Ufundi kwa kemikali na plastiki
Hapo zamani kemia ilionwa kuwa »uchawi wa giza«, ilhali leo tunakutana nayo kila mahali, hata nyumbani. Tunajua kwamba kwa »Black Bull« au visafishaji vingine tunaweza kuosha nguo kwa urahisi. Wengi wanajua kwamba tetraethyllead huongeza nambari ya oktani ya petroli. Bila shaka, maarifa hayo hayaimfanyi mtu kuwa mwanakemia. Hata hivyo, ili tuanze kuwa hivyo kidogo, tujifunze misingi ya kemia:
Kitu kinachoweza kugawanywa kuwa vitu vingine, vyenye sifa tofauti, kwa njia rahisi za kimwili (kuchagua kwa mikono, kuchuja, sumaku n.k.) huitwa mchanganyiko. Kile ambacho ni kitu chenye usawa kamili, na hakiwezi kwa njia hizo rahisi kugawanywa kuwa vipengele vyenye sifa tofauti, huitwa kiwanja.
Misombo imejengwa kutoka kwa molekuli zilizoundwa na elementi, ambazo zimeunganishwa kwa vifungo fulani vya kikemikali. Vifungo hivi haviruhusu kukatwa kwa urahisi. Uharibifu, kukata vifungo hivyo huhitaji nguvu kubwa zaidi, hatua za kikemikali. Hapo ndipo molekuli huvunjika na kuwa elementi atomi. Kwa muda mrefu ilidhaniwa kuwa atomi haziwezi kugawanyika zaidi. Katika karne yetu, dhana ya awali ilithibitishwa kwamba atomi zinaundwa na chembe za kimsingi ndogo zaidi ambazo hutofautiana kati yao si kwa ukubwa tu bali pia kwa chaji ya umeme. Chembe za msingi chanya zaidi ni protoni yenye chaji chanya, neutroni isiyo na chaji na elektroni hasi.
Katika misombo yote ya 92 elementi asilia, ni 15 hadi 20 elementi pekee zinazoshiriki.
Uzito wa atomi za elementi hupimwa kwa njia hii, kwa kuzilinganisha mara ngapi ni nzito kuliko atomi ya elementi nyepesi zaidi, hidrojeni (kwa ufafanuzi wa hivi karibuni kuliko 1/12 ya atomi ya kaboni.
Hakuna hata kipengele kimoja kinachoweza kuungana na kipengele kingine kwa kiasi chochote cha hiari. Uwezekano wa atomi ya hidrojeni kufungamana kwa kemikali tunaona kuwa wa msingi mmoja. Kwa hiyo, atomi ya hidrojeni ni yenye valensi moja. Atomi ambayo pamoja na atomi moja ya hidrojeni huunda kiwanja pia ni yenye valensi moja. Ikiwa kipengele hufunga atomi mbili, tatu, nne n.k. za hidrojeni basi ni chenye valensi mbili, tatu, nne n.k. Uvalensi wa nane ndio uvalensi mkubwa zaidi unaowezekana wa kipengele kimoja. Hata hivyo, zipo elementi zenye valensi zaidi; hizi ni za valensi inayobadilika.
Makundi makuu ya misombo ni misombo isokaboni na kikaboni. Katika misombo ya kikaboni kunapatikana kaboni, ilhali katika misombo isokaboni - kwa visa vichache vya kipekee - hakuna kaboni.
Sababu ya kuwepo kwa idadi kubwa ya misombo ya kikaboni iko katika uwezekano wa atomi za kaboni kuunganishwa kwa zenyewe, yaani katika kuundwa kwa minyororo ya kaboni. (Jina misombo ya kikaboni linatokana na dhana ya awali kwamba ni viumbe hai pekee vinavyoweza kuizalisha.)
ASIDI ni vitu hatari vinavyoharibu ambavyo kwenye ngozi au tumboni husababisha majeraha makubwa, yanayofanana na kuungua. Tunaweza kuzitambua asidi kwa urahisi kwa kutumia karatasi ya litmus, kwa sababu litmus ya bluu hugeuka nyekundu katika asidi. Wakati wa kufanya kazi na asidi miwani ya kinga na glavu za mpira ni lazima. Iwapo licha ya tahadhari tone la asidi litaangukia kwenye ngozi yetu - kwanza lifutwe kwa kitambaa kikavu, kisha lioshwe chini ya maji yanayotiririka na hatimaye mabaki ya asidi yanyutralishwe kwa suluhisho la soda bikarbonati (picha 1).
PICHI 1
BASE ni bidhaa za mmenyuko za oksidi za metali na maji. Alkali huitwa besi zinazoyeyuka katika maji na zina athari ya kuunguza. Hutitambulika kwa urahisi, kwa sababu kwa athari yao lakmus nyekundu hugeuka ya bluu. Ni vitu vinavyounguza sana. Vidonda vinavyotokana navyo hupona kwa shida, zaidi kuliko vidonda vinavyosababishwa na asidi. Kanuni za usalama na afya kazini ni zilezile kama za asidi. Wakati wa kujeruhiwa ngozi inapaswa kuoshwa kwa asidi iliyopunguzwa maji (kwa mfano asidi ya siki).
