أكثر من ستة عشر عامًا. وها هو ، ربما لأول مرة في قسم العطور. إنه ليس هنا بدافع الفضول ، بل بدافع الضرورة. لقد بدأ شاربه بالفعل في الاختراق ، ومن الضروري حلقه.
بالنسبة للمبتدئين ، هذه عملية ممتعة للغاية. ولكن بعد حوالي عشر أو خمسة عشر عامًا ، أصبحت متعبة جدًا لدرجة أنها تريد أحيانًا إطلاق لحية.
خذ العشب ، على سبيل المثال. إنه غير مقبول على خط سكة حديد. والناس من سنة إلى أخرى "يحلقونها" بالمنجل والمنجل. لكن تخيل خط سكة حديد موسكو-خاباروفسك. إنها تسعة آلاف كيلومتر. وإذا قمت بقص كل الحشائش بطولها ، وأكثر من مرة خلال الصيف ، فسيتعين عليك الاحتفاظ بما يقرب من ألف شخص خلال هذه العملية.
هل من الممكن ابتكار طريقة كيميائية من "الحلاقة"؟ اتضح أنك تستطيع.
لجز العشب في هكتار واحد ، من الضروري أن يعمل 20 شخصًا طوال اليوم. مبيدات الأعشاب تكمل "عملية القتل" في نفس المنطقة في غضون ساعات قليلة. وهم يدمرون العشب تماما.
هل تعرف ما هي المسرات؟ فوليو تعني ورقة. المسقط مادة تؤدي إلى تساقطها. جعل استخدامها من الممكن مكننة حصاد القطن. من سنة إلى أخرى ، من قرن إلى آخر ، كان الناس يخرجون إلى الحقول ويقطفون شجيرات القطن يدويًا. أي شخص لم ير الحصاد اليدوي للقطن لا يستطيع أن يتخيل العبء الكامل لمثل هذا العمل ، والذي يحدث ، قبل كل شيء ، في حرارة يائسة تصل إلى 40-50 درجة.
الآن كل شيء أبسط من ذلك بكثير. قبل أيام قليلة من افتتاح لوز القطن ، تزرع مزارع القطن بالمواد المسكرة. أبسطها هو Mg 2. تتساقط الأوراق من الشجيرات ، ويعمل الآن حصاد القطن في الحقول. بالمناسبة ، يمكن استخدام CaCN 2 كمزيل ، مما يعني أنه عندما يعالج الشجيرات ، يتم إضافة الأسمدة النيتروجينية إلى التربة.
ولكن في مساعدتها للزراعة ، في "تصحيح" الطبيعة ، ذهبت الكيمياء إلى أبعد من ذلك. اكتشف الكيميائيون ما يسمى بالأكسينات - مسرعات نمو النبات. صحيح ، في البداية كانوا طبيعيين. أبسطها ، على سبيل المثال ، heteroauxin ، تعلم الكيميائيون التوليف في مختبراتهم. لا تعمل هذه المواد على تسريع نمو النباتات وازدهارها وإثمارها فحسب ، بل تزيد أيضًا من مقاومتها وحيويتها. بالإضافة إلى ذلك ، اتضح أن استخدام الأكسينات بتركيزات عالية له تأثير معاكس - فهو يمنع نمو النباتات وتطورها.
هناك تشابه شبه كامل مع المواد الطبية. لذلك ، هناك مستحضرات طبية معروفة تحتوي على الزرنيخ والبزموت والزئبق ، ومع ذلك ، في تركيزات كبيرة (بدلاً من ذلك ، مرتفعة) ، كل هذه المواد سامة.
على سبيل المثال ، يمكن للأكسينات أن تطيل بشكل كبير وقت ازدهار نباتات الزينة ، وخاصة الزهور. في حالة الصقيع الربيعي المفاجئ ، قم بمنع تفتح البراعم وازدهار الأشجار ، وهكذا دواليك. من ناحية أخرى ، في المناطق الباردة ذات الصيف القصير ، سيسمح ذلك بالنمو السريع للعديد من الفواكه والخضروات. وعلى الرغم من أن قدرات الأوكسينات هذه لم تتحقق بعد على نطاق واسع ، ولكنها مجرد تجارب معملية ، فلا شك في أنه في المستقبل القريب ، سيخرج مساعدو المزارعين إلى مساحة مفتوحة واسعة.
خدمة الأشباح
إليكم حقيقة ضجة في الصحف: عالم محترم يقدم مع زملائه ممتنين ... إناء من الألومنيوم. أي هدية تستحق الامتنان. لكن ليس صحيحًا ، إعطاء مزهرية من الألومنيوم ... هناك شيء يدعو للسخرية ...
هو عليه الآن. قبل مائة عام ، كانت هذه الهدية تبدو سخية للغاية. تم تقديمه بالفعل من قبل الكيميائيين الإنجليز. وليس لأحد ، ولكن لديمتري إيفانوفيتش مندليف نفسه. كدليل على الخدمات العظيمة للعلم.
ترى كيف أن كل شيء في العالم نسبي. في القرن الماضي ، لم يعرفوا طريقة رخيصة لاستخراج الألمنيوم من الخامات ، وبالتالي كان المعدن باهظ الثمن. وجدنا طريقة ، وانخفضت الأسعار.
لا تزال العديد من عناصر الجدول الدوري باهظة الثمن. وهذا غالبا ما يحد من استخدامها. لكننا واثقون في الوقت الحالي. ستنفذ الكيمياء والفيزياء أكثر من مرة "تخفيضات أسعار" للعناصر. سيتم الاحتفاظ بهم بالتأكيد ، لأنه كلما زاد عدد سكان مائدة منديلييف ، تدخل الممارسة في مجال نشاطها.
لكن من بينها تلك التي إما لا توجد على الإطلاق في قشرة الأرض ، أو أنها قليلة بجنون ، أو لا توجد على الإطلاق. دعنا نقول الأستاتين والفرانسيوم والنبتونيوم والبلوتونيوم والبروميثيوم والتكنيشيوم ...
