Քիմիական նյութերի և պլաստիկների կիրառումը
Երբեմնի քիմիան համարվում էր «սև մոգություն», մինչդեռ այսօր մենք դրա հետ հանդիպում ենք ամեն քայլափոխի, այդ թվում՝ կենցաղում։ Մեզ հայտնի է, որ «Սև ցուլով» կամ այլ լվացամիջոցներով կարող ենք հեշտությամբ լվանալ սպիտակեղենը։ Շատերին հայտնի է նաև, որ տետրաէթիլսմբի ազդեցությամբ բենզինի օկտանային թիվը բարձրանում է։ Իհարկե, այդ գիտելիքները մարդուն քիմիկոս չեն դարձնում։ Բայց որպեսզի գոնե մի փոքր դառնանք այդպիսին, ծանոթանանք քիմիայի հիմունքներին՝
Այն նյութը, որը կարելի է բաժանել այլ նյութերի՝ տարբեր հատկություններով, պարզ ֆիզիկական մեթոդներով (ընտրելով, մաղելով, մագնիսով և այլն), կոչվում է խառնուրդ։ Այն ամբողջովին միատարր նյութը, որը նման պարզ մեթոդներով չի կարելի բաժանել տարբեր հատկություններ ունեցող բաղադրիչների, կոչվում է միացություն։
Միացությունները կառուցված են մոլեկուլներից, որոնք կազմված են տարրերից և կապված են որոշակի քիմիական կապերով։ Այս կապերը չեն թույլ տալիս դրանց հեշտությամբ բաժանվել։ Այդ կապերի քանդումը, կտրատումը պահանջում է ավելի մեծ ուժեր, քիմիական միջամտություն։ Այդ դեպքում մոլեկուլները քանդվում են՝ վերածվելով տարրերի՝ ատոմների։ Երկար ժամանակ կարծում էին, թե ատոմները այլևս չեն կարող բաժանվել։ Մեր դարում հաստատվել է ավելի վաղ ենթադրությունը, որ ատոմները կազմված են էլ ավելի փոքր տարրական մասնիկներից, որոնք իրարից տարբերվում են թե՛ չափերով, թե՛ էլեկտրական լիցքով։ Ամենապոզիտիվ տարրական մասնիկներն են դրական լիցքավորված պրոտոնը, չեզոք նեյտրոնը և բացասական էլեկտրոնը։
92 բնական տարրերից կազմված միացություններում մասնակցում է միայն 15-ից մինչև 20 տարր։
Տարրերի ատոմների քաշը չափում ենք այնպես, որ համեմատում ենք, թե քանի անգամ են դրանք ծանր ամենաթեթև տարրի՝ ջրածնի ատոմից (ավելի նոր սահմանմամբ՝ 1/12 ածխածնի ատոմից)։
Ոչ մի տարր չի կարող միանալ մյուս տարրի հետ կամայական, ինչպիսիք էլ որ լինեն քանակներով։ Ջրածնի ատոմի քիմիական կապվելու հնարավորությունը համարում ենք միարժեք։ Ուստի ջրածնի ատոմը միարժեք է։ Այն ատոմը, որը մեկ ջրածնի ատոմի հետ միացություն է կազմում, նույնպես միարժեք է։ Եթե տարրը կապում է երկու, երեք, չորս և այլն ջրածնի ատոմներ, ապա այն երկարժեք, եռարժեք, քառարժեք և այլն է։ Ութարժեքությունը տարրի հնարավոր առավելագույն արժականությունն է։ Սակայն կան մի քանի արժականություն ունեցող տարրեր՝ դրանք փոփոխական արժականության են։
Միացությունների հիմնական խմբերն անօրգանական և օրգանական միացություններն են։ Օրգանական միացություններում առկա է ածխածին, մինչդեռ անօրգանականներում՝ հազվագյուտ բացառություններով, ածխածին չկա։
Օրգանական միացությունների մեծ թվի գոյության պատճառը ածխածնի ատոմների փոխադարձ կապվելու հնարավորության, այսինքն՝ ածխածնային շղթաների առաջացման մեջ է։ (Օրգանական միացություններ անվանումը ծագել է նախկին պատկերացումից, թե դրանք կարող են արտադրել միայն կենդանի օրգանիզմները։)
