Химия вокруг нас

Может ли коррозия приносить пользу?!

   У древних горцев существовал особый секрет приготовления сверхпрочных и острых клинков, которые легко разрубали не только ткани, но и сухожилия и кости. Изделия на несколько лет закапывали в землю, после специальной обработки поржавевших клинков они приобретали высокую прочность.

    Любопытную технологию превращения слоя ржавчины в... защитное покрытие удалось разработать индийским ученым. Для этого на стальное изделие, покрытое густым налетом ржавчины, наносят специальный состав, благодаря которому слой оксидов становится прочным панцирем черного цвета. Затем на него наносят краску, которая, кстати, держится на этом защитном слое надежнее, чем непосредственно на металлической поверхности. Теперь изделию коррозия не страшна.

    В технике нашла применение и сама ржавчина как защитное средство. Например, освоена выплавка низколегированных сталей с малым содержанием никеля, хрома и меди. Подобная сталь быстро ржавеет, но под слоем опавшей ржавчины остается плотная черная пленка, которая крепко сцепляется с металлом и практически полностью защищает его от дальнейшей коррозии. Время, необходимое для образования защитного слоя, колеблется от двух до четырех лет. После этого скорость коррозии уменьшается и составляет от 2 до 35 мк в год в зависимости, от условий. В обычных условиях лист из такой стали проржавел бы лишь на 0,3 мм.

    В 1834 г. в «Горном журнале» была опубликована статья «Улучшение железа и стали посредством ржавления в земле». Способ превращения железа в сталь через ржавление в земле известен людям с глубокой древности. Например, черкесы на Кавказе закапывали полосовое железо в землю, а откопав его через 10— 15 лет, выковывали из него свои сабли, которые могли пере­рубить даже ружейный ствол, щит, кости врага. В земле железо, естественно, ржавело, превращаясь в метагидроксид железа, но одновременно насыщалось углеродом и азотом при контакте с различными органическими веществами почвы.

   Ржавчина обладает хорошей сорбционной способностью к различным органическим веществам. После выкапывания ржавое железо вместе с органическими веществами нагрева­ли в горнах, ковали, а затем охлаждали водой — закаливали. Углерод и азот появлялись в поверхностном слое откованного металла, упрочняя его и сообщая ему особую твердость. В слое при термической обработке образуется очень твердое соединение: карбид железа Fe3С — цементит. Впоследствии для получения твердой стали вместо длительного пребывания железа в земле перешли к плавке железа под слоем древесного угля.

Источник: Химия в школе

Окрашенные озера

Натуралисты наблюдали и описали такие озера в Швейцарии, Франции, Голландии и Швеции.

Есть они и в нашей стране. Например, алтайский поселок — Малиновое озеро. Поселение возникло по соседству с озером, вода в котором кажется малиновой. Она отливает малиновым цветом потому, что в ней в изобилии живут рачки малиновой окраски.

В низовьях Волги располагаются озера – Розовое, Красное. В них осаждается поваренная соль розово – фиолетового цвета с отчетливым ароматным запахом.

Некоторые источники Камчатки окрашены в зеленый цвет. Это потому, что в них прекрасные условия для жизни сине-зеленых водорослей.

На Курилах, на острове Кунашир можно увидеть озеро с молочно-белой водой из-за наличия в ней кислот — соляной и серной.

В Индонезии на вершине одного из бездействующих вулканов (остров Флорес) расположились три небольших озера: одно наполнено ярко-красной водой, другое — голубой, третье — молочно-белой. Красное озеро обязано своим цветом присутствию в его воде железа, в других озерцах находятся в разных концентрациях соляная и серная кислоты.

Парфюмерия древних

И. А. Леенсон,  «Химия и жизнь» №3, 2013

Первые химические знания люди получили, когда научились использовать огонь (обработка пищи, выплавка металлов, обжиг керамики), брожение сахаристых веществ и приготовление косметических составов. Косметикой пользовались в доисторические времена, а она невозможна без химии. На Ближнем Востоке употребление косметики было непременной частью личной гигиены. Древние египтяне следили за чистотой тела, притираниями и мазями пользовались не только высшие слои общества. «Масло — лекарство для тела», — писал фараон Аменхотеп III (1411–1375 до н. э.), фараон Сети I (1313–1292 до н. э.) специальным указом увеличил снабжение косметическими маслами своих воинов. Из-за нехватки косметических средств случались забастовки — во времена Рамзеса III (1198–1167 до н.э.) строители пирамиды прекратили работу, требуя масло для притираний! Умащивание тела было весьма распространено у ассирийцев, вавилонян, шумеров. «Масло жизни делает суставы человека более гибкими», — гласит клинопись.

