ورزیدن با مواد شیمیایی و پلیپلاستها
در گذشته شیمی را «جادوی سیاه» میپنداشتند، در حالی که امروز در هر گام با آن روبهرو میشویم، حتی در خانه. میدانیم که با «گاو سیاه» یا دیگر مواد شوینده بهراحتی میتوانیم لباسها را بشوییم. برای بسیاری نیز روشن است که تترااتیلسرب عدد اکتان بنزین را بالا میبرد. البته این دانستهها کسی را شیمیدان نمیکند. اما برای اینکه اندکی چنین شویم، با مبانی شیمی آشنا شویم:
مادهای که بتوان آن را با روشهای فیزیکی ساده (جداسازی، الککردن، آهنربا و غیره) به مواد دیگری با خواص متفاوت تفکیک کرد، مخلوط نامیده میشود. آن مادهٔ کاملاً همگنی که نتوان آن را با چنین روشهای سادهای به اجزایی با خواص متفاوت تجزیه کرد، ترکیب نام دارد.
ترکیبات از مولکولهایی ساخته شدهاند که از عناصر، و این عناصر با پیوندهای شیمیایی معینی به هم متصلاند. این پیوندها اجازهٔ بریدن سادهٔ آنها را نمیدهند. تخریب و گسستنِ این پیوندها نیروهای بیشتر و مداخلهٔ شیمیایی میطلبد. در این حالت، مولکولها به اتمهای سازنده تجزیه میشوند. مدتها چنین میپنداشتند که اتمها دیگر قابل تقسیم نیستند. در قرن ما، فرضیهٔ پیشین تأیید شد که اتمها از ذرات بنیادی کوچکتری تشکیل شدهاند که هم از نظر اندازه و هم از نظر بار الکتریکی با یکدیگر تفاوت دارند. بنیادیترین ذرات، پروتونِ دارای بار مثبت، نوترونِ خنثی و الکترونِ منفی هستند.
در تمام ترکیباتِ 92 عنصر طبیعی، فقط 15 تا 20 عنصر مشارکت دارند.
وزن اتمهای عناصر را به این ترتیب اندازه میگیریم که آنها را با اتم هیدروژن، سبکترین عنصر، مقایسه میکنیم تا ببینیم چند برابر از آن سنگینترند (طبق تعریف جدید، نسبت به 1/12 اتم کربن).
هیچیک از عناصر نمیتواند با عنصر دیگری بهصورت دلخواه، در هر مقدار دلخواه، ترکیب شود. امکان پیوند شیمیایی اتم هیدروژن را بهصورت یکظرفیتی در نظر میگیریم. بنابراین اتم هیدروژن یکظرفیتی است. اتمی که با یک اتم هیدروژن ترکیب میشود نیز یکظرفیتی است. اگر عنصری دو، سه، چهار و … اتم هیدروژن را پیوند دهد، آن عنصر دوظرفیتی، سهظرفیتی، چهارظرفیتی و … است. هشتظرفیتی بودن، بیشترین ظرفیت ممکنِ یک عنصر است. با این حال، عناصری با چند ظرفیت وجود دارند؛ آنها دارای ظرفیت متغیر هستند.
گروههای اصلی ترکیبات عبارتاند از ترکیبات معدنی و آلی. در ترکیبات آلی، کربن وجود دارد، در حالی که در ترکیبات معدنی ـ با استثناهای نادر ـ کربن وجود ندارد.
علت وجود تعداد زیاد ترکیبات آلی در امکان پیوند متقابل اتمهای کربن، یعنی در تشکیل زنجیرههای کربنی، نهفته است. (نام ترکیبات آلی از این برداشت پیشین میآید که فقط موجودات زنده میتوانند آنها را تولید کنند.)
اسیدها مواد خطرناک و خورندهای هستند که روی پوست یا در معده زخمهای شدید، شبیه سوختگی، ایجاد میکنند. اسیدها را بهراحتی میتوان با کاغذ لیتموس شناخت، زیرا لیتموس آبی در اسید قرمز میشود. هنگام کار با اسیدها استفاده از عینک محافظ و دستکش لاستیکی ضروری است. اگر با وجود احتیاط، قطرهای اسید روی پوست ما افتاد - نخست باید آن را با پارچه خشک پاک کرد، سپس زیر آب جاری شست و در پایان آثار اسید را با محلول جوششیرین خنثی کرد (شکل 1).
شکل 1
بازها محصولات واکنشی اکسیدهای فلزی با آب هستند. به بازهای محلول در آب که اثر خورنده دارند، قلیا گفته میشود. آنها را بهراحتی میتوان شناخت، زیرا اثرشان باعث آبی شدن لیتموس قرمز میشود. اینها مواد بسیار خورندهای هستند. زخمهای ناشی از آنها به دشواری درمان میشوند، دشوارتر از زخمهای ناشی از اسیدها. مقررات ایمنی و بهداشت کار همانند اسیدهاست. هنگام آسیبدیدگی، پوست باید با اسید رقیق شسته شود (برای مثال اسید استیک).
