​​Как работает холодильник?☃️

Невозможно представить современную жизнь без холодильных установок. Только попробуйте сосчитать, сколько раз в день вы открываете дверцу холодильника. Число вас удивит. А как приятно зайти в помещение с кондиционером после палящего летнего солнца🌇

Все эти блага основаны на фундаментальных физико-химических законах и свойствах особых веществ. Давайте поговорим о том, по какому принципу работают холодильники.

Начнём с процессов, которые протекают внутри компрессионного холодильника — наиболее распространенного в быту охлаждающего устройства. В нём главным переносчиком тепла является специальное вещество — хладагент❄️

Компрессор засасывает хладагент в виде пара💨 и сжимает его за счёт повышения давления, при этом температура хладагента возрастает. После сжатия вещество попадает в конденсатор, где нагретый хладагент остывает, отдавая тепло во внешнюю среду. Если вы имели дело со старыми холодильниками, то наверняка замечали змееподобную трубку на его задней стороне, которая довольно-таки сильно нагревалась во время работы. В нём хладагент с выделением тепла конденсируется, то есть превращается в жидкость💧

Жидкое вещество под давлением поступает через узкий капилляр или регулируемый вентиль в испаритель, где за счёт резкого уменьшения давления происходит испарение жидкости🌬 Так как испарение — это процесс, протекающий с поглощением тепла, хладагент отнимает его из окружающей среды через стенки испарителя, за счёт чего происходит охлаждение.

Чтобы вам было легче представить это явление, вспомните, какое чувство прохлады вы испытываете, выходя на сушу из тёплого водоёма🏖 Ваше тело охлаждается за счёт испарения капель воды с поверхности кожи. За счёт аналогичных процессов наш организм охлаждается, когда мы потеем, чтобы избежать перегрева. Это лежит в основе естественной терморегуляции.

Таким образом, в конденсаторе хладагент под воздействием высокого давления переходит в жидкое состояние, выделяя тепло, а в испарителе под воздействием низкого давления вскипает и переходит в газ, поглощая тепло. Затем хладагент снова поступает через компрессор в конденсатор, и цикл многократно повторяется🔁 Общая схема довольно-таки проста

Стоит отметить, что большое значение имеет чистота хладагента: вода и примеси могут засорить капилляр или повредить компрессор🙅‍♀️ Примеси могут образовываться в результате коррозии внутренних стенок трубопроводов холодильника, а влага может попасть при его заправке. Поэтому в каждом холодильнике имеется фильтр-осушитель, наполненный адсорбентом, который защищает капиллярную трубку.

Также существует несколько вариантов компоновки. Наиболее привычной для нас является «европейская», когда морозильная камера находится снизу, а холодильная — сверху. Вариант с обратным расположением камер классифицируют как «азиатский». Компоновку, в которой холодильное и морозильное отделение расположены по всей высоте устройства, называют «американской» или side-by-side.

​​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😉

​​Как производят серную кислоту?

H₂SO₄ — эта формула прекрасно вам знакома. Серную кислоту используют повсеместно: для обработки руд редких элементов и металлов, в качестве электролита в свинцовых аккумуляторах, для производства химических волокон и взрывчатых веществ🧨 Причём бóльшее количество получаемой серной кислоты уходит на производство минеральных удобрений — около 50% от мирового объема🍂

Но откуда H₂SO₄ берётся в таких количествах? Подземных источников серной кислоты в чистом виде вы не обнаружите на нашей планете — её не выкачивают из недр Земли, как в случае с нефтью и газом. Поэтому сегодня мы рассмотрим промышленное производство серной кислоты🏭

Природным сырьем для получения H₂SO₄ сейчас в основном служит самородная сера, меньшая доля приходится на другие минералы (сульфиды и сульфаты металлов) и газ — сероводород. Также используются газы от переработки неочищенной нефти, так как в ней содержится большое количество органических примесей серы💨

На первой стадии сырье окисляют до диоксида серы SO₂. Рассмотрим на примере обжига минерала пирита (дисульфида железа FeS₂), названного «золотом дураков» из-за внешнего сходства с драгоценным металлом⭐️
FeS₂ + O₂ → Fe₂O₃ + SO₂

Полученный печной газ помимо интересующего нас диоксида серы содержит кучу примесей. Поэтому газ пропускают через серьезную систему очистки: крупную пыль удаляют с помощью устройства, подобного центрифуге, мелкую пыль отделяют с помощью электрофильтра, а от примесей воды избавляются в сушильной башне. Причём последняя представляет интересную конструкцию: диоксид серы в башню подаётся снизу, а сверху распыляется концентрированная серная кислота, которая, проходя через газ, беспощадно поглощает воду💧

Далее необходимо еще сильнее окислить сернистый газ SO₂ до серного ангидрида SO₃:  
SO₂ + O₂ → SO₃

Причём этот процесс протекает не так эффективно, как сгорание пирита, поэтому для его ускорения применяют катализатор — высший оксид ванадия V₂O₅ — наиболее экономичный и удобный вариант.  Также очень важно поддерживать оптимальную температуру и давление🧭 При слишком низкой температуре реакция будет идти очень медленно, а слишком высокая вызовет разложение целевого продукта🌡

И последняя стадия — поглощение серного ангидрида. Но ни в коем случае не водой, как вы могли подумать. Мы уже разбирали, что будет, если добавить концентрированную H₂SO₄ к воде. В промышленных масштабах ситуация аналогичная: если добавлять серный ангидрид к воде, будет выделяться колоссальное количество тепла и вместо жидкости образуется сернокислый туман🔥

Поэтому серный газ поглощают уже готовой концентрированной серной кислотой, получая олеум — раствор серного ангидрида в серной кислоте. Это очень едкая дымящая жидкость, которую в стальных цистернах транспортируют до места назначения.

И уже из олеума путём аккуратного разбавления получают растворы серной кислоты необходимой концентрации⚗️

​​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👁

​​Как защитить себя от солнца?🌞

Когда до конца календарной зимы остаётся меньше недели, мы всё больше и больше ждём яркого согревающего солнца🗓Но с приходом солнечных дней у многих возникает вопрос — как правильно защитить кожу от УФ-излучения? Поэтому давайте выясним, какие бывают солнцезащитные средства, по какому принципу они работают и что такое SPF?