ومع ذلك ، يمكن تحضيرها بشكل مصطنع. وبمجرد أن يحمل الكيميائي عنصرًا جديدًا في يديه ، يبدأ في التفكير: كيف يمنحه بداية في الحياة؟
حتى الآن ، يعتبر البلوتونيوم أهم عنصر صناعي. ويتجاوز إنتاجها العالمي الآن إنتاج العديد من العناصر "العادية" في الجدول الدوري. دعونا نضيف أن الكيميائيين يصنفون البلوتونيوم كأحد أكثر العناصر التي تمت دراستها ، على الرغم من أنه يزيد قليلاً عن ربع قرن. كل هذا ليس من قبيل الصدفة ، لأن البلوتونيوم هو "وقود" ممتاز للمفاعلات النووية ، وليس بأي حال من الأحوال أدنى من اليورانيوم.
في بعض الأقمار الصناعية الأمريكية للأرض ، كان الأميريسيوم والكوريوم بمثابة مصدر للطاقة. هذه العناصر مشعة للغاية. عندما تتحلل ، يتم إطلاق الكثير من الحرارة. بمساعدة العناصر الحرارية ، يتم تحويلها إلى كهرباء.
وماذا عن البروميثيوم ، الذي لم يتم العثور عليه بعد في الخامات الأرضية؟ تم إنشاء بطاريات مصغرة ، أكبر قليلاً من غطاء دبوس التثبيت التقليدي ، بمشاركة البروميثيوم. البطاريات الكيميائية ، في أحسن الأحوال ، لا تدوم أكثر من ستة أشهر. تعمل بطارية البروميثيوم الذرية بشكل مستمر لمدة خمس سنوات. ونطاق تطبيقاته واسع جدًا: من المعينات السمعية إلى المقذوفات الموجهة.
أستاتين مستعدة لتقديم خدماتها للأطباء لمكافحة أمراض الغدة الدرقية. يحاولون الآن معالجته بمساعدة الإشعاع المشع. من المعروف أن اليود يمكن أن يتراكم في الغدة الدرقية ، لكن الأستاتين هو نظير كيميائي لليود. عند حقنه في الجسم ، سيتركز الأستاتين في الغدة الدرقية. ثم ستقول خواصه المشعة كلمة مهمة.
لذا فإن بعض العناصر الاصطناعية ليست بأي حال مساحة فارغة لاحتياجات الممارسة. صحيح أنهم يخدمون شخصًا من جانب واحد. يمكن للناس فقط استخدام خصائصهم المشعة. لم تصل الأيدي بعد إلى السمات الكيميائية. الاستثناء هو التكنيتيوم. كما اتضح فيما بعد ، يمكن لأملاح هذا المعدن أن تجعل منتجات الحديد والصلب مقاومة للتآكل.
تنظيف البنزين من الماء.
صببت البنزين في العلبة ، ثم نسيته وذهبت إلى المنزل. ظلت العلبة مفتوحة. المطر قادم.
في اليوم التالي أردت ركوب دراجة رباعية وتذكرت علبة بنزين. عندما اقتربت منه ، أدركت أن البنزين الموجود فيه قد اختلط بالماء ، حيث كان من الواضح أنه كان يحتوي على سائل أقل بالأمس. كنت بحاجة لفصل الماء عن البنزين. أدركت أن الماء يتجمد عند درجة حرارة أعلى من البنزين ، وضعت علبة بنزين في الثلاجة. في الثلاجة ، درجة حرارة البنزين -10 درجة مئوية. بعد فترة ، أخرجت العلبة من الثلاجة. كانت العلبة تحتوي على جليد وبنزين. صببت البنزين عبر شبكة في علبة أخرى. وفقًا لذلك ، بقي كل الجليد في العلبة الأولى. الآن يمكنني صب البنزين المكرر في خزان ATV وأخيراً ركوبه. أثناء التجميد (في ظل ظروف درجات حرارة مختلفة) ، حدث فصل للمواد.
كولجاشوف مكسيم.
في العالم الحديث ، لا يمكن تخيل حياة الإنسان بدون العمليات الكيميائية. حتى في زمن بطرس الأكبر ، على سبيل المثال ، كانت هناك كيمياء.
إذا لم يتعلم الناس كيفية مزج العناصر الكيميائية المختلفة ، فلن تكون هناك مستحضرات تجميل. كثير من الفتيات لسن جميلات كما يبدون. لن يكون الأطفال قادرين على النحت من البلاستيسين. لن يكون هناك ألعاب بلاستيكية. السيارات لا تعمل بدون غاز. غسل الأشياء أكثر صعوبة بدون استخدام المنظفات.
يوجد كل عنصر كيميائي في ثلاثة أشكال: الذرات والمواد البسيطة والمواد المعقدة. دور الكيمياء في حياة الإنسان هائل. يستخرج الكيميائيون العديد من المواد الرائعة من المواد الخام المعدنية والحيوانية والنباتية. بمساعدة الكيمياء ، يتلقى الشخص مواد ذات خصائص محددة مسبقًا ، وينتج منها بدوره الملابس والأحذية والمعدات ووسائل الاتصال الحديثة وغير ذلك الكثير.
كما لم يحدث من قبل ، فإن كلمات M.V. لومونوسوف: "الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية ..."
يؤدي إنتاج المنتجات الكيميائية مثل المعادن والبلاستيك والصودا وما إلى ذلك إلى تلوث البيئة بمختلف المواد الضارة.
الإنجازات في الكيمياء ليست فقط أشياء جيدة. من المهم لشخص حديث أن يستخدمها بشكل صحيح.
ماكاروفا كاتيا.
هل يمكنني العيش بدون عمليات كيميائية؟
العمليات الكيميائية موجودة في كل مكان. إنهم يحيطون بنا. في بعض الأحيان لا نلاحظ وجودهم في حياتنا اليومية. نحن نأخذها كأمر مسلم به ، دون التفكير في الطبيعة الحقيقية لردود الفعل التي تحدث.
