Химия в бутылочке⚗️

Оловянная чума ☠ По мнению учёных, этот недуг сыграл решающую роль в нескольких особо важных исторических моментах. Звучит интригующе? Давай внимательно изучим причины и симптомы оловянной чумы, чтобы избежать её последствий👩‍🔬 Начнём с понятия аллотропии — способности одного химического элемента образовывать два и более простых веществ, отличающихся друг от друга по свойствам. На примерах проще, поэтому сразу перейдем к ним. Вам хорошо известны два вещества — графит и алмаз. Одно из них довольно-таки мягкое, блестяще-чёрного цвета и находится в грифеле карандаша ✏️ а другое является самым твёрдым кристалльно-прозрачным веществом и используется в роскошных ювелирных изделиях 💍 Несмотря на такие отличия, графит и алмаз образованы одним химическим элементом — углеродом — и являются его аллотропными модификациями. Разница обусловлена различным строением кристаллической решётки. Аллотропия характерна для многих химических элементов, в том числе и для олова. При обычных условиях олово представлено белой модификацией — серебристый, мягкий и пластичный металл. Но если охладить белое олово до температуры ниже 13℃, то оно перейдёт в другую модификацию — серое олово. Из-за различий в кристаллической структуре данный переход сопровождается необычными явлениями — металл рассыпается и крошится, теряя пластичность и мягкость. И чем ниже температура, тем быстрее процесс 🌡 Соприкосновение серого олова и белого приводит к «заражению» последнего, то есть к ускорению аллотропного превращения. Совокупность этих явлений и была названа «оловянной чумой» 💀 Оловянная чума — одна из причин гибели экспедиции Скотта к Южному полюсу в 1912 году. Путешественники осталась без горючего из-за того, что топливо просочилось из заянных оловом баков, поражённых «оловянной чумой» ⛵️ Некоторые историки указывают на оловянную чуму как на одну из причин поражения армии Наполеона в России в 1812 году — сильные морозы привели к превращению оловянных пуговиц на солдатских мундирах в порошок💂‍♀ Кроме того, оловянная чума превратила в труху многие коллекции оловянных солдатиков 😧 Со временем учёные разработали способы борьбы с чумой — были найдены вещества, стабилизирующие белое олово, например, висмут Bi. Вот так, зная химическую природу заболевания, можно найти эффективные методы борьбы с ним👩‍🔬

Тяжелая вода💧Опасна ли она для нашего организма? Думаю, все слышали о том, что вода может быть «тяжелой». А кто-то до сих пор боится несколько раз кипятить воду в чайнике, якобы она постепенно превращается в яд. Давайте разберёмся, чем этот опасный тяжеловесный зверь отличается от обычной воды и развеем главный миф 💦 Начнём с важного понятия. В природе у химических элементов существуют изотопы — разновидности атомов, которые имеют одинаковый заряд ядра и число протонов, но у этих разновидностей разное количество нейтронов в ядре и следовательно разная масса. Изотопы не отличаются друг от друга с точки зрения химии, то есть вступают в одинаковые реакции, но отличаются с точки зрения физики — у изотопов разные температуры кипения, энергии связи с другими атомами и стабильность — все мы слышали о радиоактивных изотопах, но об этом поговорим в другой раз. Вернемся к нашей жидкости. Дело в том, что водород, входящий в состав молекулы воды имеет три изотопа, каждый из которых получил собственные названия: H — протий, D — дейтерий и T — тритий (радиоактивен). Ядро самого распространённого изотопа — протия H — состоит из единственного протона. Ядро тяжелого водорода — дейтерия D состоит уже из одного протона и одного нейтрона, то есть его масса почти в два раза больше. Этот эффект разницы в массе особенно заметен только в случае водорода. Радиоактивный тритий мы пока опустим, но по аналогии можно догадаться, что его ядро состоит так же из одного протона, но к нему прибавляется уже два нейтрона, масса увеличивается втрое. Дейтерий естественным образом встречается в природе, вот только его содержание ничтожно мало — на 6500-9100 атомов привычного протия H приходится всего один атом экзотического дейтерия D.🤔 Тяжёлая вода вместо двух атомов обычного водорода H содержит два атома его тяжёлого изотопа. Формула тяжёлой воды обычно записывается как D₂O. Внешне такая вода выглядит как обычная — бесцветная, без вкуса и запаха. Отличия проявляются на уровне физико-химических свойств: лёд из тяжелой воды тает почти при +4°С, а закипает при +101°С. Также все реакции в среде тяжелой воды протекают ощутимо медленнее. Это является причиной, почему её считают ядовитой ⚗ Да, погибла не одна мышь, которую поили тяжелой водой в лабораторных испытаниях. Когда 25% воды в организме млекопитающего замещалось на тяжелую, животное становилось стерильным, при больших концентрациях — погибало. В испытаниях с человеком установлено, что без особого вреда для здоровья можно выпить три стакана чистой дейтерированной воды, которая выведется из организма через несколько дней🥛 А теперь хочу напомнить, насколько ничтожно мало естественное содержание тяжелого изотопа водорода — ни о каком негативном влиянии таких концентраций не идёт речи. А теперь развеем миф, который многие из вас наверняка слышали 🤨 При длительном кипячении концентрация дейтерия в воде увеличивается, что делает такую воду ядовитой. Численное опровержение этой гипотезы: чтобы повысить естественное содержание дейтерия в воде всего в десять раз нужно выпарить столько тонн вод, что в этом числе будет 30 нулей. Это в сотни миллионов раз больше содержания воды на Земле в целом 🌏 Вкус воды если и меняется после кипячения, то не из-за накопления дейтерия, а из-за разрушения различных примесей. Да и к тому же, если бы можно было так легко синтезировать тяжелую воду, она бы не стоила так дорого. 1 грамм дейтерированной воды стоит 1 евро. Немалая сумма выходит за стаканчик.💰