Озоновый слой, конечно, защищает нас от самого опасного спектра солнечного излучения, но до поверхности Земли доходят два типа УФ-лучей: малая часть UVB- и практически полностью UVA-лучи. Под воздействием первых наша кожа краснеет и даже может получить солнечный ожог, а вторые проникают в кожу глубже, ускоряя процесс старения и разрушая её изнутри💥

Существует два типа солнцезащитных фильтров, используемых в косметике: физический и химический.

В кремах на основе физических фильтров частицы минералов действуют как зеркало на поверхности кожи, отражая UVB- и UVA-лучи. Самые распространённые физические фильтры это диоксид титана TiO₂ (Titanium Dioxide) и оксид цинка ZnO (Zinc Oxide). Средства на их основе редко вызывают раздражение и подходят для чувствительной и детской кожи. Но к сожалению, они часто оставляют белый налёт после нанесения👻

В средствах на основе химических фильтров специальные вещества проникают в поверхностный слой кожи и преобразуют солнечное излучение в безопасную тепловую энергию. В составе эти компоненты вы сможете встретить под названиями авобензон (avobenzone), мексорил (ecamsule/mexoryl SX), тиносорб (tinosorb), оксибензон (oxybenzone) и другие.

Такие фильтры отлично работают даже в небольшой концентрации, равномерно распределяются по коже и не оставляют следов. Но их недостатками являются возможные аллергические реакции и недостаточная эффективность против всего спектра УФ-излучения🌤

Поэтому для максимальной защиты от солнца лучше использовать средства, в которых сочетаются физические и химические фильтры — именно такие сейчас встречаются всё чаще и чаще👍🏻

А теперь о том, что такое SPF? Фактор защиты от солнца — SPF — рассчитывается на основании того, сколько времени мы можем провести на солнце, когда наша кожа защищена кремом, до первых признаков загара (покраснения) по сравнению с кожей без крема. Если санскрин имеет SPF 30, то кожа покраснеет в 30 раз медленнее, чем если бы на ней вообще не было средства👙

Важно отметить, что SPF разных средств не складываются, а считаются по высшему. Например, если вы нанесли сначала SPF 50, а потом SPF 30, то фактор защиты так и останется на отметке 50.

Но большой SPF нам в большинстве случаев и не нужен. Средство с SPF 30 уже блокирует 97% солнечного излучения. Но ни один крем не защищает на 100%. Так что разница между SPF 15, SPF 30 и SPF 50 в целом не такая уж большая☀️

Главная ошибка, которую допускают при использовании солнцезащитных средств, — это недостаточное количество наносимого крема. Рекомендуемая плотность покрытия — 2 мг средства на см² кожи (около половины чайной ложки на лицо ). И не забывайте обязательно смывать его в конце дня🙌🏻

А если вам кажется, что защита от солнца — это бесполезное занятие, то уточню, что помимо фотостарения УФ-излучение значительно повышает риск развития меланомы и других злокачественных образований на коже👁

Наслаждайтесь солнечными днями без риска для здоровья😌

​​О рафинированном масле🌻

Мало кто знает, но наша страна является не только одним из лидеров по добыче нефти, но и крупнейшим производителем подсолнечного масла — на долю России приходится около 25% от всего мирового производства🌏

В кулинарии у растительных масел особое применение — заправка салатов и жарка горячих блюд. Причём мы чётко понимаем, что нельзя жарить на масле прямого отжима, а добавлять рафинированное масло в греческий салат — бессмысленная затея. Но задумывались ли вы, в чем разница между рафинированными и нерафинированными маслами? Какие этапы проходит то самое «масло для жарки», прежде чем попасть на сковородку?

Из сырья масло можно получить несколькими способами. Самое очевидное — это холодный отжим. Берём семена подсолнечника, очищаем от кожуры и под прессом выдавливаем масло, в котором сохраняются все полезные природные вещества. Более продвинутый вариант — горячее прессование. Чтобы более эффективно извлечь масло из семян, их предварительно обжаривают, при этом усиливается аромат, но часть натуральных компонентов утрачивается🍳

И самое полное извлечение достигается наиболее распространённым и дешёвым методом — экстракцией. Сырьё после первичного прессования обрабатывается растворителями — бензином особой марки или гексаном. При этом масло из жмыха практически полностью переходит в органические растворители🧪 Но не стоит переживать, что на полках в продуктовых магазинах нам продают бензин в бутылках. После экстракции растворители полностью удаляются путём вакуумной отгонки.

Перечисленными способами получают нерафинированные масла, то есть такие, в которых в зависимости от исходного сырья сохранён запах, вкус, цвет и природные вещества. Их принято добавлять в готовые блюда для улучшения вкусовых качеств🥗

Чтобы получить такое масло, которое сохранило лишь консистенцию и смазывающий эффект, его подвергают дальнейшим стадиям очистки👀

На первом этапе проводят гидратацию — обработку небольшим количеством горячей (до 70 °С) воды. Содержащиеся в масле фосфолипиды при это выпадают в осадок, после чего отделяются на центрифугах. Эти вещества хоть и полезны, но не стабильны в масле. При длительном хранении они склонны выпадать в осадок, а при жарке на сковороде — гореть🔥

На следующем этапе масло обрабатывают фосфорной кислотой и щелочью, чтобы нейтрализовать свободные жирные кислоты и отделить то, что не до конца ушло вместе с водой. Этот процесс по сути представляет собой омыление масла. Натриевые соли жирных кислот, образующиеся на данной стадии, являются основой хозяйственного мыла и напрямую продаются соответствующим компаниям-производителям бытовой химии🧼

Третий этап — отбеливание. Масло пропускают через адсорбенты природного происхождения (специальные глины), которые поглощают красящие компоненты. Природная насыщенная окраска сменяется на бледно-жёлтую.

После отбеливания масло вымораживают для удаления воска, которым покрыто большинство масличных культур🕯При охлаждении воск образует осадок, который удаляют с помощью фильтра, получая на выходе прозрачное масло.