Թթուները վտանգավոր քայքայիչ նյութեր են, որոնք մաշկի վրա կամ ստամոքսում առաջացնում են ծանր վերքեր՝ այրվածքներին նման։ Թթուները կարելի է հեշտությամբ ճանաչել լակմուսի թղթի միջոցով, քանի որ թթվի մեջ կապույտ լակմուսը կարմրում է։ Թթուների հետ աշխատելիս անհրաժեշտ են պաշտպանիչ ակնոցներ և ռետինե ձեռնոցներ։ Եթե զգուշությամբ գործելու դեպքում էլ թթվի կաթիլ ընկնի մեր մաշկի վրա, նախ այն պետք է մաքրել չոր շորով, ապա լվանալ հոսող ջրի տակ և վերջում թթվի հետքերը չեզոքացնել սոդա-բիկարբոնատի լուծույթով (նկ. 1)։
ՆԿԱՐ 1
Հիմքերը մետաղական օքսիդների և ջրի ռեակցիայի արտադրանքներն են։ Ալկալիաներ են կոչվում այն հիմքերը, որոնք ջրում լուծելի են և ունեն քայքայիչ ազդեցություն։ Դրանք հեշտ են ճանաչվում, քանի որ դրանց ազդեցությամբ կարմիր լակմուսը կապտում է։ Դրանք շատ քայքայիչ նյութեր են։ Դրանցից առաջացած վերքերը դժվար են բուժվում, ավելի դժվար, քան թթուներից առաջացած վերքերը։ Աշխատանքի անվտանգության և տեխնիկայի կանոնները նույնն են, ինչ թթուների դեպքում։ Վնասվածքի դեպքում մաշկը պետք է լվանալ նոսրացված թթվով (օրինակ՝ քացախաթթվով)։
Աղերը առաջանում են հիմքերի և թթուների ռեակցիայով։ Դրանք մաշկը քիչ են քայքայում կամ ընդհանրապես չեն քայքայում։ Սակայն աղերի հետ աշխատելիս պետք է զգուշորեն վարվել, քանի որ դրանցից մի քանիսը թունավոր են։
Կենցաղային քիմիական նյութեր
Վաղուց հայտնի է, հատկապես սննդամթերքի պահպանման ժամանակ։
Պահպանիչ միջոցները կարելի է բաժանել հետևյալ կերպ՝
1. Նյութեր, որոնք միաժամանակ համ տալիս և պահպանողական են դարձնում ապրանքները՝ շաքար, աղ, քացախ, ճարպ, կիտրոնաթթու, գինեթթու։
2. Միկրօրգանիզմների ոչնչացման նյութեր՝ շալիտրա, գլուտամինաթթու, շիբ, կրային կաթ, սալիցիլ, բենզոյական թթու և նատրիումի բենզոատ։
3. Ժելեաձև նյութեր, ներկեր և համեմունքներ։
Շաքար։ Ավելացնելով 55% շաքար (շաքար =C12H22O11) որևէ արտադրանքի (սալորի, ազնվամորի, ծիրանի, տանձի, խնձորի) մեջ՝ առանց այլ քիմիական նյութեր ավելացնելու, մենք այն ամբողջությամբ պահպանել ենք (քաղցր պահածո)։ Ավելի քան 55% շաքար ավելացնելը ցանկալի չէ, քանի որ շաքարը կբյուրեղանա։ 50%-ից պակաս շաքարը չի պահպանում։ Թթու սննդամթերքներին շաքար ավելացնելիս պետք է միայն կարճ եփել, քանի որ շաքարի քայքայում է տեղի ունենում։
Աղ։ Խոհանոցային աղը (նատրիումի քլորիդ, NaCl) նույնպես տալիս է համ և միաժամանակ պահպանում է։ Պահպանող հատկությունը պայմանավորված է աղի հիգրոսկոպիկությամբ (ներծծում է խոնավությունը)։ Եթե միսը աղվում է, աղը կապում է ջրի որոշակի քանակ ոչ միայն մսից, այլև մանրէներից, և այդպիսով ոչնչացնում է դրանք։ Այլ միկրոօրգանիզմներն էլ չեն կարող գոյատևել առանց ջրի։
Շալիտրա։ (Կալիումի նիտրատ, KNO3)։ Աղի, դառը, սպիտակ, բյուրեղային փոշի։ Չեզոք է։ 2,5 kg միսը պահպանելու համար լուծում ենք 0,5 գրամ կալիումի նիտրատ 100 գ տաք ջրում։ Մանրացրած միսը թրջում ենք այս լուծույթով։ Պետք է ուշադրություն դարձնել ճշգրիտ դոզավորմանը, քանի որ մեծ քանակությամբ կալիումական շալիտրան շատ դառը և թունավոր է։