Клей склеивает поверхности благодаря хорошей адгезии (сцеплении между молекулами клея и молекулами поверхности) и когезии (сцеплении молекул в клее друг с другом). Видов клея много, расскажу про то, как ПВА – белый жидкий раствор поливинилацетата в воде. Поверхности склеиваются из-за того, что вода испаряется, а сам полимер засыхает Клей-карандаш – аналогичный основной состав, просто меньше воды + чуток полимера N-винилпирролидона + стеарат натрия (в простонародье мыло) для стабилизации и облегчении трения при нанесении. Склеивающая способность обычно хуже, чем у ПВА Канцелярский клей – вязкая мутноватая жидкость. Сразу возникает воспоминание из детства, где ты держишь этот невзрачный тюбик, протыкаешь самостоятельно в крышке дырочку и оставляешь в ней скрепку, чтобы не засох. Но вокруг нее он все равно засыхает и крошится. 😅 Это силикатный клей или жидкое стекло, содержит водно-щелочной раствор силиката натрия или калия, застывает при испарении воды Супер-клей – приклеит все, что угодно, до того, как нанесешь его на нужную вещь. Особенно любит склеивать пальцы. 😂 Состоит из цианоакрилатов, которые полимеризуются при взаимодействии с небольшим количеством воды из воздуха и собираются в длинные цепочки. Они также связаны поперечными связями (параллельно друг другу, как лесенка). Именно поэтому клей и называется «супер», такие полимеры очень прочные Термопластичный клей (в пистолетах) – клей, способный застывать при охлаждении. Пистолет нагревает клей, тот «выходит тепленьким», а потом охлаждается и застывает. Составы чаще всего на основе этиленвинилацетата или полиамида НУ И ГЛАВНЫЙ ВОПРОС ГОДА – ПОЧЕМУ КЛЕЙ В ТЮБИКЕ НЕ СКЛЕИВАЕТСЯ? 😂 Я думаю, исходя из текста уже можно сделать вывод, что дело в воздухе – либо в нем есть водичка, которая запускает реакцию, либо он наоборот забирает себе воду. А в тюбиках его обычно нет или мало И ещё один вопрос года от меня: хоть раз склеивали себе пальцы супер-клеем? 😂