Завершающая стадия — дезодорация. В условиях вакуума масло обрабатывают струей горячего пара (230—240°С), при этом извлекаются последние пахучие вещества.💨

И только пройдя все круги ада, растительное масло становится обезличенным — без цвета, вкуса и запаха. Но пригодным для жарки и приготовления продукции, где привкус растительного масла нежелателен, — майонез, маргарин и кондитерский жир👩🏻‍🔬

​​Духи, парфюм, туалетная вода. В чем разница?🌺

Косметика и парфюмерия — это те области, которые не существовали бы без химической науки. Каждый аромат, рекламу которого мы видим, — это прежде всего результат работы профессионального химика, разработавшего состав и формулу будущего продукта👩🏻‍🔬

Вы наверняка сталкивались со стереотипом — туалетная вода не такая стойкая как парфюм или духи. Отчасти это так, но зависимость между стойкостью аромата и концентрацией парфюмерной композиции выполняется далеко не всегда. Почему? Давайте вместе это выясним👁

Если совсем просто, то парфюмерия —  это растворы ароматических веществ в этиловом спирте с добавлением красителей и других стабилизирующих агентов. И одна из классификаций парфюмерии основана на концентрации ароматической составляющей.

Самый концентрированный вариант, помимо чистых эфирных масел, — собственно духи (маркировки Parfum, Extrait, Pure Perfume, Extrait de Parfum). Концентрация ароматических веществ может достигать 40%. Чаще всего, этот формат представлен лимитированными флаконами небольших объемов и по более высокой цене💎

Парфюмерная вода (Eau de Parfum, EdP) — самая распространённый формат аромата с концентрацией душистых компонентов от 10 до 20%. Отлично подходит для вечернего выхода💄

В туалетной воде (Eau de Toilettem, EdT) концентрация композиции поменьше — около 4-10%, что как раз оптимально для повседневной носки👔

И, наконец, одеколон (Eau de Cologne, EdC) — легкая версия популярных ароматов с яркими верхними нотами. Концентрация душистых веществ находится в районе 5%🌊

Запах формируется за счёт испарения ароматической композиции вместе со спиртом с поверхности тела или одежды. Начальная или верхняя нота состоит из легколетучих парфюмерных материалов, например, цитрусовых и травяных нот🍋 К базовым нотам относятся вещества, которые испаряются намного медленнее (например пачули, сантал, амбра)🍁

За счёт этой разницы происходит так называемое раскрытие аромата👃🏻 Например, если смешать масла кедра и лимона, сначала мы будем чувствовать оба компонента сразу, но вскоре лимон, как верхняя нота композиции, начнет чувствоваться меньше, и будет придавать кедру совсем другой оттенок запаха. Благодаря этому аромат меняется во времени⏳

Безусловно, интенсивность и стойкость аромата будут зависеть от концентрации душистых веществ. Но может быть и так, что парфюмерная вода окружит вас резким запахом лишь на пару часов, а шлейф от туалетной воды сохранится на весь день, хоть и не в такой яркой форме. Стойкость формируется на основе характерных свойств компонентов и множества других факторов, влияющих на скорость испарения. Одни вещества прочнее засядут на вашей коже, а от других не останется и следа к концу дня💨

Поэтому вы всегда сможете найти туалетную воду, которая на вашей коже будет более стойкой, чем парфюмерная вода.

Слушайте аромат, тестируйте его на себе и ориентируйтесь на собственное восприятие, а не только на надпись на флаконе🌸

​​Какую соль выбрать?🧂

Соль — самая распространённая пищевая добавка, без которой не обходится ни одно блюдо в ресторане или на кухне🥗 При этом, химический состав её предельно прост и знаком каждому. Откуда тогда на полках в магазине берётся такое разнообразие хлорида натрия? И почему стоимость одной упаковки может быть в десять раз больше, чем другой?

Начнём с того, как добывают пищевую соль. ГОСТ выделяет четыре способа производства, которые указывают на упаковке:

Каменная соль добывается в шахтах или карьерах из соляных залежей, не подвергаясь тепловой и водной обработке⛏

Выварочную соль выпаривают из соляных растворов. Бывает так, что строить целую шахту для добычи соли невыгодно. Тогда бурят небольшие скважины, заливают их водой, которая растворяет соль, затем рассол выкачивают, фильтруют и вываривают💨Встречаются также естественные подземные рассолы, с которыми поступают аналогичным образом.

Садочную соль осаждают из соленой воды в специальных бассейнах. В теплый сезон в местностях с подходящим климатом вода испаряется из искусственных плоских водоёмов, оставляя следы соли🏝

И, наконец, самосадочная соль — это та, которая оседает естественным образом на дне водоема. Чаще всего это озерная соль. На самом известном в России соляном озере — Баскунчак — получают до 80 % от общей добычи соли в стране🗻

Согласно одному из основных законов химии — закону постоянства состава — определенное химически чистое соединение, независимо от способа получения, состоит из одних и тех же химических элементов. Вне зависимости от того, как был получен хлорид натрия, он будет иметь однозначную формулу NaCl и обладать одинаковыми химическими свойствами👁

Другая сторона вопроса — сорт соли, который определяет внешний вид, цвет, вкус, запах и состав продукта. ГОСТ выделяет четыре сорта, для каждого из которых указано минимальное содержание содержание чистого хлорида натрия: экстра — 99,7%, высший — 98,4%, первый — 97,7%, второй — 97%.

Остальные проценты — это следование содержания других минералов, характерных для места добычи соли (кальций, магний, калий, железо и т.д.). Эти элементы необходимы для нормальной работы нашего организма, правда получаем мы их в основном из другой пищи🍎

Как можно заметить, соль ЭКСТРА — это практически химически чистый реактив, подходящий для экспериментов в лаборатории🧪 А соль первого и второго сорта может иметь тёмные вкрапления соединений железа и других минералов, которые никак не сказываются на её вкусовых качествах.

И другая характеристика соли — это помол. Занятно, что при использовании крупной соли блюдо сложнее пересолить, потому что в щепотке крупного помола хлорида натрия на самом деле меньше, чем в щепотке мелкого из-за наличия пустот между кристалликами💎

Вывод. Как бы ни старался современный маркетинг, вкус дорогой морской соли ничем не будет отличаться от дешёвой каменной. Чем ниже сорт, тем больше содержание других полезных элементов, а чем крупнее помол, тем лучше соль ведёт себя при готовке. И не стоит бояться тёмных частиц — это лишь вкрапления других минералов.

Но обращайте внимание на состав😉Иногда в соль добавляют компоненты против слёживания и комкования. Если вы желаете купить натуральный продукт, выбирайте упаковку с наиболее кратким и лаконичным составом👩🏻‍🔬

​​Сухой лёд. Чем может быть опасен?

Всю прошедшую неделю большинство заголовков новостных ресурсов было посвящено трагическим событиям, произошедшим в московской бане. Наверное, еще никогда ранее в статьях и телешоу не было столько отсылок к химии и правилам безопасной работы с веществами.

