Цікавинки, пов'язані з металами

Цікаві факти про метали

Метали стали застосовуватися людьми ще в глибоку давнину. Весь час процес їх отримання удосконалювався, з’являлися корисні сплави різних металів. Розглянемо цікаві факти про метали.

У стародавні часи при переплавки срібла норвезькі плавильники часто отримували отруєння. Вони пояснювали це підступами злого духа, якого звали Кобольд. Насправді виною всьому були отруйні оксиди миш’яку, що виділялися при випалюванні кобальтових мінералів.

Німецьких шахтарів у стародавні часи долав дух на ім’я Нікель, заважав їм витягати мідь з руди, дуже схожою на мідну. Пізніше, у XVIII столітті, навчилися з цієї руди виділяти метал. Його назвали ім’ям міфічного духа — нікелем.

Протягом століть найдорожчим металом вважали золото. Довгий час алхіміки не припиняли спроб виробляти золото з різних компонентів. Удача посміхнулася дослідникам в 1941 році. Для цього американцям Бейнбріджа, Шерру і Андерсену довелося піддати бомбардуванню швидкими нейтронами атоми ртуті. На жаль, отримане золото виявилося радіоактивним.

Говорячи про цікаві факти про метали, слід зазначити, що людство за всю свою історію видобуло 165 тисяч тонн золота. Цікаво, що половину цього золота отримали в ПАР. Якщо все добуте золото відлити в один злиток у вигляді куба, зі стороною в 20 метрів.

З усіх приладів, що прикрашали обідній стіл Наполеона III, найдорожчі були виготовлені з нового і рідкісного в ті часи металу — алюмінію. На урочистих обідах ці столові прилади подавалися лише імператору і його найбільш почесним гостям. Іншим учасникам бенкету залишалося задовольнятися приладами зі звичного золота і срібла.

Морська вода містить в розчиненому стані всю таблицю Менделєєва, присутні там уран і золото. Сучасні технології дозволяють добувати в промислових масштабах з морської води всього чотири корисної речовини — прісну воду, кухонну сіль, магній і бром.

У астрофізиці існує поняття металічність, що характеризує відносну концентрацію елементів важче гелію в складі галактик і зірок. Металічність показує вік зоряної системи. Найперші зірки в своєму складі практично не мали металів. З кожним наступним поколінням зірок концентрація металів у них зростала.

З усієї кількості титану, що добувається у світі, в машинобудуванні використовується не більше 7%. Для виробництва паперу йде 13% титану, на випуск пластиків — 20%, на виробництво фарби — 60%.

Оксид алюмінію, що представляє собою тонку захисну плівку на його поверхні, легко руйнується ртуттю. Без цієї плівки алюміній на повітрі швидко окислюється. Тому ртуть заборонено перевозити в літаках — при її розливі у фюзеляжі повітряного судна може утворитися отвір.

Слово платина з іспанської мови перекладається як «серебрішко». Таким словом конкістадори висловили свою зневагу до цього металу. Пояснюється це підвищеною тугоплавкістю платини, тому вона оцінювалася вдвічі нижче срібла. Зараз ціна платини на світових ринках перевищує ціну срібла майже в 100 разів.

Предмети, виготовлені з такого металу як мідь, а також з її сплавів, не можуть створювати іскри. Ця властивість міді застосовується у виробництві інструментів для проведення вогненебезпечних робіт.

У Японії, що піддається частим землетрусам, мідь застосовують для виробництва газових трубопроводів, які відрізняються високою сейсмостійкістю.

Ще одна цікава властивість міді була виявлена в ході дослідження водойм, в яких мешкають коропи. Виявляється, у воді, що не містить мідь, розвивається грибок, який згубно впливає на розвиток коропів, а у воді, яка містить мідь, коропи добре ростуть і розмножуються.

Мідь є і в організмі людини, але вона регулярно виводиться, і тому ми потребуємо своєрідного щоденного дозаправлення 2мг міді.

З усіх металів, які не містять домішки, самий твердий — хром. З суміші металів виготовляється всім відома нержавіюча сталь, її високі антикорозійні властивості обумовлені великим вмістом хрому і тонкою плівкою з нерозчинних окислів, які і перешкоджають взаємодії сталі і навколишнього середовища. Саме тому промислові підприємства виробляють з цього знаменитого сплаву нержавіючі труби, що застосовуються в багатьох галузях промисловості. Але щоб зробити ковані перила достатньо буде і простого металу, з якого майстри змайструють справжній шедевр.

