Handbragð með efnum og plastefnum
Einu sinni var efnafræði talin vera »svört galdrakúnst«, en í dag rekumst við á hana á hverju færi, líka á heimilum. Við vitum að með »Svarta nauti« eða öðrum þvottaefnum getum við auðveldlega þvegið þvott. Margir vita að tetraetýlblý hækkar oktantölu bensíns. Auðvitað gera slík þekking manneskju ekki að efnafræðingi. Til að verða það þó aðeins, skulum við kynnast undirstöðum efnafræðinnar:
Efni sem má aðgreina í önnur efni með mismunandi eiginleikum með einföldum eðlisfræðilegum aðferðum (velja úr, sigta, með segli o.s.frv.) kallast blanda. Það alveg einsleita efni sem ekki er hægt að kljúfa með slíkum einföldum aðferðum í hluta með mismunandi eiginleikum kallast efnasamband.
Efnasambönd eru byggð upp af sameindum sem eru samsettar úr frumefnum, sem eru bundin með ákveðnum efnatengjum. Þessi tengi leyfa ekki að þau séu einfaldlega klofin. Eyðing, klofningur þessara tengja krefst meiri krafta, efnafræðilegra inngripa. Þá brotna sameindirnar niður í frumefnaatóm. Lengi var talið að atóm gætu ekki klofnað frekar. Á okkar öld hefur fyrri tilgáta fengist staðfest um að atóm samanstandi af enn minni frumeindum sem eru ólík hvort öðru bæði að stærð og rafhleðslu. Helstu jákvæðu frumeindirnar eru jákvætt hlaðna prótónið, hlutlausa nifteindin og neikvæða rafeindin.
Í öllum efnasamböndum af 92 náttúrulegum frumefnum taka aðeins 15 til 20 frumefni þátt.
Við mælum þyngd frumeinda með því að bera saman hversu oft þær eru þyngri en atóm léttasta frumefnisins, vetnis (samkvæmt nýrri skilgreiningu af 1/12 atómi kolefnis.
Enginn af frumefnunum getur sameinast öðru frumefni í handahófskenndum, hvers kyns magni. Möguleikann á efnatengingu vetnisatómsins teljum við einingartengdan. Samkvæmt því er vetnisatómið eingilt. Atóm sem með einu vetnisatómi myndar efnasamband er einnig eingilt. Ef frumefnið tengir tvö, þrjú, fjögur o.s.frv. vetnisatóm er það tvígilt, þrigilt, fjórgilt o.s.frv. Áttgildi er mesta mögulega gildistala eins frumefnis. Hins vegar eru til frumefni með fleiri gildistölum; þau hafa breytilega gildistölu.
Helstu hópar efnasambanda eru ólífræn og lífræn efnasambönd. Í lífrænum efnasamböndum er kolefni, en í ólífrænum - með fáeinum undantekningum - er ekkert kolefni.
Ástæða þess að svo mörg lífræn efnasambönd eru til er sú að kolefnisatóm geta tengst innbyrðis, þ.e. myndað kolefniskeðjur. (Heitið lífræn efnasambönd er komið af eldri hugmynd um að aðeins lifandi lífverur geti framleitt þau.)
SÝRUR eru hættuleg ætandi efni sem valda á húðinni eða í maganum alvarlegum sárum, líkum brunasárum. Sýrur má auðveldlega þekkja með lakmuspappír, því blár lakmus verður rauður í sýru. Við vinnu með sýrur eru öryggisgleraugu og gúmmíhanskar nauðsynleg. Ef, þrátt fyrir varúð, sýrudropi fellur á húð okkar - á hann fyrst að þurrka af með þurrum klút, síðan þvo með rennandi vatni og að lokum hlutleysa leifar sýrunnar með natríumbíkarbónatlausn (mynd 1).
MYND 1
BASAR eru hvarfafurðir málmoxíða með vatni. Bösum sem eru vatnsleysanlegir og hafa ætandi áhrif er nefnt alkalí. Þeir eru auðþekktir því að áhrif þeirra gera rauðan lakmuspappír bláan. Þeir eru mjög ætandi efni. Sár af þeirra völdum gróa illa, verr en sár af völdum sýra. Vinnuverndarreglur eru þær sömu og hjá sýrum. Við áverka skal þvo húðina með þynntri sýru (til dæmis ediksýru).
