วิทยาศาสตร์ที่ชื่นชอบของ Lomonosov คือเคมี “เคมีกระจายมืออย่างกว้างขวางในกิจการของมนุษย์ ... ทุกที่ที่เรามองที่ที่เราไม่ได้มองย้อนกลับไปทุกที่ที่พวกเขาหันไปหา

บ้าน / จิตวิทยา

แหวนสมองเคมี

"เคมีเอื้อมมือออกไปในกิจการของมนุษย์"

ขยายความรู้ด้านเคมี กระตุ้นความสนใจในวิทยาศาสตร์

พัฒนาความคิดสร้างสรรค์

พัฒนาความสามารถในการทำงานเป็นคู่

ผู้เข้าร่วม: นักเรียนในเกรด 9-10

1. คำกล่าวแนะนำตัวของอาจารย์

สวัสดีทุกคน! วันนี้ขอเชิญทุกท่านร่วมเป็นสักขีพยานในการแข่งขันด้านความเฉลียวฉลาด ความร่าเริง และความรู้ด้านเคมีระหว่างทีมเกรด 9 ถึง 10

และผมขอเตือนคุณว่าวันนี้เรากำลังถือ "แหวนสมอง" 6 รอบ

แฟน ๆ ที่รัก วันนี้คุณได้รับอนุญาตให้ตอบ ให้คำตอบโดยอิสระ และคุณสามารถเข้าร่วมในรอบที่ 6 ต่อสู้กับผู้ชนะในอนาคต

คณะลูกขุนของเราจะสังเกตวงแหวนสมองของเรา: …….

    การทักทายของทีมจะถูกประเมินในระบบห้าจุด

เอาล่ะ มามอบพื้นที่ให้กับทีมของเรากันดีกว่า

I. ROUND "นักเคมีผู้ยิ่งใหญ่"

1. อ่านกฎความคงตัวขององค์ประกอบของสารประกอบเคมีและบอกชื่อนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสผู้ค้นพบกฎหมายนี้ (คำตอบ: Proust โจเซฟ หลุยส์)

2. เพิ่มตัวเลขในชื่อขององค์ประกอบทางเคมีของกลุ่มที่ 3 เพื่อรับนามสกุลของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย - นักเคมีและนักแต่งเพลง

(คำตอบ: Bor-one = Borodin Alexander Porfirevich 12. 11. 1833–27. 02. 87)

3. ปีเตอร์มหาราชกล่าวว่า: "ฉันมีของขวัญที่รัสเซียสักวันหนึ่งและบางทีในช่วงชีวิตของเราจะทำให้ผู้คนที่รู้แจ้งมากที่สุดอับอายด้วยความสำเร็จในด้านวิทยาศาสตร์ความไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อยในการทำงานและความสง่างามของสง่าราศีที่มั่นคงและดัง "

คำถาม. ตอนนี้คุณต้องตัดสินใจว่าข้อเหล่านี้เป็นของใครและบอกสั้น ๆ ว่าเขาเป็นคนแบบไหน

"โอ้คุณรอ

ปิตุภูมิจากลำไส้

และต้องการเห็นสิ่งเหล่านั้น

สิ่งที่เขาเรียกจากค่ายของคนต่างด้าว

โอ้วันของคุณมีความสุข!

กล้าตอนนี้กล้า,

แสดงด้วยมือของคุณ

สิ่งที่สามารถเป็นเจ้าของ Platons

และจิตใจที่ว่องไว Nevtons

ดินแดนรัสเซียที่จะให้กำเนิด”. ตอบ. M.V. Lomonosov

5. A.A. Voskresensky ทำงานที่ St. Petersburg Main Pedagogical Institute ซึ่งบรรยายที่ Institute of Railways, Corps of Pages, Engineering Academy ในปี พ.ศ. 2381-2410 สอนที่มหาวิทยาลัยเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

คำถาม. นักเรียนที่มีชื่อเสียงที่สุดของเขาชื่ออะไร นักเรียนที่กตัญญูเรียกครูของเขาว่า "ปู่ของวิชาเคมีรัสเซีย"

คำตอบ: D.I. Mendeleev

6. ให้คำพูดที่ชื่นชอบของ A. A. Voskresensky ซึ่ง D. I. Mendeleev มักพูดซ้ำ "

คำตอบ: "ไม่ใช่เทพเจ้าที่เผาหม้อและทำอิฐ"

7. ใครและเมื่อเสนอระบบตัวอักษรที่เรียบง่ายและเข้าใจได้เพื่อแสดงองค์ประกอบอะตอมของสารประกอบเคมี กี่ปีมีการใช้สัญลักษณ์ทางเคมี

คำตอบ: นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน 1814 Jan Berzelius ป้ายนี้ใช้มา 194 ปีแล้ว

คำคณะลูกขุน

รอบ II "กรด"

1. กรดและเกลือใดที่เป็นสาเหตุของสงครามและการทำลายล้างมาเป็นเวลาหลายศตวรรษ

คำตอบ: กรดไนตริก

2. ระบุกรดอย่างน้อย 5 ชนิดที่บุคคลบริโภคในอาหาร

คำตอบ: แอสคอร์บิก, มะนาว, อะซิติก, นม, แอปเปิ้ล, วาเลียน, ออกซาลิก ...

3. "น้ำมันกรดกำมะถัน" คืออะไร?

คำตอบ: กรดซัลฟิวริก (pl. 1, 84, 96, 5% เนื่องจากมีลักษณะเป็นมัน) ได้มาจากเฟอร์รัสซัลเฟต (จนถึงกลางศตวรรษที่ 18)

4. มีแนวคิดเรื่องฝนกรด หิมะที่เป็นกรด หมอกหรือน้ำค้างเป็นไปได้หรือไม่? อธิบายปรากฏการณ์นี้

เราจะเป็นคนแรกที่เรียกแมว

ประการที่สองคือการวัดเสาน้ำ

สหภาพที่สามจะไปหาเรา

และจะกลายเป็นทั้งตัว

ตอบ. กรด

"ความลึกลับของทะเลดำ" Yu. Kuznetsov

แหลมไครเมียกำลังสั่นคลอนในปีที่ยี่สิบแปด

และทะเลก็งอกขึ้น

เปล่งเสียงสยดสยองของชนชาติทั้งหลาย

เสากำมะถันที่ลุกเป็นไฟ

หมดแล้วหมดเลย โฟมเดินอีกแล้ว

แต่ตั้งแต่นั้นมาก็สูงขึ้นและหนาแน่นขึ้น

ทไวไลท์กำมะถัน Gehenna

ใกล้ถึงก้นเรือแล้ว”

(!?) เขียนไดอะแกรมของ IRR ที่เป็นไปได้ที่เกิดขึ้นในตอนนี้

ตอบ: 2H2S + O2 = 2H2O + 2S + Q

S + O2 = SO2

2H2 + 3O2 = H2O + 3O2 + Q

สาม. รอบ (P, S, O, N,)

1. "ใช่ มันเป็นสุนัขตัวใหญ่ สีดำสนิท แต่พวกเราไม่มีใครเคยเห็นสุนัขแบบนี้ เปลวไฟพุ่งออกมาจากปากของมัน ตาเป็นประกาย ไฟริบหรี่เทลงมาที่ปากกระบอกปืนและท้ายทอยของมัน การอักเสบ สมองไม่สามารถมีวิสัยทัศน์ที่น่ากลัวและน่าขยะแขยงยิ่งกว่าสิ่งมีชีวิตที่ชั่วร้ายที่กระโดดออกมาจากหมอกที่เรา ... สุนัขที่น่ากลัว ขนาดเท่าสิงโตหนุ่ม ปากใหญ่ของมันยังคงเรืองแสงด้วยเปลวไฟสีน้ำเงินลึก- ข้าพเจ้านั่งหลับตาสัมผัสศีรษะอันเรืองรองนี้ และดึงมือเขาออก เห็นว่านิ้วของข้าพเจ้าก็เรืองแสงในความมืดเช่นกัน

ได้เรียนรู้? อาเธอร์ โคนัน ดอยล์ "หมาล่าเนื้อแห่งบาสเกอร์วิลล์"

(!?) องค์ประกอบใดที่เกี่ยวข้องกับเรื่องราวที่น่ารังเกียจนี้? ให้คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับองค์ประกอบนี้

คำตอบ : ลักษณะตามสถานการณ์ใน กศน. 1669 นักเล่นแร่แปรธาตุ Brand ค้นพบฟอสฟอรัสขาว สำหรับความสามารถในการเรืองแสงในความมืด เขาเรียกว่า "ไฟเย็น"

2. จะกำจัดไนเตรตออกจากผักได้อย่างไร? แนะนำอย่างน้อยสามวิธี

คำตอบ: 1. ไนเตรตละลายในน้ำ ผักสามารถแช่น้ำได้ 2. เมื่อถูกความร้อนไนเตรตจะสลายตัวดังนั้นจึงจำเป็นต้องต้มผัก

3. เมืองใดในรัสเซียที่เรียกว่าวัตถุดิบสำหรับการผลิตปุ๋ยฟอสฟอรัส

คำตอบ: Apatity ภูมิภาค Murmansk

4. ดังที่คุณทราบ นักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติที่โดดเด่นในสมัยโบราณ พลินีผู้เฒ่า เสียชีวิตในปี ค.ศ. 79 ระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ หลานชายของเขาเขียนจดหมายถึงนักประวัติศาสตร์ทาสิทัส "... ทันใดนั้นก็มีเสียงฟ้าร้องและไอกำมะถันสีดำกลิ้งลงมาจากเปลวไฟบนภูเขา พวกเขาทั้งหมดหนีไป พลินีลุกขึ้นและพิงทาสสองคนและคิดว่าจะจากไป แต่ไอน้ำมฤตยูรายล้อมเขาทุกด้าน คุกเข่าลง เขาล้มลงอีกครั้งและหายใจไม่ออก "

คำถาม. ควันกำมะถันที่ฆ่าพลินีคืออะไร?

คำตอบ: 1) 0.01% ของไฮโดรเจนซัลไฟด์ในอากาศฆ่าคนเกือบจะในทันที 2) ซัลเฟอร์ออกไซด์ (IV)

5. หากคุณต้องการล้างเพดาน ทองแดงวัตถุ หรือทำลายศัตรูพืชในสวนของคุณ คุณไม่สามารถทำได้โดยไม่มีคริสตัลสีน้ำเงินเข้ม

คำถาม. สูตรของสารประกอบที่ก่อตัวเป็นผลึกเหล่านี้คืออะไร?

ตอบ. คอปเปอร์ซัลเฟต คูSO4 * 5 H2O.

คำคณะลูกขุน

IV. ROUND - คำถาม - คำตอบ

    องค์ประกอบใดที่มีความสุขเสมอ? (เรดอน)

    องค์ประกอบใดที่อ้างว่า "สารอื่นสามารถให้กำเนิด" (คาร์บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน)

    เมื่อโซเดียมคาร์บอเนตละลายในน้ำจะเกิดสภาวะแวดล้อมแบบใด? (อัลคาไลน์)

    ชื่อของอนุภาคที่มีประจุบวกซึ่งเกิดขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่านสารละลายอิเล็กโทรไลต์ (ไอออนบวก) คืออะไร

    มีองค์ประกอบทางเคมีอะไรบ้างในโครงสร้างที่ทอม ซอว์เยอร์ ถูกบังคับให้ทาสี (รั้ว-โบรอน)

    ชื่อของโลหะที่ถือนักมายากล (นักมายากลแมกนีเซียม)

วี ROUND (เช่น Sb, Bi)

1. กฎหมายอาญาได้แยกแยะการวางยาพิษออกจากการฆาตกรรมประเภทอื่นว่าเป็นอาชญากรรมร้ายแรงโดยเฉพาะ กฎหมายโรมันมองว่าการวางยาพิษเป็นการฆาตกรรมและการทรยศร่วมกัน กฎหมายของพระศาสนจักรวางยาพิษให้เท่าเทียมกับคาถา ในรหัสของศตวรรษที่สิบสี่ สำหรับการเป็นพิษ ได้มีการกำหนดโทษประหารชีวิตที่น่าสะพรึงกลัวเป็นพิเศษ โดยเป็นการล้อสำหรับผู้ชาย และการจมน้ำตายด้วยการทรมานเบื้องต้นสำหรับผู้หญิง

ในช่วงเวลาที่ต่างกัน ในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ในรูปแบบที่แตกต่างกัน มันทำหน้าที่เป็นยาพิษและเป็นตัวแทนการรักษาที่ไม่เหมือนใคร เป็นของเสียจากการผลิตที่เป็นอันตรายและเป็นอันตราย เป็นส่วนประกอบของสารที่มีประโยชน์ที่สุดและไม่สามารถถูกแทนที่ได้

คำถาม. เรากำลังพูดถึงองค์ประกอบทางเคมีอะไร หมายเลขซีเรียลและมวลอะตอมสัมพัทธ์คืออะไร

ตอบ. สารหนู. อาร์ = 34.

2. ดีบุกต้องทนทุกข์ทรมานจากโรคเรื้อรังอะไรบ้าง? โลหะชนิดใดที่สามารถรักษาโรคได้?

ตอบ. ดีบุกจะกลายเป็นผงที่อุณหภูมิต่ำ - "โรคระบาดจากดีบุก" อะตอมของบิสมัท (พลวงและตะกั่ว) เมื่อเติมลงในดีบุก ให้ประสานโครงผลึกของมันเพื่อหยุด "กาฬโรค"

3. นักเล่นแร่แปรธาตุธาตุใดเปรียบเสมือนงูบิดตัวไปมา?

ตอบ. ด้วยความช่วยเหลือของงูที่บิดเบี้ยวสารหนูถูกบรรยายในยุคกลางโดยเน้นความเป็นพิษของมัน

5. องค์ประกอบทางเคมีอะไรที่นักเล่นแร่แปรธาตุแสดงเป็นหมาป่าที่มีปากเปิด?

ตอบ. พลวงถูกวาดในรูปของหมาป่าที่มีปากเปิด เธอได้รับสัญลักษณ์นี้เนื่องจากความสามารถในการละลายโลหะ และโดยเฉพาะทองคำ

6. อะไรคือสารประกอบของ H.E. นโปเลียนถูกวางยาพิษ?

ตอบ. สารหนู.

วี. ROUND (เคมีในครัวเรือน)

1. หากไม่มีสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ที่จะอบพายแอปเปิ้ลเปรี้ยว?

ตอบ. ไม่มีโซดา

2. หากไม่มีสารอะไรจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะรีดของแห้ง?

ตอบ. ไม่มีน้ำ.

3. ตั้งชื่อโลหะที่เป็นของเหลวที่อุณหภูมิห้อง

ตอบ. ปรอท.

4. สารอะไรใช้บำบัดดินที่เป็นกรดมากเกินไป

ตอบ. มะนาว.

5. น้ำตาลไหม้หรือไม่? ลองสิ่งนี้

ตอบ. สารทั้งหมดเผาไหม้ แต่ในการจุดน้ำตาล คุณต้องมีตัวเร่งปฏิกิริยา - เถ้าจากบุหรี่

6. มนุษย์ใช้วัตถุกันเสียในการจัดเก็บอาหารมาตั้งแต่สมัยโบราณ สารกันบูดหลักคืออะไร?

ตอบ. เกลือแกง ควัน น้ำผึ้ง น้ำมัน น้ำส้มสายชู

ในขณะที่ JURY คำนวณผลการแข่งขันและประกาศผู้ชนะให้เราทราบ ฉันจะถามคำถามกับแฟนๆ:

    พวกเขาไม่ดื่มนมชนิดใด? (มะนาว)

    องค์ประกอบใดเป็นพื้นฐานของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต (ไฮโดรเจน)

    ทองละลายในน้ำอะไร? (อควา รีเจีย)

    องค์ประกอบใดในรูปของสารธรรมดาที่พวกเขาจ่ายแพงกว่าทองคำแล้วกลับจ่ายเพื่อกำจัดมัน? (ปรอท)

    allotropy คืออะไร? ยกตัวอย่าง.

    Glacial Acid คืออะไร? (อะซิติก)

    แอลกอฮอล์ชนิดใดที่ไม่ไหม้? (แอมโมเนีย)

    ทองคำขาวคืออะไร? (โลหะผสมของทองคำกับแพลตตินั่ม นิกเกิล หรือเงิน)

คำพูดของคณะลูกขุน

พิธีมอบรางวัลผู้ชนะ

ทำความสะอาดน้ำมันเบนซินจากน้ำ

ฉันเทน้ำมันเบนซินลงในกระป๋องแล้วลืมมันและกลับบ้าน กระป๋องยังคงเปิดอยู่ ฝนกำลังมา.

วันรุ่งขึ้นผมอยากขี่รถเอทีวีและนึกถึงน้ำมันกระป๋องหนึ่งกระป๋อง เมื่อฉันเข้าไปหาเธอ ฉันรู้ว่าน้ำมันเบนซินนั้นผสมกับน้ำ เนื่องจากเมื่อวานมีของเหลวในนั้นน้อยกว่าอย่างเห็นได้ชัด ฉันต้องการแยกน้ำและน้ำมันเบนซิน โดยตระหนักว่าน้ำจะแข็งตัวที่อุณหภูมิสูงกว่าน้ำมันเบนซิน ฉันจึงใส่น้ำมันเบนซินหนึ่งกระป๋องในตู้เย็น ในตู้เย็น อุณหภูมิของน้ำมันเบนซินอยู่ที่ -10 องศาเซลเซียส ซักพักฉันก็เอากระป๋องออกจากตู้เย็น กระป๋องบรรจุน้ำแข็งและน้ำมันเบนซิน ฉันเทน้ำมันเบนซินผ่านตาข่ายลงในอีกกระป๋องหนึ่ง ดังนั้นน้ำแข็งทั้งหมดจึงยังคงอยู่ในกระป๋องแรก ตอนนี้ฉันสามารถเทน้ำมันเบนซินกลั่นลงในถังของรถเอทีวีและในที่สุดก็ขี่มันได้ ในระหว่างการแช่แข็ง (ภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิต่างกัน) จะเกิดการแยกตัวของสาร

กุลกาชอฟ แม็กซิม

ในโลกสมัยใหม่ ไม่สามารถจินตนาการถึงชีวิตมนุษย์ได้หากปราศจากกระบวนการทางเคมี แม้แต่ในสมัยของปีเตอร์มหาราชก็มีเคมีอยู่เช่นกัน

ถ้าคนไม่ได้เรียนรู้วิธีผสมองค์ประกอบทางเคมีต่างๆ ก็ไม่มีเครื่องสำอาง ผู้หญิงหลายคนไม่ได้สวยอย่างที่คิด เด็ก ๆ จะไม่สามารถปั้นจากดินน้ำมันได้ จะไม่มีของเล่นพลาสติก รถไม่ได้วิ่งโดยไม่มีน้ำมัน การล้างสิ่งต่าง ๆ นั้นยากกว่ามากโดยไม่ต้องใช้ผงซักฟอก

องค์ประกอบทางเคมีแต่ละชนิดมีอยู่สามรูปแบบ ได้แก่ อะตอม สารธรรมดา และสารเชิงซ้อน บทบาทของเคมีในชีวิตมนุษย์นั้นยิ่งใหญ่มาก นักเคมีสกัดสารที่ยอดเยี่ยมมากมายจากวัตถุดิบแร่ สัตว์และพืช ด้วยความช่วยเหลือของเคมี บุคคลได้รับสารที่มีคุณสมบัติที่กำหนดไว้ล่วงหน้า และในทางกลับกัน พวกเขาก็ผลิตเสื้อผ้า รองเท้า อุปกรณ์ วิธีการสื่อสารที่ทันสมัยและอีกมากมาย

อย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อนคำพูดของ M.V. Lomonosov: "เคมียื่นมือออกไปในวงกว้างในเรื่องของมนุษย์ ... "

การผลิตผลิตภัณฑ์เคมี เช่น โลหะ พลาสติก โซดา ฯลฯ ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมด้วยสารอันตรายต่างๆ

ความก้าวหน้าในวิชาเคมีไม่ใช่แค่เรื่องดีเท่านั้น เป็นสิ่งสำคัญสำหรับคนทันสมัยที่จะใช้อย่างถูกต้อง

มาคาโรว่า คัทย่า.

