Podział
Chemiczne dodatki do żywności można ogólnie podzielić na:
kompozycje smakowo-zapachowe, zwane czasami mieszankami aromatyzującymi,
barwniki do żywności,
emulgatory, zagęstniki, środki spulchniające i inne środki zmieniające konsystencję produktów,
konserwanty, przeciwutleniacze, stabilizatory – związki przedłużające trwałość produktów.

Wszystkie te dodatki mogą mieć pochodzenie naturalne jak i sztuczne. Z tego punktu widzenia dodatki te dzieli się na:

naturalnie ? pochodzące bezpośrednio z produktów naturalnych,
identyczne z naturalnymi ? tzn. syntezowane przez człowieka, ale o identycznej strukturze chemicznej do związków naturalnych,
sztuczne ? syntezowane przez człowieka i o strukturze nie odpowiadającej żadnym związkom występującym naturalnie.

Identyczny z naturalnym”
Gdy na opakowaniu żywności spotykamy napis sztucznie barwione i aromatyzowane ? oznacza to, że do zabarwienia i aromatyzacji produktu zostały użyte związki otrzymane na drodze syntetycznej i że związki te posiadają strukturę inną niż związki występujące naturalnie.
W przypadku kompozycji smakowo-zapachowych fakt ich zastosowania zamiast lub obok smaków prawdziwych owoców, warzyw, itp. sygnalizowany jest napisem smak identyczny z naturalnym na opakowaniu produktu żywnościowego. Dokładnie oznacza to, że wszystkie użyte związki chemiczne do wytworzenia danego wrażenia smakowego w produkcie występują w jakichś produktach naturalnych spożywanych przez ludzi.

Potencjalna szkodliwość
Wbrew rozpowszechnionym opiniom, syntetyczne dodatki do żywności są często bezpieczniejsze w użyciu od tych wyodrębnianych z produktów naturalnych. Łatwiej jest je bowiem oczyścić i kontrolować przebieg ich produkcji. W ciągu roku, przeciętny człowiek z kraju wysokouprzemysłowionego spożywa ok 2 kg tych dodatków. Zagrożenia jakie to powoduje są sprawą dyskusyjną. W zasadzie wszystkie dodatki znajdujące się na liście “E” są przebadane i uważane za względnie bezpieczne w użyciu, przynajmniej przez wyspecjalizowane instytucje normalizacyjne Unii Europejskiej.

Podstawowym zagrożeniem ich masowego stosowania jest fakt, że codzienny kontakt z wieloma setkami różnych związków chemicznych, w stężeniach większych niż w naturalnych produktach, wywołuje u coraz większej liczby osób (szczególnie dzieci) alergie. Nawet jeśli żaden z tych związków osobno nie jest szkodliwy, ciągłe ich spożywanie w dużych ilościach w produktach żywnościowych radykalnie zwiększa ryzyko nabycia różnego rodzaju alergii.
Praktyka handlowa pokazuje, że klienci na ogół wybierają produkty o dłuższym okresie trwałości, ładniejszym wyglądzie i lepszym smaku, mimo że jest to osiągane przez stosowanie chemicznych dodatków do żywności. Zjawisko to powoduje, że producenci, aby przetrwać na rynku, muszą masowo te dodatki stosować. Na całym świecie narasta coraz silniejsza tendencja do produkowania tzw. zdrowej żywności, która z definicji nie powinna posiadać w swoim składzie żadnych chemicznych dodatków.

Lista E
W celu umożliwienia pomieszczenia na niewielkiej na ogół etykiecie spisu wszystkich użytych dodatków, co w wielu krajach wymagane jest prawem, a z drugiej strony w celu zmniejszenia u nabywcy negatywnych wrażeń wynikających z czytania skomplikowanych nazw chemicznych, bardzo często zamiast tych nazw stosuje się skróty literowo-cyfrowe. W Unii Europejskiej istnieje tzw. lista E, na której zgromadzone są wszystkie dodatki do żywności, uznane na jej obszarze za bezpieczne w użyciu. Związki na tej liście posiadają oznaczenia kodowe zaczynające się literą E, np. zamiast chemicznej nazwy benzoesan sodu podaje się symbol E211. Aktualnie na liście tej znajduje się przeszło 2000 różnych związków.

Podobne zjawiska, oczywiście jeszcze intensywniejsze, zarejestrowano znacznie później podczas wybuchów bomb termojądrowych.

Już jednak w czasie przeprowadzanych w początku lat 50-tych próbnych wybuchów jądrowych naukowcy amerykańscy odkryli obecność towarzyszących im niezwykle silnych impulsów elektromagnetycznych, pokrywających praktycznie całe pasmo częstotliwości radiowych. Impulsy te były w stanie indukować w obwodach elektrycznych i systemach elektronicznych wartości napięć i natężenia prądu powodujące katastrofalne uszkodzenia urządzeń elektrycznych, a zwłaszcza systemów łączności – z zasady bardzo wrażliwych na zewnętrzne zakłócenia. Zjawisku temu nadano nazwę “Jądrowego Impulsu Elektro-Magnetycznego” – NEMP (Nuclear Electro-Magnetic Pulse).

Mechanizm powstawania NEMP związany jest z elementarnymi procesami zachodzącymi z udziałem promieniowania jądrowego i cząstek elementarnych, a w szczególności z “rozproszeniem Comptonowskim”. Mówiąc w ogromnym uproszczeniu – tory elektronów “comptonowskich”, powstających pod wpływem promieni gamma, ulegają zakrzywieniu w magnetycznym polu ziemskim, wypromieniowując przy tym energię w postaci pola elektromagnetycznego.

Specjaliści od strategii prowadzenia wojny szybko dostrzegli w tym zjawisku możliwość stworzenia broni będącej w stanie uszkodzić infrastrukturę telekomunikacyjną i energetyczną przeciwnika – bez stwarzania bezpośredniego zagrożenia dla ludzi. Ot, taka “humanitarna” broń – E-bomba – zmuszająca wroga do kapitulacji. Wystarczy tylko na wysokości 40 – 100 kilometrów nad terytorium wroga dokonać wybuchu jądrowego, aby towarzyszący mu NEMP w promieniu ponad 1000 km mógł spowodować nieodwracalne uszkodzenia urządzeń elektrycznych i systemów elektronicznych, zwłaszcza komputerowych. Sam wybuch jądrowy – poza silnym błyskiem światła – nie wywołałby istotnych zniszczeń materialnych, nie byłoby fali uderzeniowej burzącej budynki, a ilość radiacji docierającej do powierzchni ziemi i skażenia promieniotwórcze byłyby mniejsze aniżeli przy wybuchu na małej wysokości.

Ale generować impulsy elektromagnetyczne o ogromnym natężeniu można znacznie prościej za pomocą E-bomb, które podobno wchodzą już do arsenałów wojennych potęg świata. Niektóre źródła mówią nawet, że tego rodzaju bronią posługiwały się wojska NATO podczas niedawnej kampanii przeciwko Serbii, aby unieszkodliwić jej systemy radarowe.

Uczeni wiedzą, że kluczem do takiej broni jest generowanie krótkotrwałych impulsów prądu elektrycznego o dużym natężeniu. Skierowanie takich impulsów do anteny spowoduje wypromieniowanie potężnej fali elektromagnetycznej o szerokim paśmie częstotliwości. Obwody elektryczne znajdujące się w określonym “polu rażenia” zaabsorbują energię, którą ta fala przenosi – mogą się po prostu “spalić”.

Najbardziej niszczące są impulsy mikrofal z zakresu częstotliwości gigahercowych, które mogą z łatwością przeniknąć do wnętrza aparatury elektronicznej przez otwory wentylacyjne, lub szpary w obudowie, indukując groźne prądy w różnych obwodach elektrycznych. Fale megahercowe poprzez złącza i przewody zasilające, działające podobnie do anten, przedostają się do podłączonej elektroniki i mogą tam spowodować nieodwracalne zniszczenia.

Do wytworzenia mikrofal potrzebny jest niezwykle krótki impuls elektryczny, trwający około 100 pikosekund, czyli jedną dziesięciomiliardową sekundy. (Warto sobie uświadomić, że w takim czasie światło przebywa odległość wynoszącą 3 centymetry.) Takie impulsy można wytwarzać za pomocą urządzenia zwanego generatorem Marxa. W zasadzie jest to drabina kondensatorów ładowanych równolegle, a następnie – wykorzystując super-szybkie przełączniki – rozładowywanych przy połączeniu szeregowym. Powstające podczas rozładowania impulsy trwające setki pikosekund wystarczy skierować do anteny, która wypromieniuje błysk elektromagnetycznej energii. Lotnictwo Armii Stanów Zjednoczonych w swoich laboratoriach na takiej zasadzie zamierza stworzyć broń niszczącą elektronikę nadlatującego samolotu wroga, lub rakiety.

