Сайт учителя химии Черкасовой Елены Михайловны

Химия и повседневная жизнь человека

Химия, обладая огромными возможностями, создает не виданные ранее материалы, умножает плодородие почвы, облегчает труд человека, экономит его время, одевает, сохраняет его здоровье, создает ему уют и комфорт, изменяет внешность людей. Но та же химия может стать и опасной для здоровья человека, даже смертельно опасной.

Возьмем, к примеру, такие необходимые для здоровья человека вещества, как лекарства. Даже они могут быть исключительно опасными, если использовать их неразумно, неграмотно, например при самолечении. Давайте посмотрим, что имеется в домашней аптечке.

Домашняя аптечка

Пероксид водорода (Н₂О₂) – отличный антисептик. Однако если перепутать 1–2 %-ный раствор пероксида с пергидролем (30 %-ным раствором), то можно получить сильные ожоги на коже, слизистых оболочках.

Нашатырный спирт (водный раствор аммиака NH₃) возбуждает дыхательный центр. Этим пользуются, чтобы вывести больного из состояния обморока. Есть аммиак и в нашатырно-анисовых каплях, которые известны как отхаркивающее средство. Однако большие дозы аммиака могут остановить дыхание. А попав в глаза, он быстро проникает в ткани, вплоть до зрительного нерва, и может нанести ему глубокие, иногда необратимые повреждения.

Аспирин, или ацетилсалициловая кислота

– один из препаратов, который широко применяют как жаропонижающее, противовоспалительное, болеутоляющее и противоревматическое средство. Интересно, что это лекарство немного замедляет процесс свертывания крови. Этим нередко пользуются врачи для предотвращения образования тромбов после операций, а также при нарушении кровообращения.

Лекарства для лечения сердечно-сосудистой системы – это валидол, корвалол, нитроглицерин. Последнее средство наиболее эффективно

снимает спазмы сосудов сердца. Разумеется, если беспокоит боль в сердце, нельзя полагаться только на лекарства, необходимо обязательно обратиться к врачу!

В аптечке, конечно, найдутся средства лечения пищеварительной системы. 1

В случае употребления несвежей пищи или при нарушении простейших гигиенических правил в кишечник могут попасть чужеродные организмы, которые, размножаясь, вызывают тяжелое состояние – диспепсию.

Наряду с этими лекарствами, которые продаются без рецепта, есть более сильные, борющиеся с микроорганизмами. Это антибиотики, их без рецепта не продают. Если не жалеть сильнейших антибиотиков, чтобы избавиться от насморка, то может случиться так, что они не помогут при более серьезных заболеваниях. Дело в том, что поколения микроорганизмов сменяются очень быстро – каждые 20–50 мин, то есть существуют отличные условия для быстрого естественного отбора наиболее приспособленных. Через достаточно большое число поколений – а их смена произойдет за 2–3 недели – в организме может остаться разновидность микробов, не только не боящаяся данного лекарства, но даже неплохо чувствующая себя в нем. Таким образом, появляется клан стрептококков или пневмококков, приученных к антибиотику.

Лекарственные препараты – сильнодействующие средства, ими надо

пользоваться осмотрительно. И если вы все-таки занялись самолечением, используя лекарства, когда-то прописанные вам врачом, или те, которые вы приобрели, увидев или услышав рекламу, прочитайте внимательно в инструкции к ним разделы: «Показания», «Противопоказания», «Дозировка, способ применения», «Условия и срок хранения». Помните: неверное применение, высокая доза, несовместимость с определенными лекарственными препаратами и пищевыми продуктами могут превратить лекарство в яд!

Моющие и чистящие средства

Мы широко используем в быту различные моющие средства: для стирки белья, мытья посуды, стен, полов, раковин, окон, для чистки ковров и мягкой мебели.

Любое моющее средство должно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веществом (чаще всего жиром) и переводить его в воду или водный раствор. Для этого молекула моющего вещества должна иметь гидрофобную (водоотталкивающую) и гидрофильную (любящую удерживать воду) части.

В настоящее время мы широко используем синтетические моющие средства (CMC) – детергенты. Основой CMC являются синтетические поверхностно-активные вещества – ПАВ, в которых длинный углеводородный предельный (чаще всего неразветвленный) радикал (как в

мыле) соединен с сульфатной или сульфонатной группой. Их производство основано на продуктах переработки нефти, например:

Алкилбензолсульфонат натрия – основной компонент многих детергентов (стиральных порошков). В отличие от нерастворимых стеаратов кальция и магния, которые образуются при стирке в жесткой воде и осаждаются на ткани (забивают поры, делают ткань грубой, блеклой, плохо воздухопроницаемой), кальциевые и магниевые соли сульфокислот хорошо растворяются в воде. Следовательно, многие CMC одинаково хорошо моют как в мягкой, так и в жесткой воде. CMC действуют не только в горячей воде,

но также в теплой и холодной воде, что важно, например, при стирке тканей из искусственных волокон. Да и их расход по сравнению с расходом мыла гораздо меньше (около 25 % мыла идет на связывание ионов Са²⁺ и Mg²⁺).