ฉันสามารถอยู่ได้โดยปราศจากกระบวนการทางเคมีหรือไม่?

กระบวนการทางเคมีมีอยู่ทุกที่ พวกเขาล้อมรอบเรา บางครั้งเราไม่ได้สังเกตเห็นการปรากฏตัวของพวกเขาในชีวิตประจำวันของเรา เราถือว่าพวกเขาเป็นธรรมดา โดยไม่คิดถึงธรรมชาติที่แท้จริงของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

ทุกขณะในโลกมีกระบวนการนับไม่ถ้วนที่เรียกว่าปฏิกิริยาเคมี

เมื่อสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปมีปฏิกิริยาต่อกัน จะเกิดสารใหม่ขึ้น มีปฏิกิริยาเคมีที่ช้าและเร็วมาก การระเบิดเป็นตัวอย่างของปฏิกิริยาที่รวดเร็ว: ในทันที สารที่เป็นของแข็งหรือของเหลวจะสลายตัวด้วยการปล่อยก๊าซปริมาณมาก

แผ่นเหล็กยังคงความเงางามเป็นเวลานาน แต่รูปแบบสนิมสีแดงค่อยๆ ปรากฏขึ้น กระบวนการนี้เรียกว่าการกัดกร่อน การกัดกร่อนเป็นตัวอย่างหนึ่งของปฏิกิริยาเคมีที่ช้าแต่แฝงความร้ายกาจอย่างยิ่ง

บ่อยครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุตสาหกรรม จำเป็นต้องเร่งปฏิกิริยานี้หรือปฏิกิริยานั้นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการเร็วขึ้น จากนั้นจึงใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา สารเหล่านี้เองไม่ได้มีส่วนร่วมในปฏิกิริยา แต่เร่งปฏิกิริยาอย่างเห็นได้ชัด

พืชใดดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและปล่อยออกซิเจน ในเวลาเดียวกัน สารอันมีค่ามากมายถูกสร้างขึ้นในใบไม้สีเขียว กระบวนการนี้เกิดขึ้น - การสังเคราะห์ด้วยแสงในห้องปฏิบัติการ

วิวัฒนาการของดาวเคราะห์และจักรวาลทั้งหมดเริ่มต้นด้วยปฏิกิริยาเคมี

เบลียาโลวา จูเลีย.

น้ำตาล

น้ำตาลเป็นชื่อสามัญของซูโครส น้ำตาลมีหลายประเภท ตัวอย่างเช่น น้ำตาลกลูโคส - น้ำตาลองุ่น, ฟรุกโตส - น้ำตาลผลไม้, น้ำตาลอ้อย, น้ำตาลบีท (น้ำตาลทรายทั่วไป)

ตอนแรกได้น้ำตาลจากอ้อยเท่านั้น เชื่อกันว่าเดิมปรากฏในอินเดียเบงกอล อย่างไรก็ตาม จากความขัดแย้งระหว่างอังกฤษและฝรั่งเศส น้ำตาลทรายจึงมีราคาแพงมาก และนักเคมีหลายคนเริ่มคิดว่าจะรับน้ำตาลจากสิ่งอื่นได้อย่างไร นักเคมีชาวเยอรมัน Andreas Marggraf เป็นคนแรกที่ทำเช่นนี้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 18 เขาสังเกตเห็นว่าหัวแห้งของพืชบางชนิดมีรสหวาน และเมื่อตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์ พวกมันจะแสดงผลึกสีขาวที่ดูคล้ายกับน้ำตาลมาก แต่ Marggraf ไม่สามารถทำให้ความรู้และการสังเกตของเขาเป็นจริงได้ และการผลิตน้ำตาลจำนวนมากเริ่มต้นขึ้นในปี 1801 เมื่อ Franz Karl Arhard นักเรียนของ Marggraf ซื้อที่ดิน Kunern และเริ่มสร้างโรงงานน้ำตาลหัวบีตแห่งแรก เพื่อเพิ่มผลกำไร เขาได้ศึกษาหัวบีตประเภทต่างๆ และระบุสาเหตุที่หัวของมันได้รับปริมาณน้ำตาลมากขึ้น ในยุค 1880 การผลิตน้ำตาลเริ่มสร้างผลกำไรมหาศาล แต่ Arhard ไม่ได้มีชีวิตอยู่เพื่อเห็นสิ่งนั้น

ตอนนี้น้ำตาลหัวบีทถูกขุดด้วยวิธีต่อไปนี้ หัวบีททำความสะอาดและสับ คั้นน้ำผลไม้โดยใช้เครื่องกด จากนั้นคั้นน้ำผลไม้ให้บริสุทธิ์จากสิ่งเจือปนที่ไม่ใช่น้ำตาลและระเหย ได้รับน้ำเชื่อมต้มจนเกิดผลึกน้ำตาล น้ำตาลอ้อยทำให้สิ่งต่างๆ ซับซ้อนขึ้น อ้อยยังถูกบดขยี้น้ำผลไม้สกัดทำความสะอาดสิ่งสกปรกและต้มจนผลึกปรากฏในน้ำเชื่อม อย่างไรก็ตามจะได้รับน้ำตาลดิบเท่านั้นจากนั้นจึงทำน้ำตาล น้ำตาลทรายดิบนี้ผ่านการกลั่น ขจัดส่วนเกินและแต่งสี และน้ำเชื่อมจะถูกต้มอีกครั้งจนตกผลึก ไม่มีสูตรน้ำตาลเช่นนี้ สำหรับเคมี น้ำตาลเป็นคาร์โบไฮเดรตที่ละลายน้ำได้และหวาน

อูมานสกี้ คิริลล์

เกลือ

เกลือ -ผลิตภัณฑ์อาหาร เมื่อบดละเอียดจะเป็นผลึกสีขาวขนาดเล็ก เกลือแกงที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติมักจะมีส่วนผสมของเกลือแร่อื่น ๆ อยู่ด้วย ซึ่งสามารถให้เฉดสีต่างๆ (โดยปกติเป็นสีเทา) ผลิตในรูปแบบต่างๆ: กลั่นและไม่กลั่น (เกลือสินเธาว์) การบดหยาบและละเอียด บริสุทธิ์และเสริมไอโอดีน เกลือทะเล ฯลฯ

ในสมัยโบราณ เกลือถูกขุดโดยการเผาพืชบางชนิดด้วยไฟ นำขี้เถ้ามาใช้เป็นเครื่องปรุงรส เพื่อเพิ่มผลผลิตเกลือ พวกเขาถูกราดด้วยน้ำทะเลเกลือเพิ่มเติม อย่างน้อยสองพันปีที่แล้ว การสกัดเกลือแกงเริ่มดำเนินการโดยการระเหยของน้ำทะเล วิธีนี้เกิดขึ้นครั้งแรกในประเทศที่มีภูมิอากาศแห้งและร้อน ซึ่งเกิดการระเหยของน้ำตามธรรมชาติ เมื่อมันแผ่ออกไป น้ำก็เริ่มถูกทำให้ร้อนแบบเทียม ในพื้นที่ภาคเหนือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนชายฝั่งทะเลสีขาว วิธีการได้รับการปรับปรุง: ดังที่คุณทราบ น้ำจืดจะแข็งตัวเร็วกว่าน้ำเกลือ และความเข้มข้นของเกลือในสารละลายที่เหลือจะเพิ่มขึ้นตามลำดับ ดังนั้นน้ำเกลือที่สดและเข้มข้นจึงได้มาจากน้ำทะเลพร้อมๆ กัน จากนั้นจึงระเหยไปโดยใช้พลังงานน้อยลง

เกลือแกงเป็นวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมเคมี ใช้ในการผลิตโซดา คลอรีน กรดไฮโดรคลอริก โซเดียมไฮดรอกไซด์ และโซเดียมโลหะ

สารละลายเกลือในน้ำจะแข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C เมื่อผสมกับน้ำแข็งน้ำบริสุทธิ์ (รวมถึงในรูปของหิมะ) เกลือจะทำให้น้ำแข็งละลายโดยนำพลังงานความร้อนจากสิ่งแวดล้อม ปรากฏการณ์นี้ใช้เพื่อล้างหิมะจากถนน

Chumakova Julia

ในบรรดาชื่อที่มีชื่อเสียงในอดีตของวิทยาศาสตร์รัสเซีย มีชื่อหนึ่งที่ใกล้ชิดและเป็นที่รักของเราเป็นพิเศษ - ชื่อของมิคาอิล วาซิลีเยวิช โลโมโนซอฟ เขากลายเป็นศูนย์รวมชีวิตของวิทยาศาสตร์รัสเซีย เขาเลือกวิชาเคมีเป็นแนวทางหลักในการทำงาน Lomonosov เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่นที่สุดในยุคของเขา งานของเขาต้องการผลลัพธ์ที่มองเห็นได้ สิ่งนี้อธิบายความพากเพียรที่เขาประสบความสำเร็จ

หัวข้อการนำเสนอ:"เคมีเอื้อมมือออกไปในกิจการของมนุษย์" นี่คือการนำเสนอเกี่ยวกับกิจกรรมของ M.V. Lomonosov ในสาขาเคมี

หัวข้อนี้มีความเกี่ยวข้องเพราะ M.V. Lomonosov เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ที่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าสามารถเป็นหนึ่งในสถานที่แรก ๆ ท่ามกลางคนที่มีพรสวรรค์ที่หลากหลายในหมู่มนุษย์ ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของเขาน่าประหลาดใจ ทุกสิ่งทุกอย่างที่ Lomonosov หันมามีลักษณะของความเป็นมืออาชีพอย่างลึกซึ้ง นั่นคือเหตุผลที่กิจกรรมของเขาเป็นที่สนใจและเคารพอย่างมากในปัจจุบัน

งานนี้ดำเนินการภายใต้การแนะนำของอาจารย์วิชาเคมี (รายงาน) และวิทยาการคอมพิวเตอร์ (การนำเสนอ)

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

รายงาน "เคมียื่นมือออกไปในวงกว้างในเรื่องของมนุษย์" ในการประชุมทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของนักศึกษา VI "และการสะท้อนของคุณก็ลุกโชนแม้กระทั่งตอนนี้ ... "

ในบรรดาวิทยาศาสตร์ทั้งหมดที่สารานุกรม Lomonosov มีส่วนร่วมสถานที่แรกที่เป็นกลางเป็นของเคมี: เมื่อวันที่ 25 กรกฎาคม 1745 โดยพระราชกฤษฎีกาพิเศษ Lomonosov ได้รับรางวัลตำแหน่งศาสตราจารย์วิชาเคมี (ซึ่งปัจจุบันเรียกว่านักวิชาการ - จากนั้นที่นั่น ยังไม่มีชื่อเรื่องดังกล่าว)

Lomonosov เน้นย้ำว่าในวิชาเคมี "สิ่งที่พูดต้องพิสูจน์ได้" ดังนั้นเขาจึงแสวงหาการตีพิมพ์พระราชกฤษฎีกาเกี่ยวกับการก่อสร้างห้องปฏิบัติการเคมีแห่งแรกในรัสเซียซึ่งแล้วเสร็จในปี ค.ศ. 1748 ห้องปฏิบัติการเคมีแห่งแรกใน Russian Academy of Sciences เป็นระดับใหม่เชิงคุณภาพในกิจกรรม: เป็นครั้งแรกที่มีการนำหลักการของการบูรณาการวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติมาใช้ Lomonosov กล่าวในการเปิดห้องปฏิบัติการว่า: "การศึกษาวิชาเคมีมีเป้าหมายสองประการ ประการแรกคือการปรับปรุงวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ อีกประการหนึ่งคือการเพิ่มพูนพระพรแห่งชีวิต”

ในบรรดาการศึกษาจำนวนมากที่ดำเนินการในห้องปฏิบัติการ งานเคมีและเทคนิคของ Lomonosov เกี่ยวกับเครื่องแก้วและเครื่องลายครามได้ถูกครอบครองโดยสถานที่พิเศษ เขาทำการทดลองมากกว่าสามพันครั้ง ซึ่งทำให้มีสื่อการทดลองมากมายเพื่อยืนยัน "ทฤษฎีสีที่แท้จริง" Lomonosov พูดมากกว่าหนึ่งครั้งว่าเคมีเป็น "อาชีพหลัก" ของเขา

Lomonosov อ่านการบรรยายให้กับนักเรียนในห้องปฏิบัติการ สอนทักษะการทดลองให้พวกเขา อันที่จริงมันเป็นการประชุมเชิงปฏิบัติการนักเรียนครั้งแรก การทดลองในห้องปฏิบัติการนำหน้าด้วยการสัมมนาเชิงทฤษฎี

แล้วในงานแรกของเขา - "องค์ประกอบของเคมีคณิตศาสตร์" (1741) Lomonosov ยืนยัน: "นักเคมีที่แท้จริงจะต้องเป็นนักทฤษฎีและผู้ปฏิบัติเช่นเดียวกับนักปรัชญา" ในสมัยนั้น เคมีถูกตีความว่าเป็นศิลปะในการอธิบายคุณสมบัติของสารและวิธีการต่างๆ สำหรับการแยกและทำให้บริสุทธิ์ เลขที่

วิธีการวิจัยไม่ใช่วิธีการอธิบายการทำงานของสารเคมีหรือรูปแบบการคิดของนักเคมีในสมัยนั้นไม่เป็นที่พอใจ Lomonosov ดังนั้นเขาจึงออกจากโปรแกรมเก่าและสรุปโปรแกรมที่ยิ่งใหญ่สำหรับการเปลี่ยนศิลปะเคมีเป็นวิทยาศาสตร์

ในปี ค.ศ. 1751 ในการประชุมสาธารณะของ Academy of Sciences Lomonosov ได้ประกาศ "คำพูดเกี่ยวกับประโยชน์ของเคมี" ที่มีชื่อเสียงซึ่งเขาได้สรุปความคิดเห็นซึ่งแตกต่างจากความคิดเห็นที่มีอยู่ สิ่งที่ Lomonosov วางแผนที่จะทำให้สำเร็จคือความยิ่งใหญ่ในแนวคิดที่เป็นนวัตกรรมใหม่ของเขา: เขาต้องการทำให้เคมีทั้งหมดเป็นวิทยาศาสตร์กายภาพเคมี และเป็นครั้งแรกโดยเฉพาะอย่างยิ่งการแยกส่วนความรู้ทางเคมีใหม่ - เคมีกายภาพออกโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาเขียนว่า: "ฉันไม่เพียง แต่เห็นในผู้เขียนหลายคนเท่านั้น แต่จากงานศิลปะของฉันเอง ฉันยังยืนยันด้วยว่าการทดลองทางเคมีเมื่อรวมกับการทดลองทางกายภาพ แสดงให้เห็นถึงการกระทำพิเศษ" ครั้งแรกที่เขาเริ่มสอนหลักสูตรเกี่ยวกับ "เคมีเชิงฟิสิกส์ที่แท้จริง" ให้กับนักเรียน ร่วมกับการทดลองสาธิต

ในปี ค.ศ. 1756 ในห้องปฏิบัติการเคมี Lomonosov ได้ทำการทดลองหลายชุดเกี่ยวกับการเผาโลหะ (การเผา) ซึ่งเขาเขียนว่า: "... มีการทดลองในภาชนะแก้วที่หลอมรวมกันอย่างแน่นหนาเพื่อตรวจสอบว่าน้ำหนักมาจากความร้อนบริสุทธิ์หรือไม่ จากการทดลองเหล่านี้พบว่าความคิดเห็นของ Robert Boyle อันรุ่งโรจน์นั้นเป็นเท็จเพราะหากไม่มีอากาศภายนอกน้ำหนักของโลหะที่ถูกเผาจะยังคงอยู่ในเกณฑ์เดียว ... " เป็นผลให้ Lomonosov ใช้ตัวอย่างเฉพาะของการประยุกต์ใช้กฎการอนุรักษ์ทั่วไปได้พิสูจน์ความไม่แน่นอนของมวลรวมของสสารในระหว่างการแปลงทางเคมีและค้นพบกฎพื้นฐานของวิทยาศาสตร์เคมี - กฎความคงตัวของมวลของสสาร . ดังนั้นเป็นครั้งแรกที่ Lomonosov ในรัสเซียและต่อมา Lavoisier ในฝรั่งเศสได้เปลี่ยนวิชาเคมีให้เป็นวิทยาศาสตร์เชิงปริมาณที่เข้มงวด

การทดลองจำนวนมากและมุมมองเชิงวัตถุของปรากฏการณ์ทางธรรมชาติทำให้ Lomonosov เกิดแนวคิดเรื่อง "กฎสากลแห่งธรรมชาติ" ในจดหมายที่ส่งถึงออยเลอร์ในปี ค.ศ. 1748 เขาเขียนว่า: “การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นในธรรมชาติเกิดขึ้นในลักษณะที่ว่าหากมีการเพิ่มบางสิ่งในบางสิ่ง สิ่งนั้นจะถูกพรากไปจากสิ่งอื่น

ดังนั้นเมื่อเพิ่มสสารเข้าไปในร่างกายบางตัว ปริมาณที่เท่ากันก็หายไปในอีกร่างกายหนึ่ง เนื่องจากนี่เป็นกฎธรรมชาติสากล มันจึงนำไปใช้กับกฎของการเคลื่อนไหวด้วย: ร่างกายที่กระตุ้นให้อีกฝ่ายเคลื่อนไหวด้วยแรงกระตุ้นจะสูญเสียการเคลื่อนไหวไปมากเท่ากับที่มันสื่อสารไปยังอีกวัตถุหนึ่ง เคลื่อนไหวตามการเคลื่อนไหวนั้น " สิบปีต่อมา เขาได้อธิบายกฎหมายนี้ในที่ประชุมของ Academy of Sciences และในปี 1760 เขาได้ตีพิมพ์เป็นฉบับพิมพ์ ในจดหมายที่กล่าวถึงออยเลอร์ข้างต้น Lomonosov แจ้งเขาว่ากฎแห่งธรรมชาติที่เห็นได้ชัดนี้กำลังถูกสอบสวนโดยสมาชิกบางคนของ Academy เมื่อผู้อำนวยการสำนักวิชาการ Schumacher โดยไม่ได้รับความยินยอมจาก Lomonosov ได้ส่งผลงานของ Lomonosov จำนวนหนึ่งที่ส่งมาเพื่อตีพิมพ์เพื่อตรวจสอบให้ Euler คำตอบของนักคณิตศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่นั้นกระตือรือร้น: “งานทั้งหมดนี้ไม่เพียงแต่ดี แต่ยังยอดเยี่ยมอีกด้วย ออยเลอร์เขียน "เพราะเขา ( Lomonosov) อธิบายเรื่องทางกายภาพซึ่งจำเป็นและยากที่สุดซึ่งไม่เป็นที่รู้จักอย่างสมบูรณ์และเป็นไปไม่ได้ที่จะตีความโดยนักวิทยาศาสตร์ที่แยบยลที่สุดด้วยรากฐานดังกล่าวฉันค่อนข้างแน่ใจในความถูกต้องของการพิสูจน์ของเขา . ในโอกาสนี้ ฉันต้องให้ความยุติธรรมแก่นายโลโมโนซอฟ ว่าเขามีปัญญาที่มีความสุขที่สุดในการอธิบายปรากฏการณ์ทางกายภาพและเคมี เราต้องหวังว่าสถาบันการศึกษาอื่น ๆ ทั้งหมดจะสามารถแสดงสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวที่คุณ Lomonosov แสดงให้เห็น "

หน้า 7 จาก 8

เคมีเป็นที่แพร่หลาย ...

