Chémia - klady a zápory

Vitamíny

Organizmy získavajú energiu na svoju činnosť zo základných živín, ktoré prijímajú z okolitého prostredia. Biochemickou premenou látok prítomných v živinách sa spolu s uvoľňovaním ergie syntetizuú aj zlúčeniny potrebnéna stavbu bunkových štruktúr. Bunky však nie sú schopné niektoré potrebné zlúčeniny tvoriť pri metabolických premenách, preto nutne musia byť prítomné v potrave. Nazývajú sa esenciálne látky. Medzi esenciálne látky patria vitamíny. Súto nízkomolekulové organické zlúčeniny, ktorých množstvo v organizme je pomerne malé, majú však veľmi významnú biologickú funkciu. Vitamíny sú však esenciálne látky len pre hetetotrofné organizmy. Nižsie autotrofné organizmy si ich syntetizujú samy, vyššie ich prijímajú v potrave. Prítomnosť niektorých vitamínov zabezpečujú nechoroboplodné organizmy, ktoré žijú v črevách zvierat aj človeka.

Výbušniny

Výbušnina je taká chemická látka alebo zmes, ktorá je schopná mimoriadne rýchlej exotermickej reakcie spojenej s vytvorením plynu veľkého objemu. K spusteniu reakcie dochádza inicializáciou mechanickým, termickým (teplotným) alebo elektrickým podnetom. Súčasťou výbušniny je spravidla oxidačné činidlo alebo inak okysličovadlo, ktoré dodá chemickej reakcii potrebný kyslík na horenie, pretože množstvo kyslíku dodaného difúziou z okolitej atmosféry nepostačuje pre zhorenie zmesi v dostatočne krátkom časovom intervale.
Ozónova diera

Ozón (O3) je súčasťou plynného obalu Zeme. Je to plyn, ktorý zhruba vo výške 20-50 km nad zemou tvorí ochrannú vrstvu proti nebezpečnému ultrafialovému žiareniu Slnka, ktoré poškodzuje kožu a vyvoláva zhubné nádory. Pri póloch je už ozónová vrstva veľmi tenká a v Austrálii bol zaznamenaný prudký nárast kožných nádorov.

Ozónová diera nad Antarktídou bola najväčšia v celej histórii od začiatku meraní pred pätnástimi rokmi – dosahovala 29 miliónov štvorcových kilometrov, čo je približne trojnásobok rozlohy Spojených štátov.

Zo zhodnotenia výsledkov meraní vyplýva, že ozónová diera sa po prvýkrát rozšírila aj nad obývané oblasti. Najviac zasiahnutých bolo 120 tisíc obyvateľov mesta Punta Arenas v Chile. Dva dni boli vystavení bez ochrany nebezpečnému ultrafialovému žiareniu. Podľa odborníkov išlo o druhý najvážnejší rizikový stupeň – už sedemminútový pobyt na Slnku mohol spôsobiť popáleniny.Kaučuk

S kaučukom sa Európania zoznámili však už pred viac ako 500 rokmi, krátko po objavení Ameriky. Kolombusovi námorníci pozorovali hry amerických domorodcov s pružnou guľou, ktorú by sme dnes nazvali plnou loptou. Tieto lopty si americkí Indiáni zhotovovali z vyschnutej tekutiny, vytekajúcej z poranených stromov, voľne rastúcich v subtropickom pásme amerických ostrovov. Nazývali ich „Hheve“ (odtiaľ dnes používaný latinský názov „Hevea“) alebo „Cau-Uchu“ (odtiaľ i slovenský termín „kaučuk“), čo oboje znamená „plačúce drevo“. Pôvodný kaučuku bol ďalej používaný k výrobe nepremokavého plátna obuvi, ale vlastnosti týchto výrobkov neboli príliš uspokojivé. Kaučukový tovar mäkol a stával sa lepivým v letných horúčavách a naopak tvrdol a krehol v chlade zimného obdobia. K jeho prvému použitiu došlo v roku 1791. Bola to výroba nepremokavých plachiet a hlavne vriec na prepravu pošty. Kaučuk sa rozpúšťal v terpentínovej silici a roztokom sa natieral textil, ktorý bol po vyschnutí nepriepustný pre vodu.

Liečivá

• Liečivé látky sú pôvodu minerálneho, rastlinného, živočíšneho alebo syntetického, ktoré môžu byť chemicky jednotné (organické a anorganické), alebo i chemicky nejednotné (drogy, tuky, oleje a pod.)