Найтугоплавкіший метал — вольфрам, він закипає при температурі в 5900 градусів, а починає плавитися при 3380 градусах.

Самий легкоплавкий метал — ртуть, другий після неї — галій, він менш токсичний, і є одним з небагатьох металів, які розширюються при затвердінні.

Найменш небезпечним для екології є вісмут. З нього можна навіть робити дріб для рушниці, на заміну токсичного свинцю.

Метал, який не вступає в реакцію з кислотами і кислотними сумішами, називається іридій.

Найбільший самородок платини важить 7,860 кг і називається «Уральський гігант». Відомо, що раніше платину вважали підробкою срібла і для боротьби з фальшивомонетниками топили в океані

Хімія в житті людини. Харчова промисловість

Хімія в харчовій промисловості або харчові добавки - це не винахід нашого високотехнологічного століття. Сіль, сода, прянощі відомі людям з незапам'ятних часів. Але справжній розквіт їх використання почався все-таки в ХХ столітті - столітті харчової хімії. На добавки були покладені великі надії. І вони виправдали очікування повною мірою. З їх допомогою вдалося створити великий асортимент апетитних, стійких до псування і при цьому менш трудомістких у виробництві продуктів. Завоювавши визнання, «поліпшувачі» були поставлені на конвеєр. Ковбаси стали ніжно-рожевими, йогурти свіжофруктовими, а кекси пишно-нечерствими. «Молодість» і привабливість продуктів забезпечили саме добавки, які використовують як барвники, емульгатори, ущільнювачі, згущувачі, желеутворювачі, глазуровувачі, підсилювачі смаку і запаху, консерванти...

Їх наявність в обов'язковому порядку вказується на упаковці в переліку інгредієнтів і позначається літерою «Е» (початкова буква в слові «Europe» (Європа). Лякатися їх присутності не треба, більшість найменувань при правильному дотриманні рецептури шкоди здоров'ю не несе, виключення становлять лише ті , які в окремих людей можуть викликати індивідуальну непереносимість.

Далі за буквою йде число. Воно дозволяє орієнтуватися в різноманітті добавок, будучи, відповідно до Єдиної європейської класифікації, кодом конкретної речовини. Наприклад, Е152 - абсолютно нешкідливе активоване вугілля, Е1404 - крохмаль, а Е500 - сода.

Кодами Е100-Е182 позначають барвники, що підсилюють або відновлюють колір продукту. Кодами Е200-Е299 - консерванти, які підвищують строк зберігання продуктів за рахунок захисту їх від мікробів, грибків і бактеріофагів. У цю ж групу включені хімічні стерилізуючі добавки, які використовуються при дозріванні вин, а також дезінфікуючі речовини. Е300-Е399 - антиокислювачі, що захищають продукти від окислювання, наприклад від прогоркания жирів і зміни кольору нарізаних овочів і фруктів. Е400-Е499 - стабілізатори, згущувачі, емульгатори, призначення яких - зберігати задану консистенцію продукту, а також підвищувати його в'язкість. Е500-Е599 - регулятори pH і речовини проти злежування. Е600-Е699 - ароматизатори, що підсилюють смак і аромат продукту. Е900-Е999 - антифламінги (піногасники), Е1000-Е1521 - все інше, а саме - глазуровувачі, роздільники, герметики, поліпшувачі борошна і хліба, текстуратори, пакувальні гази, підсолоджувачі. Харчових добавок під номерами Е700-Е899 поки не існує, ці коди зарезервовані для нових речовин, поява яких не за горами.

Серпень 2006 року ознаменувався відразу двома сенсаціями. На Міжнародному конгресі мікологів, що проходив в австралійському місті Каїрнсі, доктор Марта Танівакі з Бразильського інституту харчових технологій повідомила, що їй вдалося розкрити таємницю кави. Її неповторний смак зумовлений діяльністю грибків, що потрапляють в кавові зерна під час їхнього росту. При цьому, яким буде грибок і наскільки він розвинеться, залежить від природних умов області, в якій вирощена кава. Саме тому різні сорти напою, що бадьорить так сильно, відрізняються один від одного. У цього відкриття, на думку вчених, велике майбутнє, адже якщо навчитися культивувати грибки, можна додати новий смак не тільки каві, а якщо піти далі, то і вині, і сиру.