อีกครั้งเกี่ยวกับเพชร


เพชรดิบและหยาบเป็นแชมป์ของ "แร่ธาตุ วัสดุ และอื่นๆ" ในแง่ของความแข็ง เทคโนโลยีสมัยใหม่จะมีช่วงเวลาที่ยากลำบากหากไม่มีเพชร

เพชรเจียระไนและเจียระไนกลายเป็นเพชร และไม่มีค่าใดเทียบเท่ากับเพชรเม็ดนี้ในอัญมณีล้ำค่า

เพชรสีน้ำเงินได้รับการชื่นชมเป็นพิเศษจากนักอัญมณี พวกมันหายากมากในธรรมชาติและด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงจ่ายเงินให้พวกเขาอย่างบ้าคลั่ง

แต่พระเจ้าสถิตกับพวกเขาด้วยเครื่องประดับเพชร ปล่อยให้มีเพชรธรรมดาๆ มากขึ้น เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องสั่นสะเทือนกับคริสตัลเล็กๆ ทุกชิ้น

อนิจจา โลกมีเพชรเพียงไม่กี่เม็ด และเพชรที่ร่ำรวยก็น้อยลงด้วย หนึ่งในนั้นอยู่ในแอฟริกาใต้ และยังผลิตเพชรได้มากถึง 90 เปอร์เซ็นต์ของโลก ยกเว้นสหภาพโซเวียต เขตเพชรที่ใหญ่ที่สุดใน Yakutia ถูกค้นพบเมื่อสิบปีก่อน ตอนนี้มีการขุดเพชรเพื่ออุตสาหกรรมแล้ว

จำเป็นต้องมีเงื่อนไขที่ไม่ธรรมดาสำหรับการก่อตัวของเพชรธรรมชาติ อุณหภูมิและความกดดันมหาศาล เพชรเกิดในส่วนลึกของชั้นดิน ในบางสถานที่ เม็ดเพชรที่ละลายน้ำได้จะระเบิดออกสู่ผิวน้ำและแข็งตัว แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นน้อยมาก

เป็นไปได้ไหมที่จะทำโดยปราศจากบริการจากธรรมชาติ? คนสร้างเพชรได้ด้วยตัวเอง?

ประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ได้บันทึกความพยายามในการรับเพชรเทียมมากกว่าหนึ่งโหล (อย่างไรก็ตาม "ผู้แสวงหาความสุข" คนแรกคือ Henri Moissan ซึ่งแยกฟลูออรีนอิสระออกมา) ทุกคนไม่ประสบความสำเร็จ ไม่ว่าวิธีการนี้จะผิดพลาดโดยพื้นฐาน หรือผู้ทดลองไม่มีอุปกรณ์ที่สามารถทนต่ออุณหภูมิและความดันสูงสุดรวมกันได้

เฉพาะในช่วงกลางทศวรรษ 1950 เท่านั้นที่เทคโนโลยีล่าสุดได้ค้นพบกุญแจสำคัญในการแก้ปัญหาเพชรเทียม วัตถุดิบเริ่มต้นตามที่คาดไว้คือกราไฟท์ เขาถูกกดดันพร้อมกัน 100,000 บรรยากาศและอุณหภูมิประมาณ 3 พันองศา ตอนนี้เพชรถูกเตรียมขึ้นในหลายประเทศทั่วโลก

แต่นักเคมีที่นี่สามารถชื่นชมยินดีร่วมกับทุกคนเท่านั้น บทบาทของพวกเขาไม่ค่อยดีนัก: ฟิสิกส์เข้ามาแทนที่สิ่งสำคัญ

แต่นักเคมีประสบความสำเร็จในด้านอื่น พวกเขาช่วยขัดเกลาเพชรอย่างมาก

สิ่งนี้สามารถปรับปรุงได้อย่างไร? อะไรจะสมบูรณ์แบบไปกว่าเพชร? โครงสร้างผลึกของมันคือความสมบูรณ์แบบในโลกแห่งคริสตัล เกิดจากการจัดเรียงอะตอมคาร์บอนในผลึกเพชรในอุดมคติทางเรขาคณิตซึ่งหลังมีความแข็งมาก

คุณไม่สามารถทำให้เพชรหนักกว่าที่เป็นอยู่ได้ แต่คุณสามารถสร้างสารที่แข็งกว่าเพชรได้ และนักเคมีได้สร้างวัตถุดิบสำหรับสิ่งนี้

มีสารประกอบทางเคมีของโบรอนกับไนโตรเจน-โบรอนไนไตรด์ ภายนอกนั้นไม่ธรรมดา แต่มีคุณลักษณะหนึ่งที่น่าตกใจ: โครงสร้างผลึกของมันก็เหมือนกับกราไฟต์ "กราไฟท์สีขาว" - ชื่อนี้ถูกกำหนดให้เป็นโบรอนไนไตรด์มานานแล้ว จริงอยู่ไม่มีใครพยายามทำไส้ดินสอ ...

นักเคมีพบวิธีที่ประหยัดในการสังเคราะห์โบรอนไนไตรด์ นักฟิสิกส์ทดสอบเขาอย่างโหดร้าย: หลายแสนบรรยากาศ หลายพันองศา ... ตรรกะของการกระทำของพวกเขานั้นง่ายมาก เนื่องจากกราไฟท์ "สีดำ" กลายเป็นเพชร เป็นไปได้ไหมที่จะได้สารที่คล้ายกับเพชรจากกราไฟท์ "สีขาว"?

และพวกเขาได้สิ่งที่เรียกว่าโบราซอนซึ่งมีความแข็งมากกว่าเพชร ทิ้งรอยขีดข่วนบนขอบเพชรเรียบ และมันสามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้น - คุณไม่สามารถเผาโบราซอนได้

โบราซอนยังมีราคาแพง จะมีปัญหามากมายที่จะทำให้ราคาถูกลงมาก แต่สิ่งสำคัญได้ทำไปแล้ว มนุษย์ได้พิสูจน์อีกครั้งว่ามีความสามารถทางธรรมชาติมากกว่า

... และนี่คืออีกหนึ่งข้อความที่ส่งมาจากโตเกียวเมื่อไม่นานนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการเตรียมสารที่มีความแข็งเหนือกว่าเพชรอย่างมีนัยสำคัญ พวกเขานำแมกนีเซียมซิลิเกต (สารประกอบที่ทำจากแมกนีเซียม ซิลิกอน และออกซิเจน) ไปที่แรงดัน 150 ตันต่อตารางเซนติเมตร ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน รายละเอียดของการสังเคราะห์จะไม่ได้รับการโฆษณา "ราชาแห่งความแน่วแน่" ที่เกิดใหม่ยังไม่มีชื่อ แต่มันไม่สำคัญ อีกสิ่งหนึ่งที่สำคัญกว่า: ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในอนาคตอันใกล้นี้ เพชรซึ่งมีรายชื่อของสารที่แข็งที่สุดอยู่ในอันดับต้นๆ มานานหลายศตวรรษ จะไม่อยู่ในรายการนี้

โมเลกุลที่ไม่มีที่สิ้นสุด


ยางพาราเป็นที่รู้จักของทุกคน เหล่านี้เป็นลูกและกาลอช นี่คือถุงมือฮอกกี้และถุงมือของศัลยแพทย์ สุดท้าย มียางรถยนต์และแผ่นทำความร้อน เสื้อกันฝนกันน้ำ และท่อน้ำ

ปัจจุบัน ยางและผลิตภัณฑ์จากยางพาราสามารถหาได้จากโรงงานและโรงงานหลายร้อยแห่ง และเมื่อไม่กี่สิบปีที่ผ่านมา ทั่วโลกมีการใช้ยางธรรมชาติเพื่อการผลิตยาง คำว่า "ยาง" มาจากภาษาอินเดียว่า "เกาเจ้า" ซึ่งแปลว่า "น้ำตาของเฮเวีย" และเฮเวียเป็นต้นไม้ ผู้คนได้รับน้ำยางจากการรวบรวมและแปรรูปน้ำนมด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง

สิ่งที่มีประโยชน์หลายอย่างสามารถทำได้จากยาง แต่น่าเสียดายที่การสกัดนั้นลำบากมากและ Hevea เติบโตในเขตร้อนเท่านั้น และกลายเป็นว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมด้วยวัตถุดิบจากธรรมชาติ

ที่นี่เคมีเข้ามาช่วยเหลือผู้คน ก่อนอื่น นักเคมีได้ถามคำถามว่า ทำไมยางจึงยืดหยุ่นได้มาก พวกเขาใช้เวลานานในการตรวจสอบ "น้ำตาของเฮเวียร์" และในที่สุดพวกเขาก็พบเบาะแส ปรากฎว่าโมเลกุลของยางถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่แปลกประหลาดมาก ประกอบด้วยการเชื่อมโยงที่เหมือนกันซ้ำ ๆ จำนวนมากและสร้างโซ่ยักษ์ แน่นอนว่าโมเลกุลที่ "ยาว" ดังกล่าวซึ่งมีลิงก์ประมาณหนึ่งหมื่นห้าพันลิงก์สามารถโค้งงอได้ทุกทิศทางและมีความยืดหยุ่นด้วย ตัวเชื่อมของสายโซ่นี้กลายเป็นคาร์บอน, ไอโซพรีน C5H8 และสูตรโครงสร้างสามารถอธิบายได้ดังนี้:


คงจะถูกต้องกว่าถ้าจะบอกว่าไอโซพรีนเป็นโมโนเมอร์ตามธรรมชาติในขั้นต้น ในกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน โมเลกุลไอโซพรีนจะเปลี่ยนแปลงบ้าง: พันธะคู่ระหว่างอะตอมของคาร์บอนจะถูกทำลาย เนื่องจากพันธะที่ปล่อยออกมาเหล่านี้ การเชื่อมโยงแต่ละส่วนจึงรวมกันเป็นโมเลกุลยางขนาดยักษ์

ปัญหาในการได้มาซึ่งยางเทียมทำให้นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรกังวลมานาน

ดูเหมือนว่าเรื่องจะไม่ร้อนสักเพียงใด หาไอโซพรีนก่อน จากนั้นทำให้เป็นโพลีเมอร์ ผูกชุดไอโซพรีนแต่ละตัวเข้ากับโซ่ยางสังเคราะห์ที่มีความยาวและยืดหยุ่นได้


มันดูเหมือนสิ่งหนึ่ง มันกลับกลายเป็นอีกสิ่งหนึ่ง ไม่ใช่เรื่องยากที่นักเคมีสังเคราะห์ไอโซพรีน แต่มันเพิ่งมาถึงกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน แต่ยางไม่ได้ผล ลิงก์เชื่อมโยงถึงกันแต่โดยบังเอิญและไม่ได้เรียงตามลำดับใดเป็นพิเศษ และผลิตภัณฑ์เทียมถูกสร้างขึ้นค่อนข้างคล้ายกับยาง แต่ในหลาย ๆ ด้านและแตกต่างจากมัน

และนักเคมีต้องคิดค้นวิธีที่จะทำให้หน่วยไอโซพรีนบิดเป็นลูกโซ่ไปในทิศทางที่ถูกต้อง

ยางสังเคราะห์อุตสาหกรรมแห่งแรกของโลกผลิตขึ้นในสหภาพโซเวียต นักวิชาการ Sergei Vasilievich Lebedev เลือกสารอื่นสำหรับสิ่งนี้ - butadiene:


องค์ประกอบและโครงสร้างคล้ายกันมากกับไอโซพรีน แต่บิวทาไดอีนพอลิเมอไรเซชันนั้นควบคุมได้ง่ายกว่า

ปัจจุบันรู้จักยางเทียมจำนวนมากพอสมควร (ซึ่งต่างจากยางธรรมชาติ ปัจจุบันมักเรียกว่าอีลาสโตเมอร์)

ยางธรรมชาติและผลิตภัณฑ์ที่ทำจากยางพารานั้นมีข้อเสียที่สำคัญ ดังนั้นน้ำมันและไขมันจึงบวมอย่างแรง ไม่ทนต่อการกระทำของสารออกซิแดนท์หลายชนิด โดยเฉพาะโอโซน ซึ่งมีร่องรอยอยู่ในอากาศเสมอ ในการผลิตผลิตภัณฑ์จากยางธรรมชาตินั้นจะต้องมีการวัลคาไนซ์ กล่าวคือ สัมผัสกับอุณหภูมิสูงในที่ที่มีกำมะถัน นี่คือวิธีที่ยางถูกเปลี่ยนเป็นยางหรืออีโบไนต์ ในระหว่างการใช้งานผลิตภัณฑ์ที่ทำจากยางธรรมชาติ (เช่น ยางรถยนต์) จะเกิดความร้อนจำนวนมาก ซึ่งนำไปสู่ความชราและการสึกหรออย่างรวดเร็ว

นั่นคือเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์ต้องดูแลการสร้างยางสังเคราะห์ใหม่ที่มีคุณสมบัติที่ดีกว่า มีกลุ่มยางที่เรียกว่า buna มันมาจากตัวอักษรเริ่มต้นของคำสองคำ: "บิวทาไดอีน" และ "โซเดียม" (โซเดียมทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการเกิดพอลิเมอร์) อีลาสโตเมอร์หลายชนิดในตระกูลนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าดีเยี่ยม พวกเขาไปผลิตยางรถยนต์เป็นหลัก


ยางบิวทิลที่เรียกว่า ซึ่งได้มาจากโพลีเมอไรเซชันร่วมของไอโซบิวทิลีนและไอโซพรีน มีความสำคัญเป็นพิเศษ อย่างแรกมันกลับกลายเป็นว่าถูกที่สุด ประการที่สอง ตรงกันข้ามกับยางธรรมชาติ แทบไม่ได้รับผลกระทบจากโอโซน นอกจากนี้ วัลคาไนซ์ของยางบิวทิล ซึ่งปัจจุบันใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตแชมเบอร์นั้น สามารถกันอากาศได้ดีกว่าวัลคาไนซ์ของผลิตภัณฑ์ธรรมชาติถึงสิบเท่า

ยางโพลียูรีเทนที่เรียกว่ามีความพิเศษมาก ด้วยแรงดึงและแรงดึงสูง พวกมันแทบไม่ได้รับผลกระทบจากอายุ จากยูรีเทนอีลาสโตเมอร์มีการเตรียมยางโฟมที่เรียกว่าเหมาะสำหรับเบาะนั่ง

ในทศวรรษที่ผ่านมา ยางได้รับการพัฒนาขึ้น ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ไม่เคยคิดมาก่อน และเหนือสิ่งอื่นใด อีลาสโตเมอร์ที่มีสารประกอบออร์กาโนซิลิกอนและฟลูออโรคาร์บอน อีลาสโตเมอร์เหล่านี้มีลักษณะพิเศษที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนทานต่ออุณหภูมิสองเท่าของยางธรรมชาติ ทนทานต่อโอโซน และยางที่มีฟลูออโรคาร์บอนไม่กลัวแม้แต่กรดซัลฟิวริกและกรดไนตริกที่เป็นควัน

แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด ไม่นานมานี้ ยางที่ประกอบด้วยคาร์บอกซิลคือโคพอลิเมอร์ของบิวทาไดอีนและกรดอินทรีย์ได้รับมา พวกมันพิสูจน์แล้วว่ามีความต้านทานแรงดึงสูงมาก

เราสามารถพูดได้ว่าที่นี่ก็เช่นกัน ธรรมชาติได้ให้สิ่งที่เป็นอันดับหนึ่งแก่วัสดุที่มนุษย์สร้างขึ้น

หัวใจเพชรและหนังแรด


มีกลุ่มของสารประกอบในเคมีอินทรีย์ที่เรียกว่าไฮโดรคาร์บอน สิ่งเหล่านี้คือไฮโดรคาร์บอนอย่างแท้จริง ในโมเลกุลของพวกมัน นอกจากอะตอมของคาร์บอนและไฮโดรเจนแล้ว ไม่มีอะไรอื่นอีกแล้ว ตัวแทนที่มีชื่อเสียงที่สุดของพวกเขาคือมีเทน (คิดเป็นประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ของก๊าซธรรมชาติ) และจากไฮโดรคาร์บอนเหลว - น้ำมันซึ่งได้รับน้ำมันเบนซินน้ำมันหล่อลื่นและผลิตภัณฑ์ที่มีค่าอื่น ๆ อีกมากมาย

ใช้ไฮโดรคาร์บอนที่ง่ายที่สุด มีเทน CH 4 จะเกิดอะไรขึ้นถ้าอะตอมของไฮโดรเจนในมีเทนถูกแทนที่ด้วยอะตอมออกซิเจน? คาร์บอนไดออกไซด์ CO2 และถ้าสำหรับอะตอมกำมะถัน? ของเหลวมีพิษระเหยง่าย คาร์บอนซัลไฟด์ CS 2 จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราแทนที่อะตอมของไฮโดรเจนทั้งหมดด้วยอะตอมของคลอรีน นอกจากนี้เรายังได้รับสารที่รู้จักกันดี: คาร์บอนเตตระคลอไรด์ จะเกิดอะไรขึ้นถ้าใช้ฟลูออรีนแทนคลอรีน?

เมื่อสามทศวรรษก่อน มีเพียงไม่กี่คนที่สามารถตอบคำถามนี้ด้วยสิ่งที่เข้าใจได้ อย่างไรก็ตาม ในสมัยของเรา สารประกอบฟลูออโรคาร์บอนเป็นสาขาเคมีอิสระอยู่แล้ว

ด้วยคุณสมบัติทางกายภาพของพวกมัน ฟลูออโรคาร์บอนจึงเป็นสารที่คล้ายคลึงกันของไฮโดรคาร์บอนเกือบทั้งหมด แต่นี่คือจุดสิ้นสุดของคุณสมบัติทั่วไป ฟลูออโรคาร์บอนซึ่งแตกต่างจากไฮโดรคาร์บอน กลับกลายเป็นสารที่มีปฏิกิริยารุนแรงมาก นอกจากนี้ยังมีความทนทานต่อความร้อนสูง ไม่ใช่เพื่ออะไรที่บางครั้งเรียกว่าสารที่มี "หัวใจเพชรและหนังแรด"


สาระสำคัญทางเคมีของความเสถียรเมื่อเปรียบเทียบกับไฮโดรคาร์บอน (และสารประกอบอินทรีย์ประเภทอื่นๆ) นั้นค่อนข้างง่าย อะตอมของฟลูออรีนมีขนาดใหญ่กว่าไฮโดรเจนมาก ดังนั้นจึง "ปิด" การเข้าถึงอะตอมของคาร์บอนรอบข้างอย่างแน่นหนา

ในทางกลับกัน อะตอมของฟลูออรีนซึ่งกลายเป็นไอออนนั้นบริจาคอิเล็กตรอนได้ยากมากและ "ไม่ต้องการ" ทำปฏิกิริยากับอะตอมอื่น ท้ายที่สุดแล้ว ฟลูออรีนเป็นสารประกอบอโลหะที่มีฤทธิ์มากที่สุด และไม่มีอโลหะอื่นใดที่สามารถออกซิไดซ์ไอออนของมันได้ (รับอิเล็กตรอนจากไอออนของมัน) และพันธะคาร์บอน - คาร์บอนก็เสถียรด้วยตัวมันเอง (จำเพชรได้)

เป็นเพราะความเฉื่อยของมันนั่นเองที่ฟลูออโรคาร์บอนพบการใช้งานที่กว้างที่สุด ตัวอย่างเช่น พลาสติกที่ทำจากฟลูออโรคาร์บอนซึ่งเรียกว่าเทฟลอน มีความเสถียรเมื่อถูกความร้อนสูงถึง 300 องศา โดยจะไม่ปล่อยปฏิกิริยาของกรดซัลฟิวริก ไนตริก ไฮโดรคลอริก และกรดอื่นๆ ไม่ได้รับผลกระทบจากด่างเดือด แต่ไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์และอนินทรีย์ที่รู้จักทั้งหมด

ไม่ใช่โดยไม่มีเหตุผลที่บางครั้งเรียกว่า "แพลตตินั่มอินทรีย์" PTFE เพราะเป็นวัสดุที่น่าทึ่งสำหรับทำเครื่องใช้สำหรับห้องปฏิบัติการเคมี อุปกรณ์เคมีอุตสาหกรรมต่างๆ ท่อสำหรับวัตถุประสงค์ทุกประเภท เชื่อฉันเถอะ หลายสิ่งหลายอย่างในโลกนี้จะทำมาจากแพลตตินั่มถ้ามันไม่แพงมาก ฟลูออโรเรซิ่นค่อนข้างถูก

ในบรรดาสารที่รู้จักกันทั่วโลก ฟลูออโรพลาสติกเป็นสารที่ลื่นที่สุด ฟิล์มฟลูออโรพลาสติกที่โยนลงบนโต๊ะ "ไหลลง" ไปที่พื้นอย่างแท้จริง ตลับลูกปืน PTFE ต้องการการหล่อลื่นเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ในที่สุดฟลูออโรเรซิ่นก็เป็นไดอิเล็กทริกที่ยอดเยี่ยมและยิ่งไปกว่านั้นยังทนความร้อนได้สูงอีกด้วย ฉนวนไฟเบอร์สามารถทนความร้อนได้สูงถึง 400 องศา (เหนือจุดหลอมเหลวของตะกั่ว!)

