Чем мы чистим зубы?

С детства нас учили тому, что утром и вечером нужно чистить зубы👄. Следуя правилам и привычкам, ежедневно два раза в день, мы это делаем. При этом мало кто из нас обращает внимание на состав зубной пасты. Мы слепо верим рекламе и даже не пытаемся выяснить, действительно ли данное средство защищает зубы от налёта, кариеса и прочих проблем.

Интересный факт. Наши далекие предки🐵, которые даже не знали про существование "быстрых" углеводов, жили без кариеса до 30-40 лет. Сегодня же кариес появляется даже у детей👶 до 5 лет.

🔬Любая зубная паста состоит из четырех видов компонентов: абразивные, поверхностно-активные, связующие и вспомогательные. Абразивные вещества - одни из самых главных, они убирают налёт, в котором обычно размножаются бактерии. Когда-то для этих целей использовали зубной порошок, однако из-за того, что у большинства людей чувствительная эмаль, его запретили.

Сегодня эффект своеобразной "терки" создаётся благодаря полимерным силикатам. Секрет "отбеливающих" паст заключается в обыкновенной пищевой соде. Поэтому если вы любитель отбеливающей пасты, рекомендую использовать её не чаще трёх раз в неделю. Кристаллы соды довольно твёрдые, поэтому могут повредить эмаль.

Содержащиеся в зубных пастах ПАВ отвечают за пенообразование🌊 , чистящий эффект и уменьшение вероятности появления микроцарапин на эмали. По статистике, люди больше любят пенящиеся зубные пасты. Поэтому практически в каждом тюбике есть ПАВ.

Связующие компоненты, вроде карбоксиметилцеллюлозы, нужны для того, чтобы паста была именно пастой, а не жидкостью💧. Так что можем считать данный ингредиент своего рода загустителем.

У любой зубной пасты есть 2 главные задачи - стерилизация полости рта👅 и реминерализация зубов. За первое отвечают различные экстракты трав🌿, за второе - соединения кальция и фтора. По последним исследованиям, кальций в зубной пасте бесполезен, а вот ионы фтора, действительно, успевают проникнуть в эмаль и ее укрепить.

Лучше не использовать пасты с антибиотиками, часть всегда попадает в желудок и убивает наших симбионтов. Кроме того, бесконтрольное использование бактерицидов ускоряет эволюцию бактерий, а так можно вывести совсем неубиваемого микроба. Прямо у себя во рту😕.

Поэтому стоматологи и химики рекомендуют использоваться зубные пасты с экстрактами трав🌿. Помимо запаха они могут обладать противовоспалительным и бактериостатичным эффектом: десны быстрее успокаиваются и бактерии хуже размножаются.

Как очищается водопроводная вода

У каждого в доме есть водопровод🚰. Из него в наш дом поступает вода, которую мы очень часто используем не только для мытья посуды🚿, но и для утоления жажды. Однако большинство людей не знают как очищается водопроводная вода. Поэтому сегодня об этом.

Сначала воду отбирают из рек, озер, водохранилищ или подземных резервуаров⛲️. Вся эта вода находится в заборе. После этого наступает механическая очистка воды. С помощью пропускания через крупную сетку из воды удаляют загрязнения большого размера🕳. Механическая очистка делает воду безопаснее для других систем водоподготовки.

Следующий этап это добавление коагулянтов. Они способствуют слипанию дисперсных частиц, взвешенных в воде. В результате образуются частицы, от которых можно избавиться отстаиванием.

При медленном перемешивании небольшие частицы слипаются. При достижении определенного размера они оседают на дно, и от них можно избавиться отстаиванием.Не опавшие на дно частицы, отделяют фильтрованием через слои углерода, песка🏖 и гравия. Фильтрующий материал очищается током воды и прокачкой воздуха.

💧Кислая вода может вызывать коррозию водопровода. Её пропускают через известковый фильтр до понижения кислотности. К воде с щелочной реакцией добавляют кислоты. Эта часть называется корректировка рН.

Далее следует стадия осаждения. В ней вода обрабатывается ортофосфатами🌧, которые дают нерастворимые осадки с катионами кальция, магния и ряда тяжелых металлов, удаляя их из воды.

Затем вода обрабатывается хлором, который убивает микроорганизмы и вирусы, что препятствует распространению болезней, передающихся с питьевой водой(холера, тиф).