Насичення ж продуктів особливими живильними речовинами, що практикується в останні десятиліття в розвинених країнах, дозволило практично повністю ліквідувати хвороби, пов'язані з нестачею того чи іншого елемента. Так пішли в минуле хейлоз, ангулярний стоматит, глосит, себорейний дерматит, кон'юнктивіт і кератит, пов'язані з недоліком вітаміну В₂, рибофлавіну (барвник Е101, що надає продуктам гарний жовтий колір); цинга, обумовлена дефіцитом вітаміну С, аскорбінової кислоти (антиоксидант Е300); недокрів'я, причиною якого є нестача вітаміну Е, токоферолу (антиоксидант Е306). Логічно припустити, що в майбутньому досить буде випити спеціальний вітаміномінеральний коктейль або прийняти відповідну таблетку, і проблеми з харчуванням будуть вирішені.

Хімія в житті людини. Медицина

Сьогодні хімія допомагає медицині у боротьбі з хворобами, але обєднання зусиль цих двох напрямків людської діяльності і наук відбулися не одразу. Ці науки пройшли довгий і складний шлях розвитку, перш ніж їм вдалося досягти успіху у вирішенні загальних задач. Хімія робила перші невпевнені кроки, коли медики вже мали у своєму розпорядженні цілий арсенал відомостей і спостережень і часто досить успішно справлялися з хворобами.

В період середньовіччя алхіміки неодноразово робили спроби втрутитися в медицину і часто лікар, і хімік сполучалися в одній особі. Однак алхімічні теорії не могли принести користі практичній медицині, тому що вони ґрунтувалися не на досвіді, а на упереджених і помилкових твердженнях і, як правило, вели до помилок. Випадкові успіхи хіміків і використання народного досвіду все-таки допомагали медикам, і контакти між ними і хіміками ніколи не переривалися.

У XIX ст. прогрес теоретичної хімії, великі відкриття М. В. Ломоносова, А. Лавуазьє, Д.І. Менделєєва, досягнення в області біології, стимульовані створенням мікроскопа (Левенгук, XVII ст.), розвиток клітинної теорії і бактеріології тісно зблизили дороги хімії і медицини і сприяли появі плідних ідей. Блискучим вираженням нових ідей виявилося створення методу дезінфекції. Хіміки знайшли речовини, здатні знищувати в навколишньому середовищі невидимих і лютих ворогів організму - мікробів, що викликають нагноєння ран, загальне зараження крові, різні інфекційні захворювання. При цьому мова йшла не про спеціальний підбір речовин, що діють саме на даний вид мікроорганізмів, а про дезинфікуючий вплив, що губить усі мікроби. Поступово були закладені основи гігієни - області, у якій шляхи хімії і медицини зійшлися з великою користю для людства.

Список переможених хвороб довгий час залишався дуже невеликим, і гострі інфекції продовжували загрожувати людині. Однак лікарі дослідним шляхом знайшли ще один шлях боротьби з ними - створення імунітету (несприйнятливості до хвороби за допомогою введення в організм спеціальних сироваток, отриманих із тканин тварин, які перенесли захворювання). Так вдавалося боротися з віспою, дифтерією, сказом, так і зараз справляються з поліомієлітом, холерою, правцем, укусами змій і т.п. Але вчені довгий час не могли пояснити, як саме і чому виникає імунітет. Тільки в наші дні вдалося небагато підняти завісу над хімічними таємницями імунітету - тільки підняти, не більше! Це одна з важких і багатообіцяючих задач хімії найближчого майбутнього.

Хімія розробила багато хімічних препаратів, які дозволяють здужувати хворих та зменшувати їхній біль.

З раннього дитинства нам знайомий зубний біль і такі ліки, як аспірин, анальгін, пірамідон (амідопірин). Ці сполуки відносяться до групи ненаркотичних анальгетиків: вони не мають седативну і снодійливу дію, не викликають ейфорії (як наркотики), до них не розвивається звикання.