​​О трансжирах и маргарине🍟 Сколько страшилок и громких заголовков связано с вредом маргарина — неотъемлемого компонента кондитерских изделий, выпечки и фастфуда. Но как много правды в этих словах? Давайте разложим всё по полочкам👩🏻‍🔬 Напомню, что молекула жира состоит из молекулы глицерина, к которому присоединены три длинных хвоста жирных кислот. Если в строении цепочки жирной кислоты между атомами углерода есть двойные связи (-С=С-), то такие кислоты называются НЕнасыщенными. Большинство из них полезны для обмена веществ в нашем организме, в том числе омега-3,6 и 9, о которых мы говорили в этом посте👍🏻 Если все связи между углеродными фрагментами одинарные (-С-С-), то такие кислоты относят к насыщенным. В умеренных количествах они не представляют угрозы для организма и так же необходимы для нормального обмена веществ, обеспечивая клетки строительным материалом и энергией🔋 Если НЕнасыщенные кислоты преимущественно содержатся в жидких растительных маслах🌻, то насыщенные образуют твердые жиры, поступая в организм вместе с мясными и молочными продуктами, колбасными изделиями и сливочным маслом🍖 На схеме ниже показано, что НЕнасыщенные жирные кислоты (те, где есть фрагменты с двойной связью -С=С-) могут быть в двух конфигурациях: ЦИС- и ТРАНС-, которые сильно отличаются по свойствам. В ЦИС-конфигурации атомы водорода относительно двойной связи находятся по одну сторону. Такой вариант жирных кислот наиболее распространен в природе и в правильных пропорциях не опасен для нашего организма🌱 В ТРАНС-жирных кислотах водороды находятся по разные стороны от двойной связи. Эта конфигурация в основном образуется искусственным путём. Например, при сильном нагревании масел и жиров во время жарки фритюра или дезодорации🍔 Другой вариант образования транс-жиров — промышленное гидрирование растительных масел. Что это такое? Жидкие растительные масла (подсолнечное, рапсовое, соевое), содержащие двойные связи -C=C-, обрабатывают водородом Н₂ при оптимальных давлении, температуре и катализаторе, чтобы получить из них твёрдые жиры. Эта процедура лежала в основе получения маргарина — эмульсии воды в масле с внесением различных добавок (соль, красители, ароматизаторы)🥞 В результате побочных реакций под влиянием температуры в ходе этого процесса часть природных ЦИС-кислот переходит в ТРАНС-конфигурацию😨 К сожалению, из ряда исследований установлено, что трансжиры увеличивают риск сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому во многих странах их содержание в пищевой продукции строго регулируется, а ВОЗ рекомендует исключать из рациона продукты, богатые трансжирами: кондитерский крем, торты, выпечку и фастфуд. Или ограничить их поступление до 1% от суточной нормы энергетического потребления — не более 2-3 граммов трансжиров🥯 Но далеко не весь маргарин — это зло. В настоящее время масла для маргарина делают твёрдыми с помощью более современного химического процесса — реакции переэтерификации, — что позволяют избежать образования трансжиров или снизить их содержание до минимума🧪 К тому же, небольшое количество трансжиров естественным образом содержится в натуральных мясных и молочных продуктах. Мы вряд ли когда-то сможем полностью обезопасить себя. Только ответственный подход к питанию поможет сохранить здоровье нашего организма👁

Из чего состоит мыло? Ежедневно мы используем данное средство, однако даже не догадываемся, из чего оно состоит. Большинству известно только то, что это щелочной продукт и всё. Поэтому сегодня подробно разберём, из чего же состоит мыло. Начнём с того, что мыло - смесь солей жирных кислот, чаще всего его получают воздействием щелочи на жиры. Именно благодаря открытию этой реакции, в прошлом человечество победило многие эпидемии. Да что там прошлое, на сегодняшний день гигиена для африканских племен, оказывает на здоровье больший эффект, чем лекарства. 🛁Главная характеристика мыла - щелочность. Чем выше pH, тем агрессивнее ведет себя мыло по отношению к коже. Но это не плохо, поскольку так мыло лучше отмывает. Проверить pH можно индикаторной бумажкой: >9 - щелочное, 5-9 - нейтральное. Если вы изучали в школе химию, то скорее всего проводили эксперименты с помощью этих индикаторов. Они моментально меняют цвет в зависимости от среды. 🛁Отмывающий эффект основан на том, что молекулы Поверхностно-Активных Веществ, из которых состоит мыло (те самые соли жирных кислот), «обволакивают» частицы грязи и жира, делая их более растворимыми в воде. 🛁"Хозяйственное" мыло по ГОСТ моет лучше всего, но содержит больше всего щелочи. Отмыть руки от масла - лучше не придумаешь, но пользоваться постоянно нежелательно. Оптимальный баланс эффективность / агрессивность, чаще всего, у детского мыла. Кстати, оно моё любимое. Рекомендую обратить особое внимание именно на него. 🛁Мыло, сделанное только из мылящихся растительных экстрактов, не вредит коже, но моет не очень хорошо. Жидкое мыло более удобно и гигиенично, чем твердое, но, по статистике, оно расходуется намного быстрее. Добавки эфирных масел и трав приятны, но малоэффективны - мыло само их и смоет. Поэтому многие дерматологи советуют после использования жидкого мыла, наносить на сухую кожу крем. 🛁А вот любимое многими антибактериальное мыло я не советую использовать. Оно может нарушить баланс микроорганизмов на коже и вызывать экзему. Или даже хуже: создать бактерию, устойчивую к антибиотикам. Триклозан убивает 99,9% бактерий, а остальные 0,1% уже его не боятся и нападают на владельца.😕 Любое щелочное мыло надежнее во много раз. В сотый раз убеждаюсь, что всё что нам говорят по телевизору - это полная ерунда. Однако большинство людей, увы, доверяют рекламе по ТВ.