• Skupiny liečiv:

- Drogy (sú suroviny nerastného, rastlinného i živočíšneho pôvodu. Rastlinné: korene, drevá, hľuzy.. Živočíšne: tuky, med, vosky...)
- Liečivé prípravky (pripravujú sa z drog, alebo chemikálií špeciálnymi lekárnickými metódami: výťažky, tinktúry, odvary, nálevy, sirupy...)
- Organopreparáty, séra, vakcíny a krvné náhrady
- Chemicky definované látky (syntetické, alebo izolované z prírodných materiálov.)

• Liek spôsobuje v organizme funkčné i morfologické zmeny. Lieky môžu účinkovať miestne, výlučne v oblasti, kde sa aplikovali, no ak sa ich účinok rozvíja až po vstrebaní, pôsobia celkove.

Zemný plyn

Zemný plyn, ropu a uhlie zaraďujeme medzi fosílne suroviny. Sú to základné suroviny pre výrobu najrôznejších syntetických polymérov a iných chemických produktov. Vznikli pred mnohými miliónmi rokov premenou organického materiálu. Zemný plyn sa skladá z niekoľkých častí. Najväčšie percento tvorí metán, ktorý vzniká anaeróbnym kvasením celulózy a je súčasťou bahenného plynu. Pri spaľovaní sa zo zemného plynu uvoľňuje veľké množstvo tepelnej energie, preto má veľký význam ako priemyslové palivo, ktoré nahradzuje jedovatý svietiplyn.

Zemný plyn sa môže spracovať priamo tzv. parciálnou oxidáciou na metanol alebo parciálnou dehydrogenáciou na ľahké alkény a aromáty alebo nepriamo cez syntézny plyn na metanol a celý rad chemikálií cez metanol, alebo priamo zo syntézneho plynu. Vodík získaný zo zemného plynu sa používa na syntézu amoniaku. Zo zemného plynu sa vyrábajú sadze, ktoré sú potrebné v polygrafickom a gumárenskom priemysle (zlepšuje kvalitu gumy, ako farbivo do tušu, do tlačovej černe a krému na topánky), acetylén, kyanovodík a sírouhlík, formaldehyd, metanol, halogénderiváty uhľovodíkov a iné.Textílie

Slovo textília sa pôvodne používalo pre akúkoľvek látku vyrobenú z prírodných vlákien, napr. vlnu, hodváb či bavlnu. V súčasnosti je mnoho textílií vyrobených z umelých vlákien. Tieto materiály sú lacné a veľmi pevné a tiež sa málo krčia. Niektoré moderné textílie sú kombináciou prírodných a umelých vlákien. Napríklad vlna alebo bavlna môže byť kombinovaná so syntetickými vláknami, akým ja napríklad terylén. Výsledkom je materiál spĺňajúci požiadavky pevnosti a pohodlia, teda to, čo od oblečenia očakávame.

Syntetické vlákna

Syntetické vlákna sú dlhé, tenké nite, ktoré používame na výrobu látok. Existujú tri druhy syntetických vlákien. Jeden druh je vyrobený z látky známej pod názvom celulóza, ktorá sa nachádza v rastlinách. Druhý druh sa vyrába hlavne z ropy a tretí druh z minerálnych látok.

Propán-Bután (LPG)

Propán-bután vzniká v rafinériách ako vedľajší produkt pri spracovaní ropy. Je to ľahká, plynná frakcia, ktorá je skvapalňovaná chladením pričom vzniká tzv. LPG (Liquid Petroleum Gas), ktorý je možné využiť ako palivo v motorových vozidlách. Pomer propánu a butánu v LPG sa mení v zime a v lete, a tiež existujú rozdiely v zložení v jednotlivých krajinách. LPG sa ako palivo pre motorové vozidlá používa už viac ako 60 rokov a vo svete jazdí viac ako 5 milión takýchto vozidiel.

Plasty

Prvý plast vznikol ako výsledok pokusu fotografa v tmavej komore. Jednou z látok používaných pri fotografovaní bolo kolódium - roztok strelnej bavlny čiže nitrocelulózy v alkohole alebo éteri. Pomocou neho sa lepila chemická zlúčenina citlivá na svetlo na sklenú platňu, ktorá slúžila v 19. storočí namiesto fotografického filmu.

