Werken met chemicaliën en kunststoffen
Vroeger werd scheikunde beschouwd als »zwarte magie«, terwijl wij er vandaag op elke stap mee in aanraking komen, ook in het huishouden. Wij weten dat wij met »Zwarte stier« of met andere reinigingsmiddelen wasgoed gemakkelijk kunnen wassen. Voor velen is bekend dat loodtetraethyl het octaangetal van benzine verhoogt. Natuurlijk maakt deze kennis van een mens nog geen scheikundige. Om daar toch wat meer van te worden, maken we kennis met de grondbeginselen van de scheikunde:
Materie die met eenvoudige fysische methoden (uitkiezen, zeven, met een magneet enz.) in andere stoffen met verschillende eigenschappen kan worden gescheiden, wordt een mengsel genoemd. Die volledig homogene materie die met dergelijke eenvoudige methoden niet in componenten met verschillende eigenschappen kan worden ontleed, wordt een verbinding genoemd.
Verbindingen zijn opgebouwd uit moleculen die bestaan uit elementen, die door bepaalde chemische bindingen met elkaar zijn verbonden. Deze bindingen laten zich niet eenvoudig verbreken. Het vernietigen, het verbreken van die bindingen vereist grotere krachten, chemische ingrepen. Dan vallen de moleculen uiteen in elementaire atomen. Lange tijd werd aangenomen dat atomen niet verder konden worden gesplitst. In onze eeuw is de eerdere veronderstelling bevestigd dat atomen bestaan uit nog kleinere elementaire deeltjes die onderling verschillen zowel qua grootte als qua elektrische lading. De meest elementaire deeltjes zijn de positief geladen proton, het neutrale neutron en het negatieve elektron.
In alle verbindingen van 92 natuurlijke elementen nemen slechts 15 tot 20 elementen deel.
De massa van de atomen van de elementen meten we door ze te vergelijken met hoeveel keer ze zwaarder zijn dan de atomen van het lichtste element waterstof (volgens de recentere definitie van 1/12 van het koolstofatoom.
Geen van de elementen kan zich met een ander element verbinden in willekeurige, hoe dan ook grote hoeveelheden. De mogelijkheid van chemische binding van een waterstofatoom beschouwen we als eenwaardige. Daarom is het waterstofatoom eenwaardig. Een atoom dat met één waterstofatoom een verbinding vormt, is eveneens eenwaardig. Als een element twee, drie, vier enz. waterstofatomen bindt, dan is het twee-, drie-, viervoudig enz.waardig. Octovalentie is de hoogst mogelijke valentie van een element. Er zijn echter elementen met meerdere valenties; zij hebben een variabele valentie.
De belangrijkste groepen verbindingen zijn anorganische en organische verbindingen. In organische verbindingen komt koolstof voor, terwijl in anorganische - met zeldzame uitzonderingen - geen koolstof voorkomt.
De reden voor het bestaan van een groot aantal organische verbindingen ligt in de mogelijkheid van onderlinge binding van koolstofatomen, respectievelijk in de vorming van koolstofketens. (De naam organische verbindingen komt voort uit de vroegere opvatting dat alleen levende organismen ze konden produceren.)
ZUREN zijn gevaarlijke bijtende stoffen die op de huid of in de maag ernstige wonden veroorzaken, vergelijkbaar met brandwonden. Zuren kunnen we gemakkelijk herkennen met lakmoespapier, omdat blauw lakmoes in zuur rood wordt. Bij het werken met zuren zijn een veiligheidsbril en rubberen handschoenen noodzakelijk. Als er ondanks alle voorzichtigheid toch een druppel zuur op onze huid terechtkomt, moet die eerst met een droge doek worden afgeveegd, daarna met stromend water worden gewassen en ten slotte moeten de zuurresten worden geneutraliseerd met een oplossing van soda-bicarbonaat (afbeelding 1).
AFBEELDING 1
BASEN zijn reactieproducten van metaaloxiden met water. Basen die in water oplosbaar zijn en een bijtende werking hebben, worden alkaliën genoemd. Ze zijn gemakkelijk te herkennen, omdat rood lakmoes onder hun invloed blauw wordt. Het zijn zeer bijtende stoffen. Wonden door deze stoffen genezen moeilijker dan wonden veroorzaakt door zuren. De ARBO-voorschriften zijn dezelfde als bij zuren. Bij letsel moet de huid worden gewassen met verdund zuur (bijvoorbeeld azijnzuur).