SÖLT myndast við efnahvörf basa og sýra. Þau éta húðina lítið eða alls ekki. Við vinnu með sölt ber þó að fara varlega, þar sem sum þeirra eru eitruð.
Efni á heimilum
Þetta er löngu þekkt, einkum við geymslu matvæla.
Hægt er að skipta rotvarnarefnum í:
1. Efni sem gefa bæði bragð og varðveita vörur: sykur, salt, edik, feiti, sítrónusýra, vínsteinsýra.
2. Efni til eyðingar á örverum: saltpéturssalt, glútamínsýra, alún, kalkmjólk, salicýl, bensósýra og natríumbensóat.
3. Gelkennd efni, litir og krydd.
Sykur. Með því að bæta 55% af sykri (sykur =C12H22O11) við einhverja vöru (úr plómum, hindberjum, apríkósum, perum, eplum) án þess að bæta við öðrum efnum höfum við varðveitt hana að fullu (sætt álegg). Ekki er ráðlegt að bæta við meira en 55% sykri, því þá mun sykurinn kristallast. Gildi sem er minna en 50% sykurs varðveitir ekki. Þegar sykri er bætt við súr matvæli, þarf aðeins að sjóða stuttlega, því sykurinn brotnar niður.
Salt. Borðsalt (natríumklóríð, NaCl) gefur einnig bragð og jafnframt verndar það. Varðveitandi áhrifin stafa af rakadrægni saltsins (það dregur í sig raka). Ef kjöt er saltað bindur saltið ákveðið magn vatns ekki aðeins úr kjötinu heldur einnig úr bakteríunum og eyðir þeim þannig. Aðrar örverur geta heldur ekki lifað án vatns.
Saltpétur. (Kalíumnítrat, KNO3). Saltur, beiskur, hvítur, kristallaður duft. Það er hlutlaust. Til að varðveita 2,5 kg kjöt leysum við 0,5 grömm af kalíumnítrati upp í 100 g af volgu vatni. Saxað kjöt er vætt með þessari lausn. Gæta þarf nákvæmrar skömmtunar, því í stærri magni er kalíum-saltpétur mjög beiskur og eitraður.
Glútamínsýra (amínó-pýrúvínsýra, amínó-glútarsýra, НООС-СН2-СН2–СН(NH)2–СООН er amínósýra sem finnst í næstum öllum próteinum. Hún er notuð við framleiðslu á þykkni af ýmsum súpum, soðréttum (Podravka, Knorr o.s.frv.), þ.e. til að geyma kjöt. Á 1 kg kjöts er tekið 5 g af uppleystri glútamínsýru.
Alaun (kalíum–álsúlfat, KAl(SO4)2 er í hreinu formi notað til niðursuðu, þ.e. til að herða áferð mýkri ávaxta og grænmetis svo það leysist ekki upp og eyðileggist við niðursuðu. Fyrir 1 kg kg af ávöxtum, eða grænmeti, eru notuð 1,4 g af alauni.
Kalkmjólk. Hefur sömu áhrif og alun. 0,5 kg brennds kalks er leyst upp í 5 lítrum af vatni og látið standa yfir eina nótt, síðan er decanterað varlega (hellt af um það bil 2/3 af tæru lausninni) og í þessari kalkmjólk [Ca(OH)2] er ávöxtum eða grænmeti bleytt í allt að 15-20 m mínútur og að lokum skolað með volgu vatni.
Sítrónusýra. Sítrónusýra er mjög útbreidd í ríki plantna. Hún finnst í nánast öllum ávöxtum (Oxý–própan–tríkarboxýlsýra, C6H8O7) Lyktarlausu, litlausu kristallar sítrónusýru leysast upp í heitu vatni. Á 1 kg ávaxta þarf 1 til 2g af sýru.
Vínsýra. Litlaus, lyktarlaus (C4H6O6), en kalíumsalt hennar finnst í víni. Áhrif þessarar sýru eru svipuð sítrónusýru.