นี่คือฟลูออโรเรซิ่น - หนึ่งในวัสดุประดิษฐ์ที่น่าทึ่งที่สุดที่มนุษย์สร้างขึ้น

ฟลูออโรคาร์บอนเหลวไม่ติดไฟและไม่แข็งตัวที่อุณหภูมิต่ำมาก

ยูเนี่ยนของคาร์บอนและซิลิกอน


สององค์ประกอบในธรรมชาติสามารถรับตำแหน่งพิเศษได้ อย่างแรกคือคาร์บอน เขาเป็นพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด และโดยหลักแล้ว เนื่องจากอะตอมของคาร์บอนสามารถเกาะติดกันอย่างแน่นหนา ทำให้เกิดสารประกอบคล้ายลูกโซ่:


ประการที่สอง ซิลิกอน เขาเป็นพื้นฐานของธรรมชาติอนินทรีย์ทั้งหมด แต่อะตอมของซิลิกอนไม่สามารถสร้างสายโซ่ยาวเช่นอะตอมของคาร์บอนได้ ดังนั้นจึงมีสารประกอบซิลิกอนที่พบในธรรมชาติน้อยกว่าสารประกอบคาร์บอน แม้ว่าจะมากกว่าสารประกอบขององค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ ก็ตาม

นักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจที่จะ "แก้ไข" การขาดซิลิกอนนี้ แท้จริงแล้ว ซิลิกอนเป็นเตตระวาเลนต์พอๆ กับคาร์บอน จริงอยู่ พันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนนั้นแข็งแกร่งกว่าระหว่างอะตอมของซิลิกอนมาก แต่แล้วซิลิคอนก็ไม่ใช่องค์ประกอบที่ใช้งาน

และถ้าเป็นไปได้ที่จะได้รับสารประกอบที่มีส่วนร่วมคล้ายกับอินทรีย์พวกเขาจะมีคุณสมบัติที่น่าทึ่งอะไรเช่นนี้!

ในตอนแรกนักวิทยาศาสตร์โชคไม่ดี จริงอยู่ ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าซิลิกอนสามารถก่อตัวเป็นสารประกอบโดยที่อะตอมของมันจะสลับกับอะตอมของออกซิเจน:


อย่างไรก็ตาม พวกเขากลับกลายเป็นว่าไม่เสถียร

ความสำเร็จเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของซิลิกอนถูกรวมเข้ากับอะตอมของคาร์บอน สารประกอบดังกล่าวที่เรียกว่าออร์กาโนซิลิกอนหรือซิลิโคนนั้นมีคุณสมบัติพิเศษหลายประการ มีการสร้างเรซินหลายชนิดขึ้นบนพื้นฐานเหล่านี้ ซึ่งทำให้ได้พลาสติกที่ทนทานต่ออุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน

ยางที่ผลิตขึ้นจากพอลิเมอร์ออร์กาโนซิลิกอนมีคุณสมบัติที่มีค่าที่สุด เช่น ทนความร้อน ยางซิลิโคนบางชนิดสามารถทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 350 องศา ลองนึกภาพยางรถยนต์ที่ทำจากยางชนิดนี้

ยางซิลิโคนไม่บวมเลยในตัวทำละลายอินทรีย์ พวกเขาเริ่มทำท่อต่างๆ เพื่อสูบน้ำมันเชื้อเพลิง

ของเหลวซิลิโคนและเรซินบางชนิดมีการเปลี่ยนแปลงความหนืดเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลยในช่วงอุณหภูมิกว้าง ซึ่งเป็นการเปิดทางให้พวกมันถูกใช้เป็นสารหล่อลื่น เนื่องจากมีความผันผวนต่ำและมีจุดเดือดสูง ของเหลวซิลิโคนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปั๊มเพื่อให้ได้สุญญากาศสูง

สารประกอบออร์กาโนซิลิกอนมีคุณสมบัติไม่ซับน้ำ และคำนึงถึงคุณภาพอันมีค่านี้ด้วย พวกเขาเริ่มใช้ในการผลิตผ้ากันน้ำ แต่ไม่ใช่แค่ผ้าเท่านั้น มีสุภาษิตที่รู้จักกันดีว่า "น้ำทำให้หินสึกกร่อน" ในระหว่างการก่อสร้างโครงสร้างที่สำคัญ ได้มีการทดสอบการป้องกันวัสดุก่อสร้างด้วยของเหลวออร์แกโนซิลิกอนต่างๆ การทดลองประสบความสำเร็จ

เมื่อเร็ว ๆ นี้มีการสร้างสารเคลือบทนอุณหภูมิที่แข็งแกร่งบนพื้นฐานของซิลิโคน แผ่นทองแดงหรือเหล็กที่เคลือบด้วยสารเคลือบดังกล่าวสามารถทนความร้อนได้สูงถึง 800 องศาเป็นเวลาหลายชั่วโมง

และนี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการรวมตัวของคาร์บอนและซิลิกอน แต่พันธมิตร "คู่" ดังกล่าวไม่สามารถตอบสนองนักเคมีได้อีกต่อไป พวกเขากำหนดภารกิจที่จะแนะนำโมเลกุลของสารประกอบออร์กาโนซิลิกอนและองค์ประกอบอื่นๆ เช่น อลูมิเนียม ไททาเนียม โบรอน นักวิทยาศาสตร์ได้ประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหา ดังนั้น สารกลุ่มใหม่จึงถือกำเนิดขึ้น - โพลิออร์กาโนเมทัลโลซิลอกเซน สายโซ่ของโพลีเมอร์ดังกล่าวสามารถมีตัวเชื่อมโยงที่แตกต่างกัน: ซิลิกอน - ออกซิเจน - อะลูมิเนียม, ซิลิกอน - ออกซิเจน - ไททาเนียม, ซิลิกอน - ออกซิเจน - โบรอนและอื่น ๆ สารดังกล่าวละลายที่อุณหภูมิ 500-600 องศาและในแง่นี้แข่งขันกับโลหะและโลหะผสมหลายชนิด

ในวรรณคดี มีข้อความหนึ่งแวบเข้ามาว่านักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นกล่าวหาว่าสามารถสร้างวัสดุพอลิเมอร์ที่สามารถทนต่อความร้อนได้สูงถึง 2,000 องศา นี่อาจเป็นความผิดพลาด แต่เป็นความผิดพลาดที่ไม่ไกลจากความจริงมากนัก สำหรับคำว่า "โพลีเมอร์ที่ทนความร้อน" เร็ว ๆ นี้ควรรวมอยู่ในรายการวัสดุใหม่ในเทคโนโลยีที่ทันสมัย

ตะแกรงมหัศจรรย์


ตะแกรงเหล่านี้ถูกจัดเรียงในลักษณะที่ค่อนข้างดั้งเดิม พวกมันเป็นโมเลกุลอินทรีย์ขนาดยักษ์ที่มีคุณสมบัติที่น่าสนใจมากมาย

ประการแรก เช่นเดียวกับพลาสติกหลายชนิด พวกมันไม่ละลายในน้ำและตัวทำละลายอินทรีย์ และประการที่สอง พวกมันรวมถึงกลุ่มที่เรียกว่าไอโอนิก นั่นคือกลุ่มที่สามารถให้ไอออนบางชนิดในตัวทำละลาย (โดยเฉพาะในน้ำ) ดังนั้นสารประกอบเหล่านี้จึงอยู่ในกลุ่มอิเล็กโทรไลต์

ไฮโดรเจนไอออนในนั้นสามารถถูกแทนที่ด้วยโลหะบางชนิด นี่คือวิธีที่การแลกเปลี่ยนไอออนเกิดขึ้น

สารประกอบเฉพาะเหล่านี้เรียกว่าตัวแลกเปลี่ยนไอออน สารที่สามารถโต้ตอบกับไอออนบวก (ไอออนที่มีประจุบวก) เรียกว่าตัวแลกเปลี่ยนประจุบวก และตัวแลกเปลี่ยนที่มีปฏิกิริยากับไอออนที่มีประจุลบจะเรียกว่าตัวแลกเปลี่ยนประจุลบ ตัวแลกเปลี่ยนไอออนอินทรีย์ตัวแรกถูกสังเคราะห์ขึ้นในช่วงกลางทศวรรษ 1930 และพวกเขาได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในทันที และนี่ก็ไม่น่าแปลกใจ ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องแลกเปลี่ยนไอออน คุณสามารถเปลี่ยนน้ำกระด้างเป็นน้ำเค็มอ่อน ๆ เป็นน้ำจืดได้


ลองนึกภาพสองคอลัมน์ อันแรกเต็มไปด้วยเรซินไอออนบวก อีกอันเป็นเรซินแอนไอออน สมมติว่าเราเริ่มทำน้ำให้บริสุทธิ์ที่มีเกลือแกงทั่วไป เราส่งน้ำก่อนผ่านตัวแลกเปลี่ยนไอออนบวก ในนั้นโซเดียมไอออนทั้งหมดจะถูก "แลกเปลี่ยน" เป็นไฮโดรเจนไอออนและกรดไฮโดรคลอริกจะมีอยู่ในน้ำของเราแทนโซเดียมคลอไรด์ จากนั้นเราก็ส่งน้ำผ่านตัวแลกเปลี่ยนประจุลบ หากอยู่ในรูปแบบไฮดรอกซิล (นั่นคือไฮดรอกซิลไอออนเป็นแอนไอออนที่แลกเปลี่ยนได้) ไอออนของคลอรีนทั้งหมดจะถูกแทนที่ด้วยสารละลายด้วยไฮดรอกซิลไอออน ไฮดรอกซิลไอออนที่มีไฮโดรเจนไอออนอิสระจะก่อตัวเป็นโมเลกุลของน้ำทันที ดังนั้น น้ำซึ่งเดิมประกอบด้วยโซเดียมคลอไรด์ ผ่านคอลัมน์แลกเปลี่ยนไอออนจึงถูกทำให้ปราศจากแร่ธาตุอย่างสมบูรณ์ ในแง่ของคุณภาพของมันสามารถแข่งขันกับน้ำกลั่นที่ดีที่สุดได้

แต่การแยกเกลือออกจากน้ำไม่เพียงทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนได้รับความนิยมอย่างกว้างขวาง ปรากฎว่าไอออนในรูปแบบต่างๆ มีจุดแข็งต่างกัน ถูกกักไว้โดยเครื่องแลกเปลี่ยนไอออน ลิเธียมไอออนจะแข็งแรงกว่าไฮโดรเจนไอออน โพแทสเซียมไอออนจะแข็งแรงกว่าโซเดียมไอออน รูบิเดียมไอออนจะแข็งแรงกว่าโพแทสเซียมไอออน และอื่นๆ ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องแลกเปลี่ยนไอออน การแยกโลหะต่างๆ ทำได้ง่ายมาก เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนมีบทบาทสำคัญในปัจจุบันและในอุตสาหกรรมต่างๆ ตัวอย่างเช่น ในโรงงานถ่ายภาพมาเป็นเวลานาน ไม่มีวิธีการที่เหมาะสมในการถ่ายภาพเงินอันล้ำค่า เป็นตัวกรองการแลกเปลี่ยนไอออนที่แก้ปัญหาสำคัญนี้

บุคคลจะสามารถใช้เครื่องแลกเปลี่ยนไอออนเพื่อสกัดโลหะมีค่าจากน้ำทะเลได้หรือไม่? คำถามนี้จะต้องตอบในการยืนยัน และถึงแม้ว่าน้ำทะเลจะมีเกลือหลายชนิดอยู่เป็นจำนวนมาก แต่ดูเหมือนว่าการได้รับโลหะมีตระกูลจากเกลือนั้นเป็นเรื่องของอนาคตอันใกล้นี้

ปัญหาคือเมื่อน้ำทะเลไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนไอออนบวก เกลือที่บรรจุอยู่จริง ๆ จะไม่ยอมให้โลหะมีค่าผสมขนาดเล็กจับตัวกับตัวแลกเปลี่ยนไอออนบวก อย่างไรก็ตามเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้มีการสังเคราะห์เรซินแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนที่เรียกว่า พวกเขาไม่เพียงแต่แลกเปลี่ยนไอออนของพวกมันกับไอออนของโลหะจากสารละลายเท่านั้น แต่ยังสามารถลดโลหะนี้ด้วยการบริจาคอิเล็กตรอนให้กับมัน การทดลองล่าสุดกับเรซินดังกล่าวแสดงให้เห็นว่าหากสารละลายที่มีธาตุเงินผ่านเข้าไป ในไม่ช้าก็จะไม่ใช่ไอออนของเงินที่สะสมอยู่บนเรซิน แต่เป็นสีเงินที่เป็นโลหะ และเรซินจะคงคุณสมบัติไว้ได้เป็นเวลานาน ดังนั้น ถ้าส่วนผสมของเกลือถูกส่งผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอน ไอออนที่ลดลงอย่างง่ายที่สุดสามารถเปลี่ยนเป็นอะตอมของโลหะบริสุทธิ์ได้

กรงเล็บเคมี


ตามเกร็ดเล็กเกร็ดน้อยในอดีต การจับสิงโตในทะเลทรายนั้นง่ายพอๆ กับปอกเปลือกลูกแพร์ เนื่องจากทะเลทรายประกอบด้วยทรายและสิงโต คุณจึงต้องกรองและร่อนผ่านทะเลทราย ทรายจะผ่านรูและสิงโตจะยังคงอยู่บนตะแกรง

แต่ถ้ามีองค์ประกอบทางเคมีที่มีคุณค่าในส่วนผสมที่มีองค์ประกอบที่ไม่มีคุณค่าสำหรับคุณเป็นจำนวนมากล่ะ? หรือจำเป็นต้องทำความสะอาดสารใด ๆ จากสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายซึ่งมีอยู่ในปริมาณที่น้อยมาก

สิ่งนี้เกิดขึ้นค่อนข้างบ่อย ความเจือปนของแฮฟเนียมในเซอร์โคเนียมซึ่งใช้ในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ไม่ควรเกินหลายหมื่นเปอร์เซ็นต์ และในเซอร์โคเนียมธรรมดาจะอยู่ที่ประมาณสองในสิบของเปอร์เซ็นต์


องค์ประกอบเหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันมากในคุณสมบัติทางเคมีและวิธีปกติที่นี่ไม่ได้ผล แม้แต่ตะแกรงเคมีที่น่าอัศจรรย์ ในขณะเดียวกันจำเป็นต้องมีเซอร์โคเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ ...

นักเคมีได้ปฏิบัติตามสูตรง่ายๆ เป็นเวลาหลายศตวรรษ: "ไลค์ละลายในไลค์" สารอนินทรีย์ละลายได้ดีในตัวทำละลายอนินทรีย์ อินทรีย์ - ในสารอินทรีย์ เกลือของกรดแร่หลายชนิดสามารถละลายได้ง่ายในน้ำ กรดแอนไฮดรัสไฮโดรฟลูออริก และกรดไฮโดรไซยานิกเหลว (ไฮโดรไซยานิก) สารอินทรีย์หลายชนิดสามารถละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เบนซีน อะซิโตน คลอโรฟอร์ม คาร์บอนซัลไฟด์ เป็นต้น

และสารจะมีพฤติกรรมอย่างไร ซึ่งเป็นสิ่งที่อยู่ตรงกลางระหว่างสารประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์? โดยทั่วไป นักเคมีคุ้นเคยกับสารประกอบดังกล่าวในระดับหนึ่ง ดังนั้น คลอโรฟิลล์ (สารแต่งสีใบเขียว) จึงเป็นสารประกอบอินทรีย์ที่มีอะตอมของแมกนีเซียม สามารถละลายได้ดีในตัวทำละลายอินทรีย์หลายชนิด มีสารประกอบออร์แกโนเมทัลลิกสังเคราะห์จำนวนมากที่ไม่ทราบธรรมชาติ หลายชนิดสามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ และความสามารถนี้ขึ้นอยู่กับลักษณะของโลหะ

นักเคมีตัดสินใจที่จะเล่นเรื่องนี้

ในระหว่างการทำงานของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ บางครั้งจำเป็นต้องเปลี่ยนบล็อกยูเรเนียมที่ใช้แล้ว แม้ว่าปริมาณของสิ่งเจือปน (ชิ้นส่วนยูเรเนียมฟิชชัน) ในนั้นมักจะไม่เกินหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ ขั้นแรกให้บล็อกละลายในกรดไนตริก ยูเรเนียมทั้งหมด (และโลหะอื่นๆ ที่เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์) จะกลายเป็นเกลือของกรดไนตริก ในกรณีนี้ สิ่งเจือปนบางอย่าง เช่น ซีนอน ไอโอดีน จะถูกลบออกโดยอัตโนมัติในรูปของก๊าซหรือไอระเหย ในขณะที่สิ่งอื่นๆ เช่น ดีบุก จะยังคงอยู่ในตะกอน

แต่ผลลัพธ์ที่ได้นั้น นอกจากยูเรเนียมแล้ว ยังประกอบด้วยโลหะเจือปนหลายชนิด โดยเฉพาะพลูโทเนียม เนปทูเนียม ธาตุแรร์เอิร์ธ เทคนีเชียม และอื่นๆ บางชนิด นี่คือจุดที่สารอินทรีย์เข้ามาช่วยเหลือ สารละลายของยูเรเนียมและสิ่งสกปรกในกรดไนตริกผสมกับสารละลายของสารอินทรีย์ - ไตรบิวทิลฟอสเฟต ในกรณีนี้ ยูเรเนียมเกือบทั้งหมดจะผ่านเข้าสู่เฟสอินทรีย์ และสิ่งเจือปนยังคงอยู่ในสารละลายกรดไนตริก

กระบวนการนี้เรียกว่าการสกัด หลังจากการสกัดสองครั้ง ยูเรเนียมเกือบจะปราศจากสิ่งเจือปน และสามารถนำมาใช้อีกครั้งเพื่อสร้างบล็อกยูเรเนียม และสิ่งเจือปนที่เหลือจะถูกใช้เพื่อแยกต่อไป ส่วนที่สำคัญที่สุดจะถูกสกัดออกมา: พลูโทเนียม ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีบางชนิด

เซอร์โคเนียมและแฮฟเนียมสามารถแยกออกได้เช่นเดียวกัน

กระบวนการสกัดใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยี ด้วยความช่วยเหลือ พวกเขาไม่เพียงแต่ทำให้บริสุทธิ์สารประกอบอนินทรีย์ แต่ยังรวมถึงสารอินทรีย์อีกมากมาย - วิตามิน, ไขมัน, อัลคาลอยด์

เคมีในชุดคลุมสีขาว


เขามีชื่อดังก้อง - Johann Bombast Theophrastus Paracelsus von Hohenheim Paracelsus ไม่ใช่นามสกุล แต่เป็นชื่อประเภทหนึ่ง แปลเป็นภาษารัสเซียแปลว่า "สุดยอดมาก" พาราเซลซัสเป็นนักเคมีที่เก่งกาจ และมีข่าวลือที่โด่งดังขนานนามเขาว่าเป็นผู้รักษาที่อัศจรรย์ เพราะเขาไม่ใช่แค่นักเคมีแต่ยังเป็นหมอด้วย

ในยุคกลาง การรวมกันของเคมีและการแพทย์มีความเข้มแข็ง ในขณะนั้นเคมียังไม่ได้รับสิทธิที่เรียกว่าวิทยาศาสตร์ ความเห็นของเธอคลุมเครือเกินไป และพลังของเธอก็กระจัดกระจายไปในการค้นหาศิลาอาถรรพ์ที่ฉาวโฉ่

แต่เคมีเรียนรู้ที่จะรักษาผู้คนจากโรคร้ายแรง นี่คือที่มาของไออาโตรเคมี หรือเคมีทางการแพทย์ และนักเคมีหลายคนในศตวรรษที่สิบหก, สิบเจ็ด, สิบแปดถูกเรียกว่าเภสัชกรเภสัชกร แม้ว่าพวกเขาจะมีส่วนร่วมในเคมีน้ำที่บริสุทธิ์ที่สุด พวกเขาเตรียมยารักษาต่างๆ จริงพวกเขาปรุงอย่างสุ่มสี่สุ่มห้า และ "ยา" เหล่านี้ไม่ได้เป็นประโยชน์ต่อบุคคลเสมอไป