ZOUTEN ontstaan door de reactie van basen en zuren. Zij tasten de huid minder of helemaal niet aan. Bij het werken met zouten moet men echter voorzichtig omgaan, omdat sommige giftig zijn.
Chemicaliën in huishoudens
Dat is al lang bekend, vooral bij het conserveren van voedingsmiddelen.
Conserveermiddelen kunnen worden onderverdeeld in:
1. Stoffen die tegelijkertijd smaak geven en producten conserveren: suiker, zout, azijn, vet, citroenzuur, wijnsteenzuur.
2. Stoffen ter vernietiging van micro-organismen: salpeter, glutaminezuur, aluin, kalkmelk, salicyl, benzoëzuur en natriumbenzoaat.
3. Gelei-achtige stoffen, kleurstoffen en kruiden.
Suiker. Door 55% suiker (suiker =C12H22O11) aan een product (van pruimen, frambozen, abrikozen, peren, appels) toe te voegen, zonder andere chemicaliën toe te voegen, hebben we het volledig geconserveerd (zoet). Meer dan 55% suiker toevoegen is niet aan te raden, omdat de suiker dan zal kristalliseren. Een hoeveelheid kleiner dan 50% suiker conserveert niet. Bij het toevoegen van suiker aan zure voedingsmiddelen moet men slechts kort koken, omdat de suiker ontleedt.
Zout. Keukenzout (natriumchloride, NaCl) geeft ook smaak en conserveert tegelijk. De conserverende werking berust op de hygroscopiciteit van zout (het neemt vocht op). Als vlees wordt gezouten, bindt het zout een bepaalde hoeveelheid water, niet alleen uit het vlees maar ook uit de bacteriën, en vernietigt die daardoor. Ook de overige micro-organismen kunnen niet zonder water overleven.
Salpeter. (Kaliumnitraat, KNO3). Zout, bitter, wit, kristallijn poeder. Het is neutraal. Voor het conserveren van 2,5 kg vlees lossen we 0,5 gram kaliumnitraat op in 100 g warm water. Het fijngemaakt vlees wordt met deze oplossing bevochtigd. Men moet oppassen met de exacte dosering, want in grotere hoeveelheden is kaliumnitraat zeer bitter en giftig.
Glutaminezuur (amino-pyrovinezuur, amino-glutaarzuur, НООС-СН2-СН2–СН(NH)2–СООН is een aminozuur dat in bijna alle eiwitten voorkomt. Het wordt gebruikt voor het bereiden van concentraten van verschillende soepen en bouillons (Podravka, Knorr enz.), respectievelijk voor het conserveren van vlees. Op 1 kg vlees wordt 5 g opgelost glutaminezuur genomen.
Alaun (kalium–aluminium–sulfaat, KAl(SO4)2 wordt in zuivere toestand gebruikt voor conservering, respectievelijk voor het verstevigen van de structuur van zachter fruit en groente, zodat deze tijdens het inmaken niet uiteenvallen of worden aangetast. Voor 1 kg fruit, respectievelijk groente, wordt 1,4 g alaun gebruikt.
Kalkmelk. Heeft hetzelfde effect als aluin. 0,5 kg gebluste kalk lossen we op in 5 liter water en laten dit een nacht staan; daarna decanteren we voorzichtig (gieten we ongeveer 2/3 van de heldere oplossing af) en in deze kalkmelk [Ca(OH)2] weken we fruit of groente gedurende 15-20 m minuten en spoelen we tenslotte af met warm water.
Citroenzuur. Citroenzuur komt in het plantenrijk zeer wijdverspreid voor. Het komt bijna in elk fruit voor (oxy–propan–tricarbonzuur, C6H8O7) De geurloze, kleurloze kristallen van citroenzuur lossen op in warm water. Op 1 kg fruit is 1 tot 2g zuur nodig.
Wijnsteenzuur. Kleurloos, geurloos (C4H6O6), waarvan het kaliumzout in wijn voorkomt. De werking van dit zuur is vergelijkbaar met die van citroenzuur.