Хлор в воде из под крана остаётся для угнетения роста патогенов. Иногда вводят фторид-ионы для защиты от кариеса. После этого вода поступает из кранов в наш дом.🚰

​​Из чего делают пигменты?

Об одном из двух основных компонентов, входящих в состав красок, мы уже поговорили в этом сочном посте. Настало время окунуться в яркую палитру цветов. Только начнём с ахроматических, то есть чёрного, белого и всех оттенков серого между ними и, как всегда, с точки зрения химии👩🏻‍🔬

Думаю, вы с легкостью догадаетесь, из чего состоит черный пигмент🔳 Да, это одна из модификаций углерода — сажа. Она образуется в ходе неполного сгорания или термического разложения углеводородов и представляет собой чистый углерод C🔥 Почему неполного? Если горение будет протекать в избытке кислорода O₂, то, как мы знаем, углеводороды сгорают с образованием углекислого газа CO₂ и воды H₂O. Но если процесс горения поддерживать при недостатке кислорода, то образуется ядовитый угарный газ CO и сажа С, которую осаждают из коптящего пламени на специальных охлаждаемых поверхностях.  Например, много сажи образуется при сжигании бензола, который горит характерным коптящим пламенем⚗️

Выбор пигмента белого цвета уже шире🔲. Вы наверняка слышали об одном из древнейших белых пигментов — свинцовых белилах (основный карбонат свинца 2PbCO₃·Pb(OH)₂). Сейчас этот пигмент запрещен для использования в малярных работах из-за его высокой токсичности, но несколько веков назад люди не знали об опасности соединений свинца и добавляли его даже в косметику☠️. С помощью свинцовых белил дамы из высшего света добивались ровного и белоснежного цвета лица, нанося при этом непоправимый вред коже и своему здоровью.

Существенным недостатком свинцовых белил также было взаимодействие с сероводородом H₂S, содержащимся в небольших количествах в воздухе. При реакции свинца с серой образуется очень прочное соединение черного цвета — сульфид свинца PbS. В ходе необратимого процесса белый цвет на картинах постепенно темнел.

На смену свинцовым белилам пришли цинковые белила — оксид цинка ZnO. Благодаря своему противовоспалительному действию он вам может быть известен как основной компонент цинковой мази, которая как раз имеет белоснежный цвет.

В современных эмалях используют титановые белила — диоксид титана TiO₂, — которые по многим свойствам обыгрывают цинковые. Титановые белила обладают более сильной кроющей способностью и не меняют своего цвета со временем и при нагревании.

Но между цинковыми и титановыми белилами есть отличия помимо кроющей способности, существенные в работе художника👩🏻‍🎨 Цинковые обладают более холодным слегка голубоватым оттенком, а титановые наоборот — более теплым и желтоватым. Поэтому в профессиональных наборах масляных красок так и сохранились эти два «оттенка» белого🤷🏻‍♀️

Диоксид титана не является токсичным соединением и используется в качестве зарегистрированной пищевой добавки E171. В качестве абразивного вещества его добавляют, например, в зубную пасту🦷

Оттенки серого, очевидно, получают смешением белого и черного. Но известны и пигменты серого цвета, приготовленные из металлического порошка или графита. Например, измельченный цинк или алюминий.

О пигментах хроматических цветов, то есть оттенков цветового круга (красный, желтый, синий и др.) поговорим в следующий раз🎨 Оставайтесь на связи😉

​​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📱

​​Какие бывают ткани?🧶

Текстильная промышленность является ярким примером использования химических знаний для решения бытовых проблем. Сегодня мы разберёмся вместе с вами, из чего шьют одежду👚

Все текстильные волокна делятся на три большие группы:

Натуральные волокна используются с древнейших времён и хорошо нам знакомы. Из растительного сырья производят хлопок, лён, пеньку и джут🌿 Волокна животного происхождения представлены шерстью и натуральным шёлком🐏 И существуют минеральные волокна, к которым относится асбест — собирательное название нескольких минералов, образующих тончайшие гибкие нити. Из асбеста изготавливают огнеупорные ткани, кровельные и строительные материалы🔥

К сожалению, асбестовая пыль является сильнейшим канцерогеном — она повышает вероятность появления злокачественных опухолей при попадании в дыхательные пути. Поэтому изделия из асбеста в разных странах запрещены или частично, или полностью. В России разрешено около трёх тысяч видов продукции из наиболее безопасного асбестового минерала — хризотила. В них асбест находится в связанном состоянии с полимерами, цементом или смолой, поэтому безопасен👩🏻‍🔬

К химическим волокнам относят волокна, получаемые в заводских условиях. Из разделяют на искусственные и синтетические.