К сожалению, многие из них, мягко говоря, содержали неточности и вводили в заблуждение рядовых зрителей. Чтобы внести ясность и понять произошедшее с точки зрения химии, предлагаю разобраться, какая опасность может стоять за сухим льдом?

Под термином сухой лёд понимают твёрдый диоксид углерода, который при комнатной температуре и атмосферном давлении переходит в углекислый газ CO₂, минуя жидкую фазу. Во время этого процесса идёт поглощение большого количества тепла из окружения.

Охлаждающий эффект сухого льда объясняет его широкое применение в качестве источника холода при хранении пищевых продуктов. Это позволяет избежать громоздких холодильных установок, и, в отличие от смесей обычного льда и соли, сухой лёд не оставляет следов воды при таянии.

Сухой лёд особенно активно возгоняется (=переходит в газ) при контакте с водой, образуя густое облако тумана. Этот эффект применяется в развлекательных целях на концертах, в театрах и клубах. Но ключевой момент — помещение должно быть большим и хорошо проветриваемым. Почему?

CO₂ — нетоксичный газ. Это очевидно хотя бы потому, что он принимает участие в процессе газообмена в лёгких и является конечном продуктом расщепления питательных веществ в организме. Поэтому не может идти речи о ядовитых испарениях и образовании опасных кислот при его реакции с водой.

Опасность таится в другом. Содержание CO₂ в воздухе, которым мы дышим, колеблется в районе 0,03%. Максимально допустимая кратковременная (<15 мин) концентрация в воздухе — 3%. Всё, что выше, способно вызвать гиперкапнию — интоксикацию углекислым газом. Вдыхание воздуха, содержащего 5% углекислого газа, вызывает ряд опасных симптомов: от головной боли и учащенного дыхания до потери сознания и смерти.

CO₂ как более тяжелый газ остается внизу, вытесняя кислород. А теперь представьте, как резко возрастёт содержание CO₂ в воздухе закрытого помещения у поверхности бассейна, в который попадает 20 с лишним кг сухого льда...

Недавний инцидент не был единственным в истории использования сухого льда. Трагические случаи происходили, когда люди задыхались в грузовых машинах с контейнерами, охлаждаемыми сухим льдом.

Интересная история связана с маленькой пещерой в Италии, название которой дословно переводится как Собачья пещера. Попадая в неё, люди не чувствовали особого дискомфорта, а собаки теряли сознание. Это связано с тем, что углекислый газ вулканического происхождения скапливался в низовьях, вытесняя более легкий воздух. Повышенная концентрация CO₂ у земли вызывала гиперкапнию у невысоких животных.

Речь о технике безопасности обычно заходит тогда, когда мы имеем дело с токсичными и ядовитыми реактивами в привычном понимании. Но, как показывает опыт, скрытую угрозу представляют даже те вещества, которые кажутся нам безобидными👩🏻‍🔬

​​Йодированная соль. Нужно ли?🤔

Обсудив способы получения поваренной соли и её широкий ассортимент, невозможно пройти мимо особой категории — йодированная соль. Сегодня выясним, как её получают и нужно ли бездумно добавлять её в пищу👩🏻‍🔬

Йод — важный микроэлемент в нашем организме, входящий в состав гормонов щитовидной железы — тироксина (Т₄) и трийодтиронина (T₃). При недостатке йода эти гормоны не синтезируются в необходимых количествах, что приводит к сбоям в обмене веществ и нарушению процессов роста и развития всего организма😨

К сожалению, проблема йододефицита затрагивает около четверти населения планеты, что связано с неравномерным распространением йода 🌍 Из пищи йод в достаточных количествах получают в основном жители приморских районов. В тех местах, где содержаний йода в почве, воде и воздухе очень мало, было предложено искусственно добавлять его соединения в продукты питания.

Соединения йода пробовали добавлять в хлеб, молоко, воду... Но остановились на самом универсальном и удобном варианте — поваренной соли🧂

Как йодируют соль? По технологии добавки выделяют два способа: сухой и влажный. Здесь всё просто. В сухом методе йодирующий агент смешивают сначала с небольшим количеством поваренной соли, а потом полученный концентрат равномерно распределяют в основной массе. В данном методе важно равномерно перемешать и распределить компонент: всего 40 миллиграмм на целую тонну соли⚖️

Во влажном способе йодирующий агент растворяют в воде и распыляют полученный раствор над массой соли. Незначительное повышение влажности поваренной соли допускается согласно ГОСТу💦

А теперь о том, какие соединения йода используют. Йодировать соль начинали с помощью йодида калия KI, но данное соединение неустойчиво — под действием света и воздуха йодид калия окислялся до свободного йода I₂ и улетучивался. Поэтому соль с такой добавкой хранили в темных пакетах и в рамках срока годности. Сейчас соль йодируют преимущественно йодатом калия KIO₃, который более стабилен при хранении и внешнем воздействии🌤

С разложением соединений йода связана одна из проблем йодированной соли — она непригодна для домашнего консервирования. Выделяющийся свободный йод, как антисептик, мешает квашению капусты и засолке огурцов. Это безвредно для потребителя и сказывается лишь на эстетических качествах — овощи темнеют🥒

Всем ли нужна йодированная соль?

Нет🤷‍♀️

Как недостаточное, так и избыточное поступление йода вызывает отрицательный эффект. Учитывая, что большинство из нас не знает об уровне йода в своём организме, не стоит надеяться, что йодированная соль станет панацеей от недугов.

Безусловно, в истории есть достаточное количество благоприятных примеров: в Швейцарии, России, Казахстане и других странах центральной Азии общий уровень йододефицита удалось снизить за годы использования йодированной соли📉

Но на мой взгляд более разумно, чтобы контроль над риском йододефицитных заболеваний проводил ваш лечащий врач. На основе анализов специалист может назначить куда более эффективные витамины и добавки, если они будут необходимы💊

Оптимальным вариантом профилактики может стать сбалансированное и разнообразное питание: ешьте рыбу, морепродукты и морскую капусту🐟 А соль выбирайте ту, что больше нравится😉

​​Антисептики для рук🖐🏻

Не так очевидно, почему с полок магазинов разлетаются упаковки гречневой крупы и туалетной бумаги... но с защитными масками, спиртовыми салфетками и антисептиками для рук всё ясно — люди стремятся защитить себя от COVID-19. Давайте разберёмся, насколько эффективны санитайзеры в этой борьбе?