ในบรรดา "เภสัชกร" Paracelsus เป็นหนึ่งในบุคคลที่โดดเด่นที่สุด รายชื่อยาของเขารวมถึงขี้ผึ้งปรอทและกำมะถัน (อย่างไรก็ตาม ยาเหล่านี้ยังคงใช้รักษาโรคผิวหนัง) เกลือเหล็กและพลวง และน้ำผักต่างๆ


ในตอนแรก เคมีสามารถให้แพทย์ได้เฉพาะสารที่พบในธรรมชาติเท่านั้น แล้วในจำนวนที่จำกัดมากๆ แต่นี่ไม่เพียงพอสำหรับยา

หากเราผ่านหนังสืออ้างอิงตามใบสั่งแพทย์สมัยใหม่ เราจะเห็นว่า 25 เปอร์เซ็นต์ของยาเป็นยาจากธรรมชาติ ในหมู่พวกเขามีสารสกัด tinctures และ decoctions ที่ทำจากพืชต่างๆ อย่างอื่นล้วนเป็นสารยาสังเคราะห์ที่ไม่คุ้นเคยกับธรรมชาติ สารที่สร้างขึ้นโดยพลังของเคมี

การสังเคราะห์สารยาครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 100 ปีที่แล้ว ผลการรักษาของกรดซาลิไซลิกในโรคไขข้อเป็นที่ทราบกันมานานแล้ว แต่การสกัดจากวัสดุจากพืชเป็นเรื่องยากและมีราคาแพง เฉพาะในปี พ.ศ. 2417 เท่านั้นที่สามารถพัฒนาวิธีการง่ายๆ ในการรับกรดซาลิไซลิกจากฟีนอล

กรดนี้เป็นพื้นฐานของยาหลายชนิด ตัวอย่างเช่น แอสไพริน ตามกฎแล้ว "ชีวิต" ของยาเสพติดมีอายุสั้น: ยาเก่าจะถูกแทนที่ด้วยยาใหม่ที่ก้าวหน้ากว่าและซับซ้อนกว่าในการต่อสู้กับโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ แอสไพรินเป็นข้อยกเว้นในแง่นี้ ทุกปีเขาจะเปิดเผยคุณสมบัติที่น่าอัศจรรย์ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อนใหม่ทั้งหมด ปรากฎว่าแอสไพรินไม่ได้เป็นเพียงยาลดไข้และยาแก้ปวดเท่านั้น แต่ยังมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างกว่ามาก

ยาที่ "เก่า" มากคือปิรามิดที่รู้จักกันดี (เกิดในปี พ.ศ. 2439)

ตอนนี้ ภายในวันเดียว นักเคมีกำลังสังเคราะห์สารยาใหม่ๆ หลายชนิด ด้วยคุณสมบัติที่หลากหลาย ต้านโรคได้หลากหลาย ตั้งแต่ยาแก้ปวดไปจนถึงยาเพื่อช่วยรักษาความเจ็บป่วยทางจิต

ไม่มีงานอันสูงส่งสำหรับนักเคมีในการรักษาผู้คน แต่ไม่มีงานยากอีกต่อไป

เป็นเวลาหลายปีที่นักเคมีชาวเยอรมันชื่อ Paul Ehrlich พยายามสังเคราะห์ยาเพื่อต่อต้านโรคภัยไข้เจ็บที่ร้ายแรง - โรคนอนไม่หลับ ในการสังเคราะห์แต่ละครั้ง มีบางอย่างเกิดขึ้น แต่ทุกครั้งที่เออร์ลิชยังคงไม่พอใจ เฉพาะในความพยายามครั้งที่ 606 เท่านั้นที่สามารถรับการรักษาที่มีประสิทธิภาพ - ซัลวาร์ซานและผู้คนนับหมื่นสามารถฟื้นตัวได้ไม่เพียง แต่จากการนอนหลับ แต่ยังจากโรคร้ายกาจอื่น - ซิฟิลิส และในความพยายามครั้งที่ 914 Ehrlich ได้รับยาที่ทรงพลังยิ่งกว่า - neosalvarsan

อยู่ไกลจากขวดสารเคมีถึงเคาน์เตอร์ร้านขายยา นี่คือกฎแห่งการแพทย์: จนกว่ายาจะผ่านการทดสอบอย่างครอบคลุม จะไม่แนะนำให้ปฏิบัติ และเมื่อไม่ปฏิบัติตามกฎข้อนี้ ก็มีข้อผิดพลาดที่น่าสลดใจ ไม่นานมานี้ บริษัทยาในเยอรมนีตะวันตกได้โฆษณายานอนหลับตัวใหม่ชื่อโทเลโดไมด์ ยาเม็ดสีขาวขนาดเล็กทำให้ผู้ที่ทุกข์ทรมานจากการนอนไม่หลับอย่างต่อเนื่องเข้าสู่การนอนหลับเร็วและลึก Toledomida ร้องเพลงสรรเสริญและเขาก็กลายเป็นศัตรูตัวฉกาจสำหรับทารกที่ยังไม่เกิด สัตว์ประหลาดที่เกิดมาหลายหมื่นคน - ผู้คนจ่ายราคาดังกล่าวสำหรับความจริงที่ว่ายาที่ผ่านการทดสอบไม่เพียงพอนั้นถูกรีบเร่งเพื่อวางจำหน่าย

ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักเคมีและแพทย์ที่จะรู้ว่าไม่เพียงแต่ยาดังกล่าวและยาดังกล่าวสามารถรักษาโรคดังกล่าวและโรคดังกล่าวได้สำเร็จ พวกเขาจำเป็นต้องคิดให้ถี่ถ้วนว่ามันทำงานอย่างไร กลไกทางเคมีที่ละเอียดอ่อนของการต่อสู้กับโรคคืออะไร


นี่เป็นตัวอย่างเล็กๆ ตอนนี้อนุพันธ์ของกรด barbituric ที่เรียกว่ามักถูกใช้เป็นยานอนหลับ สารประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน นอกจากนี้ หมู่อัลคิลสองกลุ่มยังติดอยู่กับอะตอมของคาร์บอนตัวใดตัวหนึ่ง กล่าวคือ โมเลกุลของไฮโดรคาร์บอนที่ปราศจากอะตอมของไฮโดรเจนหนึ่งอะตอม และนี่คือสิ่งที่นักเคมีได้มา เฉพาะกรดบาร์บิทูริกเท่านั้นที่มีผลการสะกดจิตเมื่อผลรวมของอะตอมคาร์บอนในกลุ่มอัลคิลไม่น้อยกว่าสี่ และยิ่งปริมาณมากเท่าไร ยาก็จะยิ่งออกฤทธิ์นานและเร็วขึ้นเท่านั้น

ยิ่งนักวิทยาศาสตร์เจาะลึกเข้าไปในธรรมชาติของโรคมากเท่าไหร่ นักเคมีก็จะยิ่งทำการวิจัยมากขึ้นเท่านั้น และเภสัชวิทยาก็กลายเป็นวิทยาศาสตร์ที่มีความแม่นยำมากขึ้น ซึ่งก่อนหน้านี้เคยใช้เฉพาะในการเตรียมยาต่างๆ และคำแนะนำในการใช้ยาเพื่อต่อต้านโรคต่างๆ ตอนนี้เภสัชแพทย์จะต้องเป็นนักเคมี นักชีววิทยา แพทย์ และนักชีวเคมี ดังนั้นโศกนาฏกรรมที่เป็นของแข็งจะไม่เกิดขึ้นอีก

การสังเคราะห์สารยาเป็นหนึ่งในความสำเร็จหลักของนักเคมี ผู้สร้างธรรมชาติที่สอง

... ในช่วงต้นศตวรรษนี้ นักเคมีพยายามอย่างหนักเพื่อสร้างสีย้อมใหม่ และกรดซัลฟานิลิกที่เรียกว่าเป็นผลิตภัณฑ์เริ่มต้น มันมีโมเลกุลที่ "ยืดหยุ่น" มากซึ่งสามารถจัดเรียงใหม่ได้หลากหลาย ในบางกรณี นักเคมีให้เหตุผลว่า โมเลกุลของกรดซัลฟานิลิกสามารถเปลี่ยนเป็นโมเลกุลของสีย้อมที่มีค่าได้

และมันก็กลายเป็นจริงในทางปฏิบัติ แต่จนถึงปี 1935 ไม่มีใครคิดว่าสีย้อมสังเคราะห์ซัลโฟนิลเป็นยาที่มีประสิทธิภาพในเวลาเดียวกัน การไล่ตามสีย้อมจางหายไปในพื้นหลัง: นักเคมีเริ่มตามล่าหายาใหม่ซึ่งเรียกรวมกันว่ายาซัลฟา นี่คือชื่อที่มีชื่อเสียงที่สุด: sulfidine, streptocid, sulfazole, sulfadimezin ปัจจุบันซัลโฟนาไมด์เป็นหนึ่งในสถานที่แรกในบรรดาสารเคมีในการต่อสู้กับจุลินทรีย์

... ชาวอินเดียในอเมริกาใต้สกัดพิษร้ายแรง - คูราเร่จากเปลือกและรากของต้นพริก ศัตรูที่โดนลูกศรซึ่งปลายถูกจุ่มลงในคูราร์ตายทันที

ทำไม? เพื่อตอบคำถามนี้ นักเคมีต้องเข้าใจความลึกลับของพิษอย่างละเอียดถี่ถ้วน

พวกเขาพบว่าหลักการสำคัญของ curare คือ alkaloid tubocurarine เมื่อเข้าสู่ร่างกายกล้ามเนื้อไม่สามารถหดตัวได้ กล้ามเนื้อจะขยับไม่ได้ บุคคลนั้นสูญเสียความสามารถในการหายใจ ความตายกำลังมา

อย่างไรก็ตาม ภายใต้เงื่อนไขบางประการ พิษนี้สามารถเป็นประโยชน์ได้ อาจเป็นประโยชน์กับศัลยแพทย์เมื่อทำการผ่าตัดที่ซับซ้อนมากบางอย่าง ตัวอย่างเช่นในหัวใจ เมื่อคุณต้องการปิดกล้ามเนื้อปอดและถ่ายโอนร่างกายไปยังเครื่องช่วยหายใจ นี่คือวิธีที่ศัตรูที่ตายไปทำตัวเป็นเพื่อน Tubocurarine รวมอยู่ในการปฏิบัติทางคลินิก

อย่างไรก็ตามมันแพงเกินไป และเราต้องการยาราคาถูกและราคาไม่แพง

นักเคมีเข้ามาแทรกแซงอีกครั้ง พวกเขาศึกษาโมเลกุลของทูคูรารีนตามบทความทั้งหมด พวกเขาแยกมันออกเป็นส่วน ๆ ตรวจสอบ "ชิ้นส่วน" ที่เกิดขึ้นและพบความเชื่อมโยงระหว่างโครงสร้างทางเคมีกับกิจกรรมทางสรีรวิทยาของยาทีละขั้นตอน ปรากฎว่าการกระทำของมันถูกกำหนดโดยกลุ่มพิเศษที่มีอะตอมไนโตรเจนที่มีประจุบวก และควรกำหนดระยะห่างระหว่างกลุ่มอย่างเคร่งครัด

ตอนนี้นักเคมีสามารถใช้เส้นทางของการเลียนแบบธรรมชาติได้ และถึงกับพยายามเอาชนะเธอ ประการแรกพวกเขาได้รับยาที่ไม่ด้อยกว่าในการทำงานของทูโบคูรารีน แล้วพวกเขาก็ปรับปรุงมัน นี่คือที่มาของชินคุริน มันมีการใช้งานเป็นสองเท่าของทูโบคูรารีน

และนี่คือตัวอย่างที่โดดเด่นยิ่งกว่า ต่อสู้กับโรคมาลาเรีย พวกเขาปฏิบัติต่อเธอด้วยควินิน (หรือในทางวิทยาศาสตร์คือควินิน) ซึ่งเป็นอัลคาลอยด์ตามธรรมชาติ ในทางกลับกัน นักเคมีสามารถสร้าง plasmokhin ซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์ได้มากกว่าควินินถึงหกสิบเท่า

ยาแผนปัจจุบันมีเครื่องมือมากมายสำหรับทุกโอกาส ต่อต้านโรคที่รู้จักกันเกือบทั้งหมด

มีการเยียวยาที่ทรงพลังที่ทำให้ระบบประสาทสงบ ฟื้นฟูความสงบแม้กระทั่งกับผู้ที่หงุดหงิดที่สุด มีตัวอย่างเช่นยาที่ขจัดความรู้สึกกลัวอย่างสมบูรณ์ แน่นอนว่าคงไม่มีใครแนะนำนักเรียนที่กลัวการสอบ

มีทั้งกลุ่มของยากล่อมประสาทที่เรียกว่ายากล่อมประสาท ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น reserpine การใช้เพื่อรักษาความเจ็บป่วยทางจิต (โรคจิตเภท) ในคราวเดียวมีบทบาทอย่างมาก เคมีบำบัดเป็นอันดับแรกในการต่อสู้กับความผิดปกติทางจิต

อย่างไรก็ตาม การพิชิตเคมีบำบัดไม่ได้กลายเป็นด้านบวกเสมอไป มีอยู่ว่า ลางร้าย (เรียกว่าเป็นอย่างอื่นได้ยาก) หมายถึงเช่น LSD-25

ในประเทศทุนนิยมหลายๆ ประเทศ มีการใช้เป็นยาที่กระตุ้นให้เกิดอาการต่างๆ ของโรคจิตเภทอย่างปลอมแปลง (ภาพหลอนทุกประเภทที่ช่วยให้เราขจัด แต่มีหลายกรณีที่ผู้ที่กินยา LSD-25 ไม่กลับสู่สภาวะปกติ

สถิติสมัยใหม่แสดงให้เห็นว่าการเสียชีวิตส่วนใหญ่ในโลกเป็นผลมาจากอาการหัวใจวายหรือภาวะเลือดออกในสมอง (stroke) นักเคมีต่อสู้กับศัตรูเหล่านี้โดยคิดค้นยารักษาโรคหัวใจหลายชนิด เตรียมยาที่ขยายหลอดเลือดในสมอง

ด้วยความช่วยเหลือของทูบาไซด์และ PASK ที่สังเคราะห์โดยนักเคมี แพทย์สามารถเอาชนะวัณโรคได้สำเร็จ

และในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ก็ยังคงมองหาวิธีต่อสู้กับโรคมะเร็งอย่างต่อเนื่อง ซึ่งเป็นหายนะอันเลวร้ายของเผ่าพันธุ์มนุษย์ ยังมีความไม่ชัดเจนและยังไม่ได้สำรวจอีกมากที่นี่

แพทย์คาดหวังสารมหัศจรรย์ใหม่จากนักเคมี พวกเขาไม่ได้รออย่างไร้ประโยชน์ เคมีที่นี่ยังไม่ได้แสดงให้เห็นว่ามันสามารถทำอะไรได้บ้าง

ปาฏิหาริย์ของเชื้อรา


คำนี้รู้กันมานานแล้ว แพทย์และจุลชีววิทยา กล่าวถึงในหนังสือพิเศษ แต่ไม่มีอะไรพูดกับคนที่อยู่ห่างไกลจากชีววิทยาและการแพทย์อย่างแน่นอน และนักเคมีหายากคนหนึ่งก็รู้ความหมายของมัน ตอนนี้ทุกคนรู้จักเขา

คำนี้คือ "ยาปฏิชีวนะ"

แต่เร็วกว่าคำว่า "ยาปฏิชีวนะ" คน ๆ นั้นคุ้นเคยกับคำว่า "จุลินทรีย์" พบว่ามีโรคหลายชนิด เช่น ปอดบวม เยื่อหุ้มสมองอักเสบ โรคบิด ไข้รากสาดใหญ่ วัณโรค และอื่นๆ เกิดจากเชื้อจุลินทรีย์ เพื่อต่อสู้กับพวกมัน จำเป็นต้องใช้ยาปฏิชีวนะ

ในยุคกลางเป็นที่รู้จักเกี่ยวกับผลการรักษาของเชื้อราบางชนิด จริงอยู่ การเป็นตัวแทนของชาวเอสคูลาเปี้ยนในยุคกลางนั้นค่อนข้างแปลก ตัวอย่างเช่น เชื่อกันว่ามีเพียงราที่นำมาจากกะโหลกศีรษะของคนที่ถูกแขวนคอหรือถูกประหารชีวิตในข้อหาก่ออาชญากรรมเท่านั้นที่ช่วยในการต่อสู้กับโรคต่างๆ

แต่สิ่งนี้ไม่จำเป็น อีกสิ่งหนึ่งมีความสำคัญ: นักเคมีชาวอังกฤษ Alexander Fleming ศึกษาเชื้อราประเภทใดประเภทหนึ่งแยกหลักการที่ใช้งานได้ออกจากมัน นี่คือสาเหตุที่เพนิซิลลินซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะตัวแรกถือกำเนิดขึ้น

ปรากฎว่าเพนิซิลลินเป็นอาวุธที่ยอดเยี่ยมในการต่อสู้กับเชื้อโรคหลายชนิด: สเตรปโตคอคซี, สแตไฟโลคอคซี ฯลฯ มันสามารถเอาชนะแม้กระทั่งสไปโรเชตซีดซึ่งเป็นสาเหตุของโรคซิฟิลิส

แต่ถึงแม้ว่าอเล็กซานเดอร์ เฟลมมิ่งจะค้นพบเพนิซิลลินในปี 2471 แต่สูตรสำหรับยานี้ถูกถอดรหัสในปี 2488 เท่านั้น และในปี 1947 ก็เป็นไปได้ที่จะทำการสังเคราะห์เพนิซิลลินอย่างสมบูรณ์ในห้องปฏิบัติการ ดูเหมือนว่าชายผู้นี้จะตามทันธรรมชาติในครั้งนี้ อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ใช่กรณี การสังเคราะห์เพนิซิลลินในห้องปฏิบัติการไม่ใช่เรื่องง่าย มันง่ายกว่ามากที่จะได้รับจากแม่พิมพ์

แต่นักเคมีก็ไม่ถอย และที่นี่พวกเขาสามารถพูดได้ อาจไม่ใช่คำพูด แต่เป็นการกระทำที่ต้องทำ สิ่งสำคัญที่สุดคือราซึ่งมักจะได้รับเพนิซิลลินมี "ผลผลิต" น้อยมาก และนักวิทยาศาสตร์ก็ตัดสินใจที่จะเพิ่มผลผลิต

พวกเขาแก้ไขปัญหานี้โดยการค้นหาสารที่แทรกซึมเข้าไปในเครื่องมือทางพันธุกรรมของจุลินทรีย์ได้เปลี่ยนลักษณะของมัน ยิ่งกว่านั้นคุณสมบัติใหม่ยังสามารถสืบทอดได้ ด้วยความช่วยเหลือของพวกเขาจึงมีการพัฒนา "สายพันธุ์" ใหม่ของเห็ดซึ่งมีบทบาทมากขึ้นในการผลิตเพนิซิลลิน

ทุกวันนี้ ยาปฏิชีวนะในกลุ่มนี้ค่อนข้างน่าประทับใจ: สเตรปโตมัยซินและเทอร์รามัยซิน, เตตราไซคลีนและออรีโอมัยซิน, ไบโอมัยซินและอีริโทรมัยซิน โดยรวมแล้วปัจจุบันรู้จักยาปฏิชีวนะที่มีความหลากหลายมากที่สุดประมาณหนึ่งพันชนิดและมีการใช้ยาปฏิชีวนะประมาณร้อยชนิดในการรักษาโรคต่างๆ และเคมีก็มีบทบาทสำคัญในการผลิต

หลังจากที่นักจุลชีววิทยาได้สะสมสิ่งที่เรียกว่าของเหลวเพาะเลี้ยงที่มีอาณานิคมของจุลินทรีย์ มันก็เป็นจุดเปลี่ยนของนักเคมี