Ediksýra. Litlaus, með hvössum lykt, mjög súr ætandi efni (СН3СООН). Hún er mikill óvinur myglu og baktería. Yfir ákveðnum styrk, í súru umhverfi, geta bakteríur ekki lifað. Þess vegna er ediksýra mjög oft notuð til geymslu. Í verslunum fæst hún í mismunandi styrk (styrkleika). Fyrir 1 kg af einhverri vöru nægir um það bil 2-3 desilítrar af 10%–nni lausn ediksýru. Ediksýra eyðileggur fjölda málma (járn, ál, kopar, sink). Efnasambandið sem myndast með kopar eða sinki er eitrað, þannig að sem umbúðir fyrir ediksýru getur aðeins komið til greina ílát úr gleri, keramik, glerungi, plasti eða tré.
Salisýlsýra er hvítt, nálalaga, kristallað duft, lyktarlaust (C6H4(OH)COOH). Hún er frumueitur og eyðir því bakteríum og gróum. Í meira magni er hún einnig eitruð fyrir mannslíkamann, og er því notuð til varðveislu í minni, nákvæmlega skilgreindum skömmtum. Á 1 kg ávaxta er að hámarki bætt við 0,8 g.
Bensósýra er hvít, silkimjúk, nálarlaga eða plötulaga kristallað efni (Н6С5СООН). Hún eyðir bakteríum og gróum mjög vel. Í meira magni hefur hún einnig skaðleg áhrif á líkamann, þannig að aðeins 1 kg grömm eru sett í 0,5 af vöru.
Lím
Mikill fjöldi gervilíma er stöðugt að ná meiri markaðshlutdeild. Hins vegar má ekki láta heitið »alhliða lím« villa um fyrir sér. Þessi lím eru góð en ekki alhliða; þau festast vel við sum efni, en illa við önnur.
Við munum nefna nokkur mikilvægustu límefnin sem hægt er að fá á innlendum markaði, ásamt athugasemd um hvaða efni má best líma með þessum límum.
Lím, (bein- eða húðlím) er notað til að líma pappír, við, textíl og sellófan, svo og til að líma þessi efni á húð og gler.
Вenzól er leysir fyrir pólýstýren, eða öllu heldur lím þess. Auk þess að líma pólýstýrenplötur saman er hægt að líma pleksígler, sellúlóíð og sellófan með bensóli á pólýstýren.
Vatnsgler er notað til að líma saman gler og hörð efni, svo sem bakelít við textíl, pappír, málma, postulín og keramik, eða þessi efni hvert við annað.
Klóróform er leysi, þ.e. lím fyrir plexígler. Hægt er að líma plexígler með klóróformi á gler, keramik, postulín, pólýstýren og sellúlóíð.
Boropor límir gúmmí við gúmmí, gúmmí við málm, leður, gler, postulín, tré og textíl. Einnig leður við málm, veikara við gler og tré.
Oho »alhliða« límið er með góðum árangri notað til að líma gler, postulín, tré, polyplast og málm.
Risopren (gervigúmmí) er einkum notað til að líma gúmmí og leður. Einnig er það mælt með til límingar á línóleum, podolit, vinaz-plötum og parketi á steypu.
Savanol er notað til að líma leður, gúmmí, ultrapass, teppi, textíl, við, salonit og galvaniserað blikk.
Neostik un »alhliða« lím. Má nota til að líma saman ýmis efni; leður, tré, gúmmí, textíl o.s.frv.
Drvofix er lím fyrir við, viðarplötur (panel, spónaplata o.s.frv.), frauðplast við við, parket á viðarundirlag og þess háttar.
Teleol (neópren). Lím til að líma leður, gúmmí, plast, textíl, tré, PVC-gólfefni o.fl.
Krautoxin (Kunstsoff aus der Tube). Tveggja þátta lím, þar sem tveir hlutar eru fyrst blandaðir saman og síðan notaðir innan hálfrar klukkustundar. Límir málm, stein, gler, postulín, hitastöðuga plastefni (bakelít) o.s.frv.
Epoxý-lím, svo sem: ARALDIT (Sviss), ЕРON (Shell), EPILOX (Buna-werke), EPORESIT (Ungverjaland), finnast stundum á markaði í formi dufts, líma, stanga og fleyta. Þau eru frábær lím, sérstaklega við límingu málms við málm, eða við gúmmí, leður o.s.frv.
Desmodur, desmoden eru pólýúretanlím, þau eru notuð við límingu á málmi við gúmmí, eða málmi við málm.