Потребность в косметических средствах стимулировала изготовление в большом количестве каменных ваз и других сосудов, которые можно увидеть в современных музеях.

В 26-й главе Евангелия от Матфея читаем: «Приступила к Нему женщина с алавастровым сосудом мира драгоценного и возливала Ему возлежащему на голову». Здесь «алавастр» — это так называемый египетский алебастр (другое название — мраморный оникс), полосчатый камень, добывавшийся в древних каменоломнях Фив. Из него изготовляли вазы для благовоний. Каменные сосуды для благовоний были дороги, со временем для этой цели стали использовать стеклянные бутыли; некоторые археологи полагают, что само изобретение стеклянной посуды было вызвано необходимостью хранить парфюмерную продукцию.

Тысячи лет благовония были важной частью религиозного культа. Важнейшим из них считалось миро — специальный состав из благовонных веществ, который использовался в иудейском и христианском обрядах. Миро использовали для так называемого священного помазания царей и пророков: «И взял Самуил рог с елеем, и помазал его среди братьев его, и почивал Дух Господень на Давиде с того дня и после» (1 Цар. 16:13). Миром были помазаны на царствование и российские цари. «Масть и курение радуют сердце» — читаем мы в 27-й главе «Притчей Соломоновых». Сравнение этого текста, цитируемого по синодальному изданию, с английским переводом Библии (Ointment and Perfume Rejoce the Heart) показывает, что «масть» (англ. ointment) — это мазь, помада, притирание, а наша «парфюмерия» (англ. perfume — благоухание, аромат, запах, духи) восходит к латинскому per fumus — при помощи, посредством дыма (то есть воскурения).

В Древнем мире благовония использовались и для массажа, и для смазывания ран. На папирусах Среднего царства (до 1600 г. до н.э.) упомянуты названия 22 разных мазей, применявшихся в мистических, религиозных и медицинских целях. Египтяне называли ароматические смолы, вытекающие из некоторых видов деревьев, словом kemai, которое перешло в греческий как kommi; отсюда произошли и англ. gum(камедь, а также резина), и гумми (камедь), и гуммиарабик (дословно «аравийская камедь»).

Выяснить химический состав древних мазей и масел для растираний трудно; это непросто даже для современных композиций, что же говорить о косметике, которая пролежала десятки веков и могла измениться под действием различных агентов! Значения иероглифов на папирусах и знаков на шумерских табличках не всегда понятны. Некоторые сведения можно почерпнуть из произведений греческих и римских авторов, которые описывали различные применения масел. Чаще всего использовали оливковое и касторовое масла — особенно беднейшие слои населения. Распространены были также бегеновое масло — из крупных семян растений семейства моринговых, масло из колоквинта — растения семейства тыквенных, масло из семян сафлора, напоминающее подсолнечное, а также кунжутное, миндальное и другие. Как душистые вещества упоминаются масла из семян миндаля и аниса, корневищ аира и имбиря, цветков и коры кассии, коры коричного дерева, древесины кедра и сандалового дерева, плодов цитрусовых, цветков гелиотропа, мимозы, розы, разных тростников, цветков и листьев мяты и розмарина. Использовались как душистые вещества также цветки хны, корневища ириса, мед, вино и многое другое.

В древних документах почти нет описаний, касающихся технологии получения душистых веществ, — до понятия «маршрутная карта» оставались десятки веков. Для прессования использовали полотняный мешок, который наполняли плодами, а затем складывали так, чтобы на обоих его концах образовались петли. В них вставляли палки, которые вращали в разные стороны. Во времена III Династии (около 2670–2600 гг. до н.э.) пресс был усовершенствован: его подвешивали за петли к стойкам. В античные времена начали применять винтовой пресс. Согласно Геродоту, из трех фунтов семян отжимали один фунт масла.

Эфирные масла извлекали с помощью мацерации: душистые растения настаивали в теплом растительном масле в течение двух дней, затем теплое масло фильтровали. Применялось и холодное абсорбирование — лепестки нежных растений помещали на несколько недель в закрытые емкости, а рядом располагали слои жира, которые поглощали пахучие выделения. Перегонки и экстракции растворителями в Древнем мире не знали. В чистом виде эфирные масла использовались редко, они были дороги. Обычно их смешивали с дешевыми маслами, не имеющими собственного запаха.

В Древнем мире в косметических целях использовали и животные жиры — буйволовый, бараний, гусиный. Рыбий жир не применяли из-за не очень приятного запаха. Не использовали мускус, амбру, цибет, бобровую струю — кабарги, кашалоты, циветты и бобры не были известны на Ближнем Востоке.