Начнём с состава👩🏻‍🔬 Общедоступные антисептики для рук в основном представлены в формате гелей. В качестве активных веществ в них выступают спирты: привычный этанол, н-пропанол и изопропанол. Для придания гелеобразной структуры используются загустители — полиакриловая кислота и её эфиры. Чтобы полученная смесь как можно меньше раздражала и высушивала кожу рук, добавляют увлажняющие и смягчающие компоненты: глицерин и пропиленгликоль. И, конечно же, экстракт Алоэ Вера, ментол и прочие отдушки — всё то, что замаскирует запах спирта и о чём можно яркими буквами написать на этикетке🔎

Есть ряд исследований на тему эффективности популярных дезинфицирующих веществ против представителей семейства коронавирусов. Помимо средств для обеззараживания поверхностей, в них тестировали санитайзеры для рук на основе изопропанола, н-пропанола и этанола в концентрациях не менее 60%.

Установлено, что после обработки рук антисептическими гелями в течение 30 секунд вирус инактивировался до уровня ниже предела обнаружения. Это значит, что санитайзеры для рук на основе перечисленных компонентов действительно эффективны🦠

Гелевые антисептики также уничтожают множество видов бактерий и грибков. Поэтому специалисты рекомендуют пользоваться санитайзерами в условиях, когда мытьё рук с мылом недоступно🧼

На что следует обращать внимание? В составе антисептика спирта должно быть не менее 60% (оптимально от 70 до 95%). И не жалейте средства, выдавливая его на руки. Его должно быть достаточно для полноценной обработки всей поверхности — около 1-2 мл🙌🏻

А теперь о главной страшилке, сформировавшейся вокруг дезинфицирующих средств. Помимо болезнетворных бактерий санитайзеры действительно уничтожают часть естественной микрофлоры. Но поверхность рук быстро пополняется так называемыми «хорошими» микробами, которые перемещаются с верхней локтевой части💪🏻

Спирт в составе антисептиков действительно обезжиривает кожу, негативно влияя на её защитные функции. Но то же мытье рук с мылом куда сильнее разрушает естественный защитный барьер, смывая липиды с поверхности кожи. Обрабатывать или мыть руки безусловно нужно, но с умеренной периодичностью👀

Антисептики — одно из допустимых средств в профилактике коронавируса. Никогда не будет лишним обработать руки после общественного транспорта или перед приёмом пищи... Но эта мера не обеспечит абсолютную безопасность

Мы сможем куда более эффективно противостоять распространению вируса, если в ближайшее время не будем лишний раз появляться в местах большого скопления людей и прикасаться руками к областям вокруг глаз, рта и носа, находясь на улице. Это ведь не так сложно, правда? И даже не нужно искать заветную бутылочку антисептика, которую уже купили задолго до вас😉

​​Чем опасны инертные газы?🎈

Думаю, многие из вас хотя бы раз в жизни вдыхали шары с гелием, чтобы наложить на свой голос весёлый звуковой эффект. Надеюсь, что после прочтения сегодняшнего поста вам будет, о чём задуматься, прежде чем сделать это снова🤔

Еще со школы мы знаем об элементах восьмой группы таблицы Менделеева — благородных или инертных газах, — которые ни с чем не реагируют и ассоциируются у нас в голове с безопасными. Есть ряд так называемых физиологически инертных газов, которые не вступают в химические реакции со средой нашего организма. Если угарный газ CO прочно связывается с гемоглобином в крови, хлор Cl₂ и фосген COCl₂ вызывают сильнейший ожог лёгочной ткани и разрушают алвьеолы, то азот N₂, благородные газы (гелий He, неон Ne, аргон Ar, криптон Kr) и другие инертные при обычных условиях соединения (например, гексафторид серы SF₆) не вызовут такого разрушающего эффекта. Их опасность скрывается в другом👀

Вдыхаемый нами воздух в норме содержит 78% азота N₂, 21% кислорода O₂ и 1% составляют все остальные газы — углекислый CO₂, аргон Ar и другие. Когда мы вдыхаем избыток инертного газа, он выступает в роли «разбавителя», уменьшая содержание кислорода в воздухе и, соответственно, в крови. Развивается гипоксия😨

Вдыхая воздух, в котором кислорода содержится в два раза меньше, человек чувствует сильное головокружение, он теряет возможность объективно оценивать происходящее, возрастает пульс и частота дыхания, синеют губы🥴 При концентрации кислорода в воздухе от 4 до 6% потеря сознания наступает через 40 секунд, а минуты будет достаточно, чтобы наступила смерть⏳

Всё коварство заключается в том, что физиологически инертные газы не имеют запаха или вкуса и не вызывают болезненных ощущений при вдыхании. Когда наступает дискомфорт, связанный с недостатком кислорода, человек не успевает понять, с чем это связано.

Из-за недостаточной информированности об удушающих свойствах азота и других инертных газов происходят несчастные случаи. От массовой потери сознания на вечеринке с жидким азотом до смерти в ходе криотерапии с использованием того же жидкого азота. Удушье гелием случается реже и в основном связано с его промышленным использованием. Удушье азотом является одним из методов смертной казни и используется для безболезненного оглушения животных на фермах.

Сегодняшний текст не является призывом отказаться от использования шаров с гелием и не написан с целью напугать вас. Я хотела лишь напомнить, что понятие техники безопасности применимо к большинству ситуаций, даже когда мы имеем дело с безобидными на первый взгляд веществами👩🏻‍🔬

​​Медицинские маски vs covid-19🦠

Если вам кажется, что простая медицинская маска, предварительно купленная за баснословные деньги, стопроцентно обезопасит от проникновения вируса в организм, то сейчас мы внесём в эту сказку элементы суровой реальности👩🏻‍🔬

Начнём с классификации средств индивидуальной защиты. Трёхслойная медицинская маска — самый примитивный и популярный вариант, разлетевшийся с полок аптек еще на начальном этапе распространения вируса.

Медицинская маска состоит из трёх тонких слоёв дешёвого волокнистого материала (спанбонд), скреплённых между собой. Такая защита эффективна настолько же, насколько эффективен шарф, обвязанный вокруг лица🤷‍♀️ Помимо этого, медицинская маска очень неплотно прилегает к лицу, из-за чего остаются открытые зоны, через которые легко проходит нефильтрованный воздух.

Другой тип — хирургическая маска. Она аналогичным образом состоит из нескольких слоев материалов различной плотности, но уже классифицируется по степени защиты.

