Хімія навколо нас

Посудні вироби виробляють видуванням або пресуванням. Видування, у свою

чергу, буває ма ¬ шинним і ручним. Спосіб вироблення, природно, відбивається

на якості посуду. Складні за формою та художні вироби виготовляють

тільки ручним способом. Пресовані  вироби легко відрізняються від  видутих 

характерними дрібними нерівностями на поверх ¬ ності, в тому числі і на

внутрішньої. На видутих виробах  вони відсутні.

 

 

Мила і миючі засоби

 

Мило було відомо людині до нової  ери літочислення. Вчені не

розпорядженні інформації про початок  приготування ¬ лення мила в арабських  країнах і 

Китаї. Найперша письмова згадка про мило в європейських країнах

зустрічається у римського письменника  і вченого Плінія Старшого (23-79 рр..). У 

трактаті «Природна істо ¬ рія» (у 37 томах), який, по суті, був 

енциклопедії ¬ педіей природно-наукових знань античності, Пліній писав про способи

виготовлення мила омиленням жирів. Мало того, він писав про твердий  і м'якому 

милі, отри ¬ чаєм з використанням  соди і поташу відповідно. Раніше для 

прання одягу використовували  луг, отри ¬ чающие від обробки  золи водою.

Швидше за все це було до того, як стало відомо, що зола від спалювання

палива рослинного походження містить  по ¬ таш.

Незважаючи на те що в кінці епохи  середньовіччя в різних країнах  існувала

досить розвинена миловарна  промисловість, хімічна сутність процесів,

звичайно, була не ясна. Лише на рубежі XVIII і XIX ст. була з'ясована хімічна

природа жирів та внесена ясність  в реакцію їх омив ¬ вання. У 1779 р. шведський 

хімік Шеєле показав, що при взаємодії  оливкової олії з оксидом свинцю і 

водою утворюється солодке і розчинне у воді речовина. Вирішальний крок на шляху

вивчення хімічних ¬ ської природи  жирів був зроблений французскім  хі ¬ ком Шеврелем. Він 

відкрив стеаринову, пальмітіно ¬  ву і олеїнову кислоти, як продукти розкладання 

жирів при їх омиленні водою і лугами. Солодке речовину, отриману Шеєле,

було Шеврелем названо гліцерином. Сорок років по тому Бертло встановив  приро ¬ ду

гліцерину і пояснив хімічну  будову жирів. Гліцерин - трьохатомний спирт.

Жири - складні ефіри гліцерину (гліцериди) важких одноосновних карбонових

кислот, переважно пальмітинової  СНз (СН2) 14СООН

, Стеаринової СН3 (СН2) 16COOH і

оле ¬ інів СН3 (СН2) 7СН = СН (СН2)

7СООН. Їх формулу і реакцію  гідролізу можна описати наступним 

про ¬ разом:

CH2OOCR1 R1COONa CH2OH

| |

CHOOCR2 + 3NaOH → R2COONa + СНОН

| |

CH2OOCR3 R3COONa CH2OH

жир солі глиця-

кислот рин 

До складу різних жирів входить  у різних співвідно ¬ шеніях пальмітинова,

стеаринова, олеїнова і інші кислоти. У рослинних (рідких) жирах 

переважають ненасичені кислоти (що містять Етиленові зв'язку), а в тварин

(Твердих) - граничні кислоти, тобто  не містять подвійних зв'язків. 

Потреби у твердих тваринних  жирах більші, ніж в рослинних. Тому

рідкі рослинні жири переводять у  тверді ката ¬ літичної гидрогенизацией.

У цьому процесі залишки неграничних кислот у глицеридах перетворюються

(При ¬ з'єднанням водню) в  залишки граничних кислот. Наприклад, 

 

 

 

Саме так отримують кулінарні  жири, олія для обсмажування, салатна  масло, а 

також жири, що йдуть на виробництво  маргарину. Гідровані жири називаються ¬ ють

саломасламі (сало з масла).

Якщо спробувати дати визначення, то києм можна назвати очищення

забрудненої поверхні рідиною, що містить  миючий речовина або систему 

миючих речовин. В якості рідини в побуті виковують глав ¬ ним чином воду.

Хороша миюча система повинна  виконувати подвійну функцію: видаляти забруднення 

з очі ¬ ться поверхні і переводити його у водний розчин. Значить, миючий

засіб також має володіти подвій ¬ ною функцією: здатністю 

взаємодіяти з забруд ¬ вальним речовиною і переводити його у воду або

водний розчин. Отже, молекула миючого  речовини повинна мати

гідрофобну і гідрофільну частини. Фобос по-грецьки означає страх, боязнь.

Значить, гідрофобність означає  боїться, уникає воду. Філе - по-грецьки

- Люблю, а гідрофільність - лю  ¬ бящій, що утримує воду. Гідрофобна  частина 

молеку ¬ ли миючого речовини має здатність взаємодіяти ¬  діяти з 

поверхнею гідрофобного забруднюючих ¬ ного речовини. Гідрофільна частина  миючого 

речовини взаємодіє з водою, проникає у воду і захоплює із собою частку

забруднюючої речовини, приєднаний ¬ ву до гідрофобному кінця.