في كل لحظة في العالم هناك عمليات لا حصر لها تسمى التفاعلات الكيميائية.
عندما تتفاعل مادتان أو أكثر مع بعضهما البعض ، تتشكل مواد جديدة. هناك تفاعلات كيميائية بطيئة جدًا وسريعة جدًا. الانفجار هو مثال على التفاعل السريع: في الحال ، تتحلل المواد الصلبة أو السائلة مع إطلاق كميات كبيرة من الغازات.
تحتفظ الصفيحة الفولاذية بلمعانها لفترة طويلة ، ولكن تظهر عليها أنماط صدأ حمراء تدريجيًا. هذه العملية تسمى التآكل. التآكل هو مثال على تفاعل كيميائي بطيء ولكنه ماكر للغاية.
في كثير من الأحيان ، خاصة في الصناعة ، من الضروري تسريع هذا التفاعل أو ذاك من أجل الحصول على المنتج المطلوب بشكل أسرع. ثم يتم استخدام المحفزات. هذه المواد نفسها لا تشارك في التفاعل ، لكنها تسرعه بشكل ملحوظ.
أي نبات يمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء ويطلق الأكسجين. في الوقت نفسه ، يتم إنشاء العديد من المواد القيمة في الورقة الخضراء. تحدث هذه العملية - التمثيل الضوئي في مختبراتهم.
بدأ تطور الكواكب والكون بأسره بتفاعلات كيميائية.
بيليالوفا جوليا.
سكر
سكرهو الاسم الشائع للسكروز. هناك أنواع عديدة من السكر. هذه ، على سبيل المثال ، الجلوكوز - سكر العنب ، الفركتوز - سكر الفاكهة ، قصب السكر ، سكر البنجر (السكر الحبيبي الأكثر شيوعًا).
في البداية ، كان يتم الحصول على السكر فقط من قصب السكر. يُعتقد أنه ظهر أصلاً في الهند ، البنغال. ومع ذلك ، نتيجة للصراعات بين بريطانيا وفرنسا ، أصبح قصب السكر باهظ الثمن ، وبدأ العديد من الكيميائيين في التفكير في كيفية الحصول عليه من شيء آخر. كان الكيميائي الألماني أندرياس مارغراف أول من فعل ذلك في أوائل القرن الثامن عشر. لقد لاحظ أن بعض الدرنات الجافة لبعض النباتات لها طعم حلو ، وعند فحصها تحت المجهر ، تظهر بلورات بيضاء تشبه إلى حد بعيد السكر. لكن مارجراف لم يستطع إحياء معرفته وملاحظاته ، ولم يبدأ الإنتاج الضخم للسكر إلا في عام 1801 ، عندما اشترى فرانز كارل أرهارد ، طالب مارغراف ، عقار كونيرن وبدأ في بناء أول مصنع لسكر البنجر. لزيادة الأرباح ، درس أنواعًا مختلفة من البنجر وحدد أسباب اكتساب درناتها محتوى أكبر من السكر. في ثمانينيات القرن التاسع عشر ، بدأ إنتاج السكر في تحقيق أرباح كبيرة ، لكن أرهارد لم يعش ليرى ذلك.
الآن يتم استخراج سكر البنجر بالطريقة التالية. ينظف البنجر ويسحق ، ويستخرج منه العصير باستخدام مكبس ، ثم ينقى العصير من الشوائب غير السكرية ويتبخر. يتم الحصول على شراب مغلي حتى تتشكل بلورات السكر. مع قصب السكر ، الأمور أكثر تعقيدًا. كما يتم سحق قصب السكر واستخلاص العصير وتنظيفه من الشوائب وغليه حتى تظهر البلورات في الشراب. ومع ذلك ، يتم الحصول على السكر الخام فقط ، والذي يصنع منه السكر. يتم تكرير هذا السكر الخام وإزالة المواد الزائدة والتلوين ، ويتم غلي الشراب مرة أخرى حتى يتبلور. لا توجد صيغة سكرية على هذا النحو: بالنسبة للكيمياء ، السكر عبارة عن كربوهيدرات حلوة وقابلة للذوبان.
أومانسكي كيريل.
ملح
ملح -منتج غذائي. عند الأرض ، تكون بلورة بيضاء صغيرة. يحتوي ملح الطعام الموجود بشكل طبيعي دائمًا على شوائب من أملاح معدنية أخرى ، والتي يمكن أن تمنحه درجات ألوان مختلفة (عادة ما تكون رمادية). يتم إنتاجه بأشكال مختلفة: مكرر وغير مكرر (ملح صخري) ، طحن خشن وناعم ، نقي ومعالج باليود ، ملح البحر ، إلخ.
في العصور القديمة ، كان الملح يُستخرج عن طريق حرق بعض النباتات في الحرائق ؛ تم استخدام الرماد الناتج كتوابل. لزيادة محصول الملح ، تم غمرهم أيضًا بمياه البحر المالحة. منذ ألفي عام على الأقل ، بدأ استخراج ملح الطعام عن طريق تبخر مياه البحر. ظهرت هذه الطريقة لأول مرة في البلدان ذات المناخات الجافة والحارة ، حيث حدث تبخر الماء بشكل طبيعي ؛ مع انتشاره ، بدأ تسخين المياه صناعيا. في المناطق الشمالية ، ولا سيما على شواطئ البحر الأبيض ، تم تحسين الطريقة: كما تعلم ، تتجمد المياه العذبة قبل أن تصبح مالحة ، ويزداد تركيز الملح في المحلول المتبقي وفقًا لذلك. وبالتالي ، تم الحصول على محلول ملحي طازج ومركّز في نفس الوقت من مياه البحر ، والذي تم تبخيره بعد ذلك باستهلاك أقل للطاقة.
ملح الطعام مادة خام مهمة للصناعات الكيماوية. يتم استخدامه لإنتاج الصودا والكلور وحمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم والصوديوم المعدني.