Ale potężne impulsy, choć jednorazowe, można wytwarzać również używając zwykłego materiału wybuchowego. Energię zgromadzoną w kilogramie trotylu (TNT) można przekształcić w potężny impuls mikrofalowy za pomocą urządzenia zwanego kompresorem strumienia. Urządzenie to wykorzystuje energię eksplozji aby skupić pole magnetyczne, towarzyszące impulsowi prądu, w co raz mniejszej objętości. Na końcu taki impuls trafiając do anteny wytwarza potężny impuls fal radiowych i mikrofal.

Prostota zasady działania i konstrukcji koncentratora strumienia jest wręcz szokująca. Wystarczy wziąć rurkę metalową, wypełnić ją materiałem wybuchowym i w jednym jej końcu umieścić detonator. Następnie rurkę umieszcza się wewnątrz cylindrycznej cewki indukcyjnej, do której – na przeciwległym końcu względem detonatora – podłączona jest antena. Na początku przez cewkę trzeba przepuścić prąd elektryczny, co powoduje powstanie wewnątrz niej pola magnetycznego. Potem zapłon detonatora pobudza materiał wybuchowy, którego eksplozja rozchodzi się wzdłuż rurki z prędkością około 6000 metrów na sekundę. Gdybyśmy mogli przyjrzeć się temu procesowi w zwolnionym tempie, to zobaczylibyśmy, że w momencie zapłonu inicjującego eksplozję fala uderzeniowa zaczyna niszczyć całe urządzenie, rozrywając stopniowo wewnętrzną metalową rurkę. Odkształcony metal rurki zwiera kolejne zwoje cewki powodując koncentrację pola magnetycznego, wytwarzanego przez płynący w niej prąd. W miarę przesuwania się czoła fali uderzeniowej do przodu zachodzi kompresja pola magnetycznego w co raz to mniejszej objętości obszaru jeszcze nieuszkodzonego. Towarzyszy temu ogromny wzrost natężenia prądu elektrycznego w cewce znajdującej się przed falą wybuchu. Natężenie impulsu prądowego, trwającego setki pikosekund, narasta do milionów amperów. Wreszcie – tuż przed całkowitym zniszczeniem urządzenia siłą eksplozji – impuls prądowy pobudza antenę, która zgromadzoną energię rzędu terawatów wypromieniowuje na zewnątrz.

Nic dziwnego, że koncentrator strumienia interesuje wojskowych, dążących do stworzenia broni mogącej skutecznie unieszkodliwić elektronikę wrogich rakiet i samolotów przy niemal całkowitym braku ubocznych zniszczeń. Taka broń nie wymagałaby bezpośredniego trafienia w cel, co często bywa trudne.

Zapewne największą zaletą tej broni jest to, że nosi ona etykietkę “nie zabójczej”. Nie trzeba niszczyć wszystkiego. Wystarczy spowodować “padnięcie elektroniki”, a potem zrobić to co się chce tak, aby przeciwnik o tym się nie dowiedział. To cenne zastosowanie militarne, kiedy można spowodować, aby przeciwnik stracił “pamięć” na dostatecznie długi okres, potem można zresztą zdementować wszelkie zarzuty o cokolwiek. Można w ten sposób unieruchomić system łączności całego miasta bez zabijania kogokolwiek, czy niszczenia budynków. Stosownie do ocen niektórych specjalistów koncentrator strumienia zdetonowany na wysokości kilkuset metrów nad ziemią jest w stanie unieszkodliwić elektronikę w promieniu 500 metrów. A specjaliści twierdzą, że można zbudować kompresor strumienia, który zmieści się w zwykłej teczce.

Niedostatkiem jest to, że trudno mieć gwarancję, że elektromagnetyczna broń spełniła swoje zadanie. Nie można przewidzieć jakie zniszczenia taka broń spowoduje.

Idea zastosowania podobnej broni podczas wojny jest wystarczająco niepokojąca, ale co będzie jeśli wpadnie ona w ręce terrorystów? Przecież broń mikrofalową można sklecić kupując w sklepie elektronicznym detale za kilkaset dolarów. (Można też skorzystać ze sprzedaży wysyłkowej). Potem skonstruowana prymitywna “broń” będzie w stanie zniszczyć czyjś komputer, znajdujący się o 100 metrów od niej.

Bob Gardner, który przewodniczy Komisji Szumu Elektromagnetycznego i Zakłóceń w Międzynarodowej Unii Radiotechniki w Gent w Belgii twierdzi, że przestępcy już korzystali z broni mikrofalowej. Doniesienia z Rosji sugerują, że tego rodzaju urządzenia były używane do unieszkodliwiania systemów zabezpieczających w bankach oraz do przerywania łączności policyjnej. Inny raport podaje, że celem takiego ataku był również pewien londyński bank.

Specjaliści ze zdziwieniem stwierdzili, że współczesne maszyny znacznie łatwiej uszkodzić, aniżeli starsze modele. Nowoczesne komputery są delikatniejsze aniżeli stare “szafy”. Sprzyja temu choćby np. obniżanie roboczych napięć mikroprocesorów i zwiększanie ich szybkości oraz plastikowe obudowy, zamiast szczelnych blaszanych pudeł.

Niezależnie od tego czy tego rodzaju broń została już użyta, czy też nie widzimy jak bardzo nasze uzależnienie od elektroniki staje się jednocześnie naszą piętą Achillesową. Następnym razem kiedy wasz komputer padnie nie rzucajcie automatycznie gromów na Billa Gatesa. Raczej podejdźcie do okna i zobaczcie, czy nie ma w pobliżu tajemniczego furgonu, parkującego po drugiej stronie ulicy. A nuż jest w nim ktoś, kto bombarduje waszą elektronikę mikrofalowymi pociskami?

2. Kwasy

HNO3 Kwas azotowy

Kwas azotowy jest dymiącą, bezbarwną i bardzo żrącą cieczą. Wżera się w materiał reagując z nim. Kwas azotowy jest związkiem wodoru, azotu i tlenu. Używany jest do produkcji nawozów sztucznych oraz materiałów wybuchowych, np. nitrogliceryny. Kwas azotowy znany jest od IX w. Aż do początków XX w. Wytwarzany był poprzez podgrzewanie kwasu siarkowego i azotanu sodowego, naturalnego materiału występującego w Ameryce Południowej. Po wybuchu I wojny światowej powstało duże zapotrzebowanie na kwas azotowy do wyrobu materiałów wybuchowych. Niemcy zostały odcięte od swoich dostawców azotanu sodowego, co doprowadziło do opracowania przez niemieckiego chemika Fritza Habera nowej technologii otrzymywania kwasu azotowego, polegającej na podgrzewaniu amoniaku i powietrza. W trakcie tego procesu wodór i azot zawarty w amoniaku i tlen zawarty w powietrzu łączą się tworząc kwas azotowy.

HCl Kwas chlorowowodorowy

Kwas chlorowowodorowy jest bardzo niebezpieczną, bezbarwną cieczą dymiącą w powietrzu, o duszącej woni. Jest bardzo żrący i może powodować poważne oparzenia. Stężony kwas chlorowowodorowy zawiera trzy części chlorowodoru na siedem części wody. Chlorowodór powstaje wtedy, gdy dwa gazy wodór i chlor łączą się lub, gdy chlorek sodu (zwykła sól) reaguje z innym kwasem, kwasem siarkowym.
Kwas chlorowowodorowy reaguje z zasadami dając sole, zwane chlorkami. Używany jest w przemyśle do produkcji innych chemikaliów oraz przy przetwarzaniu żywności. Żołądek ludzki wytwarza słaby kwas chlorowowodorowy pomocny w rozkładzie pożywienia w procesie trawienia. Kwas solny jest kwasem beztlenowym, gdyż nie posiada ani jednej cząstki tlenu.

H3PO4 Kwas fosforowy

Kwas fosforowy to białe, krystaliczne ciało stałe. Jego temperatura topnienia to 42,3oC. Dobrze rozpuszcza się w wodzie z wydzieleniem energii cieplnej (próbówka rozgrzewa się). W temperaturze pokojowej jest substancją trwałą, nie ma właściwości utleniających, podczas odwadniania. Roztwór kwasu barwi oranż metylowy na kolor czerwony.
Kwas fosforowy jest stosowany do wyrobu nawozów sztucznych (np. superfosfatu podwójnego), do wyrobu fosforanów, w przemyśle spożywczym (jako dodatek do napojów gazowanych – symbol E338), do wytwarzania fosforanowych powłok ochronnych na metalach, do wytwarzania wielu środków farmaceutycznych. Używany jest również do oczyszczania soków w cukrownictwie, jako płyn do lutowania, w stomatologii, do wyrobu kitów porcelanowych i w laboratoriach analitycznych.

H2SO4 Kwas siarkowy

Kwas siarkowy jest prawdopodobnie najważniejszym produkowanym związkiem chemicznym. Ma on dziesiątki zastosowań do nawozów i włókien sztucznych, do lekarstw i materiałów wybuchowych. Ten właśnie kwas znajduje się w akumulatorach, typie baterii powszechnie stosowanych w samochodach.
Kwas siarkowy produkowany jest metodą kontaktową. Rudy zawierające siarczki metali lub siarkę prażone są przy dostępie powietrza w celu otrzymania dwutlenku siarki. Gaz ten podgrzewany jest następnie w obecności katalizatora (tlenek wanadu), aby większa ilość powietrza weszła w reakcję z nim i powstał trójtlenek siarki. Trójtlenek rozpuszczany jest w stężonym kwasie siarkowym, w wyniku, czego powstaje tzw. kwas siarkowy dymiący (oleum), który ostrożnie rozpuszczany w wodzie daje większą ilość kwasu siarkowego.