Но ПАВ очень медленно разлагаются и, попадая со сточными водами в водоемы, оказывают вредное воздействие на живые организмы. Поэтому желательна очистка сточных вод от ПАВ в отстойниках, а в естественных условиях (в водоемах) их частично «съедают» гетеротрофные бактерии, которые входят в состав активного ила. Можно произвести биохимическую очистку в присутствии ферментов.

Кроме ПАВ, в CMC входят и другие компоненты: отбеливатели, смягчители, пенообразователи, ароматические отдушки.

Оптические отбеливатели не воздействуют на структуру ткани, они поглощают ультрафиолетовые лучи, а излучают энергию в синей области видимого спектра. Ткань приобретает при этом и белизну, и яркость.

Из кислородсодержащих отбеливателей наиболее распространены перборат натрия NaBO₂ ∙ H₂O₂ ∙ 3Н₂O и перкарбонат натрия Na₂CO₃ ∙ 1,5H₂O₂ ∙ H₂O (последний как отдельный препарат известен под названием «Персоль»).

Хлорсодержащие и серосодержащие отбеливатели чаще используют как отдельные препараты, известные вам под названием «Белизна» и «Лилия» соответственно.

При использовании этих средств нужно хорошо проветривать помещение и не отбеливать сразу много белья. Следует избегать и длительного кипячения, так как образуются ядовитые газы – хлор Cl₂ и оксид серы (IV) SO₂ (как продукт разложения гидросульфита натрия NaHSO₃).

наждачный порошок (корунд Al₂O₃, оксид хрома Cr₂O₃) и др. Выбор абразива обусловлен в основном характером поверхности изделия, а не свойствами загрязнений, поэтому на упаковках чистящих средств указывают род очищаемых предметов.

Особым видом загрязнения является накипь. В ее состав входят в первую очередь карбонаты кальция и магния, а также силикаты, фосфаты, сульфаты. Конечно, на вкус чая или супа накипь не влияет, но вот продолжительность нагревания увеличивается и дно прогорает быстрее.

Конечно, надо помнить, что никакое чистящее средство не принесет пользы, если оно попадет в желудочно-кишечный тракт с пищей и водой после чистки кухонной и столовой посуды. Необходимо тщательно смывать чистящие вещества.

Средства для борьбы с бытовыми насекомыми

Регулярно убирая помещение, сохраняя в идеальной чистоте посуду, плиту, полы, белье, вы все-таки не гарантированы от появления в доме вредных бытовых насекомых. Если они появились, то на помощь приходят инсектициды – средства для борьбы с насекомыми. Инсектициды применяют в виде растворов, эмульсий, суспензий, аэрозолей.

Жилые помещения следует обрабатывать только препаратами, рекомендуемыми для этой цели. Сейчас в продаже их достаточно много. Это давно известные средства: хлорофос

,

дихлофос, хлорофосные карандаши и недавно появившиеся с яркими названиями «Кобра», «Раптор» и др. Большинство из них высокотоксичны и опасны для человека. Поэтому недопустимо применять эти препараты в больших количествах и часто, так как действие их сохраняется на сравнительно длительное время. Во время обработки помещения нельзя принимать пищу, пить воду, курить. Окна должны быть открыты, чтобы не создавалась высокая концентрация ядовитых веществ в воздухе. Необходимо убрать все продукты и посуду. Во избежание пожара нельзя распылять содержимое аэрозольных баллончиков при открытом огне. Следует помнить, что все деревянные предметы хорошо впитывают ядохимикаты, а лакированные поверхности могут испортиться. Многие инсектициды обладают аллергенным действием. Слабость, головная боль, тошнота, зуд кожи, сыпь, астматические приступы – признаки аллергической реакции.

Помещение после обработки препаратами надо хорошо проветрить, так как многие инсектициды не имеют запаха. Ну и, конечно, надо тщательно вымыть руки теплой водой с мылом, прополоскать рот водой.

Химические средства гигиены и косметики

Слово «гигиена» происходит от греческого слова hygieinos, что означает «целебный, приносящий здоровье», а «косметика» – от греческого слова kosmetike, то есть «искусство украшать себя».

В настоящее время термин «косметика» употребляется, прежде всего, в связи с уходом за кожей лица и тела. Гигиена – это раздел профилактической медицины, изучающий влияние внешней среды на здоровье человека.

Косметика и гигиена тесно соприкасаются, так как имеются косметические средства (лосьоны, кремы, шампуни, гели для душа и др.), которые выполняют и гигиеническую функцию.