يتجمد محلول الملح في الماء عند درجات حرارة أقل من 0 درجة مئوية. عند مزجه مع جليد الماء النقي (بما في ذلك في شكل ثلج) ، يتسبب الملح في ذوبانه عن طريق أخذ الطاقة الحرارية من البيئة. تستخدم هذه الظاهرة لإزالة الثلوج من الطرق.
"Vinegaroon" - صبغة سوداء للجلد ، رخيصة الثمن وبالكثير!"VINEGARUN" (الخل) صبغة سوداء للجلد المدبوغ بالخضروات.
وهي مصنوعة في المنزل ومكوناتها من الخل العادي والحديد.
عند الاختلاط والعمر لمدة شهر (أو نحو ذلك) ، تحدث عملية أكسدة الحديد ،
يذوب في الخل ويتم الحصول على سائل
والتي ، عند التفاعل مع العفص النباتي في الجلد ، يعطي رد فعل
ويصبح أسود. كلما زاد عدد العفص ، كلما كان اللون أغمق وأكثر ثراءً.
لذلك ، قبل الطلاء ، يمكنك نقع الجلد في منقوع قوي من الشاي أو القهوة أو الجوز وسيكون اللون أسود غامق.
ولهذا السبب فإن هذه "الصبغة" قابلة للتطبيق فقط على الجلود المدبوغة بالخضروات ، ولن تعمل على جلد الكروم - لا توجد نباتات العفص. من حيث المبدأ ، لا يمكن تسمية هذا أيضًا بصبغة ، لأنه بطبيعته ليس طلاءًا ولكنه أكسيد يتفاعل ويغير اللون. عند ارتداء هذا الجلد المصبوغ ، لا يترك علامات سوداء على الملابس ، كما هو الحال غالبًا مع الطلاء العادي.
يكمن جمال هذه الصبغة في أنها رخيصة جدًا (خل عادي وأرخص إسفنجات معدنية ، أو أرخص إذا كان لديك حفنة من أظافر قديمة صدئة). يمكن صنعه لترًا أو اثنين أو أكثر دون الكثير من المال. وهو يرسم بشكل أفضل من الطلاء العادي - من خلال وعبر ، ولا يمسح على الملابس.
يمكنني الإجابة على جميع الأسئلة ليس كمتخصص ولكن كشخص "قرأ عنها" قليلاً و "جربها بنفسي". إذا كنت تبحث عن كلمة "خل" فستجد الكثير من المعلومات حول هذا الموضوع (إذا كنت مهتمًا).
وبالتالي..
كل ما نحتاجه هو خل أبيض نقي ومناشف صدئة.
ستعمل الأظافر القديمة الصدئة بشكل رائع أيضًا ، وكذلك نجارة الحديد. الشيء الرئيسي هو أنه لم يكن من الفولاذ المقاوم للصدأ.
في أقرب متجر لي ، لم أجد مناشف عادية (فقط من الفولاذ المقاوم للصدأ)
لكنني وجدت بعض اللوف بالصابون. يكلفون فلسا واحدا ولكن عليك شطف كل الصابون.
في الصورة - زجاجة صغيرة من الخل وحفنة من المناشف -
هذا كثير ، كما اتضح لاحقًا ، ستكون هناك حاجة إلى 3-4 فقط. أنت بحاجة إلى المزيد من الخل.
لقد شطفت المنشفة ليس فقط بالماء الساخن ، ولكن أيضًا بمزيج من منظف غسل الأطباق
لشطف جميع الزيوت التي غُطيت بها المناشف حتى لا تصدأ.
أدق وأدق الألياف -
كلما كان ذلك أفضل وأسرع سوف يتأكسد ويذوب. ابحث عن الصغيرة والنحيفة في المتجر.
خذ وعاء زجاجي غير ضروري. لم يكن لدي واحدة ، لذلك أخذت واحدة "اللازمة". ما يجب القيام به..
أحضري 3-4 إسفنجات وضعها في مرطبان. لا تضغط عليهم ، دعهم "يتعطلوا" في رحلة طيران مجانية.
هنا حشوة علبة ممتلئة ولكن بعد ذلك أخرجت نصفها.
املأ بالخل. اشتريت زجاجة واحدة فقط ، لكنني أدركت الآن أنني بحاجة إلى المزيد ..
تبدأ الأكسدة على الفور - يتحول الخل إلى صدأ في ثوانٍ
نحن نغطي الجرة بغطاء. لا تغلق بإحكام - فأنت بحاجة إلى ثقب صغير ، وإلا فإن أبخرة الغازات سوف تمزق غطاء العلبة.
نضعها في مكان دافئ. كانت علبتي على أرضية المطبخ.
لم تكن هناك رائحة ، إلا إذا أدخلت أنفك في البرطمان - ثم بررررر!
في اليوم التالي ، يختفي السائل ويصبح شفافًا.
الحديد مغطى بالفقاعات - العملية جارية!
قلب الخليط كله كل يوم.
كل هذا يجب أن ينقع ويذوب لمدة أسبوعين على الأقل ، ويفضل أن يكون ذلك لمدة شهر.
في الصورة يمكنك أن ترى ما حصلت عليه بعد شهر وأسبوع من الإصرار.
تذوب الحديد ، وظهرت قشرة من أكسيد في الأعلى ورواسب في القاع. السائل شبه شفاف.
اللون الأصفر في الصورة يصدأ على جدران العلبة.
الآن أنت بحاجة إلى إجهاد كل شيء. يمكنك أن ترى أن السائل واضح. يمكنك أيضًا رؤية كتل سوداء من الأكسيد.
هذا ما تبقى في الأسفل. لقد تحمست وسكبتها أيضًا في المرجل المشترك ، لكن ربما كان من الأفضل التخلص منها.
تبين أن السائل عكر إلى حد ما.
لذلك قمت بالتصفية مرة أخرى
هذا ما تبقى على المنديل
الآن تركت البرطمان لنقعه لبضعة أيام ، لكن مع الغطاء مفتوحًا تمامًا ،
حتى تختفي كل الأبخرة. حدثت عملية الأكسدة الرئيسية بسبب الأبخرة ،
لذلك كان من المهم جدًا إبقاء الغطاء مغلقًا طوال الشهر
مع ترك بضع فتحات فقط لإطلاق الغازات الزائدة. الآن دعونا ندع كل شيء يختفي.