К искусственным относят волокна на основе целлюлозы и ее производных. Например, вискозу вырабатывают из целлюлозы, полученной из древесины ели, пихты или сосны. После химической обработки целлюлозы (обработка сероуглеродом в щелочной среде) из неё формируют тонкие нити, пропуская через специальные аппараты со множеством мелких отверстий — фильеры. Из вязкой жидкости мы получаем тонкие нити вискозы. Ткани из вискозы хорошо впитывают воду и пропускают воздух, отличаются высокой прочностью и мягкостью, а благодаря характерному блеску порой ассоциируются с искусственным шёлком👗

К искусственным также относятся ацетатные и триацетатные волокна, получаемые из обработанного уксусной кислотой хлопка. Ацетатные волокна менее распространены из-за ряда недостатков: высокая электризуемость, низкая устойчивость к истиранию и высоким температурам🌡

Синтетические волокна получают путём синтеза из низкомолекулярных продуктов переработки нефти, каменного угля и природного газа (фенол, этилен, ацетилен, метан). На выходе образуются длинные цепочки полимеров🧬

К тканям из синтетических волокон относятся нейлон, капрон, лавсан, акрил, лайкра, спандекс и многие другие🧵

Капрон обладает высокой прочностью, эластичностью и, в отличие от натурального шёлка, не гниёт и не слёживается. Благодаря этому капрон пришёл на смену шёлку в производстве парашютов. Нейлон и лавсан используются не только в качестве тканей — модифицированные волокна используются в машиностроении, производстве техники и пластиковой тары⚗️

Большинство синтетических волокон зарегистрировано под своими торговыми названиями. Каждый вид представлен несколькими модификациями для устранения определенных недостатков и решения конкретных производственных задач👀

Поэтому не стоит пугаться непривычных названий в составе ткани при выборе одежды. Как мы выяснили, многие химические волокна по своим свойствам превосходят натуральные. Надпись «хлопок 100%» уже давно не является гарантом высочайшего качества. Большинство дешёвых хлопковых изделий изготавливается из низкокачественных продуктов переработки🧦

Только правильное сочетание натуральных, искусственных и синтетических волокон оправдает ваши ожидания от новой одежды👍🏻

Новой жизни — новая одежда. Так рассуждали большевики после прихода к власти.

Сразу статусной одеждой стала комиссаровская кожаная куртка. Их даже запрещали продавать, чтобы мошенники не выдавали себя за представителей советской власти.
Для создания одежды «нового человека» открылась специальная мастерская.

Придумали новый термин — прозодежда, производственная одежда, а Владимир Татлин в итоге создал универсальный «нормаль-костюм», пригодный для любой погоды и работы. Естественно, на практике все эти идеи не работали.

Еще одно изобретение ранней советской эпохи — агиттекстиль, то есть ткань с агитацией и узорами. И оно прожило недолго. А в 1930-х уже началось возвращение к более традиционной моде, желание хорошо одеваться перестало быть запретным — главное не слишком расфуфыриваться.

Об истории моды в СССР рассказывает (и показывает) на «Ноже» Светлана Ворошилова.

https://knife.media/ussr-fashion/

Какие бывают углеводы?🍭

Вы наверняка слышали о «быстрых» и «медленных» углеводах, они же простые и сложные. Одни люди целенаправленно выбирают в супермаркете продукты с медленными углеводами, другие ищут что-то сладенькое в кондитерском отделе. В любом случае, отрицать удовольствие от съеденного лакомства не имеет смысла. Давайте рассмотрим химические аспекты, скрывающиеся за надписью «углеводы» в строке пищевой ценности👩🏻‍🔬

Углеводы — это название целого класса органических соединений, содержащих определенные функциональные группы (карбонильную =С=O и гидроксильную —ОН группы, если быть точным). Представители этого класса сильно отличаются друг от друга по свойствам, но объединяет их важный факт — углеводы содержатся в клетках и тканях всех живых организмов и выполняют в них множество функций☘️

Все углеводы состоят из отдельных единиц — мономеров. Их них, как их звеньев цепи, складываются длинные молекулы полимеров, имеющих сложное разветвлённое строение⛓

Простейшие углеводы называются моносахаридами. К ним относятся, например, глюкоза и фруктоза, которые представляют самые простые формы сахаров и не дают при разложении других молекул. Попадая в кровь, глюкоза становится основным источником энергии для обеспечения процессов в нашем организме🍫