Для приготовления косметических средств применяли те же приемы, что и для приготовления еды. Египетские художники часто изображали эти приемы, а иногда и целое производство.

На древнеегипетских женских портретах хорошо видна применявшаяся в те времена косметика для лица: достаточно вспомнить знаменитый бюст Нефертити. Известное с незапамятных времен подкрашивание глаз вначале имело, вероятно, чисто медицинское предназначение: краска предохраняла от глазных болезней, распространенных на Ближнем Востоке. Египтяне подкрашивали также глаза изображаемых ими богов и фараонов.

В египетских захоронениях встречаются полотняные и кожаные мешочки, раковины, стебли тростника, наполненные минеральными красками для глаз. В коптском языке одна из таких красок называлась stem, откуда произошли латинское название сурьмы stibium и современный знак этого элемента Sb. Дело в том, что один из ее минералов, черную модификацию сульфида Sb2S3, в виде тонко растертого порошка издавна применяли как краску для бровей. Вплоть до XIX века в России бытовало выражение «насурьмить брови»: «Ты постом говей, не сурьми бровей» (М. Цветаева). Русское название элемента — от турецкого сюрме — натирание или чернение бровей. Однако первоначально египетское stem означало другой мягкий черный минерал — галенит, сульфид свинца, им лечили глазные болезни. Египтяне обычно чернили только верхние веки, а нижние окрашивали малахитом в зеленый цвет. Малахит — основной карбонат меди, а медь, как известно, обладает бактерицидными свойствами.

В Месопотамии черный минерал для подведения глаз назывался guhlu; это слово затем перешло к арабам в виде al-kuhl и означало тонкий порошок, пудру. У средневековых алхимиков alcohol сначала обозначал любой тонкий порошок, а во времена Парацельса (XVI век) стал обозначать пары летучих жидкостей, которые «возгонялись в воздух», как пудра от ветра. Отсюда недалеко и до современного значения.

Со временем вместо сульфидов свинца и сурьмы для подведения глаз стали использовать прокаленную без доступа воздуха скорлупу миндальных орехов, сажу, минерал пиролюзит (диоксид марганца). К растертому в тонкий порошок пигменту добавляли немного воды, иногда с примесью камеди, и получали пасту, которую пальцем или палочкой из дерева или слоновой кости наносили на веки. Такие палочки часто находят в захоронениях, на них нарисован иероглиф в виде такой же палочки в небольшой круглой чашечке.

Губы и щеки египтяне подкрашивали красной охрой — природной смесью оксидов железа с глиной. Ладони, ступни, ногти и волосы часто красили хной. Жители Месопотамии для тех же целей использовали также асафетиду — камедь, добываемую из корней зонтичного растения ферулы, тогда как шумеры предпочитали красить щеки желтой охрой, называя ее «золотой глиной». Жизнь была тяжелая и вредная, но красочная.

 Интересные факты о человеке 

1) Чувство усталости появляется при нагрузках 35-65% от абсолютных возможностей.

 2) Активность сердечно-сосудистой системы максимальна к 18 часам, минимальна в 3-4 часа.

3) Биологические качества потомства возрастают от 1-го к 4-му ребенку, потом падают.

 4) Здоровье не только физическая сила, но и душевное милосердие.

 5) При обычном дыхании человек вдыхает 500 кубических сантиметров, при игре на духовом инструменте - 3500.

 6) Поверхность легких - порядка 100 квадратных метров.

 7) Правое легкое человека вмещает в себя больше воздуха, чем левое.

 8) Взрослый человек делает примерно 23000 вдохов (и выдохов) в день.

 9) Продолжительность вдоха/выдоха при обычном дыхании - 4:5, при игре на музыкальном инструменте -1:20.

 10) Состав плазмы крови напоминает состав воды доисторических праморей, в которых зародилась жизнь.

 11) За одно сокращение сердце перекачивает 200 мл крови.

 12) Полное обращение крови взрослого человека совершается за 20-28 секунд, у ребенка - за 15 секунд, у подростка - за 18 секунд. За сутки кровь вращается по телу 1,5-2 тысячи раз.

 13) В 1 кубическом миллиметре кожи -40 капилляров, мышц - 2500 капилляров, сердечной мышцы - 4000 капилляров.

 14) Три силовых занятия в неделю дают наибольший эффект.

 15) Норма двигательной активности - 7-10 км (10000-14000 шагов).

 16) Самая сильная мышца в человеческом организме - язык.