У виробництві мила давно використовують каніфоль, яку отримують при переробці 

живиці хвойних дерев. Каніфоль складається з суміші смоляних кислот, що містять

в ланцюга близько 20 вуглецевих атомів. У ре ¬ цептуру господарського мила зазвичай

вводять 12-15% каніфолі від маси жирних кислот, а в рецептуру туалет ¬  них мив -

не більше 10%. Запровадження каніфолі у великих кількостях робить мило

м'яким і липким.

Процес виробництва мила складається  з хімічної і механічної стадій. На

першій стадії (варіння мила) одержують  водний розчин солей натрію (рідше  калію)

жирних кислот або їх замінників (нафтенових, смоли ¬ них). На другій стадії

проводять механічну обра ¬ лення цих солей - охолодження, сушіння, змішування з

різними добавками, обробку та упаковку.

Варіння мила закінчують обробкою мильного роз ¬ злодія (мильного клею) надлишком 

луги (NaOH) або розчином NaCl. У результаті цього на

поверхню розчину спливає концентрований шар мила, на ¬ зване ядром.

Отримане таким чином мило називаються  ¬ ють ядровим, а процес его  виділення з 

розчину - отсолкой або висолювання. При висолювання происхо ¬  дит підвищення

концентрації мила і його очищення від білкових, фарбувальних і механічних домішок -

так по ¬ лучает господарське мило.

Особливе місце серед наповнювачів займає сапонін, одержуваний вилуговуванням

деяких рослин і перш за все мильного кореня. Він добре розчиняється в 

воді і його розчини сильно піняться. Тому сапонін використовують для поліпшення

піноутворення і примі ¬ ють  для дорогих сортів мив.

Крім використання мила як миючого  ¬ ства воно широко застосовується

при обробці тканин, в про ¬  виробництві косметичних засобів, для виготовлення

полі ¬ ровочной складів та водоемульсійних фарб. Є і не настільки

невинне його застосування. Алюмінієве мило (алюмінієві солі суміші жирних і 

нафтенових кислот) застосовують у  США для отримання деяких видів  напалму -

самовоспламеняющегося складу, викорис  ¬ товується в вогнеметах і запальних

авіабомба. Саме слово напалм походить від початкових складів нафтеновой і 

пальмітинової кислот. Склад напалму  досить простий - це бензин,

загущений алюм ¬ вим милом.

В даний час хімічна промисловість  ви ¬ пускає велика кількість

різних синтетичних миючих засобів (пральних порошків). Найбільше 

практичне значення мають сполуки, що містять насичену углеводородную

ланцюг з 10-15 атомів вуглецю, так  чи інакше пов'язану з сульфатної або 

сульфонатной групою, наприклад 

Виробництво синтетичних миючих засобів засновано на дешевій сировинній базі,

а точніше на продуктах переробки  нафти і газу. Вони, як правило, не утворюють 

малорозчинних у воді солей кальцію  і магнію.

Отже, багато хто з синтетичних  миючих засобів однаково добре миють

як у м'якій, так і в жорсткій воді. Деякі засоби придатні навіть для 

прання в морській воді. Синтетичні миючі засоби діють не тільки в 

гарячій воді, як це характерно для  господарського милаа, а й у воді при 

порівняно низьких температурах, що важливо при пранні тканин з

штучних волокон. Нарешті, концентрація синтетичних ¬ них миючих речовин 

навіть у м'якій воді може бути набагато нижче, ніж мила, отриманого з жирів.

Синте ¬ тичні миючі засоби звичайно представляють доволь ¬ но складну 

композицію, оскільки в них входять роз ¬ особисті добавки: оптичні

відбілювачі, хімічні відбілювачі, ферменти, піноутворювачі,

пом'якшувачі.

 

 

Хімічні засоби гігієни та косметики 

 

Слово гігієна походить від грец. гігієнос, що означає цілющий ¬  ний,

приносить здоров'я, а косметика - від грец., що означає мистецтво прикрашати.

Одним із шляхів профілактики карієсу  є очищення зубів і полоскання

ротової порожнини після прийому  їжі. Це призводить до запобігання освіти

м'якого нальоту і зубного  каменю.

Важко сказати, коли люди почали чистити зуби, але є відомості, що

одним з найдавніших препаратів для чищення зубів була тютюнова зола.

Найважливішим засобом догляду  за зубами є зуб ¬ ні пасти. Вони мають меншу 

истирающим спосіб ¬ ність в  порівнянні з порошками, більш зручні в примі ¬ нення

і характеризуються більш високою  ефективністю. Зубні пасти - це

багатокомпонентні склади. Вони поділяються  на гігієнічні та лікувально-

профілакти ¬ гічні. Перші надають  тільки очищає і осве ¬ лишнього дію,

а другі, крім того, служать для про ¬ филактика захворювань і сприяють

лікуванню зубів та порожнини рота.