Azijnzuur. Kleurloze, sterk ruikende, zeer zure bijtende stof (СН3СООН). Een grote vijand van schimmels en bacteriën. Boven een bepaalde concentratie kunnen bacteriën in een zure omgeving niet leven. Daarom wordt azijnzuur heel vaak gebruikt voor conservering. In winkels is het in verschillende concentraties (sterktes) verkrijgbaar. Voor 1 kg van een bepaald product is ongeveer 2-3 deciliter 10%-ige oplossing van azijnzuur voldoende. Azijnzuur tast een groot aantal metalen aan (ijzer, aluminium, koper, zink). De verbinding die azijnzuur met koper of zink vormt, is giftig, zodat als verpakking voor azijnzuur alleen een vat van glas, keramiek, email, kunststof of hout kan dienen.
Salicylzuur is een wit, naaldvormig kristallijn poeder, geurloos (C6H4(OH)COOH). Het is een celgif en vernietigt bacteriën en sporen. In grotere hoeveelheden is het ook giftig voor het menselijk organisme, daarom wordt het voor conservering in kleinere, exact bepaalde hoeveelheden gebruikt. Op 1 kg fruit wordt maximaal 0,8 g toegevoegd.
Benzoëzuur is een witte, zijdeachtige, naald- of plaatvormige kristallijne stof (Н6С5СООН). Het vernietigt bacteriën en sporen uitstekend. In grotere hoeveelheden werkt het ook schadelijk op het organisme, daarom wordt aan 1 kg van het product slechts 0,5 gram toegevoegd.
Lijmen
Een groot aantal synthetische lijmen verovert steeds meer de markt. Laat u echter niet misleiden door de naam »universele lijm«. Deze lijmen zijn goed, maar niet universeel; voor sommige materialen hechten ze goed, voor andere slecht.
We noemen enkele van de belangrijkste lijmen die op de binnenlandse markt verkrijgbaar zijn, met de vermelding welke materialen met die lijmen het best kunnen worden verlijmd.
Lijm, (beender-, huidlijm) dient voor het verlijmen van papier, hout, textiel, cellofaan, alsook voor het verlijmen hiervan op huid en glas.
Benzol is een oplosmiddel voor polystyreen, respectievelijk diens lijm. Naast het onderling verlijmen van polystyreen platen, worden met benzol op polystyreen ook plexiglas, celluloid en cellofaan verlijmd.
Waterglas wordt gebruikt voor het verlijmen van glas en harde materialen, zoals bakeliet met textiel, papier, metalen, porselein en keramiek, respectievelijk onderling voor deze materialen.
Chloroform is een oplosmiddel, respectievelijk lijm voor plexiglas. Plexiglas kan met chloroform op glas, keramiek, porselein, polystyreen en celluloid worden gelijmd.
Boropor lijmt rubber op rubber, rubber op metaal, leer, glas, porselein, hout, textiel. Ook leer op metaal, minder goed op glas en hout.
Oho »universele« lijm wordt met succes gebruikt voor het verlijmen van glas, porselein, hout, polyplast, metaal.
Risopreen (kunstmatig rubber) wordt in de eerste plaats gebruikt voor het verlijmen van rubber en leer. Ook voor het verlijmen van linoleum, podolit, vinaz-platen en parket op beton wordt het aanbevolen.
Savanol wordt gebruikt voor het verlijmen van leer, rubber, ultrapass, tapijt, textiel, hout, saloniet en verzinkt plaatstaal.
Neostik un »universele« lijm. Kan worden gebruikt voor het lijmen van verschillende materialen; leer, hout, rubber, textiel enz.
Drvofix is een lijm voor hout, houten platen (paneel, spaanplaat e.d.), piepschuim met hout, parket op houten ondergronden enz.
Teleol (neopreen). Lijm voor het verlijmen van leer, rubber, kunststoffen, textiel, hout, PVC-vloerbedekkingen enz.
Krautoxin (Kunstsoff aus der Tube). Tweecomponentenlijm, waarbij de twee componenten eerst worden gemengd en vervolgens binnen een half uur worden gebruikt. Verlijmt metaal, steen, glas, porselein, thermoharde kunststoffen (bakeliet) enz.
Epoxy-lijmen, zoals: ARALDIT (Zwitserland), ЕРON (Shell), EPILOX (Buna-werke), EPORESIT (Hongarije), komen af en toe op de markt voor in de vorm van poeder, pasta, staafjes en emulsies. Het zijn uitstekende lijmen, vooral bij het verlijmen van metaal op metaal, respectievelijk op rubber, leer enz.
Desmodur, desmoden zijn polyurethaanlijmen en worden toegepast bij het verlijmen van metaal met rubber, respectievelijk metaal met metaal.