 17) Для молодого человека норма энергозатраты 3000 ккал. Из них 1700 - основной обмен веществ, 170- пищеварение и 1130 приходится на мышечную работу.

 18) Длина волос на голове, отращиваемых в среднем человеком в течение жизни, 725 километров.

 19) Ногти на пальцах руки растут примерно в 4 раза быстрее, чем на ногах.

 20) За сутки человек выделяет столько тепла, что его хватит, чтобы довести до кипения 33 литра ледяной воды.

 21) Подсчитано, что человек за всю жизнь потребляет 2,5 т белка, 1,3 т жира, 17,5 т углеводов и 75 тонн воды.

 22) Чихнуть с открытыми глазами невозможно.

 23) Человек, который выкуривает пачку сигарет в день, выпивает полчашки смолы в год.

 24) Каждый палец человека за время жизни сгибается примерно 25 миллионов раз.

 25) Женщины моргают примерно в 2 раза чаще, чем мужчины.

 26) По твердости зубную эмаль можно сравнить с кварцем. Известно, что даже острие сабли при ударе об эмаль тупится.

 27) На 1 квадратном сантиметре кожи находится 100 болевых точек, а всего их на поверхности около миллиона.

 28) В головном мозге человека за одну секунду происходит 100 000 химических реакций. 

 Источник

http://www.alhimikov.net

Интересно о броме

Бром – химический элемент VII группы Периодической таблицы элементов Д.И. Менделеева под номером 35, единственный жидкий элемент – неметалл.

Открытие брома

Бром был открыт в 1826 году молодым преподавателем колледжа города Монпелье Антуаном Жеромом  Баларом (1802-1876). Открытие Балара сделало его имя известным всему миру. Изучая рассолы средиземноморских соляных промыслов, он открыл новый элемент, который назвал «муридом» (от лат. muria – рассол), но вскоре знаменитый французский химик и физик Гей-Люссак переименовал его в бром.

Из одной популярной книги в другую кочует утверждение, что огорченный тем, что в открытии брома никому неизвестный Антуан Балар опередил самого Юстаса Либиха, в то время очень известного немецкого химика, Либих воскликнул, что, дескать, не Балар открыл бром, а бром открыл Балара. Однако это неправда, или, точнее, не совсем правда. Фраза-то была, но принадлежала она не Ю. Либиху, а французскому химику Шарлю Жерару, который очень хотел, чтобы кафедру химии в Сорбонне занял Огюст Лоран, а не избранный на должность профессора А. Балар.

А А. Балар за свое выдающееся открытие был награжден медалью Лондонского Королевского Общества, которая давалась только за крупные научные заслуги.

 Физические свойства

Бром - тяжелая (плотность брома более, чем в три раза превышает плотность воды), маловязкая, красно-бурая жидкость, легко испаряющаяся при комнатной температуре в виде красного пара с выделением сильного неприятного запаха, похожего на запах хлора и имеющего раздражающее воздействие на глаза и верхние дыхательные пути; легко растворяется в воде или сероуглероде, образуя красный раствор; менее активен, чем хлор, но активнее йода; легко соединяется со многими элементами и производит обесцвечивающий эффект; при попадании на кожу вызывает болезненные язвы. Бром представляет  значительную опасность для здоровья и при работе с ним должны соблюдаться все необходимые меры безопасности.

Бром в медицине

Ключевой сферой применения брома является производство фармацевтических препаратов.

Бром в качестве средства от бессонницы и нервного переутомления начали применять в медицине особенно широко во второй половине ХІХ – начале ХХ века. Упоминание об этом можно найти в литературе того времени, в частности, в знаменитом литературном произведении Ярослава Гашека «Похождения бравого солдата Швейка».

Особенно эффективен бром при восстановлении нормального соотношения процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга, т.к. он концентрируется и накапливается в мозге, что способствует «авторегулированию» взаимосвязанных процессов головного мозга. Кроме того, в организме человека бром обнаружен в крови, в почках, щитовидной железе.

Бром участвует в регуляции деятельности центральной нервной системы, нормализует ее состояние при напряжении, влияет на функции щитовидной железы.

Бромсодержащие вещества являются важными компонентами многих лекарств, включая болеутоляющие, седативные и антигистаминные препараты. На самом деле, соединения брома являются активными ингредиентами в нескольких препаратах, которые лечат пневмонию и кокаиновую зависимость. В настоящее время несколько препаратов, содержащих соединения брома, проходят испытания для лечения болезни Альцгеймера и нового поколения лекарств против рака, СПИДа, наркомании.