Как делали первые фотографии?📸 Сейчас мы не можем представить свою жизнь без новых селфи в инстаграме, фотографий с друзьями во время редких встреч и фотосессий на рекламных постерах. Но путь к цифровой фотографии и её массовому распространению был очень сложен и интересен. А начиналось всё, как и положено, с химии👩🏻‍🔬 Еще в 1727 году немецкий химик Шульце обнаружил чувствительность солей серебра к свету — они темнели на свету и оставались без изменений в темноте💡Например, белый хлорид серебра темнел под действием света за счёт образования металлического серебра: AgCl + свет → Ag + Cl₂ Вскоре был предложен способ закрепить полученное изображение с помощью раствора аммиака NH₃, который растворял не засвеченный хлорид серебра: AgCl + NH₃ → Ag(NH₃)₂Cl Поскольку хлорид серебра удалялся, дальнейшее действие света никак не влияло на изображение🙅‍♀️ Следующим этапом в развитии фотографии стало появление дагеротипии — фотопроцесса на основе светочувствительности йодида серебра AgI. В качестве основы под фотографию использовалась серебряная пластинка, обработанная парами йода. Её помещали в прототип фотоаппарата — камеру-обскура🎥 Что из себя представляла камера-обскура? Простой светонепроницаемый ящик с маленьким отверстием (от 0,1 до 5 мм в зависимости от фокусного расстояния), через которое внутрь проникали лучи света и попадали на экран с противоположной стороны🎇 Свет, падая на пластинку, покрытую йодидом серебра, вызывал его разложение по уже знакомой нам схеме: AgI + свет → Ag + I₂ Полученное изображение было настолько слабым и незаметным, что человеческий глаз не мог его разглядеть, поэтому его называли скрытым🔍 Чтобы проявить скрытое изображение пластинку помешали в камеру, наполненную парами ртути Hg, которые образовывали амальгаму серебра. Изображение усиливалось за счёт увеличения массы, то есть происходило его проявление👁 Чтобы «закрепить» изображение, нужно было удалить светочувствительный йодид серебра с поверхности. Для этого со временем стали применять тиосульфат натрия Na₂S₂O₃, который быстро растворял йодид серебра: AgI + Na₂S₂O₃ → Na₃Ag(S₂O₃)₂ + NaI В результате засвеченные места пластинки, покрытые сплавом ртути и серебра, рассеивали отражённый свет, а в теневых участках отражались окружающие предметы, как в зеркале. Расположив готовый дагерротип напротив чёрного бархата, получали позитивное изображение — чёрно-белую картинку, где тени, как и положено, были черные, а светлые участки — белыми🔘 В дальнейшем была изобретена калотипия — способ получения изображения с использованием бумаги, пропитанной йодидом серебра. А уже потом стали использовать фотоэмульсии — смеси галогенидов серебра и фотографического желатина🎞 Дальнейшие открытий позволили ускорить и упростить процесс получения изображений, что в итоге привело к тиражированию и появлению моментальных фотографий🖨 Такие снимки не требовали манипуляций в лаборатории, а светочувствительное покрытие обрабатывалось встроенными химреактивами📷 После «полароидных» снимком наступила эра цифровой фотографии, развитие которой мы наблюдаем по сей день👀 И это лишь очень малая часть всей предыстории, скрытой за миниатюрными мощнейшими фотокамерами в наших смартфонах📱