Когда молекула глюкозы соединяется с молекулой фруктозы, мы получаем дисахарид, получивший название сахароза. Это тот самый сахар, который мы добавляем в чай, получаемый из сахарной свёклы или тростника☕️ Другим дисахаридом является молочный сахар — лактоза. Как уже понятно из названия, он содержится в молоке и молочных продуктах. В нашем организме расщеплением лактозы занимается особый фермент, и в ситуациях, когда он отсутствует или его производится недостаточно, возникает непереносимость лактозы🥛

Когда десятки, сотни или тысячи моносахаридов объединяются в одну молекулу, образуется полисахарид. Самыми яркими представителями таких сложных углеводных структур являются крахмал, гликоген и целлюлоза (она же  клетчатка). Первый накапливается в растениях в результате фотосинтеза, второй запасается в мышцах и печени животных и людей, из третьего состоит хлопок, древесина и другие механические ткани растений🌿

Как можно заметить, с изменением числа структурных единиц кардинально меняются свойства углеводов. И если моносахариды и дисахариды могут обладать ярко-выраженным сладким вкусом, то вряд ли вы почувствуете его, попробовав крахмал или бумагу🤔

Моносахариды и дисахариды легко усваиваются — организму почти не нужно прикладывать усилий, чтобы «развалить» сахар на две простые молекулы. Такие углеводы называют «быстрыми» — они быстро всасываются в кровь, повышая в ней содержание глюкозы. Съев сладкий кусочек торта, шоколадки или печенья, мы почти сразу чувствуем насыщение из-за попадания сахара в кровь, но это насыщение так же быстро сходит на нет🍰

Чтобы усвоить длинные полимерные структуры, нашему организму требуется больше времени и энергии. Поэтому полисахариды относят к «медленным» углеводам. Продукты, богатые сложными углеводами, постепенно повышают содержание глюкозы и дают более длительное чувство насыщения. К ним относятся крупы, большинство овощей и зелени, макароны из твёрдых сортов пшеницы🥦

Тёмная сторона рынка мёда🍯

Текст про углеводы был некой подводкой к теме, которой мне хочется поделиться с вами. Пчеловодство и медовая промышленность являются яркими примерами того, как химия и различные методы анализа переплетаются с реальными объектами из нашей жизни. О том, из чего состоит мёд, откуда он берётся, как его подделывают и как распознают фальсификат, я постараюсь вкратце рассказать вам👩🏻‍🔬

Начнём с происхождения мёда и его химического состава. Пчёлы проделывают громадную работу, прежде чем нектар превратится в сладкое лакомство на нашем столе. Причём каждая стадия выполняется отдельными членами большой пчелиной семьи. Одни особи собирают нектар с растений-медоносов (цветы, кустарники, деревья) и доставляют его в улей. Другие принимают питательный нектар, заполняют им специальные ячейки и активно обдувают крыльями, чтобы испарить лишнюю влагу и получить густую консистенцию. В этот момент пчела добавляет в смесь ферменты своей слюны, чтобы более сложные углеводы разложились на простые сахара. Запечатанный в соты нектар созревает и со временем превращается в мёд🐝

Зачем пчёлы проделывают такую работу? Всё просто. Мёд — это питательный корм, который обеспечивает жизнь улья в период зимовки. Всякий раз, когда пасечник приходит за мёдом, он забирает часть пищи у всей пчелиной семьи, но обязательно оставляет то количество мёда, которого достаточно для её выживания👁

Мёд — это сахара, растворённые в небольшом количестве воды. С точки зрения химии в нём содержатся простые углеводы (фруктоза 38% и глюкоза 31%), вода (от 13 до 20%) и другие компоненты, среди которых можно выделить пыльцу, небольшое количество витаминов группы B и минеральные вещества🧬

Продажи мёда растут из года в год, что несомненно вызывает подозрения, потому что количество пчёл и колоний на планете непрерывно уменьшается. К сожалению, тенденция массовой гибели пчёл и разрушения колоний уже давно стала фактом по нескольким причинам. Хозяйственная деятельность людей (использование пестицидов и токсичных химикатов), изменение условий окружающей среды, паразитарные и вирусные заболевания самих пчёл — всё это уменьшает их численность с каждым годом на десятки процентов🦠