بعد يومين ، تقشر سائلي كما ترون في الصورة.
قمت بترشيحها مرة أخرى من خلال عدة طبقات من المناديل السميكة. الأحمر هو الطبقة العليا
الآن اختفت الطبقة الوسطى - أصبحت أفتح وأصفر
لا نحتاج إلى رواسب - سوف نتخلص منها بعيدًا
هذه لا تزال قطع أكسيد بعد المرحلة الثانية من التسريب
وهذه صبغتنا. الخل. كل شيء متوتر ومعبأ في برطمانات (أو زجاجات إذا أردت).
الآن يمكن أن تستمر لمدة عام أو عامين. يعتمد ذلك على عدد المرات التي تستخدم فيها vinaigaroon.
تقوم بتلوين الجلد ، ثم قم بتصفية السائل من الجرة وإغلاقه.
اتركه حتى الاستخدام التالي.
وهكذا - حتى ضعف "القلعة". عندما ترى أن اللون لم يعد أسود تمامًا و
أنه من أجل التلوين ، يجب أن تحافظ على الجلد في vinaigaruna لفترة أطول وأطول - وقت لتجديده.
لا تقم بسكب السائل ، ولكن أضف بضع قطع من المناشف وزجاجة من الخل الطازج هناك.
وراجع عملية الصبغة بأكملها مرة أخرى.
يمكن أن يكون لون صلصة الخل مختلفًا (أعني لون السائل وليس لون الجلد الملون).
حصلت على العنبر الجميل ، ولكن لأكون صادقًا -
يكتبون في جميع المنتديات أنه يتضح إما أسود أو أحمر موحل أو شفاف ..
كل هذا يتوقف على نسب الخل والحديد ، على ما أعتقد ، وكذلك على شروط التسريب -
الإضاءة ودرجة الحرارة ووقت التسريب.
كثير من الدباغين نفد صبرهم ويبدأون في استخدام الصبغة بعد أسبوعين أو حتى قبل ذلك.
سوف يرسم باللون الأسود ، ولكن من أجل ضخ عالي الجودة حقًا ، من الأفضل التحلي بالصبر والتحمل لمدة شهر.
لذلك ، إذا حصلت على لون مختلف ، وليس نفس اللون ، فهذا لا يعني أنك فعلت شيئًا خاطئًا.
ربما فعلت ذلك بشكل خاطئ
إذا أصبح السائل ضارب إلى الحمرة أثناء عملية "التخمير" ، فهذا يعني أنك ذهبت بعيدًا جدًا بالحديد ولا يوجد خل كافٍ لمعالجة كل شيء. أضيفي الخل الطازج إلى الزجاجة وسيختفي كل شيء خلال يوم أو يومين.
الآن دعونا نحاول تلوين البشرة. من الأفضل القيام بذلك في حوض الاستحمام.
خذ حمامًا لتطوير الصور (إذا كان لديك أي منها ، لدي الكثير من صور
طفولة عاصفة ، لكن الجميع بقوا في أوكرانيا) ، يمكنك أن تأخذ أي مناسبة أخرى
وعاء غير معدني يتسع لحجم قطع الجلد الخاصة بك.
أنا لا أرسم أي شيء الآن ، فقط من أجل الوضوح ، أخذت قطعة من الجلد ولن أستخدم الحمامات. نقع مباشرة في الجرة.
إذا كنت تستخدم الحمام ، اسكب الخل فيه وقم بتخفيض القشرة هناك.
نقع الجلد في المحلول لبضع ثوان ثم قم بإزالته.
هنا في الصورة ، احتفظت به لثانية واحدة فقط - غمرته وأزلته. يتحول الجلد على الفور إلى اللون الرمادي - بدأ رد الفعل
نقعها مرة أخرى وأخرجتها على الفور. هذا من أجل الوضوح.
المنطقة الأخف هي ثانية واحدة في المحلول. الذي هو أكثر قتامة - 2 ثانية في الحل.
الآن نضع الجلد على سطح الطاولة وننظر إليه. يتغير اللون أمام أعيننا.
أكثر سوادًا وسوادًا كل ثانية.
نحن نتحمل من 5 إلى 10 دقائق (صمدت لمدة دقيقتين ، لكن الأمر يستغرق وقتًا أطول حتى نقع جيدًا ويتحول إلى اللون الأسود).
أنت الآن بحاجة إلى وقف التفاعل ولهذا تحتاج إلى غمس قطعة الجلد الملونة في محلول صودا الخبز.
أضع ملعقة كبيرة من صودا الخبز في ربع لتر من الماء.
اغمر الجلد في هذا المحلول وقم بإزالته على الفور. إذا احتفظت بها لفترة طويلة ، فسوف "يحترق" الجلد.
سترى كيف يصبح الجلد مغطى بالفقاعات عند ملامسته لمحلول الصودا -
يتم تحييد عملية الأكسدة (لا أتذكر عندما أجريت العملية
بهذه الكلمات الذكية للمرة الأخيرة - ربما لا تزال في المدرسة!
الآن نقوم على الفور بتخفيض الجلد تحت الماء الجاري وشطف كل شيء جيدًا.
ليست هناك حاجة للتجعد واللف الجلد - إذا كان لديك نقش على جلدك ، فسوف تدمره.
فقط ضعها تحت الصنبور لفترة طويلة أو انقعها في حوض من الماء النظيف لشطف الصودا.
هذا هو الجانب الخطأ.
ها هو جاف قليلاً. يمكنك رؤية خط يفصل بين منطقة الضوء والمنطقة الغامقة.
كما تتذكر ، كانت الأخف وزنا في vinaigaroon لمدة ثانية واحدة فقط والثانية الأكثر قتامة - ثانيتان.