🫙 Технология производства пятилитровых баклажек. Впечатляет, как вообще это придумали :)

💥 Почему фейерверк такой классный. Объясняю с точки зрения химии До Нового года осталось чуть больше месяца. Сейчас расскажу, почему в новогоднюю ночь всё небо покрывается разноцветными огнями. Что входит в состав салютов? Основа любой пиротехники — это смесь окислителя и топлива (восстановителя). Зажигаем горячий фитиль, а между этими компонентами происходит взрыв заряда в воздухе. В качестве окислителей используются опасные вещества, работа с которыми требует осторожности: нитраты, пероксиды, хлораты и перхлораты активных металлов. В чистом виде они могут бахнуть даже от неосторожного резкого движения:) В качестве восстановителей используются металлы и их сплавы (магний, железо, алюминий), органические соединения (крахмал, целлюлоза) или неметаллы (сера, уголь). Можно использовать разные комбинации и сочетания реагентов — чтобы получить яркий мгновенный взрыв или наоборот длинный хвост, как у сигнальной ракеты. А откуда берутся яркие цвета? За это отвечают соли! Цветное пламя образуется при излучении определенных атомов. 💛 Ионы натрия Na окрашивают горящее топливо в очень характерный ярко-жёлтый цвет. Да, обычная поваренная соль — NaCl — способна на такое! ❤️ За красную окраску отвечают соли стронция Sr. Если вы видите ярко-красные огни на небе, знайте, что это он. 🔶 За область кирпично-оранжевых оттенков отвечает кальций Ca. Не только же в костях да зубной пасте ему сидеть. 💚 Насыщенные зеленые цвета при воспламенении дают соли бария Ba или борной кислоты. Их почти невозможно ни с чем перепутать. 💙 Синий цвет придают пламени соли меди Cu, а фиолетовые оттенки образуются при комбинации меди с кальцием или стронцием . Синий + красный = фиолетовый. Всё, как на палитре 🙂 Конечно, состав коммерческих пиротехнических изделий включает в себя и много других компонентов, отвечающих за стабильность смеси, чтобы она не взорвалась раньше времени. А также вещества, с помощью которых образуется рисунок и характер взрыва. Кажется, это и есть настоящее волшебство и магия — с помощью мельчайших металлических частичек создавать красочные картины прямо в небе. За это я и люблю химию 🙂

Что такое контракция в химии. Объясняю на примере приготовления домашней водки На первом курсе химфака у нас была лекция, как приготовить водно-спиртовой раствор. В чем сложность вообще? Крепость водки по российским стандартам — 40%. Берем 400 мл чистого спирта, добавляем 600 мл воды — и получаем водку. Нифига, это так не работает. Вот поэтому нужно знать химию. В нашем расчёте было 400 мл этанола. Причём до разбавления это должен быть чистый продукт, не содержащий воды. Чтобы было понимание: 100%-ый этиловый спирт — такая же редкость, как трезвая пятница. Даже медицинский спирт, который продается в аптеках и используют в больницах, имеет концентрацию 95-96%. Окей, тогда берем 95% медицинский спирт и вносим первую поправку в наши расчёты. Но это еще не все! Складываем 400 мл этанола и 600 мл воды — и получаем 916 мл водно-спиртовой смеси. Где потеряли почти стопку отборной водки? А это и есть контракция! Это когда при сложении двух жидкостей их суммарный объем уменьшается. Происходит это из-за специфического взаимодействия молекул и водородных связей. Контракция создает трудности для многих отраслей промышленности, поэтому я считаю, что ты должен знать о ней 🙂 Что в итоге? Задача усложнилась, но решить её не составит труда, имея под рукой таблицу плотности водно-спиртовых смесей. Я не буду загружать тебя расчётами, а сразу напишу результат. Идеальной пропорцией для получения 40%-го алкогольного напитка является соотношение 5 к 7: 5 частей медицинского спирта на 7 частей чистой воды. Контракция — важная штука в химии, а пример с водкой очень наглядно показывает, как она работает. Теперь у вас есть понимание, как приготовить водку в домашних условиях, но я надеюсь, что делать вы этого не будете 🙂