V päťdesiatych rokoch 19. storočia začal Parkes robiť rozličné pokusy s kolódiom. Istého dňa, keď sa ho pokúšal zmiešať s cháfrom, na svoje prekvapenie zistil, že vznikla tvrdá a ohybná látka. Nazval ju „parkesín“ a šlo vlastne o prvý plast. Robil z neho najrozličnejšie predmety - hrebene, perá, gombíky a šperky.

Hyatt zdokonalil výrobný postup a parkesínu dal nové meno: celuloid. Spoločnosti na výrobu biliardových gúľ sa mu postarali o dobrý odbyt výrobkov a z plastu sa čoskoro začali vyrábať obrovské množstvá najrozličnejších predmetov.

Prvé plasty sa ľahko vznietili. Prvým úspešným plastom odolávajúcim aj vysokým teplotám bol bakelit, ktorý si roku 1909 nechal patantovať Leo Beakeland.Uhlie

Je to tvrdá, čierna, tuhá látka, ktorá vznikala v priebehu miliónov rokov z fosílnych zvyškov rastlín. Je to najmä uhlík, ale obsahuje aj vodík, kyslík, dusík a síru. Vrstvy uhlia sú uložené pod zemou v slojoch, ktoré vyzerajú ako vrstvy krému v torte. Niektoré vrstvy sa nachádzajú v blízkosti povrchu a dajú sa ťažiť rýpadlami. Hovoríme tomu povrchové dobývanie. Väčšina vrstiev je však uložená oveľa hlbšie. Musia ich dolovať baníci. Sú tri druhy uhlia: Lignit, Antracit, Hnedé uhlie.

Mydlo

Mydlo sa vyrába najmä z rastlinných olejov a tukov, ale využíva sa aj odpadový tuk zvierat.Tento tuk sa potom varí s hydroxidom. Tuky sú prírodné estery, ktoré sa vodou štiepia na mastné kyseliny a glycerol. Proces sa nazýva hydrolýza esterov. Mastné kyseliny tvoria s hydroxidmi draselné alebo sodné soli – mydlá. Pri zlučovaní s NaOH sa tvorí tuhé jadro a pri zlučovaní KOH mazľavé mydlo.

C17H33COOH + KOH –––– C17H33COOK + H2O
olejan draselný (mazlavé mydlo)

C17H35COOH + NaOH ––––– C17H35COONa + H2O
stearan sodný (jadrové mydlo)

Cement

Portlandský cement
Prvý umelý hydraulický cement vyrobil roku 1824 Angličan Joseph Aspdin z pálenej kriedy a vápennej malty. Svoj výrobok nazval portlandský cement, lebo po stuhnutí sa farbou a tvrdosťou podobal kameňom z lomov v Portlande, obľúbenému anglickému stavebnému materiálu. Roku 1844 zlepšil potom londýnsky stavebný majster Isaac Johnson Aspdinov výrobný proces tým, že zvýšil teplotu vypaľovania tak, že sa materiál tavil. Vzniknutú trosku bolo treba rozomlieť.

Azbestocementový betón

V roku 1892 inžinier A. Kühlewein vynašiel azbestový cement. Tento nový materiál, ktorý okrem cementu obsahuje vláknitý minerál azbest (z Kanady), tuhne na úplne vodotesný betón. Azbestový cement sa pomerne osvedčil ako stavebná látka na stavbu nádrží s teplou aj studenou vodou. Azbest je svetlý až tmavozelený jemnovláknitý kremičitý minerál, ktorý je chemicky veľmi odolný. Nehorí a je odolný aj proti pôsobeniu mnohých kyselín a zásad. Je aj zlým tepelným vodičom a taví sa až pri teplote 1 100 C (amfibolový azbest), resp. 1 500 C (serpetínový azbest), má veľmi široké použitie. Azbestový cement je pevný v ťahu a v pohybe, a preto je vynikajúci na výrobu tenkostenných telies -vlnitých platní, rúr, extrudovaných profilov. V súčastnosti je však azbestový cement zakázaný, lebo sa zistilo že má kacinogénne účinky.Drogy