CHUMVI hutokana na mmenyuko wa besi na asidi. Haziungui ngozi au huunguza kidogo sana. Hata hivyo, unapofanya kazi na chumvi ni lazima uchukue tahadhari, kwa kuwa baadhi yake ni sumu.
Kemikali za nyumbani
Imekuwa ikijulikana kwa muda mrefu, hasa katika kuhifadhi bidhaa za chakula.
Dawa za kuhifadhi zinaweza kugawanywa katika:
1. Vitu vinavyotoa ladha na kuhifadhi bidhaa kwa wakati mmoja: sukari, chumvi, siki, mafuta, asidi ya citric, asidi ya tartariki.
2. Vitu vya kuangamiza vijidudu: šalitra, asidi ya glutamiki, alum, maziwa ya chokaa, salicil, asidi benzoiki na benzoati ya sodiamu.
3. Vitu vya jelatini, rangi na viungo.
Sukari. Kwa kuongeza sukari 55% (sukari =C12H22O11) kwenye bidhaa fulani (ya plamu, raspberi, parachichi, pera, tufaha) bila kuongeza kemikali nyingine, tumeihifadhi kikamilifu (slatko). Kuongeza zaidi ya 55% ya sukari hakushauriwi, kwa sababu kutatokea ukaushaji wa sukari kuwa fuwele. Thamani iliyo chini ya 50% ya sukari haihifadhi. Unapoongeza sukari kwenye vyakula vyenye tindikali, inapaswa kuchemshwa kwa muda mfupi tu, kwa sababu kuna kuvunjika kwa sukari.
Chumvi. Chumvi ya kupikia (sodium kloridi, NaCl) pia hutoa ladha na wakati huohuo huhifadhi. Uwezo wa kuhifadhi unatokana na unyevu-uvutio wa chumvi (hunyonya unyevu). Ikiwa nyama imechumviwa, chumvi hufunga kiasi fulani cha maji si tu kutoka kwenye nyama bali pia kutoka kwenye bakteria na hivyo kuwaangamiza. Viumbe wengine wadogo pia hawawezi kuendelea kuishi bila maji.
Shalitra. (Kalium-nitrati, KNO3). Poda ya chumvi, chungu, nyeupe, yenye fuwele. Haina upande wowote. Kwa kuhifadhi 2,5 kg nyama, tunafunja gramu 0,5 za nitrati ya potasiamu katika 100 g ya maji ya moto. Nyama iliyosagwa huloweshwa kwa suluhisho hili. Ni lazima kuzingatia kipimo sahihi, kwa sababu kwa kiasi kikubwa shalitra ya potasiamu ni chungu sana na yenye sumu.
Asidi ya glutamiki (asidi amino–piroviki, asidi amino-glutari, НООС-СН2-СН2–СН(NH)2–СООН ni asidi amino inayopatikana karibu katika protini zote. Hutumiwa kutengeneza viwango vya juisi mbalimbali, supu na mchuzi (Podravka, Knorr n.k.), yaani kwa kuhifadhi nyama. Kwa 1 kg ya nyama huchukuliwa 5 g ya asidi glutamiki iliyoyeyushwa.
Stipsa (sulfati ya potasiamu-alumini, KAl(SO4)2 hutumiwa katika hali safi kwa kuhifadhi, yaani kwa kuimarisha muundo wa matunda laini na mboga ili visisambaratike, visivunjike wakati wa kuhifadhi. Kwa 1 kg ya matunda au mboga, hutumiwa 1,4 g ya stipsa.
Maziwa ya chokaa. Yana athari sawa na alumu. 0,5 kg ya chokaa kilichochomwa huyeyushwa katika 5 lita za maji na huachwa usiku mmoja, kisha hufinyangwa kwa uangalifu kwa kumimina sehemu ya juu safi takriban 2/3, na katika maziwa haya ya chokaa [Ca(OH)2] huloweshwa matunda au mboga kwa hadi 15-20 minuta na hatimaye huoshwa kwa maji ya joto.
Asidi ya citric. Asidi ya citric imeenea sana katika ufalme wa mimea. Inapatikana karibu katika kila tunda (asidi ya oksi–propan–trikarboksili, C6H8O7) Fuwele zisizo na harufu, zisizo na rangi za asidi ya citric huyeyuka katika maji ya moto. Kwa 1 kg ya matunda inahitajika 1 hadi 2g ya asidi.
Asidi ya tartariki. Isiyo na rangi, isiyo na harufu (C4H6O6), ambayo chumvi yake ya potasiamu hupatikana katika mvinyo. Athari ya asidi hii inafanana na ile ya asidi ya citric.