Главный источник распространения вируса — это аэрозоли, то есть частицы и микроорганизмы, распределенные в воздухе. Крупные аэрозоли образуются во время чихания и состоят из капель жидкости, содержащих инфекцию💦 Такие капли быстро оседают на различных поверхностях, где жидкость испаряется, оставляя сухой остаток — бактерии и вирусы. Затем эти мельчайшие микроорганизмы легко поднимаются и создают мелкий аэрозоль, который стабилен в воздухе и способен глубоко проникать в дыхательные пути👃🏻

Основная проблема медицинских и хирургических масок — это свободное прилегание к лицу. Все, что они могут сделать, — это снизить риск заражения вирусом через крупные аэрозоли от чихания или кашля. Маски создают физический барьер на пути движения капель жидкости, которые оседают на волокнистом материале💧

Лучше предложите медицинскую маску подозрительному чихающему или кашляющему человеку в вашем окружении. Так вы уменьшите распространение вируса с крупными частицами жидкости🗣

Для защиты от мелких аэрозолей популярным вариантом стали респираторы, которые гораздо плотнее прилегают к лицу и очищают воздух с помощью фильтрующих мембран. С ними возникает другая проблема.

Взвешенные в воздухе вирусные частицы имеют очень мелкие размеры, поэтому для эффективной защиты от них пригодны лишь респираторы с максимальным классом защиты (FFP3 или N100). Доступные популярные респираторы класса FFP1 (N95) на самом деле не намного эффективнее обычных медицинских масок. Они лишь плотнее прилегают к лицу, но не более🤷‍♀️

Есть ли смысл вообще носить маску, чтобы защититься от вируса?🤔

Смысл есть, но только если это полнолицевой респиратор, закрывающий глаза, и с HEPA-фильтром. HEPA-фильтр — это высокоэффективный фильтр, главная цель которого — удалять из воздуха мелкодисперсные частицы💯

Почему полнолицевую? Нельзя забывать, что коронавирусы попадают в организм не только через слизистые оболочки дыхательных путей, но и через слизистую оболочку глаза. Или можете обзавестись обычным респиратором всё с тем же HEPA-фильтром + прилегающими защитными очками, похожими на те, что используются при нырянии🥽

Соблюдайте карантин и правила гигиены, будьте здоровы и заботьтесь о своих близких. Это намного проще и эффективнее, чем искать респираторы в интернет-магазинах👩🏻‍🔬

​​Чем дезинфицировать смартфоны?📲

Главные атрибуты эпохи самоизоляции — антисептики для рук и медицинские маски — мы уже успели обсудить, но хочу обратить ваше внимание на ещё один не менее важный момент — гаджеты💡

Мобильные телефоны уже давно стали нашими верными проводниками в решении всех бытовых задач. Можете ли вы представить вылазку до ближайшего магазина или прогулку с домашним любимцем без смартфона? Как дела по дому, так и любой выход из него проходят с телефоном или в руке, или в кармане одежды👣

Что мы делаем, выходя каждый раз из дома? Верно. Хватаемся за дверные ручки, нажимаем кнопки лифта, берём в руки товары в магазине, которые до нас сотни раз брали другие люди, и  периодически держим в руках мобильный телефон🤳🏻

Приходим домой. Моем руки (хорошо, что этому нас научили инструкция ВОЗ и видео в TicTok), берём в очередной раз смартфон, выложенный на полку или кровать и... Спрашивается — зачем мыли руки?👐🏻

Думаю, вы хорошо понимаете ту цепочку, благодаря которой телефон становится главным носителем патогенных микроорганизмов. Порой страшно представить, с каких публичных мест микробы попадают на экран смартфона, из-за чего он становится в 10 раз грязнее унитаза🚽

Некоторые специалисты заявляют, что дезинфекция носимых устройств более важна, чем ношение лицевых масок — коронавирус выживает на стеклянных поверхностях до нескольких дней🦠

Чем очищать смартфон? Официальная рекомендация Apple и другие компании советуют делать это мягкими салфетками из микрофибры, смоченными в 70% изопропиловом спирте. Не рекомендуется использовать отбеливающие вещества (перекись водорода). Альтернатива — хлоргексидин или специальные дезинфицирующие салфетки (Clorox)🧴

Важно — выдерживайте экспозицию!⏰ Зараза не погибает моментально — оставьте гаджет в «визуально влажном» состоянии не менее чем на минуту.

Когда нужно дезинфицировать? После каждого «выхода в свет». Причём сначала обработали смартфон, а уже затем вымыли руки🙌🏻

Эта рекомендация актуальна не только в период распространения вируса, но и в любое другое время. Прикладывая телефон или руки после использования гаджета к лицу, мы каждый раз переносим микробы на зоны вблизи слизистых оболочек 👀Стоит отметить, что Bluetooth-гарнитуры эффективно сокращают эти контакты.

Не исключено, что в скором времени производители будут выпускать гаджеты из специальных антибактериальных материалов и покрытий. На торговых площадках уже появляются портативные кейсы-санитайзеры со встроенными бактерицидными УФ-лампами для смартфонов.

А пока мы будем учиться полезным привычкам👩🏻‍🔬

​​Веселящий газ. Как работает наркоз?😷

В настоящее время почти невозможно представить даже незначительное хирургическое вмешательство без применения анестезии. Она необходима не только для того, чтобы пациент не чувствовал боли, но и чтобы убрать напряжение мышц и других тканей, мешающее работе хирурга. Только мало кто знает, что применение современных анестезирующих препаратов начиналось с открытия самых простых химических веществ👩🏻‍🔬

Каким образом анестезия блокирует боль? Если совсем просто, то сами по себе болевые ощущения формируются в головном или спинном мозге в ответ на болевые импульсы, идущие от специальных рецепторов по всему телу🧠 Анестезия блокирует нервные окончания, нарушая цепочку специальных биохимических реакций, — из-за этого болевой импульс не доходит до центральной нервной системы. Местная анестезия нарушает передачу импульса в определенном участке, а общая (именно её называют наркозом) полностью угнетает ЦНС, убирая болевую чувствительность по всему телу.

Одним из самых популярных веществ для ингаляционного наркоза является оксид азота (I) N₂O (закись азота). Вскоре после его открытия на рубеже 17-18 веков было обнаружено, что вдыхание небольших количеств закиси азота сопровождается эффектом опьянения, эйфории и появлением приступов смеха. За эту особенность закиси азота дали еще одно название — веселящий газ.