H2CO3 Kwas węglowy

Kwas węglowy jest słabym kwasem powstającym w wyniku reakcji dwutlenku węgla z wodą. Dwutlenek węgla w środowisku wietrzeniowym pochodzi częściowo z atmosfery, a częściowo z reakcji biologicznego oddychania i rozkładu materii organicznej. Roztwór kwasu węglowego działa na minerały silniej niż czysta woda. Kwas ten jest bardzo nietrwały i łatwo ulega rozkładowi.
Woda mineralna oraz różne napoje i soki często są gazowane tlenkiem węgla(IV), który rozpuszcza się w wodzie z wytworzeniem niewielkich ilości tego kwasu.

H2S Kwas siarkowodorowy

Kwas siarkowodorowy powstaje przez rozpuszczenie w wodzie gazu zwanego siarkowodorem. Gaz ma ostrą, duszącą woń i jest silną trucizną, a może wytworzyć się np. w jajku, które uległo zepsuciu. Siarkowodór jest jednym z produktów gnicia białka, a więc powstaje między innymi, w rurach kanalizacyjnych. Czasem towarzyszy złożom gazu ziemnego. Może być także wyrzucany z wnętrza ziemi podczas erupcji wulkanów.

UWAGA: Pamiętaj chemiku młody zawsze wlewaj kwas do wody !!!

3. Budowa i podział kwasów

Kwasy dzielą się następująco:

KWASY
beztlenowe tlenowe
HCl H2S H2SO4 HNO3
H2CO3

Kwasy beztlenowe otrzymuje się m.in. w procesie rozpuszczania w wodzie związku chemicznego, który otrzymuje się w wyniku syntezy wodoru z odpowiednim niemetalem
Kwasy tlenowe można otrzymać w wyniku reakcji chemicznej odpowiedniego tlenku niemetalu z wodą

Wzór ogólny dla kwasów: HnR

4. Dysocjacja elektrolityczna kwasów

Kwasy pod wpływem wody rozpadają się z wytworzeniem dodatnich jonów wodorowych i ujemnych jonów reszty kwasowej. Jony o ładunku dodatnim to kationy, a jony o ładunku ujemnym to aniony.

H2O
HCl = H+ + Cl-

Kwas solny pod wpływem wody dysocjuje na kation wodorowy i anion chlorkowy.

Kwas Anion Nazwa anionu
HCl Cl- chlorkowy
H2S S2- siarczkowy
HNO3 NO3- azotanowy
H3PO4 PO43- fosforanowy
H2SO4 SO42- siarczanowy

Ogólny wzór dysocjacji elektrolitycznej kwasów:

HnR nH++ Rn-

5. Zasady (wodorotlenki)

Wodorotlenki są związkami pierwiastków (zwykle metali) i grupy wodorotlenowej. Używane są do wyrobu detergentów, lekarstw, papieru i tekstyliów. Wodorotlenek sodu (soda kaustyczna) i wodorotlenek potasu (potas żrący) są niebezpiecznymi związkami stosowanymi do neutralizacji smarów. Rozcieńczony wodorotlenek amonowy jest domową postacią amoniaku używaną do czyszczenia.
Grupa wodorotlenowa (symbol OH) występuje w alkaliach lub zasadach i w pewnych związkach organicznych. Wiele alkalii, np. wodorotlenek sodowy, tworzą roztwory jonowe przewodzące elektryczność. Roztwory te są gorzkie w smaku i pienią się, a silne roztwory wodorotlenowe mają właściwości żrące i mogą poparzyć skórę.

6. Zasada sodowa i potasowa

Zarówno stały wodorotlenek sodu, jak i potasu wilgotnieją na powietrzu chłonąc m.in. parę wodną, czyli są substancjami hydroskopijnymi. Oba wodorotlenki dobrze się rozpuszczają w wodzie, z wydzieleniem znacznych ilości energii na sposób ciepła. Stężone roztwory NaOH i KOH wykazują właściwości żrące, działają niszcząco na substancje białkowe, np. na jedwab naturalny i wełnę, powodują bolesne oparzenia. Stopione wodorotlenki sodu i potasu działają żrąco także na szkło, porcelanę, a nawet na platynę. KOH ma silniejsze właściwości żrące i zasadowe niż NaOH.

Przemysł włókienniczy

Produkcja jedwabiu
Produkcja
barwników Produkcja
papieru

Przemysł
mydlarski NaOH

W laboratoriach Rafineria nafty
badawczych i i olejów mineralnych
przemysłowych

7. Otrzymywanie wodorotlenków

Działając wodą na niektóre metale

np. zasada sodowa 2Na + 2H2O —> 2NaOH + H2
zasada potasowa 2K + 2H2O —> 2KOH + H2
zasada wapniowa Ca + 2H2O —> Ca(OH)2 + H2

Działając wodą na tlenki niektórych metali

np. zasada magnezu MgO + H2O —> Mg(OH)2
zasada potasu K2O + H2O —> 2KOH
zasada sodowa Na2O + H2O —> 2NaOH

NaOH – wodorotlenki mają zawsze grupę OH,
która jako całość jest I wartościowa
(grupa wodorotlenowa).

Wzór ogólny zasad:

Mn(OH)n

8. Dysocjacja elektrolityczna zasad

Zasady, tak jak kwasy, przewodzą prąd elektryczny. Należą, więc do elektrolitów, a w roztworach wodnych dysocjują na jony.

H2O
NaOH = Na+ + OH-

Zasada sodowa pod wpływem wody dysocjuje na jednododatni kation sodowy Na+ oraz jednoujemny anion wodorotlenkowy OH-.

Ogólny wzór dysocjacji elektrolitycznej zasad:

H2O
M(OH)n = Mn+ + nOH-

9. Sole

Sole są związkami chemicznymi powstałymi w wyniku reakcji kwasu z zasadą. Na przykład, w wyniku reakcji pomiędzy kwasem solnym i zasadą sodową otrzymujemy chlorek sodu, zwany również solą kuchenną lub po prostu solą. Sole powstawać mogą w różny inny sposób.
Nazwy soli tworzone są od nazw metali, niemetali lub kwasów tworzących daną sól. Na przykład, metal potas łączy się gwałtownie z niemetalem fluorem tworząc sól fluorek potasowy. Wapń rozpuszcza się w kwasie azotowym tworząc azotan wapniowy. Molekuły wszystkich soli zawierają atomy metalu i atomy jednego lub więcej niemetali. Kiedy sól rozpuszcza się w wodzie, atomy dzielą się na elektrycznie naładowane jony, np. chlorek sodu tworzy dodatnio naładowane jony sodu i ujemnie naładowane jony chloru. Jony powstające w wyniku rozpadu chlorku sodu i potasu są niezbędne dla komórek nerwowych i do ich prawidłowego funkcjonowania.

Wzór ogólny dla soli:

MnRm

Gdzie: M-oznacza metal, R-resztę kwasową, n-liczbę atomów
Metalu, m-liczbę reszt kwasowych

10. Azotany

Azotan (NO3-) jest solą kwasu azotowego. Azotany są związkami zawierającymi tlen i azot połączone z metalem. Niektóre bakterie żyjące w glebie wytwarzają azotany przy użyciu azotu pobranego z atmosfery.
Niektóre azotany używane są jako nawozy dostarczające roślinom pożywienia potrzebnego do prawidłowego rozwoju. Deszcze wymywają niepotrzebne azotany, nie pobrane przez rośliny, zwane algami, pożywiają się nim bardzo szybko rosnąc. Zużywają, więc coraz więcej tlenu zawartego w wodzie. Nagły niedostatek tlenu może doprowadzić do śmierci ryb lub innych zwierząt wodnych. Wzrost poziomu azotanu w wodzie pitnej w rejonach rolniczych, gdzie używane są duże ilości azotanów, stanowi poważny problem.

NO3- Azotan (NO3-) jest solą kwasu azotowego i nie powinien być mylony z azotynem (NO2-), solą kwasu azotawego. Azotany zawierają więcej tlenu niż azotyny.

Od początku XIX w. pieczary na południu Stanów Zjednoczonych były ważnym źródłem azotanu potasowego, zwanego również saletrą. Było to szczególnie ważne w okresie wojny secesyjnej, jako że saletra jest ważnym składnikiem prochu strzelniczego.