За хімічною структурою їх можна розділити на похідні саліцилової кислоти (аспірин, саліцилат натрію й ін.) і піразолона (амідопирин, антипірин, анальгін, бутадіон).
Усі ці речовини характеризуються трьома типами дій: анальгізуючою (знеболюючою), протизапальною і жарознижуючою.

Снодійливі засоби пригнічуючи впливають на передачу порушення в головному мозку. По механізму впливу на центральну нервову систему їх відносять до наркотичних речовин. Невеликі дози снодійливих засобів діють заспокійливо, середні - викликають сон, великі - наркотичну дію. Бувають препарати тривалої дії (барбітал, фенобарбітал), середньої тривалості (нітразепам, барбаміл) і короткої дії (ноксирон, гексабарбітал).

Механізм сну під впливом снодійливих засобів відрізняється від природного, що характеризується чергуванням періодів «повільного» і «швидкого» (до 25% загальної тривалості) сну. Більшість снодійливих укорочує тривалість швидкого сну.

Значна кількість снодійливих відноситься до похідних барбітурової кислоти. Сама кислота снотворної дії не робить. Навіть невеликі дози барбітуратів сповільнюють звичайні швидкості рухових і психічних реакцій людини на зовнішні роздратування.

Усі ми за своє життя не раз і не два перехворіли такими інфекційними захворюваннями, як грип ст ангіна. Попередити ці й інші інфекційні хвороби можна за допомогою антисептиків і дезинфікуючих засобів, знищивши мікроби на підступах до організму. Організму в боротьбі з проникаючими в нього хвороботворними мікроорганізмами допомагають хіміотерапевтичні засоби, що володіють антибактеріальною, противірусною, протигрибковою і іншою дією.

До антибактеріальних хіміотерапевтичних засобів у першу чергу відносяться сульфаніламідні препарати й антибіотики. Сульфаніламіди — перші антибактеріальні засоби, використані в боротьбі з такими хворобами, як ангіна, пневмонія, дифтерія, різні шлунково-кишкові захворювання (дизентерія й ін.). Вони ефективні в боротьбі і з пневмококами, менінгококами, гонококами.

Хімія в житті людини. Хімічна промисловість

Велику роль відіграє хімія в сучасній промисловості. Хімічна і нафтохімічна промисловість є найважливішими галузями, без яких неможливе функціонування економіки. Серед важливих продуктів слід назвати кислоти, луги, солі, мінеральні добрива, розчинники, мастила, пластмаси, каучуки і гуми, синтетичні волокна і багато іншого. Сьогодні хімічна промисловість випускає кілька десятків тисяч найменувань продукції.

Винятково важливе значення мають хімічні продукти і процеси в енергетиці, в якій використовується енергія хімічних реакцій. З енергетичною метою використовують багато продуктів переробки нафти (бензин, гас, мазут), кам’яне і буре вугілля, сланці, торф. У зв’язку зі зменшенням природних запасів нафти виробляють синтетичне паливо шляхом хімічної переробки різної природної сировини і відходів виробництва.

Розвиток багатьох галузей промисловості пов’язаний з хімією. Металургія, машинобудування, транспорт, промисловість будівельних матеріалів, електроніка, легка, харчова промисловість — ось неповний перелік галузей економіки, де широко використовуються хімічні продукти й процеси. У багатьох галузях застосовують хімічні методи, наприклад каталіз (прискорення процесів), хімічну обробку металів, захист металів від корозії. Значну роль відіграє хімія в розвитку фармацевтичної промисловості. Основну частину всіх лікарських препаратів одержують синтетичним шляхом.

Винятково велике значення має хімія в сільському господарстві, де використовують мінеральні добрива, засоби захисту рослин від шкідників, регулятори росту рослин, хімічні добавки і консерванти до кормів для тварин та інші продукти. Застосування хімічних методів у сільському господарстві привело до виникнення низки суміжних наук, наприклад агрохімії й біотехнології, досягнення яких за наших часів широко застосовуються у виробництві сільськогосподарської продукції.

Хімічна промисловість виробляє продукцію, використовуючи хімічні методи переробки сировини й матеріалів. У її галузевій структурі виділяють дві великі групи галузей: основна (неорганічна) хімія і промисловість органічного синтезу.