Գլուտամինաթթուն (ամինո–պիրուվինաթթու, ամինո-գլուտարաթթու, НООС-СН2-СН2–СН(NH)2–СООН ամինաթթու է, որը հանդիպում է գրեթե բոլոր սպիտակուցներում։ Այն օգտագործվում է տարբեր ապուրների, սուպերի խտանյութեր պատրաստելու համար (Podravka, Knorr և այլն), ինչպես նաև միսը պահպանելու նպատակով։ Մսի 1 kg համար վերցվում է 5 գ լուծված գլուտամինաթթու։
Ալումը (կալիում-ալյումին-սուլֆատ, KAl(SO4)2 մաքուր վիճակում օգտագործվում է պահածոյացման համար, այսինքն՝ փափուկ մրգերի, բանջարեղենի կառուցվածքը կարծրացնելու համար, որպեսզի պահածոյացման ընթացքում դրանք չքանդվեն, չփլվեն։ 1 kg մրգի, համապատասխանաբար բանջարեղենի համար օգտագործվում է 1,4 գ ալում։
Կրային կաթ։ Այն ունի նույն ազդեցությունը, ինչ շիբը։ 0,5 kg այրված կրաքար լուծում ենք 5 լիտր ջրի մեջ և թողնում ենք մեկ գիշեր, զգուշորեն դեկանտացնում ենք (թափում ենք մոտ 2/3 պարզ լուծույթը), և այս կրային կաթում [Ca(OH)2] թրջում ենք մրգերը կամ բանջարեղենը մինչև 15-20 m րոպե, ապա վերջում լվանում ենք տաք ջրով։
Կիտրոնաթթու։ Կիտրոնաթթուն բուսական աշխարհում շատ տարածված է։ Այն հանդիպում է գրեթե բոլոր պտուղներում (օքսի–պրոպան–տրիկարբոնաթթու, C6H8O7)։ Կիտրոնաթթվի անհոտ, անգույն բյուրեղները լուծվում են տաք ջրում։ 1 kg մրգի համար անհրաժեշտ է 1 մինչև 2 գ թթու։
Գինաթթու։ Անգույն, անհոտ (C4H6O6), որի կալիումական աղը գտնվում է գինու մեջ։ Այս թթվի ազդեցությունը նման է կիտրոնաթթվի ազդեցությանը։
Քացախաթթու։ Անգույն, սուր հոտով, ուժեղ թթու կոռոզիոն նյութ (СН3СООН)։ Բորբոսի և բակտերիաների մեծ թշնամին է։ Որոշակի կոնցենտրացիայից բարձր, թթվային միջավայրում, բակտերիաները չեն կարող ապրել։ Այդ պատճառով քացախաթթուն շատ հաճախ օգտագործվում է պահպանման համար։ Խանութներում այն հանդիպում է տարբեր կոնցենտրացիաներով (ուժգնություններով)։ 1 kg որևէ արտադրանքի համար բավական է մոտավորապես 2-3 դեցիլիտր 10%-ային քացախաթթվի լուծույթ։ Քացախաթթուն քայքայում է բազմաթիվ մետաղներ (երկաթ, ալյումին, պղինձ, ցինկ)։ Պղնձի կամ ցինկի հետ առաջացած քացախաթթվի միացությունը թունավոր է, ուստի քացախաթթվի համար որպես փաթեթավորում կարող է ծառայել միայն ապակուց, կերամիկայից, էմալից, պլաստիկից կամ փայտից տարա։
Սալիցիլաթթուն սպիտակ, ասեղնաձև, բյուրեղային փոշի է, առանց հոտի (C6H4(OH)COOH): Այն բջջային թույն է և ոչնչացնում է բակտերիաները ու սպորները։ Ավելի մեծ քանակությամբ այն թունավոր է նաև մարդու օրգանիզմի համար, ուստի պահպանման նպատակով օգտագործվում է ավելի փոքր, ճշգրտորեն սահմանված քանակներով։ 1 kg մրգի վրա առավելագույնը ավելացվում է 0,8 գ։
Բենզոյական թթուն սպիտակ, մետաքսանման, ասեղնաձև կամ թիթեղաձև բյուրեղային նյութ է (Н6С5СООН)։ Այն գերազանցորեն ոչնչացնում է բակտերիաներն ու սպորները։ Ավելի մեծ քանակներով այն նույնպես վնասակար է ազդում օրգանիզմի վրա, ուստի 1 kg արտադրանքի վրա ավելացվում է միայն 0,5 գրամ։