نمکها از واکنش بازها و اسیدها بهوجود میآیند. آنها پوست را کم یا اصلاً نمیسوزانند. با این حال هنگام کار با نمکها باید با احتیاط رفتار کرد، زیرا برخی از آنها سمی هستند.
مواد شیمیایی در خانهها
این امر مدتهاست شناخته شده است، بهویژه در نگهداری مواد غذایی.
مواد نگهدارنده را میتوان به موارد زیر تقسیم کرد:
1. موادی که همزمان طعم میدهند و کالاها را نگهداری میکنند: شکر، نمک، سرکه، چربی، اسید سیتریک، اسید تارتاریک.
2. مواد برای نابودی میکروارگانیسمها: شوره، اسید گلوتامیک، زاج، شیر آهک، سالیسیل، اسید بنزوئیک و سدیم بنزوات.
3. مواد ژلهای، رنگها و ادویهها.
شکر. با افزودن 55% شکر (شکر =C12H22O11) به محصولی (از آلو، تمشک، زردآلو، گلابی، سیب) بدون افزودن مواد شیمیایی دیگر، آن را بهطور کامل نگهداری کردهایم (مربا/شیرینی). افزودن بیش از 55% شکر توصیه نمیشود، زیرا باعث تبلور شکر میشود. مقدار کمتر از 50% شکر، نگهداری ایجاد نمیکند. هنگام افزودن شکر به مواد غذایی اسیدی، باید فقط کوتاهمدت پخت، زیرا شکر تجزیه میشود.
نمک. نمک خوراکی (سدیم کلرید، NaCl) نیز مزه میدهد و در عین حال نگهدارنده است. خاصیت نگهدارندگی از رطوبتگیری نمک ناشی میشود (رطوبت را جذب میکند). اگر گوشت نمکسود شود، نمک مقدار معینی آب را نهتنها از گوشت، بلکه از باکتریها نیز میبندد و بدینوسیله آنها را از بین میبرد. سایر میکروارگانیسمها نیز نمیتوانند بدون آب زنده بمانند.
شالیتر. (نیترات پتاسیم، KNO3). پودری سفید، کریستالی، شور و تلخ. خنثی است. برای نگهداری 2,5 kg گوشت، 0,5 گرم نیترات پتاسیم را در 100 گرم آب گرم حل میکنیم. گوشت خردشده را با این محلول مرطوب میکنیم. باید به دوز دقیق توجه کرد، زیرا در مقادیر بیشتر، شالیتر پتاسیم بسیار تلخ و سمی است.
اسید گلوتامیک (اسید آمینو–پایرووینیک، اسید آمینو-گلوتاریک، НООС-СН2-СН2–СН(NH)2–СООН) یک اسید آمینه است که تقریباً در همه پروتئینها یافت میشود. برای تهیه کنسانتره انواع سوپها، آشها (Podravka, Knorr و غیره)، و نیز برای نگهداری گوشت به کار میرود. برای 1 kg گوشت، 5 گرم اسید گلوتامیکِ حلشده استفاده میشود.
زاج (سولفات پتاسیم–آلومینیوم، KAl(SO4)2 در حالت خالص برای کنسرو کردن، یعنی برای سفت کردن ساختار میوهها و سبزیهای نرمتر، بهکار میرود تا در جریان کنسرو شدن از هم نپاشند و خراب نشوند. برای 1 kg کیلوگرم میوه یا سبزی، 1,4 گرم زاج استفاده میشود.
شیر آهک. همان اثری را دارد که زاج سفید دارد. 0,5 kg آهک پخته را در 5 لیتر آب حل میکنیم و میگذاریم یک شب بماند، با دقت دکانته میکنیم (حدود 2/3 محلول زلال را میریزیم) و در این شیر آهک [Ca(OH)2] میوه یا سبزی را تا 15-20 m دقیقه خیس میکنیم و در پایان با آب گرم میشوییم.
اسید سیتریک. اسید سیتریک در قلمرو گیاهی بسیار گسترده است. این اسید تقریباً در هر میوهای یافت میشود (اسید اکسى–پروپان–تریکربوکسیلیک، C6H8O7) بلورهای بیبو و بیرنگ اسید سیتریک در آب گرم حل میشوند. برای 1 kg کیلوگرم میوه به 1 تا 2 گرم اسید نیاز است.
اسید تارتاریک. بیرنگ، بیبو (C4H6O6), که نمک پتاسیم آن در شراب یافت میشود. اثر این اسید شبیه اسید سیتریک است.
اسید استیک. مادهای بیرنگ، با بوی تند، بسیار اسیدی و خورنده (СН3СООН). دشمن بزرگ کپک و باکتریهاست. بالاتر از غلظتی معین، باکتریها در محیط اسیدی نمیتوانند زندگی کنند. به همین دلیل، اسید استیک بسیار زیاد برای نگهداری و کنسرو کردن به کار میرود. در فروشگاهها در غلظتهای مختلف (قدرتهای مختلف) یافت میشود. برای 1 kg یک محصول، حدود 2-3 دسیلیتر از محلول 10%-دار اسید استیک کافی است. اسید استیک شمار زیادی از فلزات را از بین میبرد (آهن، آلومینیوم، مس، روی). ترکیبِ حاصل از اسید استیک با مس یا روی سمی است، بنابراین بهعنوان بستهبندی برای اسید استیک فقط ظرفی از شیشه، سرامیک، لعاب، پلاستیک یا چوب میتواند به کار رود.