Откуда тогда на рынке берутся такие нереальные количества медовой продукции? Все так же очевидно. Фальсификация. Природный мёд разбавляют более дешевыми веществами: сахарный сироп, патока, крахмал и вода. Особенно ярко эта ситуация отразилась на рынке США, где мёд является третьим в списке часто фальсифицируемых продуктов. Тонны низкокачественного продукта пытаются проникнуть на рынок преимущественно из стран Азии🌏

Пока  методы фальсификации совершенствуются, учёные непрерывно работают над способами распознавать подделки. В мире функционирует множество лабораторий, занимающихся анализом медовой продукции. Помимо стандартных характеристик, таких как содержание воды и кислотность, химики разрабатывают новые методы анализа некачественного сырья. В настоящее время с помощью метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР) лаборанты могут определить истинную страну происхождения мёда, а по строению пыльцы узнать сорт медоносного растения, с которого был собран нектар. Эти и другие показатели помогают отсеивать фальсификат от качественного продукта🔬

На этом примере я хотела показать, как химия тесно связана с нашей жизнью. И это лишь капля в море современной науки🧪

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👩‍🔬

Кислоту в воду или воду в кислоту?👩🏻‍🔬

Во всех учебниках написано и каждый учитель пытался донести, что нельзя лить воду в кислоту. Если у нас есть концентрированная кислота и нам нужно разбавить её, что мы делаем? Правильно! Осторожно и по каплям добавляем кислоту в стакан с водой 👩🏻‍🏫 Но мало кто упоминал, почему нужно делать именно так...

Для начала проведём мысленный бунтарский эксперимент💢 Возьмем стаканы с азотной HNO₃, соляной HCl и серной H₂SO₄ кислотами. В каждый из них будем наливать воду и измерять температуру смеси. Разумеется, все кислоты концентрированные. Что наблюдаем? При добавлении воды к азотной кислоте температура незначительно повысилась, стакан слегка нагрелся. Аналогичная ситуация в случае соляной кислоты — раствор стал чуть теплее. Ничего необычного 🤔

И как только мы наливаем воду в стакан с концентрированной серной кислотой, в разные стороны начинают лететь кипящие брызги жидкости, смесь очень сильно нагревается 🤯 Вы только представьте эту жуткую картину — капли концентрированной горячей кислоты попадают на все ближайшие поверхности. Даже отчаянные химики не повторяют таких экспериментов, хотя бы потому что дорожат своими глазами, руками и другими частями тела. Что не так с серной кислотой?

Дело в том, что концентрированная серная кислота очень гигроскопична — она активно присоединяет воду, и в результате этой реакции выделяется много тепла. Поэтому в нашем мысленном эксперименте смесь буквально закипела. Но какая же разница: лить воду в кислоту или кислоту в воду, если в обоих случаях раствор нагреется?

Тут стоит рассмотреть другую характеристику. Плотность серной кислоты почти в два раза больше плотности воды. Значит, кислота тяжелее и всегда будет на дне. Если мы наливаем воду, то она мгновенно закипает на поверхности кислоты и разбрызгивается во все стороны. Как капли воды в горячем масле 💦

Но если мы осторожно будем добавлять серную кислоту к воде, она будет погружаться на дно. Теплота выделяется в том же количестве, но в отличие от первого случая не только на поверхности, а равномерно во всём объеме. Без вскипания и лишних брызг 🙅‍♀️

Почему с азотной и соляной кислотами всё было не так проблематично? Всё просто — они менее активно реагируют с водой и их концентрированные растворы на самом деле не такие концентрированные. Если серная кислота в лаборатории бывает 98%-ной, то азотная и соляная в основном 65 и 36%-ные соответственно 🧪

Вот почему концентрированную серную кислоту нужно медленно и при постоянном перемешивании добавлять в воду.

Не плюй в серную кислоту, иначе она плюнет в тебя 🥽

Роскомнадзор разблокировал Telegram

Теперь официально!

https://knife.media/rkn-telegram/

Откуда берется накипь в чайнике. Что нужно знать про жесткость воды

Жёсткость — это важное свойство воды, которое зависит от содержания в ней растворенных солей кальция (Са2+) и магния (Mg2+). Эти элементы поступают в воду в результате процессов растворения и химического вымывания горных пород.

Суммарное содержание в воде солей кальция и магния называют общей жесткостью. А она разделяется на временную и постоянную. Давай разбираться, в чем разница.