Սոսինձներ
Սինթետիկ սոսինձների մեծ քանակը գնալով գրավում է շուկան։ Սակայն չպետք է մեզ խաբի «ունիվերսալ սոսինձ» անվանումը։ Այս սոսինձները լավն են, բայց համընդհանուր չեն, որոշ նյութերի վրա լավ են կպչում, որոշների վրա՝ թույլ։
Նշենք մի քանի ամենակարևոր սոսինձներ, որոնք կարելի է ձեռք բերել ներքին շուկայում, նշումով, թե որ նյութերը կարելի է դրանցով լավագույնս սոսնձել։
Սոսինձը, (ոսկրային, կաշվե) ծառայում է թղթի, փայտի, տեքստիլի, ցելոֆանի, ինչպես նաև դրանց՝ կաշվի և ապակու վրա սոսնձելու համար։
Բենզոլը պոլիստիրոլի լուծիչն է, այսինքն՝ դրա սոսինձը։ Պոլիստիրոլե թիթեղների փոխադարձ սոսնձումից բացի, բենզոլով պոլիստիրոլին սոսնձվում են նաև պլեքսիգլասը, ցելյուլոիդը և ցելոֆանը։
Ջրային ապակին օգտագործվում է ապակու և կոշտ նյութերի սոսնձման համար՝ ինչպես բակելիտի՝ տեքստիլի, թղթի, մետաղների, պորցելանի և կերամիկայի հետ, այնպես էլ դրանց՝ միմյանց միջև։
Քլորոֆորմը լուծիչ է, այսինքն՝ պլեքսիգլասի համար սոսինձ։ Պլեքսիգլասը կարելի է քլորոֆորմով սոսնձել ապակու, կերամիկայի, ճենապակի, պոլիստիրոլի և ցելյուլոիդի վրա։
Boropor-ը սոսնձում է կաուչուկը կաուչուկին, կաուչուկը՝ մետաղին, կաշին, ապակին, ճենապակին, փայտը, տեքստիլը։ Նաեւ կաշին՝ մետաղին, ավելի թույլ՝ ապակուն և փայտին։
Oho »ունիվերսալ« սոսինձը հաջողությամբ օգտագործվում է ապակի, ճենապակի, փայտ, պոլիպլաստ, մետաղ սոսնձելու համար։
Ռիզոպրենը (արհեստական կաուչուկ) հիմնականում օգտագործվում է ռետինի և կաշվի սոսնձման համար։ Խորհուրդ է տրվում նաև լինոլեումի, պոդոլիտի, վինազե սալերի, բետոնի վրա փարքետի սոսնձման համար։
Սավանոլը օգտագործվում է կաշվի, ռետինի, ուլտրապասի, տապիսոնի, տեքստիլի, փայտի, սալոնիտի և ցինկապատ թիթեղի սոսնձման համար։
Neostik un »ունիվերսալ« սոսինձ։ Կարելի է օգտագործել տարբեր նյութերի՝ կաշվի, փայտի, ռետինի, տեքստիլի և այլն, սոսնձման համար։
Drvofix-ը սոսինձ է փայտի, փայտե թիթեղների (պանել, տաշեղատախտակ և այլն), ստիրոփորի՝ փայտի հետ, մանրահատակների՝ փայտե հիմքերի վրա և այլն համար։
Տելեոլ (նեոպրեն)։ Սոսինձ՝ կաշվի, ռետինի, պլաստմասսաների, տեքստիլի, փայտի, PVC հատակածածկերի և այլն սոսնձելու համար։
Krautoxin (Kunstsoff aus der Tube). Երկբաղադրիչ սոսինձ, որի դեպքում երկու բաղադրիչները նախ խառնվում են, ապա կես ժամվա ընթացքում օգտագործվում։ Կպչում է մետաղը, քարը, ապակին, ճենապակին, ջերմակայուն պոլիպլաստները (բակելիտ) և այլն։
Էպոքսիդային սոսինձներ, ինչպիսիք են՝ ARALDIT (Շվեյցարիա), ЕРON (Shell), EPILOX (Buna-werke), EPORESIT (Հունգարիա), երբեմն հանդիպում են շուկայում՝ փոշու, մածուկի, ձողիկների, էմուլսիաների ձևով։ Դրանք գերազանց սոսինձներ են, հատկապես մետաղը մետաղին, ինչպես նաև ռետինին, կաշվին և այլն սոսնձելիս։
Desmodur, desmoden-ը պոլիուրեթանային սոսինձներ են, կիրառվում են մետաղի՝ ռեզինի հետ, ինչպես նաև մետաղի՝ մետաղի հետ սոսնձման ժամանակ։