ก่อนหน้านั้นงานถูกกำหนดให้แยกยาปฏิชีวนะซึ่งเป็น "หลักการที่ใช้งานได้" วิธีการทางเคมีที่หลากหลายในการสกัดสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนจาก "วัตถุดิบ" จากธรรมชาติ ยาปฏิชีวนะถูกดูดซึมโดยใช้สารดูดซับพิเศษ นักวิจัยใช้ "กรงเล็บเคมี" ซึ่งสกัดยาปฏิชีวนะด้วยตัวทำละลายต่างๆ ทำให้บริสุทธิ์ด้วยเรซินแลกเปลี่ยนไอออน ตกตะกอนจากสารละลาย นี่คือวิธีที่ได้ยาปฏิชีวนะแบบดิบๆ ซึ่งต้องผ่านกระบวนการทำให้บริสุทธิ์อีกครั้งเป็นเวลานาน จนกระทั่งในที่สุดก็ปรากฏในรูปแบบของสารที่เป็นผลึกบริสุทธิ์

บางชนิด เช่น เพนิซิลลิน ยังคงสังเคราะห์โดยจุลินทรีย์ แต่การรับคนอื่นเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของธรรมชาติ

แต่ยังมียาปฏิชีวนะ เช่น ซินโธมัยซิน ซึ่งนักเคมีสามารถจ่ายบริการจากธรรมชาติได้อย่างสมบูรณ์ การสังเคราะห์ยานี้ตั้งแต่ต้นจนจบดำเนินการในโรงงาน

หากปราศจากวิธีการทางเคมีอันทรงพลัง คำว่า "ยาปฏิชีวนะ" จะไม่มีวันเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวาง และจะไม่มีการปฏิวัติอย่างแท้จริงในการใช้ยา ในการรักษาโรคต่างๆ ที่ยาปฏิชีวนะเหล่านี้ผลิตขึ้น

ธาตุ - วิตามินพืช


คำว่า "ธาตุ" มีความหมายมากมาย ตัวอย่างเช่น อะตอมชนิดเดียวกันเรียกว่ามีประจุนิวเคลียร์เท่ากัน "องค์ประกอบการติดตาม" คืออะไร? นี่คือชื่อขององค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ในสัตว์และสิ่งมีชีวิตในพืชในปริมาณที่น้อยมาก ดังนั้น ในร่างกายมนุษย์ ออกซิเจน 65 เปอร์เซ็นต์ คาร์บอนประมาณ 18 เปอร์เซ็นต์ ไฮโดรเจน 10 เปอร์เซ็นต์ เหล่านี้เป็นธาตุอาหารหลักซึ่งมีอยู่มากมาย แต่ไทเทเนียมและอะลูมิเนียมเป็นเพียงหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ เรียกได้ว่าเป็นองค์ประกอบขนาดเล็ก

ในช่วงเริ่มต้นของชีวเคมี เรื่องเล็ก ๆ น้อย ๆ เหล่านี้ถูกละเลย แค่คิดว่าบางส่วนร้อยหรือพันของเปอร์เซ็นต์ ในเวลานั้นพวกเขาไม่ทราบวิธีการกำหนดปริมาณดังกล่าว

เทคนิคและวิธีการวิเคราะห์ได้รับการปรับปรุง และนักวิทยาศาสตร์พบองค์ประกอบในวัตถุที่มีชีวิตมากขึ้นเรื่อยๆ อย่างไรก็ตาม มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างบทบาทของธาตุขนาดเล็กเป็นเวลานาน แม้กระทั่งตอนนี้ แม้ว่าการวิเคราะห์ทางเคมีทำให้สามารถระบุเศษส่วนที่ล้านหรือร้อยล้านของเปอร์เซ็นต์ของสิ่งสกปรกในเกือบทุกตัวอย่างได้ แต่ความสำคัญขององค์ประกอบการติดตามจำนวนมากสำหรับชีวิตของพืชและสัตว์ยังไม่ได้รับการชี้แจง .

แต่วันนี้มีบางอย่างที่รู้กันดีอยู่แล้ว ตัวอย่างเช่น สิ่งมีชีวิตต่างๆ มีองค์ประกอบเช่น โคบอลต์ โบรอน ทองแดง แมงกานีส วานาเดียม ไอโอดีน ฟลูออรีน โมลิบดีนัม สังกะสี และแม้กระทั่ง ... เรเดียม ใช่ มันเป็นเรเดียม แม้ว่าจะมีปริมาณการติดตาม

อย่างไรก็ตาม ขณะนี้พบองค์ประกอบทางเคมีประมาณ 70 รายการในร่างกายมนุษย์ และมีเหตุผลให้เชื่อได้ว่าระบบธาตุทั้งหมดมีอยู่ในอวัยวะของมนุษย์ นอกจากนี้ แต่ละองค์ประกอบยังมีบทบาทที่เฉพาะเจาะจงมาก มีมุมมองที่หลายโรคเกิดขึ้นจากการละเมิดความสมดุลของธาตุในร่างกาย

เหล็กและแมงกานีสมีบทบาทสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช หากคุณปลูกพืชในดินที่ไม่มีธาตุเหล็กแม้แต่น้อย ใบและลำต้นของมันจะเป็นสีขาวเหมือนกระดาษ แต่มันก็คุ้มค่าที่จะฉีดพ่นพืชดังกล่าวด้วยสารละลายของเกลือเหล็กเนื่องจากต้องใช้สีเขียวตามธรรมชาติ ทองแดงยังจำเป็นในกระบวนการสังเคราะห์แสงและส่งผลต่อการดูดซึมสารประกอบไนโตรเจนโดยสิ่งมีชีวิตในพืช ด้วยปริมาณทองแดงในพืชไม่เพียงพอ โปรตีนจึงก่อตัวได้ค่อนข้างอ่อน ซึ่งรวมถึงไนโตรเจนด้วย


สารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนของโมลิบดีนัมรวมอยู่ในองค์ประกอบในเอนไซม์ต่างๆ มีส่วนช่วยในการดูดซึมไนโตรเจนได้ดีขึ้น การขาดโมลิบดีนัมบางครั้งนำไปสู่การไหม้ของใบเนื่องจากมีเกลือกรดไนตริกสะสมอยู่มากซึ่งพืชจะไม่ดูดซึมโมลิบดีนัมหากไม่มีโมลิบดีนัม และเนื้อหาของฟอสฟอรัสในพืชได้รับอิทธิพลจากโมลิบดีนัม ในกรณีที่ไม่มี ไม่มีการเปลี่ยนแปลงของอนินทรีย์ฟอสเฟตเป็นอินทรีย์ การขาดโมลิบดีนัมยังส่งผลต่อการสะสมของเม็ดสี (สีย้อม) ในพืช - การจำแนกและสีซีดของใบปรากฏขึ้น

ในกรณีที่ไม่มีโบรอน พืชจะดูดซับฟอสฟอรัสได้ไม่ดี โบรอนยังส่งเสริมการเคลื่อนตัวของน้ำตาลต่างๆ ผ่านระบบพืชได้ดีขึ้น

ธาตุตามรอยมีบทบาทสำคัญไม่เพียงแต่ในพืชแต่ยังมีในสิ่งมีชีวิตของสัตว์ด้วย ปรากฎว่าการขาดวานาเดียมในอาหารสัตว์ทำให้สูญเสียความกระหายและเสียชีวิตได้ ในเวลาเดียวกัน ปริมาณวาเนเดียมที่เพิ่มขึ้นในอาหารของสุกรทำให้พวกมันเติบโตอย่างรวดเร็วและเกิดการสะสมของไขมันชั้นหนา

ตัวอย่างเช่น สังกะสีมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญและเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์เม็ดเลือดแดงของสัตว์

ตับหากสัตว์ (และแม้แต่คน) อยู่ในสภาพตื่นเต้นจะปล่อยแมงกานีส ซิลิกอน อะลูมิเนียม ไททาเนียม และทองแดงเข้าสู่กระแสเลือดทั่วไป แต่เมื่อระบบประสาทส่วนกลางถูกยับยั้ง - แมงกานีส ทองแดง และไททาเนียมและเกิดความล่าช้า การปล่อยซิลิกอนและอลูมิเนียม ในการควบคุมเนื้อหาของธาตุในเลือดของร่างกายนอกเหนือไปจากตับ, สมอง, ไต, ปอดและกล้ามเนื้อ

การสร้างบทบาทของธาตุในการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืชและสัตว์เป็นงานที่สำคัญและน่าสนใจของเคมีและชีววิทยา ในอนาคตอันใกล้นี้จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่สำคัญมากอย่างแน่นอน และจะเปิดให้วิทยาศาสตร์อีกวิธีหนึ่งในการสร้างธรรมชาติที่สอง

พืชกินอะไรและเคมีเกี่ยวอะไรกับมัน?


แม้แต่พ่อครัวโบราณก็ยังมีชื่อเสียงในด้านความสำเร็จในการทำอาหาร โต๊ะของพระราชวังเต็มไปด้วยอาหารเลิศรส คนมั่งคั่งเริ่มจู้จี้จุกจิกเรื่องอาหาร

พืชดูเหมือนจะไม่โอ้อวดมากขึ้น และในทะเลทรายอันร้อนระอุและในทุ่งทุนดราขั้วโลก หญ้าและพุ่มไม้ก็อยู่ร่วมกัน ปล่อยให้พวกเขาชะงัก แม้จะทุกข์ใจ แต่ก็เข้ากันได้

บางอย่างจำเป็นสำหรับการพัฒนาของพวกเขา แต่อะไร? นักวิทยาศาสตร์ได้มองหา "สิ่ง" ลึกลับนี้มาหลายปีแล้ว ได้ทำการทดลอง กล่าวถึงผลลัพธ์

และไม่มีความชัดเจน

มันถูกแนะนำในกลางศตวรรษที่ผ่านมาโดยนักเคมีชาวเยอรมันชื่อ Justus Liebig การวิเคราะห์ทางเคมีช่วยเขาได้ นักวิทยาศาสตร์ "ย่อยสลาย" พืชหลากหลายชนิดให้เป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แยกจากกัน ตอนแรกมีไม่มากนัก ทั้งหมดสิบ: คาร์บอนและไฮโดรเจน ออกซิเจนและไนโตรเจน แคลเซียมและโพแทสเซียม ฟอสฟอรัสและกำมะถัน แมกนีเซียมและเหล็ก แต่โหลนี้ทำให้มหาสมุทรสีเขียวโหมกระหน่ำบนโลก

สิ่งนี้นำไปสู่ข้อสรุป: เพื่อที่จะมีชีวิตอยู่ พืชจะต้องดูดซึม "กิน" องค์ประกอบที่มีชื่อ

ว่าอย่างไร? ตู้กับข้าวของอาหารจากพืชอยู่ที่ไหน?

ในดิน ในน้ำ ในอากาศ

แต่มีสิ่งที่น่าทึ่ง ในดินบางชนิด พืชเจริญเติบโต บานสะพรั่ง และออกผล กับคนอื่น ๆ มันป่วย แห้ง และกลายเป็นคนประหลาดที่จางหายไป เพราะดินเหล่านี้ขาดธาตุบางอย่าง

ก่อน Liebig ผู้คนรู้อย่างอื่น แม้ว่าพืชผลชนิดเดียวกันจะหว่านปีแล้วปีเล่าบนดินที่อุดมสมบูรณ์ที่สุด การเก็บเกี่ยวก็แย่ลงเรื่อยๆ

ดินหมดไป พืชค่อยๆ "กิน" ปริมาณสำรองทั้งหมดขององค์ประกอบทางเคมีที่จำเป็นที่มีอยู่ในนั้น

จำเป็นต้อง "ให้อาหาร" ดิน แนะนำสารและปุ๋ยที่ขาดหายไปลงไป พวกมันถูกใช้ในสมัยโบราณ ประยุกต์ใช้สัญชาตญาณตามประสบการณ์ของบรรพบุรุษ


Liebig ยกการใช้ปุ๋ยให้เป็นวิทยาศาสตร์ เคมีเกษตรจึงถือกำเนิดขึ้น เคมีได้กลายเป็นสาวใช้ในการผลิตพืชผล มีงานหนึ่งเกิดขึ้นต่อหน้าเธอ: สอนผู้คนถึงวิธีใช้ปุ๋ยที่มีชื่อเสียงและคิดค้นปุ๋ยใหม่

ตอนนี้ใช้ปุ๋ยที่แตกต่างกันหลายสิบชนิด และที่สำคัญที่สุดคือโปแตชไนโตรเจนและฟอสฟอรัส เนื่องจากเป็นโพแทสเซียม ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส ซึ่งเป็นธาตุที่ไม่มีพืชใดเติบโต

การเปรียบเทียบเล็กน้อยหรือวิธีที่นักเคมีเลี้ยงพืชด้วยโพแทสเซียม


... มีอยู่ครั้งหนึ่งที่ยูเรเนียมที่โด่งดังในขณะนี้ถูกรวมตัวอยู่ที่ไหนสักแห่งในเขตชานเมืองของความสนใจด้านเคมี เฉพาะสีของแก้วและรูปถ่ายเท่านั้นที่อ้างสิทธิ์เขาอย่างขี้อาย จากนั้นพวกเขาก็พบเรเดียมในยูเรเนียม จากแร่ยูเรเนียมจำนวนหลายพันตัน ได้สกัดเม็ดโลหะสีเงินที่ไม่มีนัยสำคัญออกมา และของเสียที่มียูเรเนียมจำนวนมากยังคงทำให้โกดังของโรงงานรกร้าง ในที่สุดชั่วโมงยูเรเนียมก็มาถึง ปรากฎว่าเป็นผู้ให้อำนาจแก่บุคคลในการใช้พลังงานปรมาณู ขยะกลายเป็นอัญมณี

... แหล่งเกลือ Stassfurt ในเยอรมนีเป็นที่ทราบกันมานานแล้ว ประกอบด้วยเกลือหลายชนิด ส่วนใหญ่เป็นโพแทสเซียมและโซเดียม เกลือโซเดียม เกลือแกง พบการใช้ทันที เกลือโพแทสเซียมถูกทิ้งโดยไม่เสียใจ ภูเขาขนาดมหึมาของพวกเขากองรวมกันอยู่ใกล้เหมือง และผู้คนไม่รู้ว่าจะทำอย่างไรกับพวกเขา การเกษตรต้องการปุ๋ยโปแตชอย่างมาก แต่ของเสีย Stassfurt ไม่สามารถนำมาใช้ได้ พวกเขามีแมกนีเซียมสูงมาก และเขามีประโยชน์ต่อพืชในปริมาณน้อย ๆ กลายเป็นอันตรายถึงชีวิตในพืชขนาดใหญ่

ที่นี่เคมียังช่วย เธอพบวิธีง่ายๆ ในการกำจัดแมกนีเซียมออกจากเกลือโพแทสเซียม และภูเขารอบๆ เหมือง Stassfurt ก็เริ่มละลายไปต่อหน้าต่อตาเรา นักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์รายงานข้อเท็จจริงต่อไปนี้: ในปี ค.ศ. 1811 โรงงานแห่งแรกสำหรับการแปรรูปเกลือโปแตชได้ถูกสร้างขึ้นในเยอรมนี หนึ่งปีต่อมา มีสี่คนในนั้นแล้ว และในปี 1872 โรงงาน 33 แห่งในเยอรมนีได้แปรรูปเกลือดิบมากกว่าครึ่งล้านตัน

โรงงานโปแตชถูกจัดตั้งขึ้นในหลายประเทศหลังจากนั้นไม่นาน และในปัจจุบัน ในหลายประเทศ การสกัดวัตถุดิบโปแตชมีมากกว่าการสกัดเกลือแกงหลายเท่า

"ภัยพิบัติไนโตรเจน"


ประมาณหนึ่งร้อยปีหลังจากการค้นพบไนโตรเจน นักจุลชีววิทยารายใหญ่คนหนึ่งเขียนว่า: "ไนโตรเจนมีค่าจากมุมมองทางชีววิทยาทั่วไปมากกว่าโลหะมีตระกูลที่หายากที่สุด" และเขาก็พูดถูก ท้ายที่สุด ไนโตรเจนเป็นส่วนสำคัญของโมเลกุลโปรตีนเกือบทุกชนิด ทั้งพืชและสัตว์ ไม่มีไนโตรเจน - ไม่มีโปรตีน และถ้าไม่มีโปรตีน ก็ไม่มีชีวิต Engels กล่าวว่า "ชีวิตเป็นรูปแบบของการดำรงอยู่ของร่างกายโปรตีน"

พืชต้องการไนโตรเจนเพื่อสร้างโมเลกุลโปรตีน แต่พวกเขาไปเอามาจากไหน? ไนโตรเจนมีลักษณะเฉพาะด้วยกิจกรรมทางเคมีต่ำ ภายใต้สภาวะปกติจะไม่ตอบสนอง ดังนั้นพืชจึงไม่สามารถใช้ไนโตรเจนในบรรยากาศได้ ตรงไปตรงมา "... แม้ว่าเขาจะเห็นตา แต่ฟันไม่เห็น" ซึ่งหมายความว่าคลังเก็บไนโตรเจนของพืชคือดิน อนิจจาตู้กับข้าวค่อนข้างเบาบาง มีสารประกอบบางอย่างที่มีไนโตรเจนอยู่ในนั้น นั่นคือเหตุผลที่ดินเสียไนโตรเจนอย่างรวดเร็ว และจำเป็นต้องเสริมให้สมบูรณ์ด้วย ใส่ปุ๋ยไนโตรเจน.

ตอนนี้แนวคิดของ "ดินประสิวของชิลี" ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์ไปแล้ว และเมื่อประมาณเจ็ดสิบปีที่แล้วมันไม่เคยออกจากปาก

ทะเลทราย Atacama ที่มืดมิดแผ่ขยายไปทั่วพื้นที่อันกว้างใหญ่ของสาธารณรัฐชิลี มันทอดยาวหลายร้อยกิโลเมตร เมื่อมองแวบแรก นี่คือทะเลทรายที่พบบ่อยที่สุด แต่มีเหตุที่น่าสงสัยอย่างหนึ่งที่ทำให้ทะเลทรายแห่งนี้แตกต่างจากทะเลทรายอื่น ๆ ในโลก ภายใต้ชั้นทรายบางๆ มีโซเดียมไนเตรตหรือโซเดียมไนเตรตสะสมอยู่เป็นจำนวนมาก พวกเขารู้เกี่ยวกับแหล่งสะสมเหล่านี้มาเป็นเวลานาน แต่บางทีอาจเป็นครั้งแรกที่พวกเขาจำได้เมื่อไม่มีดินปืนในยุโรป อันที่จริงก่อนหน้านี้เคยใช้ถ่านหินกำมะถันและดินประสิวสำหรับการผลิตดินปืน


การสำรวจได้รับการติดตั้งอย่างเร่งด่วนเพื่อส่งมอบผลิตภัณฑ์จากต่างประเทศ อย่างไรก็ตาม สินค้าทั้งหมดต้องถูกโยนลงทะเล ปรากฎว่ามีเพียงโพแทสเซียมไนเตรตเท่านั้นที่เหมาะสำหรับการผลิตดินปืน โซเดียมดูดซับความชื้นจากอากาศอย่างตะกละตะกลาม ดินปืนชื้น และไม่สามารถใช้ได้

นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่ชาวยุโรปต้องทิ้งสินค้าจากต่างประเทศลงทะเล ในศตวรรษที่ 17 พบเม็ดโลหะสีขาวที่เรียกว่าแพลตตินั่มริมฝั่งแม่น้ำพลาติโน เดล ปิโน เป็นครั้งแรกที่แพลตตินั่มมาถึงยุโรปในปี ค.ศ. 1735 แต่พวกเขาไม่รู้จริงๆ ว่าจะทำอย่างไรกับเธอ ในบรรดาโลหะชั้นสูงในเวลานั้น มีเพียงทองคำและเงินเท่านั้นที่รู้จัก และแพลตตินั่มไม่พบตลาดสำหรับตัวมันเอง แต่คนฉลาดสังเกตว่าในแง่ของความถ่วงจำเพาะ แพลตตินั่มและทองคำค่อนข้างใกล้เคียงกัน พวกเขาใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้และเริ่มเพิ่มทองคำขาวให้กับทองคำซึ่งใช้ทำเหรียญ มันเป็นของปลอมอยู่แล้ว รัฐบาลสเปนสั่งห้ามการนำเข้าทองคำขาว และเงินสำรองที่เหลืออยู่ในรัฐถูกรวบรวมและจมน้ำตายต่อหน้าพยานหลายคน

แต่เรื่องราวเกี่ยวกับดินประสิวของชิลียังไม่จบ มันกลับกลายเป็นปุ๋ยไนโตรเจนที่ยอดเยี่ยมซึ่งมนุษย์ได้รับโดยธรรมชาติ ในขณะนั้นไม่รู้จักปุ๋ยไนโตรเจนชนิดอื่น การพัฒนาอย่างเข้มข้นของแหล่งสะสมตามธรรมชาติของโซเดียมไนเตรตเริ่มต้นขึ้น จากท่าเรือ Ikvikwe ของชิลี เรือแล่นทุกวัน โดยส่งปุ๋ยล้ำค่าไปยังทั่วทุกมุมโลก

... ในปี พ.ศ. 2441 โลกต่างตกตะลึงกับคำทำนายอันมืดมนของครูกส์ผู้โด่งดัง ในสุนทรพจน์ของเขา เขาทำนายความตายจากความหิวโหยไนโตรเจนสำหรับมนุษยชาติ ทุกปีพร้อมกับการเก็บเกี่ยว ทุ่งนาปราศจากไนโตรเจน และการสะสมของชิลีไนเตรตจะค่อยๆ พัฒนาขึ้น สมบัติของทะเลทรายอาตากามาเป็นเพียงหยดเดียวในมหาสมุทร

จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็จำบรรยากาศได้ บางทีคนแรกที่ดึงความสนใจไปที่ปริมาณไนโตรเจนสำรองในบรรยากาศไม่ จำกัด อาจเป็นนักวิทยาศาสตร์ชื่อดังของเรา Kliment Arkadyevich Timiryazev Timiryazev เชื่ออย่างลึกซึ้งในวิทยาศาสตร์และพลังของอัจฉริยะของมนุษย์ เขาไม่ได้แบ่งปันความกลัวของครูกส์ มนุษยชาติจะเอาชนะความหายนะของไนโตรเจนออกจากปัญหา Timiryazev เชื่อ และเขาพูดถูก ในปี 1908 นักวิทยาศาสตร์ Birkeland และ Eide ในนอร์เวย์ในระดับอุตสาหกรรมได้ทำการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศโดยใช้อาร์คไฟฟ้า

ในช่วงเวลาเดียวกัน ในประเทศเยอรมนี Fritz Haber ได้พัฒนาวิธีการผลิตแอมโมเนียจากไนโตรเจนและไฮโดรเจน ดังนั้นปัญหาของไนโตรเจนที่ถูกผูกไว้ซึ่งจำเป็นสำหรับธาตุอาหารพืชจึงได้รับการแก้ไขในที่สุด และมีไนโตรเจนอิสระจำนวนมากในบรรยากาศ: นักวิทยาศาสตร์ได้คำนวณว่าถ้าไนโตรเจนในบรรยากาศทั้งหมดกลายเป็นปุ๋ย ก็จะเพียงพอสำหรับพืชมานานกว่าล้านปี

ฟอสฟอรัสมีไว้ทำอะไร?