Droga - pod pojmom drogy sa pôvodne rozumeli látky, ktoré sa používali ako liečivá. Dnes sa pod týmto pojmom skrývajú iba určité lieky a opojné jedy ; takto boli nazvané predovšetkým tie, ktoré spôsobujú závislosť. Droga je látka, ktorá po požití určitým spôsobom mení normálne fungovanie organizmu. U nás sa toto slovo používa v užšom význame ako látka, ktorá mení duševný stav (náladu, stav vedomia, psychiku) a na ktorú zväčša vzniká závislosť (návyková látka, psychoaktívna látka, narkotikum, psychotropná látka, omamná látka sú to všetko iba rozdielne názvy pre to isté. Pôvod slova droga je v holandskom slove „droog“ , čo v preklade znamená suchý, usušený. Pôvodne to slovo znamenalo surovinu rastlinného alebo živočíšneho pôvodu , ktorá sa používala ako liek.

Parfémy

Parfum je zmes vonných olejov zriedená vysokopercentným alkoholom – esenciálne oleje tvoria približne pätinu zmesi. Ich základom sú prírodné alebo syntetické zložky. Z prírodných sa dnes využívajú najmä rastlinné zložky ako kvety, listy, kôra stromov, machy, ovocie, korene a rozličné druhy korenia. Najpoužívanejšou rastlinnou esenciou vôbec je ružový olej. Na získanie jedného litra sú potrebné až tri tony lupienkov ruže. Živočíšne zložky sú, naopak, na ústupe, nahrádzajú ich moderné syntetické vône. Ešte vždy sa však používajú ambra, castor, mošus, čiže pižmo, a cibet, pretože parfumom dodávajú dlhotrvajúcu kvalitu a dokážu vône fixovať. Výroba parfumu je dlhý, často až niekoľkoročný proces.

Alkohol

Dôsledky a účinky alkoholu by sme mohli rozdeliť na dve časti: Morálnu a medicínsku. Do morálnej zaraďujeme to, že ak je človek pod vplyvom väčšej miery alkoholu, nielen že nevie, čo robí, ale v mnohých prípadoch nevie ani sám o sebe. Z medicínskeho hľadiska ide o to, že alkohol zabíja viacej ľudí ako mor alebo vojna.

Dlhší čas si lekári mysleli, že alkohol uvoľňuje cievy a zlepšuje dodávku kyslíka do srdca a znižuje riziko srdcového záchvatu. Súčasné výskumy dokázali, že to nie je pravda a platí pravý opak.

Tráviaci systém: Potrava sa nedostatočne spracúva a nevyťažia sa z nej všetky látky potrebne pre náš organizmus.
Dýchací systém: zápaly pľúc a priedušiek sú u alkoholikov 2-krat častejšie
Nervový systém: k hlavným príznakom patrí potenie, nespavosť, dráždivosť, slabosť, malátnosť
Zrak: poškodenia zraku sa zistili iba pri pití metylalkoholu toto poškodenie končí slepotou

Jadrové zbrane

Princíp: Štiepenie je proces, pri ktorom sa atóm delí, a je podstatou atómových bômb. Termonukleárna reakcia je opačná - pri nej dochádza k zlučovaniu atómov, ktoré vytvoria nový väčší atóm. Uvoľňuje sa ešte väčšie množstvo energie ako pri štiepení- preto majú termonukleárne (vodíkové) bomby takú ničivú silu. Termonukleárna reakcia je asi aj zdrojom energie Slnka. Väčšina súčasných jadrových zbraní využíva obidva postupy.

Bomby založené na štiepnej reakcii musia obsahovať jednú z dvoch prísad - urán alebo plutňonium. Bomba zhodená 6. augusta 1945 na Hirošimu využívala urán, kým Nagasaki bolo 9. augusta 1945 zničené pluóniovou bombou. Urán i plutónium sú štiepne materiálny s jadrami, ktoré sa dajú rozbíjať elementárnymi časticami zvanými neutróny.

Pri každom štiepení jadra sa uvoľnia najmenej dva neutróny. Z malého množstva štiepneho materálu tieto častice neškodne vylietajú do vzduchu. Ale ak je kus plutónia či uránu dosť veľký (asi ako grapefruit) a dosiahne takzvanú kritickú hmotu, neutróny sa budú skôr, ako uniknú do ovzdušia, zrážať s ďalšími jadrami. výsledkom budú dve nové štiepenia, pri kotrých sa uvoľnia štyri nové neutróny a tie spôsobia štyri ďalšie štiepenia, z ktorých sa uvoľní osem neutrónov, atď.