Временная жёсткость связана с наличием в воде гидрокарбонатов кальция и магния. У этих соединений есть характерное свойство — при нагревании они осаждаются в виде нерастворимых карбонатов и удаляются из раствора. Это и есть накипь, которую мы наблюдаем в чайнике. Лайфхак: чтобы избавиться от нее, прокипяти воду с лимонной кислотой, она растворит твердый налёт.

Постоянная жесткость связана с наличием других кальциевых и магниевых солей сильных кислот (сульфаты, хлориды, нитраты). Эти соединения остаются в растворенном виде даже после кипячения, поэтому такую жёсткость называют постоянной.

Умеренно жесткая вода не опасна в гигиеническом отношении — с водой в организм поступает 20-30% кальция, который нужен для нормального обмена веществ.

А вот высокая жесткость ухудшает органолептические свойства: вода выглядит мутной, можно разглядеть взвесь растворенных солей, появляется горьковатый привкус. Если заметили, что овощи развариваются хуже, а от моющих средств плохо образуется пена — это значит, что вода жесткая.

В промышленности жесткость воды строго контролируется. Такая вода непригодна для питания паровых котлов и для охлаждения оборудования из-за образования плотных слоев накипи.

А я уже вижу, как вы побежали проверять, хорошо ли намыливается губка от мыла😂

Одежда будущего — какой она будет?

Игра Fortnite приносит своим создателям состояние за счет продажи скинов — внешнего вида цифровых персонажей. Но можно купить цифровой лук и для себя настоящего.

Цифровой костюм можно сравнить с бумажной одеждой для куклы, которую примеривают ради снимка в инстаграме. Никакого перепроизводства и «одноразовых» платьев только ради лука, всё в цифре, плюс можно купить образ под заказ, которого точно ни у кого не будет.

Пока что цифровая одежда выглядит как блажь, но вполне возможно, что в будущем она станет такой же привычной вещью, как и фильтры в инстаграме.

Зато одежда из ткани, заряжающей гаджеты, точно обладает огромным потенциалом, Одна из первых подобных разработок была представлена в Швеции в 2018 году. Мягкая пьезоэлектрическая ткань при давлении и растяжении генерирует небольшой электрический заряд. Лучше всего технология работает, если одежда намокла: очевидно, первыми ее пользователями могут стать марафонцы и путешественники, которым нужно зарядить гаджет в долгой и изнурительной дороге.

О других тенденциях в моде будущего рассказывает Марина Аглиуллина.

https://knife.media/future-clothes/

СВЧ-печи

Сегодня разберём один из самых популярных мифов связанный с излучением. А именно опасны ли для жизни человека микроволновые печи?

Излучения бояться очень многие люди. Однако не все знают, что практически любой предмет излучает. Солнце, диван и даже люди. Энергия дивана или человека обычно небольшая, и зависит от температуры.

Гамма и рентгеновское излучение - смертельно опасны, они несут много энергии и разрушают связи в молекулах, в том числе, ДНК. Световые и тепловые волны не так опасны, но и они способны нагреть и даже поджечь предмет, если сфокусировать.

Микроволновая печь - это электрический ящик, который разогревает водосодержащие вещества, благодаря электромагнитному излучению дециметрового диапазона. Главное предназначение микроволновки это быстро разогревать, размораживать и готовить еду. В печи происходит диэлектрический нагрев материалов, которые содержат полярные молекулы. Энергия электромагнитных колебаний происходит благодаря электрическому движению молекул, обладающих дипольным моментом,который приводит к увеличению температуры материала.

У СВЧ-печи есть несколько опасностей. Ни в коем случае не запускайте печку с поврежденной сеткой на дверце или снятой крышкой. Без клетки Фарадея излучение очень опасно. ДНК не повредится (как любят пугать горе-блогеры), энергетика не та, а вот сварить мозг насмерть может. То же самое с гаджетами. Магнетрон способен сжечь практически любую сложную электронику.

Удаленка должна была принести нам свободный график и массу свободного времени. Вместо этого мы работаем круглые сутки и не можем остановиться. Нет, это не только с вами так происходит.

Вместо того чтобы расслабиться без надзора начальства, мы, кажется, перестали отдыхать. В среднем рабочий день за время всемирного карантина вырос на 2 часа, а в США достиг аж 11 часов.

Почему так происходит? Есть несколько причин.

Кроме работы нечем заняться. Оказавшись взаперти, без ужинов и попоек с друзьями, без кино и прогулок, мы окунаемся в привычный и стабильный мир работы, чтобы спастись от окружающей нестабильности.