Asidi ya asetiki. Dutu isiyo na rangi, yenye harufu kali, yenye tindikali sana na babuzi (СН3СООН). Ni adui mkubwa wa ukungu na bakteria. Zaidi ya mkusanyiko fulani, katika mazingira ya tindikali, bakteria hawawezi kuishi. Ndiyo sababu mara nyingi sana asidi ya asetiki hutumiwa kwa kuhifadhi. Kwenye maduka hupatikana katika mikusanyiko mbalimbali (nguvu mbalimbali). Kwa 1 kg ya bidhaa fulani inatosha takriban 2-3 desilita za suluhisho la asidi ya asetiki la 10%–ngani. Asidi ya asetiki huharibu metali nyingi (chuma, alumini, shaba, zinki). Kiwanja cha asidi ya asetiki kilichoundwa na shaba au zinki ni sumu, hivyo kama kifungashio cha asidi ya asetiki inaweza kutumika tu chombo cha glasi, keramik, enameli, plastiki au mbao.
Asidi salisili ni unga mweupe, wa sindano, wenye fuwele, usio na harufu (C6H4(OH)COOH). Ni sumu kwa seli, na hivyo huharibu bakteria na spora. Kwa kiasi kikubwa pia ni sumu kwa mwili wa binadamu, kwa hiyo kwa kuhifadhi hutumiwa katika kiasi kidogo, kilichobainishwa kwa usahihi. Kwa 1 kg ya matunda huongezwa kwa kiwango cha juu 0,8 g.
Asidi ya benzoiki ni dutu nyeupe, ya hariri, yenye fuwele za sindano au bamba (Н6С5СООН). Huangamiza bakteria na spora vizuri sana. Kwa kiasi kikubwa pia huleta madhara kwa mwili, hivyo kwenye 1 kg ya bidhaa huongezwa tu 0,5 gramu.
Gundi
Idadi kubwa ya gundi za sintetiki zinaendelea kuteka soko. Hata hivyo, tusidanganywe na jina »gundi ya ulimwengu wote«. Gundi hizi ni nzuri lakini si za ulimwengu wote; hushikamana vizuri kwa baadhi ya vitu, na kwa vingine hushikamana vibaya.
Tutatolea mifano ya baadhi ya gundi muhimu zaidi, zinazoweza kupatikana katika soko la ndani, pamoja na maelezo ni vifaa vipi vinavyoweza kuunganishwa kwa gundi hizo kwa ufanisi zaidi.
Gundi ya mifupa, (ya mifupa, ya ngozi) hutumika kwa kuunganisha karatasi, mbao, nguo, selofani, pamoja na kuviunganisha vitu hivi kwenye ngozi na glasi.
Вenzol ni kiyeyusho cha polistireni, yaani gundi yake. Mbali na kuunganisha kwa pamoja mabamba ya polistireni, kwa kutumia benzol kwenye polistireni huunganishwa pia pleksiglas, seluloidi na selofani.
Kioo cha maji hutumiwa kwa kuunganisha kioo na vifaa vigumu, kama vile bakeliti na nguo, karatasi, metali, porcelaini na keramik, yaani, kuviunganisha vyote hivi kati ya hivyo.
Klorofomu ni kiyeyushi, yaani gundi kwa ajili ya plexiglass. Pleksiglas inaweza kubandikwa kwa klorofomu kwenye kioo, keramik, porcelaini, polistirol na seluloidi.
Boropor huunganisha mpira kwa mpira, mpira kwa metali, ngozi, kioo, porcelaini, mbao, na nguo. Pia ngozi kwa metali, kwa kiwango kidogo kwa kioo na mbao.
Gundi ya Oho »ya matumizi mengi« hutumiwa kwa mafanikio kwa kuunganisha kioo, porcelaini, mbao, poliplasta, metali.
Risopren (mpira wa kutengenezwa) hutumiwa hasa kwa kuunganisha mpira na ngozi. Pia inapendekezwa kwa kuunganisha linoleamu, podolit, mabamba ya vinaz, na parketi kwenye zege.
Savanol hutumiwa kwa kuunganisha ngozi, mpira, ultrapasi, zulia la ukutani, vitambaa, mbao, saloniti na bati la mabati.
Neostik un »gundi« ya »kijumla«. Inaweza kutumika kwa kuunganisha vifaa mbalimbali; ngozi, mbao, mpira, vitambaa n.k.
Drvofix ni gundi ya mbao, mabamba ya mbao (paneli, mbao za chembe na kadhalika), polistirola pamoja na mbao, parqueti kwenye sakafu za mbao na kadhalika.
Teleol (neoprene). Gundi ya kuunganisha ngozi, mpira, plastiki, vitambaa, mbao, sakafu za PVC n.k.
Krautoxin (Kunstsoff aus der Tube). Gundi ya vipengele viwili, ambamo vipengele hivyo viwili kwanza huchanganywa kisha hutumika ndani ya nusu saa. Huunganisha metali, mawe, kioo, porcelaini, poliplasti zinazostahimili joto (bakelite) n.k.
Gundi za epoksi, kama vile: ARALDIT (Uswisi), ЕРON (Shell), EPILOX (Buna-werke), EPORESIT (Hungaria), hupatikana mara kwa mara sokoni, katika umbo la unga, pasta, vijiti, emulsioni. Ni gundi bora, hasa kwa kuunganisha chuma na chuma, au mpira, ngozi n.k.
Desmodur, desmoden ni gundi za polyurethane, hutumiwa katika kuunganisha metali na mpira, au metali na metali.