تحتاج إلى الاحتفاظ به لمدة لا تزيد عن دقيقة واحدة ، عندما يكون المحلول طازجًا تمامًا ، حتى نصف دقيقة ستكون كافية.
احتفظت به لمدة ثانية وثانيتين ، حتى تتمكن من رؤية كيف يعمل.
هنا قطعة بشرتنا جافة تمامًا. اللون أسود ولكن ليس أسود أيضًا.
الآن السحر الحقيقي هو إعطاء الجلد لون أسود عميق.
خلال هذه العملية بأكملها ، فقد الجلد زيوته وأصبح جافًا.
لذلك ، اللون رمادي أكثر من الأسود.
نحتاج إلى إعادة الزيوت المفقودة إلى الجلد حتى يكتسب لونًا حقيقيًا جميلاً.
يمكنك استخدام أي زيت للبشرة.
يمكن استخدام زيت NEATSFOOT - فهو الأفضل للبشرة.
يمكنك استخدام أي شيء آخر تجده - تحقق من مصنعي معالجة الجلود.
لا تستخدم زيت الزيتون أو زيت عباد الشمس - فهذه زيوت معدنية وليست مناسبة للعمل على الجلد.
أخذت ما كان في متناول اليد - أحد الزيوت التي أستخدمها عند العمل.
لقد قمت بتطبيق الزيت فقط على نصف الجلد حتى تتمكن من رؤية الفرق.
يقولون أيضًا أنه يمكنك استخدام مكيف للبشرة.
(ليس لبشرتك على وجهك بل للمصنوعات الجلدية) بدلاً من الزيت. قررت أن أجربها وأخذت المفضلة.
طبقت بلسمًا على منطقة صغيرة - في الزاوية اليمنى العليا من الجلد.
قمت بتطبيق الزيت من الداخل أيضًا - لكن ليس كثيرًا ،
حتى لا يتأذى الجلد في الزيت ولكنه يكفي لتغيير لونه
قررت أن أذهب إلى النهاية وطبقت مثبتًا - قليلاً ، للتألق.
في المنطقة التي لا يوجد بها زيت ، يتم امتصاص المثبت على الفور - حيث يكون الجلد جافًا ويحتاج إلى التغذية.
وحيث قمت بتطبيق الزيت ، فإن الجلد يتغذى بالفعل بشكل كافٍ ويتم امتصاص المثبت ببطء ، على مضض.
لاحظ أنه في المكان الذي تم فيه وضع المكيف ، تم امتصاص المثبت بنفس السرعة ،
مما يعني أن البلسم لم يكن كافيًا لإعادة المواد الضرورية للبشرة. من الأفضل استخدام الزيت.
يتم امتصاص كل شيء وتجفيفه. الجزء السفلي من الجلد في الصورة معالج بالزيت.
لون أسود جميل مشبع. فوق اليمين - قطعة معالجة بالبلسم.
إذا لم تقارنها بقطعة من الزبدة ، فهذا طبيعي من حيث المبدأ.
أعلى اليسار - خل نقي بدون مزيد من المعالجة بالزيت. فقد الجلد الزيت وأصبح اللون رماديًا وجافًا.
هذه صورة من زاوية مختلفة (من الصعب جدًا تصوير اللون الأسود).
تم تحديد منطقة بدون زيت أو مكيف باللون الأحمر
لقطة أقرب.
يظهر القطع أنه في المنطقة المعالجة بالزيت (على اليمين) ، حيث تم امتصاص الزيت ، تحول اللون إلى اللون الأسود.
وحيث لا يوجد زيت - على اليسار - يبقى اللون داخل الجلد كما هو.
المنطقة التي كانت في vinaigaruna لثانية واحدة محاطة بدائرة باللون الأحمر. كل شيء آخر في 2 ثانية في الحل.
يظهر القطع أنه في حالة بقاء الجلد في المحلول لمدة ثانية واحدة فقط ، لم يكن للصبغة وقت لامتصاصها في الجلد.
وحيث استمر لمدة ثانيتين - تغلغلت الصبغة بشكل أعمق.
عند تلطيخ الجلد في vinaigarune لمدة 30 ثانية أو أكثر ، سوف يتغلغل المحلول بعمق في الجلد
وسوف تلوينها من الداخل تماما. ثم سينتهي الزيت وسيتحول اللون إلى اللون الأسود الجميل.
هذه تجربتي مع الخل ، صبغة سوداء. لقد شاركت معك العملية التي مررت بها.
إذا كانت لديك أسئلة - اسأل ، ربما يمكنني الإجابة عليها. لكني أذكرك أنني لست خبيرًا في هذا.
لقد جربت للتو ما وجدته على الإنترنت.
أنا لا أستخدم اللون الأسود حتى أثناء العمل - لقد جربته بدافع الفضول!
(لكن ربما سأستخدمها الآن - لا تسكب نفس العمل لمدة شهر ونصف!)
شكرا للانتباه! نرحب بالأسئلة!
المواد:
خل المائدة والحديد
حلقة الدماغ الكيمياء
"الكيمياء تمتد يديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية."
توسيع المعرفة بالكيمياء ، وغرس الاهتمام بالعلوم
تطوير الإبداع
تطوير القدرة على العمل في أزواج
المشاركون: الطلاب في الصفوف 9-10
1. ملاحظات تمهيدية من قبل المعلم.
مرحبا يا شباب! لقد دعوناكم اليوم لمشاهدة المنافسة في الحيلة والبهجة والمعرفة بموضوع الكيمياء بين فرق الصفين التاسع والعاشر.
ولذا اسمحوا لي أن أذكركم بأننا اليوم نحمل "حلقة عقل" من 6 جولات.
أعزائي المعجبين ، يُسمح لك اليوم بالمطالبة وتقديم إجابات مستقلة ، ويمكنك أن تصبح مشاركًا في الجولة السادسة ، والقتال مع الفائزين في المستقبل.
ستراقب هيئة المحلفين حلقة دماغنا: …….
يتم تقييم تحيات الفريق على نظام من خمس نقاط
حسنًا ، دعنا الآن نعطي الكلمة لفرقنا.