Justus Liebig เชื่อว่าพืชสามารถดูดซับไนโตรเจนจากอากาศได้ จำเป็นต้องให้ปุ๋ยในดินด้วยโพแทสเซียมและฟอสฟอรัสเท่านั้น แต่ด้วยองค์ประกอบเหล่านี้ที่เขาไม่โชคดี "ปุ๋ยที่จดสิทธิบัตร" ของเขา ซึ่งหนึ่งในบริษัทอังกฤษรับหน้าที่ผลิต ไม่ได้นำไปสู่การเพิ่มผลผลิต หลังจากผ่านไปหลายปี Liebig เข้าใจและยอมรับความผิดพลาดของเขาอย่างเปิดเผย เขาใช้เกลือฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำ เพราะกลัวว่าเกลือที่ละลายได้สูงจะถูกชะล้างออกจากดินอย่างรวดเร็วด้วยฝน แต่ปรากฎว่าพืชไม่สามารถดูดซึมฟอสฟอรัสจากฟอสเฟตที่ไม่ละลายน้ำได้ และมนุษย์ต้องเตรียม "ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูป" ชนิดหนึ่งสำหรับพืช

ทุกปี พืชผลทั่วโลกจะกำจัดกรดฟอสฟอริกประมาณ 10 ล้านตันออกจากทุ่งนา ทำไมพืชถึงต้องการฟอสฟอรัส? ท้ายที่สุดมันไม่รวมอยู่ในองค์ประกอบของไขมันหรือองค์ประกอบของคาร์โบไฮเดรต และโมเลกุลโปรตีนจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งโมเลกุลที่ง่ายที่สุด ไม่มีฟอสฟอรัส แต่หากไม่มีฟอสฟอรัส สารประกอบเหล่านี้ก็ไม่สามารถเกิดขึ้นได้

การสังเคราะห์ด้วยแสงไม่ได้เป็นเพียงการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ซึ่งพืชสร้างอย่างตลกขบขัน นี่เป็นกระบวนการที่ซับซ้อน การสังเคราะห์ด้วยแสงเกิดขึ้นในคลอโรพลาสต์ที่เรียกว่า "อวัยวะ" ของเซลล์พืช คลอโรพลาสต์ประกอบด้วยสารประกอบฟอสฟอรัสจำนวนมาก โดยประมาณโดยประมาณคลอโรพลาสต์สามารถจินตนาการได้ในรูปแบบของกระเพาะอาหารของสัตว์ที่มีการย่อยอาหารและการดูดซึมของอาหารเกิดขึ้นเนื่องจากเป็นผู้ที่เกี่ยวข้องกับ "การสร้าง" อิฐของพืชโดยตรง: คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

พืชดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศโดยใช้สารประกอบฟอสฟอรัส ฟอสเฟตอนินทรีย์แปลงคาร์บอนไดออกไซด์ให้เป็นแอนไอออนของกรดคาร์บอนิก ซึ่งจากนั้นใช้เพื่อสร้างโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อน

แน่นอนว่าบทบาทของฟอสฟอรัสในชีวิตของพืชไม่ได้จำกัดอยู่แค่นี้ และไม่อาจกล่าวได้ว่าความสำคัญของมันต่อพืชได้รับการอธิบายอย่างถี่ถ้วนแล้ว อย่างไรก็ตาม แม้สิ่งที่เป็นที่รู้จักก็แสดงให้เห็นบทบาทสำคัญในชีวิตของพวกเขา

สงครามเคมี


นี่คือสงครามจริงๆ ไม่มีปืนและรถถัง ขีปนาวุธ และระเบิดเท่านั้น นี่คือ "ความเงียบ" ซึ่งบางครั้งมองไม่เห็นสำหรับใครหลายคน สงครามไม่ใช่เพื่อชีวิต แต่เพื่อความตาย และชัยชนะในนั้นคือความสุขสำหรับทุกคน

อันตรายมากเพียงใด เช่น แมลงวันธรรมดา? ปรากฎว่าสิ่งมีชีวิตที่เป็นอันตรายนี้ทำให้เกิดความสูญเสียในประเทศของเราเท่านั้นซึ่งมีมูลค่านับล้านรูเบิลต่อปี แล้ววัชพืชล่ะ? ในสหรัฐอเมริกาประเทศเดียว การดำรงอยู่ของพวกเขามีมูลค่าสี่พันล้านดอลลาร์ หรือใช้ตั๊กแตนซึ่งเป็นหายนะที่เปลี่ยนทุ่งดอกไม้ให้กลายเป็นดินแดนที่ว่างเปล่าและไร้ชีวิตชีวา หากคุณคำนวณความเสียหายทั้งหมดที่โจรปล้นพืชและสัตว์ทำกับการเกษตรของโลกภายในปีเดียว คุณจะได้รับจำนวนมหาศาลที่คาดไม่ถึง ด้วยเงินจำนวนนี้ จะสามารถเลี้ยงคน 200 ล้านคนได้ฟรีตลอดทั้งปี!

"cid" ในการแปลภาษารัสเซียคืออะไร? นี่หมายถึงการฆ่า ดังนั้นนักเคมีจึงเริ่มสร้าง "cid" ต่างๆ พวกเขาสร้างยาฆ่าแมลง - "ฆ่าแมลง", ฆ่าสัตว์ - "ฆ่าหนู", สารกำจัดวัชพืช - "ฆ่าหญ้า" "cids" เหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตร

จนถึงสงครามโลกครั้งที่สอง ยาฆ่าแมลงอนินทรีย์ส่วนใหญ่ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย หนูและแมลงต่างๆ วัชพืช ได้รับการบำบัดด้วยสารหนู ซัลฟิวริก ทองแดง แบเรียม ฟลูออไรด์ และสารพิษอื่นๆ อีกมากมาย อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ช่วงกลางทศวรรษที่สี่สิบ สารกำจัดศัตรูพืชอินทรีย์เริ่มแพร่หลายมากขึ้น "อคติ" ต่อสารประกอบอินทรีย์นี้เกิดขึ้นโดยเจตนาค่อนข้างมาก ประเด็นไม่ได้อยู่ที่ว่าพวกมันไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และสัตว์เลี้ยงในฟาร์มเท่านั้น พวกมันใช้งานได้หลากหลายกว่า และจำเป็นต้องใช้น้อยกว่ามากเมื่อเทียบกับสารอนินทรีย์เพื่อให้ได้เอฟเฟกต์แบบเดียวกัน ดังนั้นผงดีดีทีเพียงหนึ่งล้านกรัมต่อตารางเซนติเมตรของพื้นผิวจึงทำลายแมลงบางชนิดได้อย่างสมบูรณ์


มีความอยากรู้บางอย่างเกี่ยวกับการใช้สารกำจัดศัตรูพืชอินทรีย์ ปัจจุบันเฮกซาคลอเรนถือเป็นยาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดชนิดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม อาจมีเพียงไม่กี่คนที่รู้ว่า Faraday ได้รับสารนี้เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2368 เป็นเวลากว่าร้อยปีแล้วที่นักเคมีได้ค้นคว้าเกี่ยวกับเฮกซาคลอเรนโดยไม่รู้ถึงคุณสมบัติอันน่าอัศจรรย์ของเฮกซาคลอเรน และหลังจากปี พ.ศ. 2478 เมื่อนักชีววิทยาเริ่มศึกษาเรื่องนี้ ยาฆ่าแมลงชนิดนี้ก็เริ่มมีการผลิตในระดับอุตสาหกรรม ยาฆ่าแมลงที่ดีที่สุดในปัจจุบันคือสารประกอบออร์กาโนฟอสฟอรัส เช่น ฟอสฟาไมด์หรือ M-81

ก่อนหน้านี้มีการใช้สารเตรียมภายนอกเพื่อปกป้องพืชและสัตว์ แต่ตัดสินด้วยตัวคุณเอง: ฝนผ่านไป ลมพัดแล้ว และสารป้องกันของคุณหายไป คุณต้องเริ่มต้นใหม่ทั้งหมดอีกครั้ง นักวิทยาศาสตร์ได้ไตร่ตรองคำถาม - เป็นไปได้ไหมที่จะนำสารพิษเข้าสู่สิ่งมีชีวิตที่ได้รับการคุ้มครอง? พวกเขาให้วัคซีนแก่คน - และเขาไม่กลัวโรค ทันทีที่จุลินทรีย์เข้าสู่ร่างกายพวกเขาจะถูกทำลายทันทีโดย "ผู้พิทักษ์สุขภาพ" ที่มองไม่เห็นซึ่งปรากฏขึ้นที่นั่นอันเป็นผลมาจากการบริหารซีรั่ม

ปรากฎว่าค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะสร้างสารกำจัดศัตรูพืชภายใน นักวิทยาศาสตร์ได้เล่นเกี่ยวกับโครงสร้างต่างๆ ของแมลงศัตรูพืชและพืช สำหรับพืช สารเคมีที่เป็นพิษดังกล่าวไม่เป็นอันตรายสำหรับแมลง ซึ่งเป็นพิษถึงตาย

เคมีปกป้องพืชไม่เพียง แต่จากแมลงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวัชพืชด้วย สารกำจัดวัชพืชที่เรียกว่าถูกสร้างขึ้นซึ่งมีผลกระทบต่อวัชพืชและในทางปฏิบัติไม่เป็นอันตรายต่อการพัฒนาของพืชที่ปลูก

บางทีหนึ่งในสารกำจัดวัชพืชชนิดแรกๆ ที่แปลกก็คือ ... ปุ๋ย ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันมานานแล้วโดยผู้ประกอบวิชาชีพทางการเกษตรว่าหากใช้ superphosphate หรือโพแทสเซียมซัลเฟตในปริมาณที่เพิ่มขึ้นกับทุ่งนาแล้วด้วยการเจริญเติบโตอย่างเข้มข้นของพืชที่ปลูกการเจริญเติบโตของวัชพืชจะถูกยับยั้ง แต่แม้กระทั่งที่นี่ เช่นเดียวกับในกรณีของยาฆ่าแมลง สารประกอบอินทรีย์มีบทบาทชี้ขาดในสมัยของเรา

ผู้ช่วยชาวนา


เด็กชายอายุเกินสิบหกปี และนี่อาจเป็นครั้งแรกในแผนกน้ำหอม เขาไม่ได้มาที่นี่เพราะความอยากรู้ แต่เพราะความจำเป็น หนวดของเขาเริ่มงอกแล้วและจำเป็นต้องโกน

สำหรับผู้เริ่มต้น นี่เป็นการดำเนินการที่น่าสนใจทีเดียว แต่หลังจากนั้นประมาณสิบหรือสิบห้าปี เธอเหนื่อยมากจนบางครั้งเธออยากจะไว้หนวดเครา

ยกตัวอย่างหญ้า ไม่เป็นที่ยอมรับบนรางรถไฟ และคนทุกปี "โกน" ด้วยเคียวและเคียว แต่ลองนึกภาพทางรถไฟมอสโก-คาบารอฟสค์ มันคือเก้าพันกิโลเมตร และถ้าคุณตัดหญ้าทั้งหมดตามความยาวของมัน และมากกว่าหนึ่งครั้งในฤดูร้อน คุณจะต้องดูแลคนเกือบพันคนระหว่างการดำเนินการนี้

เป็นไปได้ไหมที่จะใช้วิธี "โกนหนวด" ทางเคมีบางวิธี? ปรากฎว่าคุณทำได้

ในการตัดหญ้าบนพื้นที่ 1 เฮกตาร์ จำเป็นต้องมี 20 คนทำงานตลอดทั้งวัน สารกำจัดวัชพืชเสร็จสิ้น "การดำเนินการฆ่า" ในพื้นที่เดียวกันภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ยิ่งกว่านั้นพวกมันทำลายหญ้าอย่างสมบูรณ์

คุณรู้หรือไม่ว่าสารชะลอความแก่คืออะไร? โฟลิโอ แปลว่า ใบไม้ Defoliant เป็นสารที่ทำให้หลุดร่วง การใช้งานทำให้สามารถใช้เครื่องจักรในการเก็บเกี่ยวฝ้ายได้ ในแต่ละปี จากศตวรรษสู่ศตวรรษ ผู้คนออกไปในทุ่งนาและเลือกพุ่มไม้ฝ้ายด้วยตนเอง ใครก็ตามที่ไม่เคยเห็นการเก็บเกี่ยวฝ้ายแบบแมนนวลแทบจะนึกไม่ออกเลยว่างานดังกล่าวจะเต็มไปด้วยภาระหนักอึ้ง ซึ่งเกิดความร้อนขึ้น 40-50 องศาเหนือสิ่งอื่นใด

ตอนนี้ทุกอย่างง่ายขึ้นมาก ไม่กี่วันก่อนเปิดต้นฝ้าย จะมีการปลูกต้นฝ้ายด้วยสารชะลอการเจริญเติบโต ที่ง่ายที่สุดคือ Mg 2 ใบไม้ร่วงจากพุ่มไม้ และตอนนี้คนเก็บเกี่ยวฝ้ายกำลังทำงานอยู่ในทุ่งนา โดยวิธีการที่ CaCN 2 สามารถใช้เป็น defoliant ซึ่งหมายความว่าเมื่อปฏิบัติกับพุ่มไม้จะมีการใส่ปุ๋ยไนโตรเจนในดินเพิ่มเติม


แต่เคมียังไปได้ไกลยิ่งขึ้นในการช่วยเหลือการเกษตร "ในการแก้ไข" ธรรมชาติ นักเคมีได้ค้นพบสิ่งที่เรียกว่าออกซิน - ตัวเร่งการเจริญเติบโตของพืช จริงอยู่ตอนแรกพวกเขาเป็นธรรมชาติ ตัวอย่างเช่นที่ง่ายที่สุดเช่น heteroauxin นักเคมีได้เรียนรู้การสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการของพวกเขา สารเหล่านี้ไม่เพียงแต่เร่งการเจริญเติบโต การออกดอกและติดผลของพืช แต่ยังเพิ่มความต้านทานและความมีชีวิตชีวาอีกด้วย นอกจากนี้ ปรากฎว่าการใช้ออกซินที่มีความเข้มข้นสูงมีผลตรงกันข้าม - มันยับยั้งการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช

มีความคล้ายคลึงกันเกือบสมบูรณ์กับสารยา ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันดีว่ามีการเตรียมยาที่ประกอบด้วยสารหนู บิสมัท ปรอท อย่างไรก็ตาม ในปริมาณมาก (ค่อนข้างสูง) สารเหล่านี้เป็นพิษ

ตัวอย่างเช่น ออกซินสามารถยืดระยะเวลาการออกดอกของไม้ประดับได้อย่างมาก โดยเฉพาะดอกไม้ ในกรณีที่เกิดน้ำค้างแข็งอย่างกะทันหันในฤดูใบไม้ผลิ ให้ยับยั้งการเปิดตาและการออกดอกของต้นไม้ และอื่นๆ เป็นต้น ในทางกลับกัน ในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็นในฤดูร้อนสั้นๆ จะทำให้ผักและผลไม้จำนวนมากเติบโตอย่างรวดเร็ว และถึงแม้ว่าความสามารถของออกซินเหล่านี้ยังไม่ได้รับการตระหนักในวงกว้าง แต่เป็นเพียงการทดลองในห้องปฏิบัติการ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าในอนาคตอันใกล้นี้ ผู้ช่วยของเกษตรกรจะออกมาในวงกว้าง

รับใช้ผี


นี่คือข้อเท็จจริงสำหรับความรู้สึกในหนังสือพิมพ์: นักวิทยาศาสตร์ที่เคารพจะนำเสนอกับเพื่อนร่วมงานที่กตัญญูกตเวที ... แจกันอลูมิเนียม ของขวัญใด ๆ สมควรได้รับความกตัญญู แต่การมอบแจกันอะลูมิเนียมนั้นไม่ใช่หรือ ... มีบางอย่างที่น่าขันเกี่ยวกับ ...

มันคือตอนนี้ หนึ่งร้อยปีที่แล้วของขวัญดังกล่าวจะดูเอื้อเฟื้อเผื่อแผ่อย่างยิ่ง มันถูกนำเสนอโดยนักเคมีชาวอังกฤษ และไม่ใช่สำหรับทุกคน แต่สำหรับ Dmitry Ivanovich Mendeleev เอง เป็นสัญลักษณ์ของการบริการที่ยอดเยี่ยมสำหรับวิทยาศาสตร์

คุณจะเห็นว่าทุกสิ่งในโลกสัมพันธ์กันอย่างไร ในศตวรรษที่ผ่านมา พวกเขาไม่ทราบวิธีการสกัดแร่อะลูมิเนียมจากแร่ราคาถูก ดังนั้นโลหะจึงมีราคาแพง เราพบวิธีและราคาลดลง

องค์ประกอบหลายอย่างของตารางธาตุยังมีราคาแพง และมักจำกัดการใช้งาน แต่เราแน่ใจว่าในขณะนี้ เคมีและฟิสิกส์จะดำเนินการ "ลดราคา" สำหรับองค์ประกอบมากกว่าหนึ่งครั้ง พวกเขาจะถูกจัดขึ้นอย่างแน่นอนเพราะยิ่งมีผู้อยู่อาศัยในโต๊ะของ Mendeleev มากขึ้นการปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับขอบเขตของกิจกรรม

แต่ในหมู่พวกเขามีสิ่งที่ไม่เกิดขึ้นเลยในเปลือกโลกหรือมีน้อยอย่างเหลือเชื่อแทบไม่มีเลย สมมติว่าแอสทาทีนและแฟรนเซียม, เนปทูเนียมและพลูโทเนียม, โพรมีเธียมและเทคนีเชียม ...