11. Fosforany

Fosforany są związkami fosforu, używanymi głównie jako nawozy sztuczne, które dostarczają roślinom substancje odżywcze. Najpowszechniej występującym jest superfosfat (superfosfat wapniowy). Fosforany otrzymywane są z granitowych skał, ptasich i rybich odchodów, które są przetwarzane w celu uzyskania fosforanów. Nawóz fosforanowy i fosforany naturalne nie zużyte przez rośliny są rozpuszczane w wodzie deszczowej i wymywanie z gleby do rzek. W morzach pobierane są one prze ryby i rośliny. W niektórych rejonach poziom fosforanów w rzekach płynących przez tereny uprawne jest bardzo wysoki. Wzmożony wzrost roślin wodnych spowodowanych prze dużą ilość fosforanów powoduje zwiększone zużycie tlenu, tym samym obniża się ilość tleny rozpuszczanego w wodzie, co prowadzi do zagłady ryb.

PO43- Fosforany są solami kwasu fosforowego. Są one ważnymi związkami w tlenkach roślinnych i zwierzęcych, w skałach i przy wytwarzaniu innych chemikalii.

Fosforany szeroko wykorzystywane są do produkcji detergentów, ponieważ zapobiegają powtórnemu osadzaniu się brudu na czyszczonym materiale.

12. Siarczany

Siarczany są solami kwasu siarkowego. Kilka siarczanów występuje w złożach naturalnych i mogą być wydobywane z głębi ziemi, np. minerał alabaster i gips, który jest formą siarczku wapnia. Po podgrzaniu gipsu powstaje gips modelarski, który znamy jako kredę szkolną. Inne ważne siarczany to siarczan magnezu, znany jako sól gorzka (epsomit), używany w medycynie i do wyrobu odzieży ognioodpornej, oraz siarczan sodu używany do produkcji szkła i ścieru drzewnego w papierniach. Siarczany powstają w wyniku rozpuszczenia metalu, tlenku metalu lub wodorotlenku metalu w kwasie siarkowym. Większość siarczanów rozpuszcza się w wodzie. Wyjątek stanowi siarczan baru jako papka barytowa połykany przez ludzi przed wykonaniem zdjęcia rentgenowskiego żołądka. Promienie X nie przenikają przez bar i dlatego żołądek widoczny jest na zdjęciu rentgenowskim.

SO42- Jon siarczanowy, SO42-Prawdopodobnie jest jednym z najważniejszych siarczanów jest siarczan wapnia, używany jako zaprawa do tynków.

13. Metody otrzymywania soli

Tlenek metalu + kwas
Sól + kwas
Tlenek niemetalu + kwas
Sól + zasada
Kwas + metal

Sole możemy otrzymać w wyniku bardzo różnorodnych reakcji.

Sól + sól
Kwas + zasada

Nazwa zwyczajowa Wzór Nazwa chemiczna
Sól kamienna (kuchenna) NaCl Chlorek sodu
Sól glauberska Na2SO4 Siarczan(VI) sodu
Sól gorzka MgSO4 Siarczan(VI) magnezu
Saletra chilijska NaNO3 Azotan(V) sodu
Saletra indyjska KNO3 Azotan(V) potasu
Soda kalcynowana Na2CO3 Węglan sodu
wapień CaCO3 Węglan wapnia
salmiak NH4Cl Chlorek amonu

Trzy przykłady otrzymywania soli

1. Wodorotlenek + kwas —> sól + woda
np. HCl + NaOH —> NaCl + H2O

2. Metal + niemetal —> sól
np. 2Cu + S —> Cu2S

3. Kwas + metal nieszlachetny sól + wodór
np. 2HCl + Zn —> ZnCl2 + H2

14.Dysocjacja elektrolityczna soli

Wodne roztwory soli, podobnie jak kwasów i zasad, przewodzą prąd elektryczny. Kryształy soli ulegają w wodzie rozpuszczeniu połączonym z pojawieniem się w roztworze dodatnich jonów metalu, czyli kationów, i ujemnych jonów reszty kwasowej, czyli anionów.

MgSO4 = Mg2+ + SO42-

Siarczan magnezu dysocjuje pod wpływem wody na dwudodatni kanion magnezu i dwuujemny anion siarczanowy.

NaCl = Na+ + Cl-

Chlorek sodu dysocjuje pod wpływem wody na
jednododatni kation sodu i jednoujemny anion chlorkowy

W 1915 roku 226Rad był powszechnie stosowany jako lek wzmacniający, a także główny składnik kremów odmładzających skórę. Dopiero gdy kilkanaście lat później dowiedziono, że jest rakotwórczy, zaprzestano tych praktyk.

ENERGIA JĄDROWA
Jednym z głównych współczesnych zastosowań pierwiastków promieniotwórczych jest wykorzystywanie ich do produkcji energii jądrowej. Dla porównania 1g uranu dostarcza taką ilość energii, jaką można uzyskać ze spalenia 2 ton węgla. Jednak nieracjonalne użytkowanie ora nieodpowiednie środki ostrożności mogą przyczynić się do katastrofy takiej, jaka miała miejsce w 1986 roku w Czarnobylu. Ogromne połacie ziemi zostały skażone, a do dziś dzień wiele dzieci rodzi się z różnymi wadami.
METODA DATOWANIA JĄDROWEGO
Powszechnie znana jest metoda datowania jądrowego, która polega na oznaczaniu wieku znalezisk archeologicznych za pomocą izotopu węgla 14C. W 1960 roku W.F. Libby otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za opracowanie tego sposobu. W mineralogii natomiast najczęściej wykorzystuje się metodę potasowo-argonową, uranowo-ołowiową lub ołowiową by ustalić wiek minerałów.

MEDYCYNA
Izotopy pierwiastków promieniotwórczych najszerzej wykorzystywane są w medycynie. W 1931 roku po raz pierwszy użyto jodu 131J do diagnostyki i leczenia chorób tarczycy, między innymi opanowano diagnostykę choroby Gravesa-Basedowa (nadczynność tarczycy). Dzięki temu powstała nowa gałąź diagnostyki medycznej – scyntygrafia. Obraz uzyskuje się rejestrując promieniowanie wprowadzonych do wnętrza organizmu izotopów promieniotwórczych. Dzięki temu można również określić poziom pewnych hormonów we krwi. W scyntygrafii stosuje się także gazy szlachetne: 133Xe, 85Kr (badania perfuzji mózgu – wprowadzenie znacznika, który rozkłada się równomiernie u osób zdrowych, zaś na obszarach niedokrwionych jest go niewiele), 87Ga (onkologia), 75Sc (diagnozowanie przytarczyc i kory nadnerczy), 99Tc. Izotopy są wykorzystywane także do zabiegów paliatywnych, mających na celu zmniejszenie dolegliwości bólowych, związanych z występowaniem rozsianego procesu nowotworowego (np. przerzuty do kości). Bomba kobaltowa jest urządzeniem służącym do napromieniowywania organizmów żywych i przedmiotów przez izotop kobaltu 60Co. Ze względu na dużą przenikliwość promieniowania, aktywny kobalt jest otoczony grubą osłoną biologiczną (warstwą ołowiu), w której znajdują się kanały wyprowadzające na zewnątrz wiązkę promieniowania. Bomba kobaltowa oraz cezowa jest stosowana w lecznictwie do zwalczania chorób nowotworowych oraz wykrywania uszkodzeń kości, a także w defektoskopii i do sterylizacji żywności. Promieniotwórcze izotopy wodoru, węgla i fosforu używa się do badań biologiczno-chemicznych. Metody radiometryczne umożliwiają śledzenie wędrówki izotopów w organizmach, dzięki czemu lepiej można poznać i zrozumieć metabolizm. W ten sposób stwierdzono np.: gromadzenie się fluoru w zębach oraz prześledzono procesy trawienne. Ważne biologicznie związki znakuje się wprowadzając do nich atomy promieniotwórcze, podaje organizmom i śledzi ich losy w przemianach metabolicznych.

GOSPODARKA, PRZEMYSŁ, TECHNIKA
Pierwiastki promieniotwórcze są wykorzystywane do wielu innych procesów, np.: konserwacji żywności (utrwalenie i ograniczenie strat podczas przechowywania), poszukiwania źródeł wody, wykrywania i usuwania zanieczyszczeń środowiska naturalnego, barwienia szkła, tkanin, kamieni, produkcji szkła, oczyszczania gazów, konstruowania czujników wykrywających dym, a poza tym sieć telefonii komórkowej oparta jest na pierwiastkach promieniotwórczych (dlatego ciągle toczą się spory między uczonymi czy telefony komórkowe są przyczyną bezpłodności i chorób mózgu). Innym zastosowaniem pierwiastków promieniotwórczych, a także radioizotopów jest defektoskopia. Polega ona na wykrywaniu uszkodzeń na różnych przedmiotach i urządzeniach. Ciało pokrywa się pierwiastkiem promieniotwórczym, który pod wpływem promieniowania zaczyna świecić, następnie ściera się go, a pozostaje jedynie w rysach i uszkodzeniach na powierzchni ciała. Jeśli zaś uszkodzenie znajduje się wewnątrz, ciało napromieniowuje się, zaś uszkodzenia pochłaniają promieniowanie jonizującej inaczej niż materiał, w czego rezultacie na radiogramie (kliszy fotograficznej) znajdują się odpowiednie przebarwienia. Defektoskopię stosuje się w hutach i fabrykach, metalurgii, a także w przemyśle stoczniowym, lotniczym, maszynowym i chemicznym. Stosuje się takie izotopy jak: Co, Cs, Ir, Tm i Eu.