Смекалистые умельцы уже на том этапе исторического развития нашли открытому газу альтернативное применение, вдыхая его на светских вечеринках. Впрочем, мало что изменилось. Воздушные шары с веселящим газом по-прежнему продают в клубах и на вечеринках. Но я настаиваю на том, чтобы вы не злоупотребляли закисью азота без медицинской необходимости🤔

В высоких концентрациях оксид азота применяется в медицине для обеспечения хирургического наркоза во время мелких и крупных операций.

Другим популярным летучим веществом для ингаляционной анестезии является диэтиловый эфир. Вещество с простой химической формулой получило широкое распространение в анестезиологии благодаря сильному эффекту и безопасности применения. Выдающийся отечественный хирург Н.И.Пирогов первым в истории медицины начал оперировать в полевых условиях раненых с использованием диэтилового эфира в качестве обезболивающего.

В современной медицине используются различные комбинации анестезирующих веществ для достижения эффективного и безопасного наркоза. Помимо веществ ингаляционного типа, то есть тех, что вводятся через дыхательные пути (+ к упомянутым выше: хлороформ, фторотан, изофлуран), распространены инъекционные вещества — кетамин, производные барбитуровой кислоты и др.🧪

Выбор типа анестезии и препаратов осуществляется анестезиологом на основе предварительных исследований. Именно он контролирует как состояние организма во время операции, так и режим подачи анестезирующих веществ. Поэтому ни одно оперативное вмешательство не может обойтись без врача-анестезиолога😉

​​Химия изобразительного искусства🎨

Если, глядя на картины известных художников, вы задумываетесь не только о том, какую мысль автор хотел донести до зрителя, но и о том, из чего состоят живые мазки на полотне, то нам определенно есть о чем поговорить. Даже если вы не увлекаетесь живописью — уроки ИЗО в школьные годы не обходят никого мимо, и коробочка гуаши или медовой акварели была у каждого. Так  что же входит в состав красок?👩🏻‍🎨

Все художественные краски — масляные, акриловые, гуашевые, акварельные и др. — состоят из пигмента и связующих компонентов.

Начнём со связующих веществ — они необходимы для того, чтобы скреплять частички сухого пигмента и образовывать надежный плотный слой краски. Можно сказать, что именно связующее вещество отличает один вид красок от других, потому что оно отвечает за текстуру, плотность и другие характеристики материала🧪

Например, в художественной акварели связующим веществом является водорастворимая смола растительного происхождения — гуммиарабик🌿. К полученной клееобразной смеси добавляют консервант — фенол, — чтобы краски не покрывались плесенью, и пластификаторы. При растворении в воде акварель образует взвесь мельчайшего пигмента, который переносится на бумагу и создает эффект лёгкости и воздушности.

В медовой акварели (что очевидно из названия) в качестве связующего вещества используют продукты переработки мёда🍯 Это позволяет избежать использования фенола, делает краски безопасными для детского творчества, но сказывается на цветопередаче и способности красок смешиваться и наслаиваться друг на друга.

Гуашь по своему составу близка к акварели и относится к водорастворимым краскам на клеевой основе — камеди или декстрине. От акварели гуашь отличается добавкой белил в основу каждого цвета. Примесь белил придаёт гуаши высокую кроющую способность и матовую бархатистость, но при высыхании её цвета выбеливаются и заметно отличаются от еще влажной краски.

Совсем иначе ведут себя акриловые краски, которые при высыхании темнеют и представляют смесь пигмента, воды и полимеров акриловой кислоты. Акриловая краска не просто высыхает — в её слое проходит химическая реакция полимеризации по мере испарения воды💧 Благодаря этому образуется прочная плёнка, которую после нанесения можно смыть только специальным растворителем.

И, наконец, масляные краски, связующим веществом в которых являются специальные высыхающие масла. Обычно используют льняное масло или олифы — плёнкообразующие вещества на основе растительных масел. Под влиянием воздуха, света и тепла такие масла густеют и в тонком слое превращаются в твёрдую массу. Так масляные краски прочно закрепляются на холсте, но на это им нужно гораздо больше времени, чем тем же акриловым🖼

Все перечисленные выше виды красок объединяет одно — пигменты. Именно они отвечают за цвет🎨

Еще в древние времена человек научился перетирать минералы с целью получения красящих веществ. Так и по сей день — большинство пигментов в художественных красках состоят из натуральных природных соединений.

Здесь можно начать совсем другой разговор, потому что между различными пигментами возникают особые взаимодействия вплоть до того, что одни красящие вещества могут разрушать другие и менять их цвет. Это почти отдельная химия👩🏻‍🔬

​​Метастабильные состояния ⚗️

Все мы знаем, что вода встречается в трёх привычных нам агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном. Но сегодня я хочу поделиться чем-то более экзотичным — рассказать вам о метастабильных состояниях🌊

Химические и физические системы в природе встречаются в нескольких типах состояний: стабильное, нестабильное и метастабильное. Каждая система из нестабильного состояния непременно стремится перейти в стабильное. В стабильном состоянии она может находиться сколь угодно долго🕰

Метастабильное состояние — это «псевдоустойчивое» равновесие, устойчивость которого нарушается при появлении внешнего воздействия⏳

Представьте себе сани, которые катятся с горки🛷 На её вершине у самого спуска сани находятся в нестабильном состоянии — они непременно начинают съезжать вниз. Но если посреди горки есть небольшое плато, скорее всего, сани остановятся на нём. Эту точку можно ассоциировать с метастабильным состоянием. Если подтолкнуть сани, они поедут дальше вниз по склону, пока не спустятся до конца и не остановятся, достигнув стабильного состояния🗻

А теперь к химии. Будем проводить мысленные эксперименты. Возьмём сосуд с водой и будем его нагревать. Мы знаем, что при атмосферном давлении вода закипает при 100℃ и немедленно превращается в пар. Но далеко не всегда бывает так. Из-за трудности фазового перехода — превращения жидкости в пар — мы можем получить перегретую жидкость, то есть такую, которая нагрета выше температуры кипения. В лабораторных условиях можно получать жидкую воду, нагретую до 200℃. Как только вода в этом метастабильном состоянии сталкивается с внешним возмущением, она немедленно и взрывообразно закипает. Перегретую жидкость можно получить, нагревая воду в  микроволновой печи. Это становится частой причиной ожогов: вода кажется некипящей, но после легкого толчка мгновенно вскипает💨