1. جولة "الكيميائيين العظام"
1. اقرأ قانون ثبات تركيبة المركبات الكيميائية واسم العالم الفرنسي الذي اكتشف هذا القانون. (الجواب: بروست جوزيف لويس)
2. أضف الرقم إلى اسم العناصر الكيميائية للمجموعة الثالثة للحصول على لقب العالم الروسي - الكيميائي والملحن.
(الجواب: Bor-one = Borodin Alexander Porfirevich 12.11.1833-27.02.87)
3. قال بطرس الأكبر: "لديّ شعور بأن الروس ، يومًا ما ، وربما خلال حياتنا ، سيخجلون أكثر الشعوب استنارةً بنجاحاتهم في العلوم ، بلا كلل في عملهم ، وعظمة المجد الراسخ والصاخب. "
سؤال. الآن عليك أن تقرر لمن تنتمي هذه الآيات وأن تخبر بإيجاز عن نوع الشخص.
"أوه ، لقد انتظرت
الوطن من أحشاءه
ويريد أن يرى هؤلاء ،
ما يسميه من معسكرات الغرباء ،
أوه ، أيامك مباركة!
تجرأ الآن ،
تظهر بيديك
ما الذي يمكن أن يمتلك فصائل
وسريع العقل نيفتونس
أرض روسية تلد ". إجابة. إم في لومونوسوف
5. عمل AA Voskresensky في المعهد التربوي الرئيسي في سانت بطرسبرغ ، وحاضر في معهد السكك الحديدية ، وفيلق الصفحات ، وأكاديمية الهندسة. في 1838-1867. تدرس في جامعة سانت بطرسبرغ.
سؤال. ما هو اسم أشهر تلميذه؟ دعا الطالب الممتن معلمه "جد الكيمياء الروسية".
الجواب: دي آي مينديليف.
6. أعط القول المفضل لـ A. A. Voskresensky ، والذي كرره في كثير من الأحيان من قبل D.I Mendeleev "
الجواب: "ليس الآلهة هم الذين يحرقون الأواني ويصنعون الطوب".
7. من ومتى اقترح نظامًا بسيطًا ومفهومًا للأحرف الأبجدية للتعبير عن التركيب الذري للمركبات الكيميائية. كم سنة تم استخدام الرموز الكيميائية.
الجواب: 1814 العالم السويدي جان برزيليوس. تم استخدام العلامات منذ 194 عامًا.
كلمة المحلفين
الجولة الثانية "الأحماض"
1. ما الحامض وأملاحه التي خدمت سبب الحرب والدمار لعدة قرون.
الجواب: حمض النيتريك.
2. اذكر ما لا يقل عن 5 أحماض يستهلكها الشخص في الطعام.
الجواب: أسكوربيك ، ليمون ، خليك ، حليب ، تفاح ، حشيشة الهر ، أكساليك ...
3. ما هو "زيت الزجاج"؟
الجواب: حمض الكبريتيك (لوحة 1 ، 84 ، 96 ، 5٪ ، بسبب مظهره الزيتي ، تم الحصول عليه من كبريتات الحديدوز (حتى منتصف القرن الثامن عشر).
4. هناك مفهوم المطر الحمضي. هل الثلج الحمضي أو الضباب أو الندى ممكن؟ اشرح هذه الظاهرة.
سنكون أول من ينادي القطة
والثاني هو قياس عمود الماء ،
الاتحاد الثالث سيذهب إلينا
وسوف تصبح كاملة
إجابة. حامض
"سر البحر الأسود" يو. كوزنتسوف.
كانت القرم تهتز في السنة الثامنة والعشرين ،
ونشأ البحر ،
ينفثون في رعب الشعوب ،
أعمدة الكبريت الناري.
ذهب كل شئ. رغوة يمشي مرة أخرى
لكن منذ ذلك الحين كانت أعلى وأكثر كثافة
الشفق الكبريت الجنة
القدوم إلى قيعان السفن ".
(!؟) اكتب مخططات عن معدل عائد داخلي محتمل يحدث في هذه الحلقة.
إجابة: 2H2S + O2 = 2H2O + 2S + Q
S + O2 = SO2
2H2 + 3O2 = H2O + 3O2 + Q
ثالثا. الجولة (P ، S ، O ، N ،)
1. "نعم! لقد كان كلبًا ضخمًا أسود اللون. لكن لم ير أي منا مثل هذا الكلب من قبل. اندلع اللهب من فمه المفتوح ، وألقت العيون شرارات ، وتناثرت النيران الخافتة على كمامة ومؤخره. لا يمكن للدماغ الملتهب أن يكون لديه رؤية أكثر فظاعة ، وأكثر إثارة للاشمئزاز من هذا المخلوق الجهنمي الذي قفز من الضباب علينا ... كلب رهيب ، بحجم لبؤة صغيرة. كان فمه الضخم لا يزال يتوهج بلهب مزرق ، عميق جلست عيناي ، لمست هذا الرأس المضيء ، وأخذت يده بعيدًا ، ورأيت أن أصابعي تتوهج أيضًا في الظلام.
تعلمت؟ آرثر كونان دويل "The Hound of the Baskervilles"
(!؟) ما هو العنصر المتضمن في هذه القصة البغيضة؟ أعط وصفا موجزا لهذا العنصر.
الجواب: الخصائص حسب الوضع في PSKhE. 1669 ، اكتشف الخيميائي العلامة التجارية الفوسفور الأبيض. لقدرته على التوهج في الظلام سماه "بالنار الباردة".
2. كيفية إزالة النترات من الخضار؟ اقترح ثلاث طرق على الأقل.
الجواب: 1. النترات قابلة للذوبان في الماء ، ويمكن نقع الخضار في الماء .2. عند تسخينها ، تتحلل النترات ، لذلك من الضروري غلي الخضار.
3. أي مدينة في روسيا تسمى المادة الخام لإنتاج الأسمدة الفوسفورية؟
الجواب: أباتيتي ، منطقة مورمانسك.