ZAGROŻENIA
Wykorzystywanie pierwiastków promieniotwórczych wiąże się z wieloma niebezpieczeństwami. Największą katastrofą jądrową była awaria reaktorów atomowych w Czarnobylu. Zbyt duża dawka promieniowania powoduje nowotwory i mutacje. Blisko poligonów atomowych i terenów awarii elektrowni atomowych rodzą się dzieci z wrodzonymi wadami lub chorujące na nowotwór krwi – białaczkę. Odpowiednio duże dawki są letalne. Prowadzą do tzw. choroby popromiennej, która objawia się:
-nudnościami
-biegunką
-odwodnieniem
-zaburzeniami równowagi elektrolitowej
-porażeniem układu nerwowego
-śmiercią

Przypadki choroby popromiennej są częste na terenie Hiroszimy i Nagasaki, na które to miasta w 1945 roku Amerykanie zrzucili bomby atomowe. Broń jądrowa i termojądrowa jest jednym z niechlubnych wynalazków człowieka. W przypadku tej pierwszej dochodzi do rozszczepienia jąder uranu i plutonu, czemu towarzyszy wyemitowanie ogromnej energii oraz wybuch, zaś w termojądrowej dochodzi do syntezy wodoru, deuteru i trytu.

Wartość i przydatność gleby zależy od jej zasobności żyzności i urodzajności.. Zasobnością gleby określa się zawartość w niej składników mineralnych (makro- i mikroelementów) oraz organicznych w różnym stopniu rozkładu. Zasobność gleby zależy od składu mineralogicznego tworzywa gleby, ilości i jakości związków próchniczych, właściwości sorpcyjnych, odczynu gleby i innych. Zasobność gleb może być wynikiem procesów glebotwórczych (naturalna) lub może być wytworzona przez człowieka (sztuczna). Rozróżnić można również zasobność ogólną (całkowita ilość składników) oraz zasobność w składniki przyswajalne (bezpośrednio dostępne roślinom).
Żyzność gleby jest to potencjalna zdolność przekazywania roślinom rosnącym na niej niezbędnych składników pokarmowych: wody i powietrza. Żyzność gleby zależy od zasobności, budowy profilu oraz biochemicznych i biofizycznych właściwości całej gleby i poszczególnych jej poziomów genetycznych.
Natomiast najogólniej pod pojęciem urodzajności rozumieć należy zdolność gleb do zaspokojenia wszystkich potrzeb życiowych roślin, co umożliwia uzyskanie dużych plonów w danych warunkach przyrodniczych i ekonomicznych.
Gleba przydatna musi być wolna od związków trujących, szkodliwych mikroorganizmów, szkodników chwastów. Taki stan może być osiągnięty jedynie przy wysokim poziomie kultury roli. Wielkość plonu roślin na niej występujących zależy poza tym od warunków klimatycznych, agrotechniki i właściwości gleb takich jak: właściwości wodne, cieplne i powietrzne. W glebach zachodzi nieustannie rozkład skał i minerałów oraz tworzenie się różnych substancji. Składniki mineralne i organiczne, rozwór glebowy i powietrze oddziaływają na siebie, przy tym zachodzi ciągła wymiana masy i energii. Procesy te decydują o zmienności poziomu urodzajności gleb.
Im gleba jest bardziej wartościowa tym jej produkcyjność wzrasta. Produkcyjnością gleby określa ilość lub wartość plonu z określonej jednostki powierzchni. Jest to przede wszystkim pojęcie ekonomiczne.
Podstawowym czynnikiem wpływającym na wartość i przydatność gleby jest jej zasobność w składniki odżywcze, mineralne. Zasobność ocenia się na podstawie zawartości łatwo przyswajalnych azotu, fosforu, potasu i magnezu w glebie, przy uwzględnieniu odczynu. Na podstawie zasobności gleby w dostępny dla roślin potas, fosfor i magnez oraz odczyn gleby można poznać potrzeby nawozowe gleby i zaspokajać je zwiększając tym samym urodzajność gleb. Poza tymi składnikami ważne są również inne makroelementy (siarka, węgiel i wiele innych) oraz mikroelementy (bor, miedź, mangan, molibden i inne); które w większości gleb znajdują się w zadowalającej ilości. Niemniej jednak w niektórych glebach występuje brak któregoś składnika, co wywołuje chorobę roślin lub obniżenie plonów; np. brak łatwo przyswajalnej miedzi w glebach torfowych uniemożliwia wykształcenia się ziarna roślin uprawnych.
Kolejnym czynnikiem warunkującym cechy gleby jest niewątpliwie woda. Ma bardzo duży wpływ na dynamikę i aktualny poziom urodzajności gleby, stanowi, bowiem najważniejszy czynnik współdziałający we wszystkich procesach zachodzących w glebie. Jej właśnie przypada wielka rola w wietrzeniu i tworzeniu się gleby, jak również w dynamice składników i właściwości gleb już ukształtowanych. Woda decyduje o kierunku i nasileniu przebiegu procesów biochemicznych związanych z życiem mikroorganizmów, oraz działalnością świata zwierząt i roślin wyższych, jak również o zawartości powietrza w glebie.
Istotnym czynnikiem, który w dzisiejszych czasach przeważa kształtując nasze gleby jest chemiczną degradację gleb Powodują ją pierwiastki chemiczne wprowadzone z różnych źródeł zanieczyszczenia (główne źródło stanowią przemysłowe emisje gazów i pyłów). Pierwiastki anionowe, jak: azot, siarka, fluor i bor – nie są zatrzymywane w glebach. Przemieszczane w głąb gleb wraz z roztworem powodują jednak ich zakwaszenie. Degradację gleb tymi pierwiastkami można określić na podstawie stopnia zakwaszenia gleb i zmian związanych z tym procesem. Jak już wspomniano wcześniej, w pokrywie glebowej Polski duży udział stanowią gleby bardzo lekkie a gleby lekkie, z natury swojej są kwaśne. Ich pierwotne zakwaszenie było efektem działania naturalnych procesów glebotwórczych. W ostatnich dziesięcioleciach proces zakwaszenia gleb ulega dużemu nasileniu. Na użytkach rolnych zostało to w części spowodowane wzrostem dawek nawozów mineralnych, z których część stanowi sole kwasów. Największy jednak wpływ na zakwaszenie gleb mają gazowe zanieczyszczenia powietrza dwutlenkiem siarki i tlenkami azotu, docierające do szaty roślinnej, gleb i wód w postaci kwaśnych deszczów i tzw. suchego opadu. Średnio na hektar opada rocznie około 200 kg dwutlenku siarki. Efektem tego jest postępujący z dużym nasileniem proces zakwaszania gleb. Ostatnie badania wykazują, że 60% użytków rolnych (61% gruntów ornych i 52% użytków zielonych) ma odczyn kwaśny. Gleby o odczynie bardzo kwaśnym, uznać należy za chemicznie zdegradowane. Zakwaszenie przyśpiesza wiele procesów, których następstwem jest zubożenie gleb w jony zasadowe (wapń, magnez i potas) oraz uwolnienie składników szkodliwych dla roślin (glin, mangan), a także wzrost mobilności i dostępności dla roślin metali ciężkich. Przeciwdziałanie zakwaszeniu gleb polega na ich systematycznym wapnowaniu (w praktyce co 4 lata). Trzeba tu zaznaczyć, że w latach osiemdziesiątych dla celów wapnowania gleb zużywano rocznie 2,5–3 mln ton nawozów wapniowych (w przeliczeniu na CaO). Prowadzone jednocześnie badania kwasowości gleb wykazały, że w tym samym czasie odczyn gleb nie uległ zmianie. Oznacza to, że taka ilość wapna wymywana jest każdego roku z gleb do wód gruntowych i powierzchniowych. A zatem, aby utrzymać na obecnym poziomie wartość gleb uprawnych Polski, niezbędne jest systematyczne wapnowanie użytków rolnych odpowiednio wysokimi dawkami (średnio 200 kg CaO/ha/rok).

Kwas octowy, kwas etanowy, kwas metanokarboksylowy (CH3-COOH), oznaczany w krajach EWG jako środek konserwujący E260.