Теперь представим себе большой сосуд с поршнем, под которым находится водяной пар (вода в газообразном состоянии). Интуитивно понятно, что при высоком давлении, то есть при опускании поршня, газ будет сжиматься и превращаться в жидкость. Но если в сосуде отсутствуют посторонние частицы — центры конденсации — образование новой фазы будет затруднено, и мы не будем наблюдать капель воды💧 Полученный пар называется пересыщенным. Его еще называют переохлажденным, потому что в другом способе его получают путем охлаждения❄️

Пересыщенный пар применяют в камере Вильсона — устройстве для наблюдения траектории заряженных частиц. Когда в камеру, заполненную пересыщенным паром, влетает заряженная частица, она сталкивается с молекулами газа и вызывает их ионизацию. Полученные ионы становятся центрами конденсации — вдоль пути полёта частицы образуются мельчайшие капельки жидкости, которые фиксируются прибором. Мы наблюдаем траекторию её движения🌠

Если мы возьмём кристально-чистую воду, поместим её в не менее чистый сосуд и охладим до температуры ниже 0℃, то можем получить другое метастабильное состояние — переохлаждённую жидкость🌡. Казалось бы, при отрицательной температуре вода превращается в лёд, но в нашем случае отсутствуют центры кристаллизации, и данный переход затруднен. Экспериментально установлено, что воду можно переохладить до −48℃. Очередные фокусы: как только мы потревожим нашу переохлаждённую жидкость, просто взболтнув её или бросив песчинку, она мгновенно начнёт замерзать и превращаться в лёд🥶

С переохлаждённой водой проводят эффектные эксперименты — струя жидкой воды превращается в лёд пока вытекает из бутылки💦

​​Пересыщенные растворы🧂

Могу поспорить, что хоть раз в своей жизни вы натыкались на наглядные инструкции, как вырастить кристаллы в домашних условиях из обычной поваренной соли NaCl или медного купороса CuSO₄. А если такие тексты не попадались вам на глаза, то советую посмотреть несколько ссылок на странице соответствующего поискового запроса. Вещь занятная и легко воспроизводимая с помощью подручных материалов. А вот какие химические процессы стоят за растущими кристаллами мы рассмотрим здесь🔬

Важной характеристикой неорганических и органических соединений является их растворимость, которая показывает, сколько вещества способно раствориться в определенном объёме жидкости. Чаще всего в качестве растворителя рассматривают обычную воду💦

Например, растворимость NaCl в воде при комнатной температуре составляет около 36 г/100 мл. Это означает, что мы можем ложкой отсыпать 36 граммов поваренной соли и полностью растворить их в 100 мл воды🥄

Условно различные неорганические соединения делят на растворимые и малорастворимые. Но стоит отметить, что абсолютно нерастворимых веществ не существует. В той или иной степени все вещества способны растворяться, пусть даже в совершенно незначимых количествах. Поваренная соль относится к хорошо растворимым соединениям. А вот какой-нибудь сульфид ртути HgS — к малорастворимым или практически нерастворимым. В 100 мл воды вы не сможете растворить даже одной молекулы HgS — всё вещество будет осадком лежать на дне😱 Может быть, взяв объем воды побольше, вам и удастся перевести одну молекулу в растворенную форму, но разве это имеет хоть какое-то значение?🤔

Вернёмся к нашей соли. Если при комнатной температуре мы добавим к воде больше NaCl, чем может раствориться в данном объеме воды, то этот избыток будет лежать на дне в виде кристалликов. Раствор, находящийся в равновесии с твёрдым нерастворившимся веществом, называется насыщенным.

Думаю, вы замечали, что соль в кастрюле с водой лучше растворяется при нагревании. Всё верно, с увеличением температуры увеличивается растворимость. При 100℃ в 100 мл воды растворяется уже почти 40 граммов NaCl🌡

Собственно, на этом и основано выращивание кристаллов. В горячей воде мы растворяем избыток соли, а при охлаждении он начинает кристаллизоваться на затравке, подвешенной за нитку, потому что растворимость снижается💎

Но если мы добьемся, чтобы в нашем сосуде не было центров кристаллизации (пылинок и различных неоднородных примесей), то при охлаждении избыток соли не будет выпадать в осадок, а мы получим пересыщенный раствор. Такие системы неустойчивы (метастабильны) — избыток растворенного вещества легко кристаллизуется при встряхивании или возникновении неоднородностей👏🏻

Если в случае с поваренной солью увеличение растворимости при нагревании не так ощутимо, то для других солей, например ацетата натрия, числа принимают более весомые значения (124 г при 20°C и 170г при 100°C на 100 мл воды)📈

И вот что будет с пересыщенным раствором, если его потревожить👀

Почему нельзя выбрасывать батарейки в мусорку?

Наверняка вы слышали о том, что батарейки ни в коем случае нельзя выбрасывать в обычную мусорку и уж тем более на улицу. Говорят об этом не ради красного словца.
В любой батарейке содержаться такие элементы, как свинец, никель, кадмий, литий и ртуть. Самыми опасными для жизни человека является ртуть и кадмий. Второй элемент очень токсичен. Кадмий негативно влияет на работу почечной системы, костных тканей и печени.

Большинство людей считают, что ничего страшного не произойдёт, если они выбросят 1-2 батарейки. Действительно, уровень угрозы будет минимальный. Но что если кроме вас так же подумает ещё 10000 людей?

Согласно Гринпис, на свалках одной Москвы было обнаружено около 15 миллионов батареек, а радиус загрязнения окружающей среды равен одному квадратному метру на каждую. Не маленькая цифра, правда?

Итак, чем же грозит выброс батареек в мусорку? Батарейки или аккумуляторы  в процессе коррозии начинают разрушаться и все токсичные вещества проникают прямиком в почву и грунтовые воды. Если батарейки сжечь🔥 вместе с прочим мусором, то токсины добираются до атмосферы.

Что происходит дальше — очевидно. Распространившись в почве, водоёмах и воздухе, токсичные вещества наносят серьёзный ущерб всему живому на планете. Они замедляют рост растений, попадают в организмы животных и, конечно, человека — вместе с водой, пищей животного и растительного происхождения и даже из вдыхаемого нами воздуха. Это всё может привести к раку и прочим болезням.

Помни, забота о планете начинается с тебя, начни прямо сейчас 🌍

А я говорю вам спасибо за то, что дочитали, хорошей вам недели!