Работа не отпускает. Границы рабочего дня стираются, написать просьбу по работе в восемь, а то и в десять вечера считается нормальным. Нормальным считается и немедленно ее выполнить, особенно если дело небольшое — всё равно заняться нечем.

На работу уходит больше времени. Далеко не всем удается эффективно использовать все возможности удаленной работы. То, что решалось минутным разговором, теперь требует отдельного письма, а на зум-созвонах мы часто торчим без дела.

Как не сойти с ума на удаленке и заставить себя отдыхать, рассказывает Ульяна Точило.

https://knife.media/work-less/

Как очищается водопроводная вода

У каждого в доме есть водопровод🚰. Из него в наш дом поступает вода, которую мы очень часто используем не только для мытья посуды🚿, но и для утоления жажды. Однако большинство людей не знают как очищается водопроводная вода. Поэтому сегодня об этом.

Сначала воду отбирают из рек, озер, водохранилищ или подземных резервуаров⛲️. Вся эта вода находится в заборе. После этого наступает механическая очистка воды. С помощью пропускания через крупную сетку из воды удаляют загрязнения большого размера🕳. Механическая очистка делает воду безопаснее для других систем водоподготовки.

Следующий этап это добавление коагулянтов. Они способствуют слипанию дисперсных частиц, взвешенных в воде. В результате образуются частицы, от которых можно избавиться отстаиванием.

При медленном перемешивании небольшие частицы слипаются. При достижении определенного размера они оседают на дно, и от них можно избавиться отстаиванием.Не опавшие на дно частицы, отделяют фильтрованием через слои углерода, песка🏖 и гравия. Фильтрующий материал очищается током воды и прокачкой воздуха.

💧Кислая вода может вызывать коррозию водопровода. Её пропускают через известковый фильтр до понижения кислотности. К воде с щелочной реакцией добавляют кислоты. Эта часть называется корректировка рН.

Далее следует стадия осаждения. В ней вода обрабатывается ортофосфатами🌧, которые дают нерастворимые осадки с катионами кальция, магния и ряда тяжелых металлов, удаляя их из воды.

Затем вода обрабатывается хлором, который убивает микроорганизмы и вирусы, что препятствует распространению болезней, передающихся с питьевой водой(холера, тиф).

Хлор в воде из под крана остаётся для угнетения роста патогенов. Иногда вводят фторид-ионы для защиты от кариеса. После этого вода поступает из кранов в наш дом.🚰

Все слышали о когнитивных искажениях. Корпорации и правительства оправдывают «нерациональностью людей» свои манипуляции ими. Но что, если это не баг мозга, а фича?

https://knife.media/youre-irrational/

💥 Почему фейерверк такой классный. Объясняю с точки зрения химии

До Нового года осталось две недели. 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 :)

​​Разрушители озонового слоя🌎

Раз уж мы обсудили принципы, на основе которых работают холодильники, нельзя пройти мимо связанной с использованием хладагентов проблемы разрушения озонового слоя. О том, как формируется озоновой слой, из-за чего появляются озоновые дыры и какую роль в этом процессе играют фреоны, предлагаю узнать прямо сейчас👁

Озоновый слой — это слой атмосферы Земли с наибольшим содержанием озона. Молекула озона O₃ образуется в результате действия ультрафиолетового излучения Солнца на привычный для нас молекулярный кислород🌤

O₂  + УФ-излучение → 2O: (образуется высокоактивный атомарный кислород)
O₂ + O: → O₃ (который затем реагирует с другой молекулой кислорода, образуя озон)

В равновесии с реакцией получения озона находится процесс его разрушения под действием того же солнечного излучения:

O₃ + УФ-излучение → O₂ + O:
O₃ + O: → 2O₂ (озон разрушается, превращаясь в две молекулы кислорода)

В ходе реакций образования и распада озона поглощаются самые опасные типы УФ-излучения, благодаря чему возможно существование живых организмов на поверхности нашей планеты🐸

Существует несколько механизмов разрушения озонового слоя, один из которых упомянут выше. В природе процессы образования-разрушения сбалансированы — сколько озона погибает в ходе одной реакции, столько образуется в ходе другой.

Но деятельность человека внесла свои коррективы, сместив баланс, как чашу весов, в сторону разрушения ⚖️ И одну из ключевых ролей в этом процессе сыграли фреоны.