Właściwości:
Czysty kwas octowy jest bezbarwną, żrącą cieczą o temperaturze topnienia 16,6°C. Wrze w temperaturze 118,1°C.100% kwas octowy jest bardzo higroskopijny (pochłania wilgoć z powietrza), zaś proces rozpuszczania się w nim wody ma charakter silnie endotermiczny. Powoduje to, że po otwarciu butelki z takim kwasem w wilgotnym pomieszczeniu zaczyna on pochłaniać wilgoć z powietrza, co skutkuje jego zauważalnym ochłodzeniem i szronieniem się ścianek butelki. W skrajnych przypadkach, jeśli w pomieszczeniu jest bardzo wilgotno, a otwór butelki jest szeroki, stężony kwas octowy potrafi nawet zamarznąć po otwarciu. Wszystko to powoduje, że stężony kwas octowy jest czasami nazywany kwasem octowym lodowatym.
Stosunkowo wysoka temperatura wrzenia, a także efekty endotermiczne przy rozcieńczaniu wynikają z silnych wiązań wodorowych występujących między cząsteczkami kwasu. Wiązania wodorowe tworzone przez kwas octowy są na tyle silne, że obserwowano ich występowanie także w fazie gazowej. Jak każdy kwas karboksylowy, kwas octowy ulega dysocjacji i dobrze przewodzi prąd elektryczny, jednak jest kwasem słabym (pKa=4,76). Z metalami tworzy sole, a z alkoholami – estry; obie te grupy związków nazywane są octanami.
Otrzymywanie: W laboratorium można go otrzymać przez utlenianie etanolu lub aldehydu octowego, hydrolizę estrów kwasu octowego, bezwodnika octowego lub chlorku acetylu.W przemyśle otrzymywany jest przez karbonylowanie metanolu (proces Monsanto, Acetica i inne), bezpośrednie utlenianie butanu lub niskooktanowych benzyn i utlenianie aldehydu octowego. Fermentacja octowa etanolu otrzymywanego z fermentacji alkoholowej cukrów jest źródłem spożywczego kwasu octowego (ocet, winegar).

Zastosowanie:
Synteza organiczna, do produkcji sztucznego jedwabiu, leków (aspiryna), niepalnej taśmy filmowej i esencji octowej, kwasu chlorooctowego, octanów, karboksymetylocelulozy, octany celulozy, w technice grzewczej do usuwania kamienia kotłowego, w postaci kilkuprocentowego roztworu jako ocet spożywczy do konserwacji żywności, jako składnik roztworów buforowych i wiele innych. Bardzo duże ilości kwasu octowego używane są jako rozpuszczalnik w rafinacji kwasu tereftalowego, używanego do wielkotonażowej produkcji poli(tereftalanu etylenu) (butelki PET).

Zastosowanie :
Do produkcji mas plastycznych w syntezach organicznych, w garbarstwie, w przemyśle włókienniczym, farmaceutycznym, fotograficznym, do konserwacji preparatów anatomicznych, kleju, żelatyny, do dezynfekcji.

Biochemiczne działanie na ustrój :
Formaldehyd jest wchłaniany głównie poprzez układ oddechowy w postaci par, a także przez przewód pokarmowy. Działanie denaturujące uniemożliwia wchłanianie większych ilości przez skórę. Naskórek pokrywa się suchym strupem, paznokcie staja się łamliwe. Potliwość się zmniejsza w skutek zniszczenia gruczołów potowych w wygarbowanym naskórku.. U ludzi uczulonych może dojść do stanów zapalnych skóry. Pary i roztwór formaldehydu działają silnie drażniąco na błony śluzowe, prowadząc po dłuższym czasie do nieżytów górnych dróg oddechowych i spojówek oczu. Wystąpić też mogą obrzęki powiek, a po dłuższym czasie martwica gałki ocznej. Doustnie przyjęty formaldehyd powoduje silne podrażnienie błon śluzowych przewodu pokarmowego, a po wchłonięciu uszkodzenie serca, OUN (ośrodkowego układu nerwowego, śpiączka toksyczna, uszkodzenie wątroby i nerek.
BHP, zapobieganie, leczenie :
Wszelkie prace z formaldehydem należy wykonywać pod wyciągiem i w pomieszczeniu dobrze wentylowanym. Butle z formaliną powinny być dobrze zakorkowane. W przypadku oblania skóry formaliną należy te miejsca przemyć 2% roztworem NaHCO3. Przy pochłonięciu par stosować inhalację powietrzną. W razie zaburzeń oddechu podać tlen oraz środki nasercowe.

Alkohole towarzyszą człowiekowi od czasów starożytnych. Z alkoholem zetknął się praktycznie każdy. Nie każdy jednak wie czym jest alkohol, jak powstaje, jak działa na organizm?

Alkohole to związki chemiczne pochodne od węglowodorów. Jest wiele odmian alkoholi, Najbardziej znane to:
- alkohol metylowy (metanol, spirytus drzewny)
- alkohol etylowy (etanol)
- gliceryna (propanotriol)

Najważniejszym przedstawicielem alkoholi jest powszechnie znany i spożywany ETANOL o wzorze: C2H5OH.
Zarówno etanol, jak i metanol są bezbarwnymi cieczami o prawie takim samym, charakterystycznym zapachu i słodkawym, piekącym smaku. Oba alkohole rozpuszczają się w wodzie bez ograniczeń (czyli mieszają się z wodą w każdym stosunku). Uniwersalny papierek wskaźnikowy (i lakmusowy) nie zmienia barwy pod wpływem alkoholu. Etanol nie ulega więc dysocjacji jonowej. Nie przewodzi też prądu elektrycznego. Krzepnie w temperaturze -114, a wrze w 78 stopniach.

Etanol jest substancją łatwopalną, spala się nikłym niebieskim płomieniem. Produktami spalania są dwutlenek węgla (CO2) i woda (H2O).

Alkohol etylowy jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem wielu substancji, które słabo rozpuszczają się w wodzie. Przykładem może być jod, praktycznie w wodzie nierozpuszczalny, ale dobrze rozpuszczalny w etanolu. Jodyna używana do dezynfekcji ran i leczenia różnych chorób skóry jest 3-procentowym roztworem jodu w alkoholu etylowym. Wiele leków stosuje się w formie roztworu alkoholowego. Ponadto alkohol etylowy służy do uzyskania różnych ekstraktów owocowych i ziołowych. Podstawowy środek dezynfekcyjny tzw. spirytus salicylowy, to 2-procentowy roztwór kwasu salicylowego w 70-procentowym etanolu.

Alkohol metylowy

Alkohol metylowy to najprostszy z alkoholi. Jest cieczą bezbarwną, palną o charakterystycznym zapachu, rozpuszczalna w wodzie oraz jest to SILNA TRUCIZNA. 8-10 gram powoduje ślepotę, większa ilość – śmierć. Wzór sumaryczny tego alkoholu to CH3 OH . Alkohol ten znalazł zastosowanie w przemyśle barwników, do produkcji formaliny, tworzyw sztucznych, włókien syntetycznych, w przemyśle farmaceutycznym oraz jako rozpuszczalnik farb i lakierów. Alkohol metylowy jest często kradziony i sprzedawany na różnego
rodzaju bazarach jako alkohol etylowy co jest przejawem ludzkiej nie odpowiedzialności i głupoty.

Gliceryna, glicerol, propanotriol-1,2,3

Gliceryna, zwana też najprostszym alkoholem trójwodorotlenowym (CH2OHCHOHCH2OH), glicerol, propanotriol-1,2,3) to gęsta, oleista, bezbarwna ciecz o słodkim smaku, bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie (w każdym stosunku) i alkoholu, nierozpuszczalna w eterze (C2H5-O-C2H5) i w chloroformie (CHCl3). W odróżnieniu od metanolu i etanolu jest związkiem nietoksycznym. Temperatura wrzenia wynosi 290stC. Glicerynę otrzymuje się przemysłowo z propylenu (propen, CH3-CH=CH2, alken, bezbarwny, bezwonny, palny gaz, rozpuszczalny w alkoholu i eterze, temperatura wrzenia 47,8oC, jest surowcem używanym do otrzymywania wielu związków organicznych, m.in. alkoholu izopropylowego, gliceryny, izopropylobenzenu, polipropylenu).

Glikol etylenowy

Glikol (etylenowy), (etano-1,2-diol, C2H4(OH)2) – organiczny związek chemiczny – alkohol polihydroksylowy (diol) o słodkim smaku (cukrol).

W przemyśle otrzymywany jest w wyniku przyłączenia wody do tlenku etylenu. W laboratorium można go także otrzymać przez reakcję etenu z tlenkiem osmu(VIII) i następnie hydrolizę otrzymanego produktu pośredniego za pomocą wodorosiarczynu sodu w wodzie lub przez utlenianie etenu zimnym roztworem nadmanganianu potasu.

Glikol etylenowy reaguje z aktywnym metalem, sodem, tworząc etanodiolan sodu.

Glikol etylenowy stosowany jest w płynach niezamarzających do chłodnic samochodowych, jako rozpuszczalnik, do produkcji żywic poliestrowych, włókien syntetycznych, rozpuszczalników, plastyfikatorów oraz do produkcji materiałów wybuchowych.

Alkohol propargilowy

Alkohol propargilowy (Prop-2-yn-1-ol) związek organiczny z grupy alkoholi z trzema atomami węgla w cząsteczce zawierającymi wiązanie potrójne o wzorze HC≡C-CH2-OH. Jest to najprostszy alkohol z potrójnym wiazaniem. Związek ten otrzymuje się podczas polimeryzacji acetylenu z formaldehydem. Alkohol propargilowy ulega charakterystycznym reakcjom zarówno grupy alkoholowej jak i wiązania potrójnego. Jeśli acetylenowy atom wodoru zostanie podstawiony metalem, to tworzą się wówczas trudno rozpuszczalne w wodzie, wybuchowe sole.