Основні компоненти зубної пасти наступні: абра ¬ зівние, сполучні, загусники,

піноутворюючі. Абра ¬ зівние речовини забезпечують механічну очистку  зу ¬ ба від

нальотів і його полірування. Як абразивів найчастіше застосовують хімічно 

обложена крейда СаСО3. Встановлено, що компоненти зубної

пасти спо ¬ собни впливати на мінеральну складову зуба і, зокрема, на

емаль. Тому як абразивів стали  застосовувати фосфати кальцію: СаНРО

4, Са3 (РО4) 2, Са2

Р2О7, а також малорозчинний полімерний мета-фосфат

натрію (NaРОз). Крім того, в якості абразив ¬ них розривів у різних сортах

паст застосовують оксид і гідроксид  алюмінію, діоксид кремнію, силікат  цирконію, а 

також деякі органічні полімерні речовини, наприклад метилметакрилат

натрію. На практиці часто використовують не одне абразивну речовину, а їх суміш.

Із синтетичних ве ¬ вин широке застосування знайшли похідні клетчат  ¬ ки

(Бавовняної і деревної) - натрийкарбоксиметилцеллюлоза, оксіетілірованние

етиловий і метиловий ефіри  целюлози або просто етиловий і метиловий  ефіри 

целюлози.

Боротьбу з карієсом за допомогою  лікувально-профілактичні ¬ них  зубних паст ведуть за двома 

напрямками: 1) ук ¬ репленія мінеральної тканини зуба; 2) попередження

утворення зубного нальоту. Перше  досягається введе ¬ ням в  пасти сполук

фтору: монофторфосфата натрію, формулу  якого умовно можна записати у  вигляді 

подвійної солі NaF ∙ NaPO3, а також фториду нат ¬ рія

NaF і фториду олова (II) SnF2. Існують дві точки

зору на вплив фторидних іонів  на зміцнення емалі зуба. 1. Іони F

переводять гідроксідапатіт емалі  САВН (РО4) з в менш

розчинний в кислотах ФТО-Рапату Ca5F (PO4) з. 2.

У результаті обмінної реакції в  пасті утворюється CaF2,

який адсорбується на гідроксідапатіте і оберігає його від впливу

кислот. Відомо також, що фторидним  з'єднання спо ¬ собствует придушення

життєдіяльності бактерій, ви ¬ ють  освіту в порожнині рота органічних

киць ¬ лот. В даний час  в антікаріесние пастах стали широко використовувати

ферменти, а іноді в них вводять  антибіотики.

Дезодоранти і озоновий «щит» планети.

Дезодоранти - це кошти, що усувають неприємний запах поту. На чому грунтується 

їх дію? Піт виділяється особливими залозами, розташованими в шкірі на

глибині 1-3 мм. У здорових людей  на 98-99% він складається з води. З потім з 

організму виводяться продукти метаболізму: сечовина, сечова доіслота, ам ¬ міак,

деякі амінокислоти, жирні кислоти, холе ¬ стерини, у невеликій кількості 

білки, стероїдні гормони ¬ ни та ін З мінеральних компонентів у складі поту

входять іони натрію, кальцію, магнію, міді, марганцю, заліза, а також хлоридні

і іодідним аніони. Неприємний ¬ ний  запах поту пов'язаний з бактеріальним  розщепленням

його складових або з окисленням їх киснем повітря. Дезодоранти

(Косметичні засоби від поту) бувають двох типів. Одні гальмують  розкладання 

виводь ¬ мих з потом продуктів  метаболізму шляхом інактивації  мікроорганізмів або 

запобіганням окиснення продуктів  потовиділення. Дія другої групи

дезодоранти ¬ рантів засноване  на частковому придушенні процесів потовиділення. Такі

кошти називають антіперспіранамі. Цими властивостями володіють солі алюмінію,

цин ¬ ка, цирконію, свинцю, хрому, заліза, вісмуту, а також формальдегід,

таніни, етиловий спирт. На практиці з  солей як антіперспіранов частіше 

всього викорис ¬ товують  сполуки алюмінію. Перераховані речовини взаємодіють з 

компонентами поту, утворюючи нерозчинні сполуки, які закривають канали

потових залоз і тим самим  зменшують потовиділення. В обидва сто ¬ дезодорантів

вводять ароматизатори.

Концентрація озону в атмосфері  залежить від вмісту оксидів азоту  та

фторхлорметанов. Оксиди азоту постійно присутні в низьких концентраціях  у 

результаті фотохімічного взаємодії  азоту і кисню. Оксид азоту (II)

руйнує озон, а оксид азоту (IV) пов'язує атомарний кисень в

відповідності з рівняннями

О3 + NO → NO2 + О2

NO2 + O → NO + О2

Оз + О → 2О2

Таким чином, оксиди азоту відіграють роль каталізаторів в розкладанні  озону.