اسید سالیسیلیک پودری سفید، سوزنیشکل و بلوری، بیبو ( C6H4(OH)COOH ) است. این ماده سمّ سلولی است و باکتریها و اسپورها را نابود میکند. در مقدار بیشتر برای بدن انسان نیز سمی است، بنابراین برای نگهداری در مقادیر کمتر و دقیقاً تعیینشده به کار میرود. برای 1 kg میوه، حداکثر 0,8 گرم افزوده میشود.
اسید بنزوئیک مادهای بلورینِ سفید، ابریشمی، سوزنی یا صفحهای است (Н6С5СООН). باکتریها و هاگها را بهخوبی نابود میکند. در مقادیر بیشتر همچنین برای بدن زیانآور است، ازاینرو به هر 1 kg محصول فقط 0,5 گرم افزوده میشود.
چسبها
شمار زیادی از چسبهای مصنوعی روزبهروز بازار را تسخیر میکنند. با این حال، نام «چسب همهکاره» نباید ما را فریب دهد. این چسبها خوب هستند، اما همهکاره نیستند؛ فقط برای برخی مواد خوب میچسبند و برای برخی دیگر ضعیف.
چند نمونه از مهمترین چسبهایی را که میتوان در بازار داخلی تهیه کرد، همراه با توضیحی درباره اینکه کدام مواد را میتوان با این چسبها بهتر به هم چسباند، ذکر خواهیم کرد.
چسب حیوانی، (استخوانی، چرمی) برای چسباندن کاغذ، چوب، منسوجات، سلوفان، و نیز چسباندن اینها به پوست و شیشه به کار میرود.
Вenzol حلالِ پلیاستایرن، یا بهعبارت دیگر چسب آن است. علاوه بر چسباندنِ متقابلِ صفحات پلیاستایرن، با بنزول، پلکسیگلاس، سلوئید و سلفون نیز به پلیاستایرن میچسبند.
شیشه آبی برای چسباندن شیشه و مواد سخت، مانند باکلیت به همراه منسوجات، کاغذ، فلزات، چینی و سرامیک، یعنی برای چسباندن اینها به یکدیگر بهکار میرود.
کلروفرم حلال، یعنی چسبِ پلکسیگلاس است. پلکسیگلاس را میتوان با کلروفرم به شیشه، سرامیک، چینی، پلیاستیرول و سلولوئید چسباند.
بوروپور لاستیک را به لاستیک، لاستیک را به فلز، چرم، شیشه، چینی، چوب، منسوجات میچسباند. همچنین چرم را به فلز، و ضعیفتر به شیشه و چوب.
چسب «یونیورسال» Oho با موفقیت برای چسباندن شیشه، چینی، چوب، پلیپلاست و فلز بهکار میرود.
ریزوپرن (لاستیک مصنوعی) در درجه نخست برای چسباندن لاستیک و چرم به کار میرود. برای چسباندن لینولئوم، پودولیت، صفحات ویناز، و پارکت روی بتن نیز توصیه میشود.
ساوانول برای چسباندن چرم، لاستیک، التراپاس، موکت، منسوجات، چوب، سالونیت و ورق گالوانیزه به کار میرود.
چسب Neostik un «همهکاره». میتوان از آن برای چسباندن مواد گوناگون؛ چرم، چوب، لاستیک، منسوجات و غیره استفاده کرد.
Drvofix چسبی برای چوب، صفحات چوبی (پنل، نئوپان و مانند آن)، یونولیت به چوب، پارکت روی زیرسازیهای چوبی و مانند اینها است.
Teleol (neopren). چسب برای چسباندن چرم، لاستیک، مواد پلاستیکی، منسوجات، چوب، پوششهای کف PVC و …
Krautoxin (Kunstsoff aus der Tube). چسب دو جزئی که در آن دو جزء نخست با هم مخلوط میشوند و سپس ظرف نیم ساعت مصرف میگردند. فلز، سنگ، شیشه، چینی، پلیپلاستهای گرماپایدار (باکلیت) و غیره را میچسباند.
چسبهای اپوکسی، مانند: ARALDIT (سوئیس)، ЕРON (Shell)، EPILOX (Buna-werke)، EPORESIT (مجارستان)، گاهبهگاه در بازار به شکل پودر، خمیر، میله، امولسیون یافت میشوند. اینها چسبهای بسیار خوبی هستند، بهویژه برای چسباندن فلز به فلز، یا لاستیک، چرم و مانند آن.
دسمدور، دسمدن چسبهای پلییورتانی هستند و در چسباندن فلز به لاستیک، یا فلز به فلز بهکار میروند.