Alkohol allilowy

Alkohol allilowy (2-propen-1-ol lub prop-2-en-1-ol) – najprostrzy alkohol nienasycony o wzorze: C3H5OH, CH2=CHCH2OH, pierwszy z szeregu homologicznego alkenoli, powstaje w reakcji gliceryny z kwasem szczawiowym. Toksyczna ciecz o zapachu musztardy, stosowana w produkcji gliceryny i akroleiny.

Alkohol butylowy

Alkohol butylowy lub inaczej butanol to alkohol zawierający 4 atomy węgla o wzorze C4H9OH. Jest przede wszystkim używany jako rozpuszczalnik lub produkt przejściowy w reakcjach chemicznych, rozważa się jego stosowanie jako paliwa. Istnieją cztery izomery butanolu.

Butanol jest stosowany jako rozpuszczalnik w procesach chemicznych oraz włókiennictwie. Pełni także rolę produktu posedniego w reakcjach chemicznych. Jest również używany jako rozpuszczalnik do farb, składnik lekierów, olejów hydraulicznych oraz płynów hamulcowych. Na bazie butanolu produkowane są niektóre perfumy. Sole butanolu używane są jako produkt pośredni w reakcjach chemicznych.

Butanol może być wykorzystany jako paliwo dla silników wewnętrznego spalania. Jest bardziej zbliżony do benzyny niż etanol. Kiedy produkowany jest biomasy nazywany jest biobutanolem.

Od lat 50-tych butanol produkowany jest przede wszystkim z paliw kopalnych. Może być produkowany także w drodze fermetacji z biomasy, z udziałem bakterii Clostridium acetobutylicum (do lat 50-tych była to główna metoda produkcji butanolu). W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat odkryto także inne bakterie zdolne do produkcji butanolu.

Alkoholizm jest to uzależnienie od napojów wysoko- i niskoprocentowych,
jest to np. wino, wódka, piwo, szampan. Alkoholizm jest problemem społecznym na całym świecie. Alkohol zabija więcej ludzi na świecie niż wszystkie inne narkotyki (wyłączając nikotynę) razem wzięte. Napoje alkoholowe wpływają na procesy zachodzące w mózgu, powodują zmiany myśli, uczuć i zachowań. Alkohol prowadzi do wielu chorób oraz niszy wiele narządów przede wszystkim wątrobę i mózg, ponieważ alkohol etylowy jak i metylowy ścina białko, a nasz mózg zbudowany jest z białka. Ludzie pod wpływem alkoholu powodują wiele wypadków samochodowych i to najczęściej tragicznych. Alkohol przyczynia się również do rozpadu rodzin i związków jak i do przemocy w rodzinie. To są dowody na to, że etanol jest wielkim wrogiem dla nas, dla naszego organizmu. Ale jest on nam także bardzo potrzebny w życiu codziennym, z czego niektórzy nie zdają sobie nawet sprawy. Stwierdzono bowiem, że picie niewielkich ilości napojów alkoholowych rozszerza naczynia krwionośne, dzięki czemu krew może szybciej krążyć w naszym organizmie, również zwiększa się ilość tzw. dobrego cholesterolu we krwi, co działa przeciw miażdżycowo. Takie przeciw miażdżycowe działanie przypisuje się przede wszystkim czerwonemu winu. Chyba każdemu znane jest piwo, które ma silne właściwości moczopędne, dlatego lekarze zalecają je pacjentom, którzy mają skłonność do tworzenia się piasku i kamieni w nerkach.

Widzimy, że alkohole mają negatywny jak i pozytywny wpływ na nasze życie. W niektórych sytuacjach są nam potrzebne pozytywnie, a w niektórych mogą zaszkodzić wywołując uszczerbek na zdrowiu jak i doprowadzić do śmierci. Wynika z tego, że jeśli będziemy wykorzystywać każdy z alkoholi w dobry sposób to będzie to nasz przyjaciel, a jeśli nie to wróg. Czyli alkohol będzie dla nas taki jakim go stworzymy.

Produkt o nazwie masa celulozowa (pulpa) jest podstawowym materiałem, z którego wytwarza się papier. Pulpę otrzymuje się z wielu rodzajów drzewa – miękkiego i twardego – między innymi ze świerku, sosny, eukaliptusa, topoli, brzozy czy kasztanu. Także włókna różnego rodzaju innych roślin mogą być również użyte do jej produkcji.
Najtańsza jest pulpa otrzymywana mechanicznie, poprzez mielenie pni w specjalnych rozdrabniarkach i mieszanie otrzymanego miału z wodą. Papier uzyskany z tego rodzaju pulpy jest stosunkowo słaby i używa się go głównie do produkcji artykułów jednorazowego użytku, np. gazet.
Lepsze gatunki papieru wytwarza się z pulpy uzyskanej chemicznie. Otrzymuje się ją z pociętych na drobne fragmenty pni, poprzez zanurzenie ich w roztworze chemicznym i podgrzewanie pod ciśnieniem. Papier wytwarzany z pulpy chemicznej służy do produkcji książek, broszur, kolorowych magazynów, a także wytrzymałych opakowań papierowych. W celu usunięcia wszelkich zanieczyszczeń, pulpę płucze się i filtruje. Jeżeli produktem docelowym ma być biały papier, poddaje się ją także procesowi wybielania. Nadaje się jej potem formę arkuszy, które następnie suszy się, nawija na bele i dostarcza do papierni. Tam maszyna o nazwie warnik rozdrabnia je i miesza z wodą. Jeżeli proces ten jest ciągły, to nie wymaga on pośredniej fazy suszenia.
Na tym etapie pulpa, zawierająca drewniane włókna i wodę, nosi nazwę masy papierniczej. Można do niej dodać także papier pochodzący z makulatury, po uprzednim usunięciu z niego farby drukarskiej.
Wielkość i giętkość włókien – odpowiednia dla rodzaju produkowanego papieru – uzyskiwana jest w takich maszynach jak gniotowniki i rozwłókniacze. Do masy dodaje się następnie inne substancje, nadające jej pożądane cechy.
Papier, który będzie służył do pisania podlega impregnacji, najczęściej przy pomocy różnego rodzaju żywic. Ma to zapobiegać „ rozlewaniu się „ atramentu na stronie i w efekcie nieczytelności pisma. Papier przeznaczony do druku nie wymaga tak starannej impregnacji, co wynika z faktu, że farba drukarska, w przeciwieństwie do atramentu nie zawiera wody.
Barwienie papieru odbywa się przy użyciu różnych barwników lub pigmentów, takich jak sproszkowana glina. Glinka porcelanowa ( kaolin) powoduje, że papier staje się biały i nie przepuszcza światła.
Najbardziej rozpowszechnioną metodą uzyskiwania papieru jest proces Fourdriniera. W procesie tym masa papiernicza trafia do wlewu, z którego dostaje się na wykonaną z drutu lub plastyku ruchomą taśmę zwaną sitem. Sito może mieć do 9 metrów szerokości i poruszać się z prędkością do 1000 m/min. Od tempa, z jakim masa jest przekazywana z wlewu na sito, zależy grubość i waga produkowanego papieru. W czasie, kiedy masa znajduje się na ruchomej taśmie, część zawartej w niej wody zostaje odprowadzona przez dziury sita. Włókna masy zaczynają ponownie łączyć się i powstaje coś, co nazywa się wstęgą. Zanim wstęga opuści sito, dalsza część wody zostaje odessana z jej spodu. Można wtedy – przy pomocy wałka z odpowiednim szablonem – wtłoczyć w strukturę włókien wstęgi znak wodny.
Wstęga jest następnie przekazywana na ruchomą filcową taśmę i przeprowadzona przez serię ciężkich walców, które wyciskają z niej kolejną partię wody i wzmacniają więzy między włóknami. Wstęga, która jest już na tyle mocna, że można ją przekazać dalej bez pomocy taśmy, zostaje przepuszczona przez system podgrzewanych parą metalowych wałków. W ten sposób zostaje odparowana reszta pozostałej w niej wody. Wysuszony papier zostaje następnie poddany działaniu staranie wypolerowanych żelaznych walców, które wygładzają jego powierzchnię. W zależności od celu przeznaczenia papieru, stosuje się wiele różnych metod wykończeniowych. Papier stosowany w wysokiej jakości czasopismach jest pokrywany cieniutką warstwą białego pigmentu.
Może to być glinka porcelanowa lub biel satynowa – mieszanka tlenku glinu i siarczanu wapnia. Kazeina ( białko znajdujące się w mleku ) lub polioctan winylu wiążą papier z pigmentem, który wypełniając drobne otwory, znajdujące się na powierzchni papieru, nadaje jej gładki, lśniący wygląd.
Niektóre gatunki papieru czy tektury poddaje się specjalnym procesom, by stały się wodoodporne. Zanurza się je w roztopionym wosku parafinowym, następnie za pomocą wałków usuwa jego nadmiar i przy użyciu zimnej wody utwardza uzyskaną warstwę ochronną. Jeżeli taki papier bądź tektura ma być pokryta nadrukami, należy je wykonać przedtem, ponieważ warstwa ta nie wchłania farby drukarskiej.
Inna metoda polega na pokryciu warstwą wosku parafinowego tylko jednej strony papieru. Następnie, dzięki podgrzewaniu drugiej strony, wosk topi się i wnika we włókna papieru, który zaimpregnowany w ten sposób, nadaje się później do druku.
Większość papieru wytwarza się z drzewa pochodzącego z lasów Ameryki Południowej, Skandynawii, Federacji Rosyjskiej, Japonii i Niemiec. Niewielka ilość produkowana jest ze słomy lub pewnych gatunków traw, takich na przykład jak ostnica.
W wielu rozwiniętych krajach wprowadza się metody produkcji masy celulozowej, wykorzystujące lokalnie dostępne surowe. Na przykład kraje produkujące trzcinę cukrową mogą użyć wytłoczyn pochodzących z produkcji cukru i w ten sposób uniezależnić się od importu.
Na miejsce wyciętych do produkcji papieru lasów zwykle sadzi się nowe, jednak na to by wyrósł las potrzeba przynajmniej 50 lat. W ostatnich latach ludzie zaczęli zwracać więcej uwagi na konieczność ograniczenia wyrębu lasów. Z tego powodu znacznie zwiększyło się wykorzystanie makulatury, jako surowca do produkcji pulpy. Od dawna makulatura była wykorzystywana do produkcji tektury i niskiej jakości papieru. W latach 60. stało się możliwe otrzymywanie szerszej gamy jakościowej papieru, przy użyciu makulatury jako surowca wtórnego. Czynnikiem decydującym było tu rozwinięcie technologii usuwającej druk, co pozwoliło na uzyskanie z makulatury pulpy czystszej i bardziej nadającej się do użytku. Papier w całości wykonany z surowców wtórnych jest stosunkowo słaby, tak więc dodaje się do produkcji trochę świeżej pulpy, żeby nowe włókna nadały mu odpowiedniej wytrzymałości.
Papiery charakteryzują się składem włóknistym, gramaturą, przeznaczeniem, rodzajem powierzchni i barwą. Zasadniczo rozróżnia się dwie grupy papierów: papiery bezdrzewne (nie zawierające ścieru drzewnego) i papiery drzewne (zawierające ścier drzewny). W zależności od składu włóknistego (rodzaju i zawartości podstawowych surowców) papiery dzieli się na 10 klas (pierwsza klasa odpowiada najwyższej jakości papieru, klasa dziesiąta – najniższej). W zależności od gramatury papiery dzieli się na: bibułkę (do 25 g/m2), papier właściwy (25-160 g/m2), karton (160-315 g/m2) oraz tekturę (powyżej 315 g/m2). W zależności od przeznaczenia papiery dzieli się na grupy (np. papier drukowy, przemysłowo-techniczny, elektrotechniczny, pakowy) oraz rodzaje (zależnie od szczególnej przydatności), np.: papier drukowy gazetowy, elektrotechniczny, do oklejania blach. Ze względu na rodzaj powierzchni rozróżnia się papiery: szorstki, jednostronnie lub dwustronnie gładki, matowy, satynowany, żeberkowany, marszczony, prążkowany, karbowany, tłoczony i in. Papiery mogą być również uszlachetniane przez powlekanie (np. kredowanie, gumowanie, parafinowanie), nasycanie (np. olejem, parafiną), laminowanie (np. papier na opakowania) lub drukowanie (np. tapety).