4. كما تعلم ، توفي عالم الطبيعة البارز في العصور القديمة بليني الأكبر في عام 79 بعد الميلاد. خلال ثوران بركاني. كتب ابن أخيه في رسالة إلى المؤرخ تاسيتوس "... فجأة كان هناك قصف الرعد ، وتدحرجت أبخرة الكبريت السوداء من لهب الجبل. فروا جميعا. نهض بليني واتكأ على عبدين ، واعتقد أيضًا أنه سيغادر ؛ لكن البخار المميت أحاط به من كل جانب ، والتواء ركبتيه ، وسقط مرة أخرى واختنق ".
سؤال. ما هي أبخرة الكبريت التي قتلت بليني؟
الإجابة: 1) 0.01٪ من كبريتيد الهيدروجين في الهواء يقتل الشخص على الفور تقريبًا. 2) أكسيد الكبريت (IV).
5. إذا كنت ترغب في تبييض الأسقف أو نحاس شيء ما أو تدمير الآفات الموجودة في الحديقة ، فلا يمكنك الاستغناء عن البلورات الزرقاء الداكنة.
سؤال. ما هي صيغة المركب الذي يشكل هذه البلورات؟
إجابة. كبريتات النحاس. СuSO4 * 5 H2O.
كلمة المحلفين
رابعا. جولة - سؤال - جواب
أي عنصر يكون سعيدًا دائمًا؟ (رادون)
ما العناصر التي تدعي أن "المواد الأخرى يمكن أن تلد" (الكربون ، الهيدروجين ، الأكسجين)
أي نوع من البيئة ستكون عندما تذوب كربونات الصوديوم في الماء؟ (قلوي)
ما هو اسم الجسيم موجب الشحنة الذي يتكون عندما يمر تيار من خلال محلول إلكتروليت (كاتيون)
ما هو العنصر الكيميائي المتضمن في الهيكل الذي أجبر توم سوير على رسمه (سياج - بورون)
الذي يحمل المعدن اسم ساحر (ساحر مغنيسيوم)
الخامس. جولة (As، Sb، Bi)
1. تميز القانون الجنائي دائما التسمم بأنواع القتل الأخرى كجريمة خطيرة بشكل خاص. اعتبر القانون الروماني أن التسمم مزيج من القتل والخيانة. يضع القانون الكنسي التسمم على قدم المساواة مع السحر. في أكواد القرن الرابع عشر. للتسمم ، تم وضع عقوبة إعدام مخيفة بشكل خاص - العجلة للرجال والغرق مع التعذيب الأولي للنساء.
في أوقات مختلفة ، وفي ظروف مختلفة ، وبأشكال مختلفة ، يعمل كسم وكعامل شفاء فريد ، كمخلفات إنتاج ضارة وخطيرة ، كمكون من أكثر المواد فائدة والتي لا يمكن الاستغناء عنها.
سؤال. ما العنصر الكيميائي الذي نتحدث عنه ، ما هو الرقم التسلسلي وكتلته الذرية النسبية.
إجابة. الزرنيخ. Ar = 34.
2. ما هو المرض المزمن الذي يعاني منه القصدير؟ ما المعدن القادر على علاج المرض؟
إجابة. يتحول القصدير إلى مسحوق عند درجات حرارة منخفضة - "طاعون القصدير". عندما تُضاف ذرات البزموت (الأنتيمون والرصاص) إلى القصدير ، تلصق شبكتها البلورية ، وتوقف "طاعون القصدير".
3. ما هو العنصر الكيميائي الذي صوره الخيميائيون على أنه ثعبان متلوى؟
إجابة. بمساعدة ثعبان متلوى في العصور الوسطى ، تم تصوير الزرنيخ ، مؤكدا سمومه.
5. ما هو العنصر الكيميائي الذي صوره الخيميائيون على أنه ذئب بفم مفتوح؟
إجابة. تم تصوير الأنتيمون على شكل ذئب بفم مفتوح. حصلت على هذا الرمز بسبب قدرتها على إذابة المعادن ، وخاصة الذهب.
6. بمركب ما د. هل تسمم نابليون؟
إجابة. الزرنيخ.
السادس. جولة (الكيمياء المنزلية)
1. بدون ما يستحيل خبز فطيرة من التفاح الحامض؟
إجابة. لا صودا.
2. بدون أي مادة يستحيل كي الأشياء الجافة؟
إجابة. بدون ماء.
3. قم بتسمية معدن سائل في درجة حرارة الغرفة.
إجابة. الزئبق.
4. ما هي المادة المستخدمة في معالجة التربة الحمضية للغاية.
إجابة. جير.
5. هل يحترق السكر؟ جرب هذا.
إجابة. تحترق جميع المواد. لكن لإشعال السكر ، فأنت بحاجة إلى محفز - رماد سيجارة.
6. استخدمت البشرية المواد الحافظة لتخزين الطعام منذ العصور القديمة. ما هي المواد الحافظة الرئيسية؟
إجابة. ملح طعام ، دخان ، عسل ، زيت ، خل.
بينما تحسب لجنة التحكيم نتائج المسابقات وتعلن الفائز لنا ، سأطرح أسئلة على المعجبين:
أي نوع من الحليب لا يشربون؟ (جير)
ما هو العنصر اساس الطبيعة الجامدة؟ (هيدروجين)
في أي ماء يذوب الذهب؟ (أكوا ريجيا)
لأي عنصر في شكل مادة بسيطة يدفعون ثمنا باهظا أكثر من الذهب ، ثم على العكس من ذلك ، هل يدفعون للتخلص منه؟ (الزئبق)
ما هو التآصل؟ أعط أمثلة.
ما هو حمض الجلاسيال؟ (خليك)
أي نوع من الكحول لا يحترق؟ (الأمونيا)
ما هو الذهب الأبيض؟ (سبيكة من الذهب مع البلاتين أو النيكل أو الفضة)
كلمة هيئة المحلفين.
حفل تكريم الفائزين