К важнейшим гигиеническим средствам относят, прежде всего, мыла и моющие средства (см. выше). Здесь обратим внимание на некоторые другие средства, которые наиболее часто используют в обиходе.

Дезодоранты

Конечно, вы знаете, что дезодоранты – это средства, устраняющие неприятный запах пота, который выделяется потовыми железами и на 98–99 % состоит из воды. С потом из организма выводятся продукты метаболизма: мочевина, мочевая кислота, аммиак, некоторые аминокислоты, жирные кислоты, холестерин, следы белка, некоторые гормоны и др. Из минеральных компонентов – катионы натрия, кальция, магния, меди, марганца, железа, анионы хлора и иода. Неприятный запах связан с бактериальным расщеплением составляющих пота или с их окислением кислородом воздуха.

Дезодоранты бывают двух видов. Одни тормозят разложение выводимых с потом продуктов метаболизма (делая неактивными микроорганизмы) или предотвращают их окисление. Другие частично подавляют выделение пота. Этими свойствами обладают соли алюминия, цинка, циркония, хрома, железа, а также формальдегид и этиловый спирт.

Эти вещества взаимодействуют с компонентами пота, образуя нерастворимые соединения, которые закупоривают каналы потовых желез и тем самым уменьшают потовыделение. В оба типа дезодорантов входят отдушки – ароматические добавки, способные вызывать у некоторых людей аллергические реакции.

Косметические средства

Письменные источники, раскопки древних поселений свидетельствуют о том, что на ранней стадии развития общества к раскрашиванию тела были неравнодушны и женщины, и мужчины. У мужчин это особенно проявлялось в склонности к татуировке, а женщины подкрашивали веки, брови, губы, щеки. Естественно, что в далеком прошлом в качестве косметических средств использовали лишь природные вещества. Например, веки подкрашивали в голубой цвет тончайшей пыльцой из толченой бирюзы – минерала, имеющего состав CuO ∙ 3Al₂O₃ ∙ 2P₂O₅ ∙ 9H₂O, а брови красили мягкими природными минералами – сурьмяным блеском Sb₂S₃.

С развитием химии, помимо природных веществ, стали использовать и синтетические. Например, в качестве пигмента для губных помад применяют органическое синтетическое соединение никеля.

Перламутровый эффект создают соли висмута BiOCl, BiONO₃ или слюда, содержащая около 40 % оксида титана (IV) TiO₂. Давно известны жемчужные, или испанские, белила, их основным компонентом является BiONO₃, которые необходимы для приготовления белого грима. В создании гримов применяют также оксид цинка ZnO. А в медицине его используют в присыпках и мазях.

B качестве красителя для волос используют разбавленные водные растворы хорошо растворимых солей свинца, серебра, меди, висмута. Ими предварительно пропитывают волосы. Проявителем для впитавшихся в волосы солей служит пирогаллол

Ионы металлов восстанавливаются до простых веществ. Нашатырный спирт, входящий в состав красителя, нейтрализует образующуюся при этом кислоту. Под действием восстановленной меди волосы приобретают красноватый отлив. Если были взяты соли серебра – серый оттенок, соли железа – синеватолиловый цвет.

В состав красящих шампуней входят n-фенилендиамин

резорцин

и другие аналогичные соединения.

Осветление волос производят с помощью 3 %–ного раствора пероксида водорода, который разлагается с образованием атомарного кислорода (в первый момент). Окислительное действие последнего так велико, что он разрушает пигменты волос. Но при большой концентрации и длительном воздействии могут начать разрушаться и сами волосы.

Надо проявлять большую осторожность. На практике применяют пероксид водорода в виде комплекса с карбамидом (NH₂)2CO ∙ H₂O₂, его называют гидроперитом.

Косметическим средством для ногтей являются лаки. Основа лаков для ногтей представляет собой раствор нитроцеллюлозы в органических растворителях. Нитроцеллюлозу получают нитрованием целлюлозы (хлопковой или древесной) смесью азотной и серной кислот. В качестве растворителей используют амиловый эфир уксусной кислоты, ацетон, различные спирты, а также их смеси, обладающие наркотическим действием. В лак, кроме красителя, добавляют пластификаторы (например, касторовое масло), которые препятствуют обезжириванию ногтей и предотвращают их ломкость.

Одним из важнейших косметических средств для лица являются пудры. Косметические пудры – многокомпонентные смеси. В них входят тальк Mg₃[Si₄O₁₀](OH)₂, или 3MgO ∙ 4SiO₂ ∙ H₂O, каолин Аl₄[Si₄O₁₀] (OH)₈, или 2Al₂O₃ ∙ 4SiO₂ ∙ 4H₂O var container = document.getElementById('nativeroll_video_cont'); if (container) { var parent = container.parentElement; if (parent) { const wrapper = document.createElement('div'); wrapper.classList.add('js-teasers-wrapper'); parent.insertBefore(wrapper, container.nextSibling); } }