Majstrowanie przy chemikaliach i poliplastach
Niegdyś chemię uważano za »czarną magię«, podczas gdy dziś spotykamy się z nią na każdym kroku, także w gospodarstwie domowym. Wiemy, że za pomocą »Czarnego byka« lub innych detergentów możemy łatwo wyprać bieliznę. Wielu osobom wiadomo, że dzięki tetraetyloołowiu wzrasta liczba oktanowa benzyny. Oczywiście ta wiedza nie czyni człowieka chemikiem. Aby choć trochę się nimi stać, poznajmy podstawy chemii:
Substancja, którą można rozdzielić na inne substancje o różnych właściwościach prostymi metodami fizycznymi (wybieraniem, przesiewaniem, magnesem itp.), nazywa się mieszaniną. Ta całkowicie jednorodna substancja, której takimi prostymi metodami nie można rozłożyć na składniki o różnych właściwościach, nazywa się związkiem.
Związki chemiczne są zbudowane z cząsteczek złożonych z pierwiastków, które są połączone określonymi wiązaniami chemicznymi. Wiązania te nie pozwalają na ich proste rozdzielenie. Zniszczenie, rozerwanie tych wiązań wymaga większych sił, ingerencji chemicznych. Wówczas cząsteczki rozpadają się na atomy pierwiastków. Długo uważano, że atomów nie można dalej dzielić. W naszym wieku potwierdzono wcześniejszą hipotezę, że atomy składają się z jeszcze mniejszych cząstek elementarnych, różniących się między sobą zarówno wielkością, jak i ładunkiem elektrycznym. Najbardziej dodatnimi cząstkami elementarnymi są dodatnio naładowany proton, neutralny neutron i ujemny elektron.
We wszystkich związkach z 92 naturalnych pierwiastków uczestniczy tylko 15 do 20 pierwiastków.
Ciężar atomów pierwiastków mierzymy w ten sposób, że porównujemy, ile razy są cięższe od atomu najlżejszego pierwiastka, wodoru (według nowszej definicji od 1/12 atomu węgla.
Żaden z pierwiastków nie może łączyć się z innym pierwiastkiem w dowolnych, jakichkolwiek ilościach. Możliwość chemicznego wiązania atomu wodoru uważamy za jednowartościową. Zatem atom wodoru jest jednowartościowy. Atom, który z jednym atomem wodoru tworzy związek, jest również jednowartościowy. Jeżeli pierwiastek łączy dwa, trzy, cztery itd. atomy wodoru, to jest on dwu-, trój-, cztero- itd. wartościowy. Ośmiowartościowość jest największą możliwą wartościowością pierwiastka. Istnieją jednak pierwiastki o większej liczbie wartościowości — są to pierwiastki o zmiennej wartościowości.
Główne grupy związków to związki nieorganiczne i organiczne. W związkach organicznych znajduje się węgiel, natomiast w nieorganicznych – z nielicznymi wyjątkami – węgla nie ma.
Przyczyna istnienia dużej liczby związków organicznych tkwi w możliwości wzajemnego łączenia się atomów węgla, czyli w tworzeniu łańcuchów węglowych. (Nazwa związki organiczne pochodzi od dawnego przekonania, że mogą je wytwarzać wyłącznie organizmy żywe.)
KWASY są niebezpiecznymi substancjami żrącymi, które na skórze lub w żołądku wywołują ciężkie rany, podobne do oparzeń. Kwasy można łatwo rozpoznać za pomocą papierka lakmusowego, ponieważ niebieski lakmus w kwasie czerwienieje. Przy pracy z kwasami niezbędne są okulary ochronne i gumowe rękawice. Jeśli mimo ostrożności kropla kwasu spadnie na naszą skórę – najpierw należy ją wytrzeć suchą szmatką, następnie umyć pod bieżącą wodą i na końcu zneutralizować ślady kwasu roztworem sody oczyszczonej (rys. 1).
RYSUNEK 1
BAZY są produktami reakcji tlenków metali z wodą. Alkaliami nazywa się zasady rozpuszczalne w wodzie i wykazujące działanie żrące. Łatwo je rozpoznać, ponieważ ich działanie powoduje, że czerwony lakmus barwi się na niebiesko. Są to substancje silnie żrące. Rany po nich goją się trudno, trudniej niż rany spowodowane kwasami. Przepisy BHP są takie same jak przy kwasach. Przy oparzeniu skórę należy przemywać rozcieńczonym kwasem (na przykład kwasem octowym).