อย่างไรก็ตาม พวกเขาสามารถเตรียมเทียม และทันทีที่นักเคมีถือองค์ประกอบใหม่ไว้ในมือ เขาก็เริ่มคิดว่า: จะเริ่มต้นชีวิตได้อย่างไร

จนถึงปัจจุบัน พลูโทเนียมเป็นองค์ประกอบเทียมที่สำคัญที่สุดในทางปฏิบัติ และการผลิตของโลกในขณะนี้เกินการผลิตองค์ประกอบ "ธรรมดา" จำนวนมากของตารางธาตุ ให้เราเพิ่มว่านักเคมีจัดประเภทพลูโทเนียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่มีการศึกษามากที่สุด แม้ว่ามันจะมีอายุมากกว่าหนึ่งในสี่ของศตวรรษเล็กน้อยก็ตาม ทั้งหมดนี้ไม่ได้ตั้งใจ เนื่องจากพลูโทเนียมเป็น "เชื้อเพลิง" ที่ยอดเยี่ยมสำหรับเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ไม่ด้อยกว่ายูเรเนียมเลย

ในดาวเทียมอเมริกันบางดวงของโลก อะเมริเซียมและคูเรียมเป็นแหล่งพลังงาน องค์ประกอบเหล่านี้มีกัมมันตภาพรังสีสูง เมื่อสลายตัวจะเกิดความร้อนขึ้นมาก ด้วยความช่วยเหลือของเทอร์โมอิเลเมนต์จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้า

แล้วโพรมีเธียมซึ่งยังไม่พบในแร่โลกล่ะ? แบตเตอรี่ขนาดเล็กซึ่งใหญ่กว่าฝาของหมุดทั่วไปเล็กน้อยถูกสร้างขึ้นด้วยการมีส่วนร่วมของโพรมีเธียม อย่างดีที่สุด แบตเตอรี่เคมีมีอายุการใช้งานไม่เกินหกเดือน แบตเตอรี่อะตอมของโพรมีเธียมทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาห้าปี และขอบเขตการใช้งานก็กว้างมาก ตั้งแต่เครื่องช่วยฟังไปจนถึงขีปนาวุธนำวิถี

แอสทาทีนพร้อมที่จะให้บริการแก่แพทย์เพื่อต่อสู้กับโรคต่อมไทรอยด์ ตอนนี้พวกเขากำลังพยายามรักษามันด้วยความช่วยเหลือของรังสีกัมมันตภาพรังสี เป็นที่ทราบกันว่าไอโอดีนสามารถสะสมในต่อมไทรอยด์ได้ แต่แอสทาทีนเป็นสารเคมีที่คล้ายคลึงกันของไอโอดีน เมื่อฉีดเข้าสู่ร่างกาย แอสทาทีนจะมีสมาธิในต่อมไทรอยด์ จากนั้นคุณสมบัติของกัมมันตภาพรังสีจะบอกคำที่มีน้ำหนัก

ดังนั้นองค์ประกอบประดิษฐ์บางอย่างจึงไม่ใช่พื้นที่ว่างสำหรับความต้องการในการฝึกปฏิบัติ จริงอยู่พวกเขารับใช้บุคคลฝ่ายเดียว ผู้คนสามารถใช้คุณสมบัติกัมมันตภาพรังสีได้เท่านั้น มือยังไม่ถึงคุณสมบัติทางเคมี ข้อยกเว้นคือเทคนีเชียม เกลือของโลหะนี้ สามารถทำให้ผลิตภัณฑ์เหล็กและเหล็กทนต่อการกัดกร่อนได้

ส่งงานที่ดีของคุณในฐานความรู้เป็นเรื่องง่าย ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงานจะขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http:// www. allbest. รู

FSBEI HPE "มหาวิทยาลัยแห่งรัฐบัชคีร์"

สถานการณ์ของกิจกรรมนอกหลักสูตรในวิชาเคมี

"เคมีแผ่กว้างในกิจการของมนุษย์ ... "

เป้าหมาย:

1. ขยายความรู้ด้านเคมี กระตุ้นความสนใจในวิทยาศาสตร์

2. พัฒนาความคิดสร้างสรรค์

3. เพื่อปลูกฝังความสามารถในการทำงานเป็นทีม

ผู้เข้าร่วม:นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 9

รูปแบบการดำเนินการ:เควีเอ็น.

ลำดับความประพฤติ:

1. คำสาบานของแม่ทัพ

2. อุ่นเครื่อง

3. การแข่งขัน "เดา"

4. การแข่งขัน "ตารางของ DI Mendeleev"

5. การแข่งขัน "วาดเอง"

6. การแข่งขันสำหรับกัปตัน

7. การแข่งขัน "ผู้ทดลอง"

8. การแข่งขันดนตรี

9. การประกวด "การมอบหมายจากซองจดหมาย"

10. การบ้าน.

11. สรุป.

ชั้นนำ:

โอ้คุณวิทยาศาสตร์มีความสุข!

เหยียดมือออกอย่างขยันขันแข็ง

และจ้องมองไปยังที่ที่ไกลที่สุด

ท่องโลกและขุมนรก

และสเตปป์และป่าลึก

และความสูงของสวรรค์

สำรวจทุกที่ทุกชั่วโมง

อะไรจะยิ่งใหญ่และสวยงาม

สิ่งที่แสงยังไม่เห็น ...

เข้าไปในลำไส้ของโลกคุณเคมี

เจาะตาด้วยความเฉียบคม

และรัสเซียมีอะไรอยู่ในนั้น?

เปิดขุมทรัพย์.

เอ็มวี โลโมโนซอฟ

สวัสดีตอนเย็นเพื่อนรัก วันนี้เราขอเชิญคุณมาร่วมเป็นสักขีพยานในการแข่งขันด้านความเฉลียวฉลาด ความร่าเริง และความรู้เกี่ยวกับวิชาเคมีระหว่างทีมเกรด 9

เราขอเชิญทีม "นักเคมี" (แนะนำทีม, ทักทาย) เราเชิญทีม "เนื้อเพลง" (แนะนำทีม, ทักทาย)

ชั้นนำ:

ก่อนเริ่มการแข่งขัน กัปตันทีมกล่าวคำสาบาน

คำสาบานของกัปตัน

พวกเราหัวหน้าทีม Chemists (เนื้อเพลง) ได้รวบรวมทีมของเราในสนามดวลเคมีและต่อหน้าทีมของเรา แฟนๆ คณะลูกขุน และหนังสือเคมีที่ชาญฉลาด เราขอสาบานอย่างจริงจังว่า:

1) ซื่อสัตย์ สร้างสรรค์การศึกษาเคมีนอกหลักสูตร

2) ห้ามเทกรดใส่กันทางร่างกายและจิตใจ

3) ห้ามใช้วิธีมวยปล้ำ มวย และคาราเต้ในการแก้ปัญหาสารเคมี

4) อย่าเสียอารมณ์ขันจนถึงตอนเย็น

ชั้นนำ:

ตอนนี้อุ่นเครื่อง หัวข้ออุ่นเครื่อง: “ปัญหาสิ่งแวดล้อมและเคมี ใครผิด?" ทีมเตรียมคำถาม 4 ข้อให้กัน

คนแรกที่เริ่มคือทีมนักเคมี

คำถามนี้ฟังดู - 1 นาที สำหรับการอภิปราย

การตอบสนองคำสั่ง

ทีม Lyrica ถามคำถามแรก

(ฯลฯ สำหรับ 4 คำถาม).

ชั้นนำ:

ต่อด้วยการแข่งขัน

1. "เดา"

เราประกาศการแข่งขันออกภายในโรงเรียน เราขอเชิญ 2 คน การมอบหมาย: "ไปที่นั่น ฉันไม่รู้ว่าที่ไหน นำของบางอย่างมา ฉันไม่รู้ว่าอะไร" (เวลา 25 นาที)

2. "ตาราง D.I. เมนเดเลเยฟ”

การแข่งขันครั้งที่ 2 กำหนดให้นักเรียนรู้จักระบบเป็นระยะ จากความโกลาหลของสัญญาณ ให้เลือกและจดองค์ประกอบทางเคมีและตั้งชื่อพวกมัน ส่งการ์ดให้คณะลูกขุน

3. "วาดเอง"

การแข่งขันครั้งที่ 3 ขอเชิญชวนผู้ที่สามารถจับฉลากได้ ปิดตาวาดสิ่งที่ผู้นำเสนออ่าน (1 นาที.).

ในห้องเคมีมีโต๊ะอยู่ใกล้กระดานดำ มีขวดวางอยู่บนโต๊ะ มีก๊าซสีน้ำตาลออกจากขวด

ดรูว์. มันจะเป็นก๊าซชนิดใด? (NO2).

คำพูดของคณะลูกขุน

ชั้นนำ:

การแข่งขันกัปตัน. (เชิญขึ้นเวทีเสนอนั่งลงกระดาษและปากกา)

คุณจะได้ฟังเรื่องราวที่จะตั้งชื่อองค์ประกอบทางเคมีหรือสารเคมี จดบันทึกโดยใช้เครื่องหมายเคมี.

เรื่องเคมี.

มันอยู่ในยุโรปและอาจจะในอเมริกา เรานั่งกับ Bohr และ Berkeley ที่ Fermiya โพแทสเซียมก็นั่งเช่นกัน ฉันพูดว่า: "ออกซิเจนเพียงพอที่จะทำให้เสียและกำมะถันในจิตวิญญาณ ไปหารูบิเดียมกันเถอะ” และ Berkel: "ฉันมาจากกอลดังนั้นหนึ่ง และฉันจะไม่ให้รูบีเดียสองตัว ทำไมฉันถึงทิ้ง Holmium จาก Fermi อย่างสมบูรณ์ " ที่นี่ฉันชอบ Actinius ตัวเองและพูดว่า: "แพลตตินั่มและนั่นแหล่ะ!" ในที่สุดแพลเลเดียม พวกเขาเริ่มคิดว่าใครจะไปที่แบเรียม Berkelium และพูดว่า: "ฉันง่อยมาก" บ่อพลัมบัมมาถึงแล้ว คว้ารูบีเดียของเราภายใต้สารหนูแล้วไป พวกเราคือเรเดียม นั่งคิวรีรอบอร์ ทันใดนั้นเราได้ยิน: "Aurum, Aurum!" ฉันพูดว่า: "ไม่ Bohr!" และ Berkel: "ไม่ Neon!" และตัวเขาเองก็มีไหวพริบ ยืนอยู่กับแกลเลียม ยื่นทาลิอุสและหลี่ให้กับเธอ บางอย่างเกี่ยวกับฟรานเชียส พลูโทเนียมเก่า. และอีกครั้ง: "Aurum, Aurum!" เราดูสิ บอร์กำลังวิ่งอยู่ และข้างหลังเขาคือโคบอลต์ อาร์กอน และแฮฟเนียมที่อยู่ใกล้เคียงที่เขาและ Terbium ของเขาสำหรับสารหนู ที่รูบีเดียของเรานอนอยู่ บอร์กลายเป็น Lutetsky อย่างสมบูรณ์ ตะโกนโบกมือของเขา ทันใดนั้นเรามองดู และรูบิเดียมของเราอยู่ที่อาร์กอนในดาวพุธ ที่นี่ Berkeley ทำให้เราผิดหวัง Stanum เขาอยู่บนทั้งสี่และเขาเป็นเช่น Strontsky, Strontsky และพูดว่า: "Argonchik บอก Hafniy" อาร์กอนเงียบและมีเพียงซีเซียมที่กัดฟัน "รรรร์" ของเขาเท่านั้น ที่นี่ Berkliy เช่นกัน Lutetsky ยืนขึ้นและในขณะที่เขาตะโกน: "ออกไป" Argon วิ่งหนีไป และ Berkeliy Boru ก็พูดว่า: "ให้ Rubidium" โบรอน: “ฉันไม่ใช่เบริลเลียม ฉันคือรูบิเดียมของคุณ ฉันเป็นโรเดียมของพวกเขาหรืออะไร? แอสทาทีนฉันคนเดียว” และ Berkelium กับเขา: "ถ้าฉันเห็นคุณที่ Fermiya อีกครั้งโซเดียมจะเป็นหูของคุณ"

กัปตันมอบแผ่นกระดาษที่มีป้ายระบุองค์ประกอบทางเคมีซึ่งมีชื่ออยู่ในเรื่อง

4. การแข่งขันครั้งที่ 4 "ผู้ทดลอง" เชิญ 2 คนจากทีม จากคณะลูกขุน 1 ตัวแทนกำกับดูแล

ประสบการณ์: "การแยกสารผสม"

ก) ตะไบทรายและตะไบเหล็ก

ก) ตะไบไม้และเหล็ก

b) ทรายและน้ำตาล

b) เกลือและดินเหนียว

ประสบการณ์: "รับรู้สาร"

ก) KOH, H2SO4, KCl

ก) NaOH, Ba (OH) 2, Н2SO4

ประสบการณ์: "รับสารต่อไปนี้"

สรุปผลการแข่งขันกัปตัน

คำพูดของคณะลูกขุน

5. การแข่งขันดนตรี ทีมงานได้รับมอบหมายงานในการเตรียมเพลงและเต้นรำในธีมเคมี

สรุปผลการแข่งขัน "ผู้ทดลอง"

6. การประกวด "การมอบหมายจากซองจดหมาย"

1) พวกเขาไม่ดื่มนมชนิดใด?

2) องค์ประกอบใดเป็นพื้นฐานของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต?

3) ทองละลายในน้ำอะไร?

4) สำหรับธาตุใดในรูปของสารธรรมดาที่พวกเขาจ่ายมากกว่าทองคำแล้วกลับจ่ายเพื่อกำจัดมัน?

5) สังคมวิทยาศาสตร์ของนักเคมีโซเวียตชื่ออะไร?

6) allotropy คืออะไร? ยกตัวอย่าง.

ชั้นนำ:

เรารับฟังผู้เข้าร่วมการแข่งขันกลางแจ้ง

เตรียมทำการบ้าน.

ขณะนี้คณะลูกขุนจะสรุปการแข่งขันล่าสุด

หากทีมยังไม่พร้อมแฟนจะถูกถามคำถาม สำหรับแต่ละคำตอบที่ถูกต้อง แฟนจะได้รับวงกลม และทีมได้ 1 คะแนน

1. มีโลหะที่ละลายอยู่ในมือหรือไม่?

2. กรดน้ำแข็งคืออะไร?

3. ทองคำขาวคืออะไร?

4. แอลกอฮอล์ชนิดใดที่ไม่ไหม้?

ชั้นนำ:

สาธิตการบ้านโดยทีมงานนักเคมี (เนื้อเพลง)

หัวข้อ: "บทเรียนเคมีในศตวรรษที่ผ่านมา"

สรุป.

การให้รางวัลแก่ผู้เข้าร่วม

วรรณกรรม:

1. Blokhina O.G. ฉันจะไปเรียนวิชาเคมี หนังสือสำหรับครู - M.: สำนักพิมพ์ "First September", 2001.

2. Bocharova S.I. กิจกรรมนอกหลักสูตรในวิชาเคมี 8-9 เกรด - โวลโกกราด: ITD "Coryphaeus", 2006

3. Kurgan S.M. กิจกรรมนอกหลักสูตรในวิชาเคมี: แบบทดสอบและเคมีภาคค่ำ - ม.: 5 สำหรับความรู้, 2549

4. CRC ในวิชาเคมี ดิสก์สำหรับเกรด 9 1C การศึกษา 4. โรงเรียน: JSC "1C", 2006

โพสต์เมื่อ Allbest.ru

...

เอกสารที่คล้ายกัน

    ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างวรรณคดีกับเคมีกับตัวอย่างงานวรรณกรรม ข้อผิดพลาดทางเคมีในวรรณคดี ภาพศิลปะของโลหะในเนื้อเพลงของ Lermontov การวิเคราะห์อิทธิพลของงานศิลปะต่อความสนใจทางปัญญาของนักศึกษาวิชาเคมี

    วิทยานิพนธ์, เพิ่มเมื่อ 09/23/2014

    งานวิจัยทำให้สามารถพัฒนากิจกรรมการเรียนรู้ความคิดสร้างสรรค์ในนักเรียนช่วยในการสร้างความสนใจในความรู้ทางวิทยาศาสตร์พัฒนาความคิด งานวิจัยสามารถดำเนินการได้หลังเวลาทำการ

    เพิ่มบทความ 03/03/2008

    การพึ่งพาการก่อตัวของแรงจูงใจของนักเรียนในการศึกษาวิชาเคมีเกี่ยวกับเงื่อนไขการสอนขององค์กรของกระบวนการสอน เงื่อนไขการสอนที่สำคัญที่สุดที่กำหนดแรงจูงใจในการเรียนวิชาเคมีในหมู่นักเรียนเกรดเก้าก่อนโปรไฟล์

    วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 04/13/2009

    คำจำกัดความที่แปลกใหม่ของเคมี ทำให้เกิดความสนใจในการศึกษาวิชา การเริ่มต้นเป็นนักเคมีเพื่อทดสอบความเหมาะสมระดับมืออาชีพของผู้สมัครสำหรับการดำเนินการเปลี่ยนแปลงระหว่างสาร เคมีในปริศนา ปริศนา และการทดลอง

    เพิ่มการนำเสนอเมื่อ 03/20/2011

    การก่อตัวของความพร้อมทั่วไปสำหรับการตัดสินใจด้วยตนเองการเปิดใช้งานปัญหาในการเลือกอาชีพ เพื่อขยายความรู้ของนักศึกษาเกี่ยวกับวิชาชีพต่างๆ เพื่อสร้างความสนใจในวิชาชีพ การรวบรวมและขั้นตอนการทดสอบวิชาชีพของนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 7

    การพัฒนาบทเรียน, เพิ่ม 08/25/2011

    ใครเป็นครูและภารกิจในชีวิตของนักเรียนคืออะไร ความสามารถของครูในการส่งเสริมความเป็นอิสระในนักเรียน ความสามารถในการใช้ชีวิตและอยู่รอดในโลก ความสามารถในการติดต่อกับผู้คน พัฒนาทักษะและความสามารถ และนำทางพวกเขาไปสู่เส้นทางที่แท้จริง

    เรียงความ, เพิ่ม 01/19/2014

    แนวคิดและประเภทของการควบคุมความรู้ของนักเรียน การประเมินประสิทธิผลในทางปฏิบัติ วิธีการจัดระเบียบการควบคุมเฉพาะเรื่อง รับรองประสิทธิภาพของกระบวนการศึกษา วิธีการดำเนินการ และลักษณะเฉพาะของการนำไปใช้ในบทเรียนเคมีที่โรงเรียน

    วิทยานิพนธ์, เพิ่ม 06/15/2010

    ความรู้ความเข้าใจ, การศึกษา, การพัฒนาและการให้ความรู้เป้าหมายของกิจกรรมนอกหลักสูตร, อุปกรณ์และกฎของเกม "Hangman" การวิเคราะห์ทางจิตวิทยาของกิจกรรมการศึกษา การก่อตัวของทัศนคติต่อคุณค่าของนักเรียนที่มีต่อประวัติศาสตร์และสังคม

    การปฏิบัติจริงเพิ่ม 01/19/2010

    เหตุผลในการเลือกรูปแบบของธีมของงานการศึกษา งานที่ทำก่อนจัดงาน แผนกิจกรรมการศึกษา หลักสูตรของกิจกรรมการศึกษา (สถานการณ์) สรุปและตัดสินผู้ชนะ

    รายงานการปฏิบัติเพิ่ม 04/17/2007

    การวิเคราะห์วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับวิธีการอ่านนอกหลักสูตร การเตรียมและดำเนินการการอ่านนอกหลักสูตรในบทเรียนวรรณกรรม จัดทำแผนการสอนสำหรับการอ่านนอกหลักสูตรตามบทกวีของ B. Akhmadulina "The Tale of the Rain" สำหรับนักเรียนเกรด 7-8

© 2021 skudelnica.ru - ความรัก, การทรยศ, จิตวิทยา, การหย่าร้าง, ความรู้สึก, การทะเลาะวิวาท