W zbiorniku usuwającym druk, do „papki” uzyskanej z makulatury dodaje się mydła i powietrza. Farba przylega do mydła i razem z nim wydostaje się na wierzch, skąd zostaje odprowadzona ze zbiornika.

Brystol wykonany jest z kilku warstw włókien. W większości wypadków powstaje on przy użyciu cylindrycznej matrycy, a nie taśmy, jak w procesie Fourdriniera.

Diagram ten pokazuje, w uproszczony sposób, proces zamiany (zarówno chemicznej jak i mechanicznej) drewna w pulpę. W tym przypadku produkcja pulpy i papieru odbywa się osobno, dlatego pulpa uzyskuje formę arkuszy, celem przetransportowania jej do papierni, gdzie jest przerabiana w procesie Fourdriniera na papier.

Literatura: Świat wiedzy – Nauka i technika – Drewno i papier.

1.Jak zbudowana jest materia?
Materia ma budowę ziarnistą i składa się z maleńkich cząsteczek będących w ciągłym ruchu.
2.Co to jest atom?
Atom jest najmniejszą cząstką pierwiastka. Atom składa się z jądra i elektronów. Jądro zawiera nukleony, czyli protony i neutrony.
4.Co to jest masa atomowa?
Masa atomu wyrażona w atomowych jednostkach masy (u)
5.Co to jest masa cząsteczkowa?
Masa cząsteczki wyrażona w atomowych jednostkach masy (u)
6.Co to jest atomowa jednostka masy?
Jest to 1/12 masy atomu węgla.
7.O czym mówi prawo zachowania masy?
Łączna masa substratów biorąca udział w danej reakcji chemicznej jest równa łącznej masie powstałych wyniku tej reakcji produktów.
8.O czym mówi prawo stałości składu związku chemicznego?
Stosunek mas składników w związku chemicznym jest wielkością stałą.
9.Jak zbudowany jest atom pierwiastka?
Atom składa się jądra i elektronów. Jądro atomowe zawiera protony i neutrony.
10.Co to są i jakie mają cechy cząstki wchodzące w skład atomów?
Protony – cząstki podstawowe, składniki jadra atomowego o ładunku dodatnim (+)
Neutrony – czastki podstawowe, składniki jadra atomowego o ładunku neutralnym (brak ładunku) (0)
Elektrony – czastki podstawowe poruszające się wokół jadra atomowego o ładunku ujemnym (-)
11.Co to jest liczba atomowa (Z)?
Liczba protonów w jądrze atomowym
12.Co to jest liczba masowa (A)?
Liczba protonów neutronów w jądrze atomowym
13.Co to są izotopy?
Są to atomy tego samego pierwiastka różniące się liczbą neutronów w jądrze.
14.Jakie znaczenie mają izotopy?
W lecznictwie , przemyśle, medycynie.Jako przykład możemy podać czujniki dymu, potrafią ujawnić każde zmiany w narządach .Izotopy w dziedzinie geologii są bardzo ważne. Wykorzystuje się wtedy czas połowicznego rozpadu.
15.Co to jest układ okresowy i jakich informacji dostarcza?
Pierwiastki występujące w przyrodzie i otrzymane sztucznie, uporządkowane według wzrastającej liczby atomowej. Położenie pierwiastka w układzie okresowym i znajomość liczby atomowej pierwiastka pozwala na uzyskanie szeregu informacji o pierwiastku i jego związkach.
16.O czym mówi prawo okresowości?
Właściwości fizyczne i chemiczne pierwiastków, uporządkowanych zgodnie z wzrastającą liczba atomowa (Z), powtarzają się okresowo.
17. W jaki sposób atomy łączą się ze sobą, dając cząsteczki?
Atomu łącza się za pomocą wiązań chemicznych, które powstają dzięki oddziałowywaniom elektronów walencyjnych.
18.Jakie znasz rodzaje wiązań chemicznych?
Wiązania chemiczne to wiązania kowalencyjne (atomowe) miedzy atomami tego samego pierwiastka o duzej elektro ujemnosci powyzej(2)Polega na powstaniu wspolnej pary elektronowej.
Wiązania kowalencyjne spolaryzowane-powstaje miedzy pierwiastkami o dużej elektroujemności ale nieznacznie różniącej się polega na tworzeniu wspólnej pary elektronowej przesuniętej w kierunku pierwiastka bardziej elektroujemnego. Powstała cząsteczka ma budowie biegunowej i wiązania jonowe powstaje miedzy pierwiastkami o dużej różnicy elektroujemności(1,7).Polega na tym ze pierwiastki o niskiej elektroujemności oddają elektron pierwiastku o wysokiej elektroujemności. Powstają cząsteczki obdarzone ładunkiem elektrycznym Cząsteczki obdarzone ładunkiem elektronowym to jony
- jon dodatni to kation+
- jon ujemny to anion-
oddziaływanie miedzy dodatnim kationem a ujemnym anionem nazywamy wiązaniem jonowym.
18.Co to jest wartościowość?
Liczba wiązań, za których pomocą atomy łączą się ze sobą, lub ładunek jonu.
19.Co to są wzory sumaryczne i strukturalne związków chemicznych?
Wzór sumaryczny – wzór uwzględniający tylko rodzaj i liczbę atomów,
Wzór strukturalny (kreskowy)- wzór uwzględniający rodzaj, liczb€ atomów oraz liczb€ wiązań chemicznych.
20.Co to jest równanie reakcji chemicznej?
Zapis przebiegu reakcji za pomocą symboli pierwiastków pierwiastków wzorów związków chemicznych.