SOLE powstają w wyniku reakcji zasad i kwasów. W mniejszym stopniu albo w ogóle nie żrą skóry. Przy pracy z solami należy jednak postępować ostrożnie, ponieważ niektóre są trujące.
Chemikalia w gospodarstwach domowych
Znane jest to od dawna, zwłaszcza przy konserwowaniu artykułów spożywczych.
Środki konserwujące można podzielić na:
1. Substancje, które jednocześnie nadają smak i konserwują artykuły: cukier, sól, ocet, tłuszcz, kwas cytrynowy, kwas winny.
2. Środki do niszczenia mikroorganizmów: saletra, kwas glutaminowy, ałun, mleko wapienne, salicyl, kwas benzoesowy i benzoesan sodu.
3. Materiały galaretowate, barwniki i przyprawy.
Cukier. Dodając 55% cukru (cukier =C12H22O11) do jakiegoś produktu (ze śliwek, malin, moreli, gruszek, jabłek) bez dodawania innych chemikaliów całkowicie go zakonserwowaliśmy (słodkie przetwory). Nie zaleca się dodawania więcej niż 55% cukru, ponieważ nastąpi krystalizacja cukru. Ilość mniejsza niż 50% cukru nie konserwuje. Dodając cukier do kwaśnych artykułów spożywczych, należy gotować tylko krótko, ponieważ dochodzi do rozkładu cukru.
Sól. Sól kuchenna (chlorek sodu, NaCl) również nadaje smak, a zarazem konserwuje. Zdolność konserwująca wynika z higroskopijności soli (pochłania wilgoć). Jeśli mięso zostanie posolone, sól wiąże pewną ilość wody nie tylko z mięsa, lecz także z bakterii i tym samym je niszczy. Również inne mikroorganizmy nie mogą przetrwać bez wody.
Saletra. (Azotan potasu, KNO3). Sypki, gorzki, biały, krystaliczny proszek. Jest obojętna. Do konserwacji 2,5 kg mięsa rozpuszczamy 0,5 gramów azotanu potasu w 100 g ciepłej wody. Rozdrobnione mięso zwilżamy tym roztworem. Należy uważać na dokładne dozowanie, ponieważ w większych ilościach saletra potasowa jest bardzo gorzka i trująca.
Kwas glutaminowy (kwas amino-pirogronowy, kwas amino-glutarynowy, НООС-СН2-СН2–СН(NH)2–СООН) jest aminokwasem występującym prawie we wszystkich białkach. Stosuje się go do sporządzania koncentratów różnych zup, wywarów (Podravka, Knorr itd.), czyli do konserwowania mięsa. Na 1 kg mięsa bierze się 5 g rozpuszczonego kwasu glutaminowego.
Ałun (siarczan potasowo-glinowy, KAl(SO4)2 w stanie czystym stosuje się do konserwowania, czyli do utwardzania struktury miększych owoców, warzyw, aby w trakcie konserwowania nie rozpadły się, nie uległy zniszczeniu. Do 1 kg owoców, względnie warzyw, stosuje się 1,4 g ałunu.
Mleko wapienne. Ma identyczne działanie jak ałun. 0,5 kg palonego wapna rozpuszczamy w 5 litrach wody i pozostawiamy na jedną noc, ostrożnie dekantujemy (zlewamy około 2/3 klarownego roztworu) i w tym mleku wapiennym [Ca(OH)2] moczymy owoce lub warzywa przez 15-20 minuta, a na końcu płuczemy ciepłą wodą.
Kwas cytrynowy. Kwas cytrynowy jest bardzo rozpowszechniony w królestwie roślin. Występuje niemal w każdym owocu (kwas oksy–propan–trikarboksylowy, C6H8O7) Bezwonne, bezbarwne kryształy kwasu cytrynowego rozpuszczają się w ciepłej wodzie. Na 1 kg owoców potrzeba 1 do 2 g kwasu.
Kwas winowy. Bezbarwny, bezwonny (C4H6O6), którego sól potasowa znajduje się w winie. Działanie tego kwasu jest podobne do działania kwasu cytrynowego.