Групу основної хімії утворює гірничо-хімічна промисловість, що займається видобутком хімічної сировини, та власне основна хімія, що виробляє мінеральні добрива (азотні, калійні, фосфатні), сірчану кислоту, соду тощо. До групи галузей промисловості органічного синтезу входять: хімія органічного синтезу (виробництво органічних напівфабрикатів — етилену, ацетилену, бензолу, етилового спирту, оцтової кислоти та ін.); виробництво полімерів (синтетичних смол, каучуку, пластмас, хімічних волокон); переробка полімерів (виробництво виробів із пластмас, шин, гумотехнічних виробів).

Крім основних великих груп, виділяють групу інших галузей хімічної промисловості: лакофарбова, фотохімічна промисловість, виробництво хімреактивів та ін.

Хімічна промисловість за часткою виробленої продукції й зайнятих у промисловості значно поступається машинобудуванню, але є однією з тих галузей, що забезпечують науково-технічний прогрес.

Хімія в житті людини. Вступ

Важко переоцінити важливість хімії у повсякденному житті, адже вона постійно нас оточує і супроводжує.  Щодня ми чистимо зуби пастою, використовуємо парфуми, бачимо багато вихлопних газів з авто, миємо руки милом, а голову- шампунем, промиваємо рани перекиснем водню, готуємо їжу на газових комфорках. Всі ці дії пов'язує зв'язок із використанням продуктів хімії, знань про неї. Хоч хімія порівняно нещодавно була відкрита, її значення поміж інших природничих наук не менше. Хімічна галузь виробляє безліч продукції, без якої дійсно не легко обійтись. В наступних дописах я буду розповідати про цю продукцію та її застосування.

Хімія в житті людини. Побутова хімія

Нині побутова хімія — це самостійна галузь промисловості Щороку у світі виробляється майже 30 млн. т товарів побутової хімії. Це мийні, чистячі, дезінфікуючі засоби, засоби догляду за меблями й підлогою, для боротьби з комахами і захисту рослин, засоби для вибілювання, підкрохмалювання, підсинювання, різноманітні фарби, клеї, автокосметика тощо.

У побуті широкого застосування набули мийні засоби. Річ у тім, що чиста вода добре видаляє із забрудненої поверхні лише розчинні в ній речовини. Часточки нерозчинних речовин, але які змочуються водою, можна видалити за рахунок механічного впливу. Якщо ж речовини не змочуються водою і до того ж мають підвищену в'язкість, то практично їх не можна видалити водою. Це стосується жирових забруднень, воску, стеарину, олії, різних органічних речовин тощо У таких випадках застосовується мило, а ще краще— синтетичні мийні засоби, що належать до групи поверхнево-активних речовин.

Залежно від призначення до складу СМЗ входять різні лужні добавки: силікат натрію, сода, фосфати натрію, які полегшують процес прання бавовняних і льняних тканин, капрону. Але ці СМЗ не можна застосовувати для прання виробів із вовни і лавсану, оскільки вони поступово руйнуються під впливом лужного середовища. Для таких виробів застосовують СМЗ, які створюють у воді нейтральну реакцію.

Під час прання виробів, які мають забруднення біологічного походження, наприклад плями крові, використовують СМЗ, що містять ферменти. Але слід пам'ятати, що не можна прати у дуже гарячій воді, оскільки ферменти за температур, понад 40 °С руйнуються.

Для чищення посуду, раковин у мийні засоби часто вводять тверді інертні речовини — абразиви, які полегшують механічне руйнування твердих забруднень.

Способи застосування СМЗ та інших препаратів зазначаються на упаковках, їх слід додержуватися, тоді використання товарів побутової хімії буде цілком безпечним.

Хімічна промисловість випускає великий асортимент них клеїв. Міцність зчеплення клею відносно склеюваних поверхонь визначається силами міжмолекулярної взаємодії (електростатичними силами) або хімічними силами, які ведуть до утворення хімічного зв'язку.

Пропоную переглянути відеоролик, присвячений побутовій хімії, де можна побачити більше інформації стосовно теми. Його можна переглянути за посиланням: http://youtu.be/zN2zu2pipa4.