Фреоны — производные метана CH₄ (реже этана С₂Н₆), в которых атомы водорода заменены на фтор F, хлор Cl или бром Br. Они были получены американским химиком То́масом Ми́джли с целью сделать холодильники безопасными, поскольку ранее в них использовались ядовитые и горючие вещества👨🏻‍🔬

Помимо уникальных термических свойств, фреоны инертны, невзрывоопасны и нетоксичны, что способствовало их распространению не только в холодильных установках, но и в качестве основы аэрозолей, газовых баллончиков и огнетушителей🧯

К сожалению, некоторые фреоны (не все!), попадая в атмосферу и достигая озонового слоя, вступают в реакцию с озоном, ускоряя его разрушение, что и приводит к образованию озоновых дыр. Массовое использование фреонов во второй половине прошлого века сильно отразилось на толщине озонового слоя в отдельных регионах. Это наглядно можно проследить на ежегодном мониторинге🌍

Мировое сообщество не оставило эту проблему без внимания, ограничив использование тех фреонов, которые оказывают озоноразрушающее влияние, но в отдельных странах до сих пор производится часть из них (R-12 и R-22). И пока организации стараются перейти на безопасные для озонового слоя фреоны, над Антарктидой еще долго будет зиять огромнейшая озоновая дыра, в образовании которой важную роль сыграло их накопление☁️

Конечно, в одном ряду с фреонами истончают озоновый слой и другие результаты деятельности человека. Но вы только задумайтесь, какой огромный вклад в этот процесс внесло небольшое открытие, сделанное одним человеком🤔

​​Аэрозоли и спреи💨

Приходя в аптеку, мы сталкиваемся с многообразием форм лекарственных препаратов 👩🏻‍⚕️Помимо привычных таблеток, мазей и капель, на витринах представлены спреи и аэрозоли, как более новые и удобные способы доставки действующих веществ. Давайте выясним, в чем принципиальная разница между двумя похожими на первый взгляд формами👀

Внутри аэрозольного баллончика под давлением находится раствор действующего вещества в сжиженном пропелленте. И если с действующими веществами всё понятно — они меняются в зависимости от назначения аэрозоля, — то в качестве пропеллента используется ограниченный ряд газов🧪

Когда-то в качестве газового наполнителя баллончиков использовались фреоны, но после исследования их разрушающего действия на озоновый слой, на смену пришли более экологичные вещества. В бытовых аэрозолях — лаки для волос, дезодоранты, освежители воздуха — используются углеводородные пропелленты (пропан, н-бутан и изобутан). К сожалению, эти газы очень горючи и взрывоопасны, поэтому обращение с ними требует особых правил. По этой же причине для распыления веществ в экстремальных условиях продолжают использовать более инертные и негорючие фреоны (например, в огнетушителях)🧯 Для распыления пищевых продуктов (например, взбитые сливки🍦) используют закись азота N₂O или углекислый газ CO₂.

Когда мы нажимаем на аэрозоль, внутри открывается клапан, и содержимое баллончика выбрасывается за счет высокого давления газа. Взамен часть жидкого пропеллента внутри испаряется, возвращая давление в баллончике на исходную отметку🧭 На выходе из аэрозоля мы получаем облако из мельчайших частичек жидкости, распределенных в воздухе.

В свою очередь спреи не содержат пропеллента, а высвобождение содержимого происходит за счет нажатия на поршень микронасоса. При этом давление во флаконе и вне его одинаковое. Это позволяет брать спреи в самолеты, походы, подвергать действию солнечных лучей и температуры, не опасаясь за повреждение флакона✈️

Спрей так же равномерно распределяет частицы действующего вещества, только их размер чуть больше (от 5 микрометров) по сравнению с частицами аэрозольного распылителя (от 2 до 5 мкм)💦

Дозировать вещество с помощью аэрозоля очень непросто — размер порции зависит от того, как долго мы жмём на кнопку. К тому же, если плохо встряхнуть баллон перед использованием, можно получить пустую струю газа. В случае спрея всё намного удобнее. Один пшик — чёткое дозирование💨

Лекарственные препараты в формате спреев и аэрозолей облегчают доставку действующего вещества и способ нанесения. Согласитесь, что использовать пантенол на место ожога из аэрозольного баллончика или лекарство от насморка в виде спрея намного удобнее и быстрее, чем в виде мази или капель🤔

Зная принципиальные отличия аэрозоля от спрея, вы всегда сможете выбрать наиболее подходящий для вас формат😉