Kwas octowy. Bezbarwna, ostro pachnąca, silnie kwaśna substancja żrąca (СН3СООН). Jest wielkim wrogiem pleśni i bakterii. Powyżej określonego stężenia, w środowisku kwaśnym bakterie nie mogą żyć. Dlatego bardzo często kwas octowy stosuje się do konserwowania. W handlu występuje w różnych stężeniach (mocach). Do 1 kg jakiegoś produktu wystarczy około 2-3 decylitra 10%–nego roztworu kwasu octowego. Kwas octowy niszczy wiele metali (żelazo, aluminium, miedź, cynk). Z miedzią lub cynkiem powstający związek kwasu octowego jest trujący, dlatego jako opakowanie na kwas octowy może służyć jedynie naczynie ze szkła, ceramiki, emalii, plastiku lub drewna.
Kwas salicylowy jest białym, igiełkowatym, krystalicznym proszkiem, bez zapachu (C6H4(OH)COOH). Jest trucizną komórkową, dlatego niszczy bakterie i zarodniki. W większej ilości jest toksyczny także dla organizmu człowieka, dlatego do konserwowania stosuje się go w mniejszych, ściśle określonych ilościach. Na 1 kg owoców dodaje się maksymalnie 0,8 g.
Kwas benzoesowy jest białą, jedwabistą, igiełkowatą lub blaszkową substancją krystaliczną (Н6С5СООН). Doskonale niszczy bakterie i zarodniki. W większych ilościach działa również szkodliwie na organizm, dlatego na 1 kg produktu dodaje się tylko 0,5 grama.
Kleje
Coraz większa liczba klejów syntetycznych zdobywa rynek. Jednak nie powinno nas zwieść określenie »klej uniwersalny«. Te kleje są dobre, ale nie są uniwersalne, do niektórych materiałów przylegają dobrze, do innych słabo.
Wymienimy kilka najważniejszych klejów, które można nabyć na rynku krajowym, z uwagą, jakie materiały można tymi klejami najlepiej łączyć.
Klej kostny, (kostny, skórny) służy do klejenia papieru, drewna, tekstyliów, celofanu, a także do przyklejania ich do skóry i szkła.
Benzol jest rozpuszczalnikiem polistyrolu, czyli jego klejem. Oprócz wzajemnego sklejania płyt polistyrolowych, za pomocą benzolu do polistyrolu klei się pleksi, celuloid i celofan.
Szkło wodne służy do klejenia szkła i twardych materiałów, takich jak bakelit z tekstyliami, papierem, metalami, porcelaną i ceramiką, czyli także tych materiałów między sobą.
Chloroform jest rozpuszczalnikiem, czyli klejem do pleksi. Pleksiglas można kleić chloroformem do szkła, ceramiki, porcelany, polistyrenu i celuloidu.
Boropor klei gumę do gumy, gumę do metalu, skórę, szkło, porcelanę, drewno, tkaniny. Także skórę do metalu, słabiej do szkła i drewna.
Klej Oho »uniwersalny« z powodzeniem stosuje się do klejenia szkła, porcelany, drewna, poliplastu, metali.
Risopren (kauczuk syntetyczny) stosuje się przede wszystkim do klejenia gumy i skóry. Zaleca się go również do klejenia linoleum, podolitu, płyt winazowych oraz parkietu na betonie.
Savanol stosuje się do klejenia skóry, gumy, ultrapasu, dywanów, tkanin, drewna, salonitu i blachy ocynkowanej.
Neostik un »uniwersalne« klej. Może być stosowany do klejenia różnych materiałów; skóry, drewna, gumy, tkanin itp.
Drvofix jest klejem do drewna, płyt drewnopochodnych (panel, płyta wiórowa itp.), styropianu do drewna, parkietu do podłoży drewnianych itp.
Teleol (neopren). Klej do klejenia skóry, gumy, tworzyw sztucznych, tekstyliów, drewna, wykładzin podłogowych z PCV itp.
Krautoxin (Kunstsoff aus der Tube). Klej dwuskładnikowy, w którym obie komponenty najpierw się miesza, a następnie używa w ciągu pół godziny. Klei metal, kamień, szkło, porcelanę, tworzywa termoutwardzalne (bakelit) itd.
Kleje epoksydowe, takie jak: ARALDIT (Szwajcaria), ЕРON (Shell), EPILOX (Buna-werke), EPORESIT (Węgry), pojawiają się czasami na rynku w postaci proszku, pasty, pałeczek, emulsji. Są to doskonałe kleje, zwłaszcza do klejenia metalu z metalem, a także gumy, skóry itp.
Desmodur, desmoden to kleje poliuretanowe, stosowane przy klejeniu metalu z gumą, względnie metalu z metalem.