Не е възможно да разберем нашия свят без това вездесъщо семейство съединения. Самото му споменаване предизвиква смесица от любопитство, възхищение, уважение и дори страх, до степен, че се използва с малко строгост в полза на някои. Нека да видим защо.

Терминът "киселина" е част от обикновения език. Някои храни, като портокал или лимон, имат киселинен аромат, онова усещане за рязане, което кара кожата ни да пълзи, но не е напълно неприятно. Киселинният коментар е точно рязък коментар, който сега е неприятен. От друга страна, в Хондурас киселият човек е този, който е експерт в нещо. Да приемате киселина означава да погълнете едно от първите дизайнерски лекарства, LSD. Тревожно е колко популярно е това последно значение, което може лесно да бъде потвърдено чрез въвеждане на думата "киселина" в една от търсачките в мрежата.

Съвременната наука значително разшири обхвата на термина. Говорим за ДНК и РНК, нуклеиновите киселини, отговорни за генетичното наследство. Често се появяват и мастни киселини, наситени и ненаситени, които са толкова важни в нашата диета. Ацетилсалициловата киселина е техническото наименование на Аспирин, което ни позволи да се справим с толкова много главоболия. Знаем, че автомобилните акумулатори съдържат киселина и от почти 40 години се говори за киселинни дъждове.

Терминът "алкал" или също "основа" присъства еднакво в живота ни, макар и в по-малка степен. Някои основи, използвани за почистване на фурни и плотове, са разяждащи - термин, който показва известна опасност за нашата цялост, особено за кожата. Нуклеиновите киселини, ДНК и РНК, съдържат основи в тях, азотните бази, до недоумение на младите студенти по биология. Сложността не свършва дотук, тъй като протеините, истинското структурно изграждане на живите същества, са едновременно киселини и основи.

Малко история

Основите или алкали те са известни от много стари, вероятно от 2800 г. пр. н. е. Пепелта от дървото, обработени с вода и изложени на слънце или преварени, за да се изпари течността, те генерират вещество със сапунено докосване, което атакува кожата. Всъщност терминът „алкал“ е арабската дума за „пепел“. Името поташ, една от най-известните алкали, идва от англосаксонската "пепел", т.е. "пепел от купа". Този концентриран екстракт от пепел е бил използван в миналото при обработката на кожи, както и при производството на сапун и при общо почистване.

Приготвяне и използване на киселини Отне по-дълго, много по-дълго, въпреки че терминът е поне от гръцко-латински произход и обозначава вкуса на оцета, някои плодове и други храни. По-късно, между 8-ми и 9-ти век, арабските алхимици забелязват, че сухото нагряване на някои минерали, особено на витриолите, те генерират изпарения с киселинен вкус ... което показва степента на излагане на експериментатора на тези вещества ... от друга страна, толкова чести в пионерите на науката.

химия

По това време обаче не беше известно как да се кондензират тези пари. Отнема до 12-ти век, със съвършенството на дестилацията, благодарение на развитието на конденз през хладилни реторти с водни бобини.

Оттам насетне се получава силна вода чрез дестилация на селитра, стипца и витриол, както и масло от витриол, чрез дестилация на зелен витриол. Всичко това се е случило около 12 век. По-късно, през 15 век, се получава муриатична киселина, чрез дестилация на сместа от каменна сол и зелен витриол.

Силната вода днес отговаря на азотна киселина, способен да отдели златото от среброто, тъй като атакува последното. Витриоловото масло е сярна киселина, много важно съединение, за което ще говорим скоро. И накрая, муриатичната киселина в момента съответства на солна киселина, способни да атакуват някои метали като желязо, цинк или никел, но не и мед, сребро или злато. Сместа от азотна киселина и солна киселина е известна като царска вода, водата на царете, тъй като е способна да атакува злато. Интересното е, че aqua regia е получена два века преди чиста солна киселина, като по този начин показва това много по-лесно е да се смесва, отколкото да се отделя. Това твърдение е общовалидно в науката, но за съжаление не е, когато се отнася до колективно поведение на хората ...

Тази способност да атакува метали беше разкрита като квинтесенция на трансформационните сили и най-важната характеристика на киселините. Изправен пред тази нова сила, тогава не би трябвало да е изненадващо натрапчивото, но неуспешно търсене на рецептата за превръщане на металите в злато, което толкова несправедливо характеризира средновековните алхимици.

Едно от последствията от силата на киселините е, че съхраняването на тези „спиртни напитки“ изисква разработването на по-устойчиви контейнери от металите. Интересното е, че чашата, толкова механично крехък, той се оказа най-подходящият материал, демонстрирайки още веднъж несъответствието, което може да съществува между механичната устойчивост и химическата устойчивост.

Връзката между киселини и основи възниква с откритието, че последните са вещества, способни да неутрализират атакуващата сила на киселините.. Освен това, една алкална смес, смесена с различни киселини, дава различни соли, твърди вещества, от които готварската сол е най-известният представител. Тоест алкал като поташ служи като основа, когато се смесва с всяка от известните минерални киселини, за приготвяне на различни соли, а оттам и на каква основа бъде модерното наименование на алкали.

И така, какво представляват киселините и основите?

Приготвянето на първите киселини осигури огромен оперативен капацитет. Например, беше възможно да се подобри получаването и качеството на желязото, благодарение на използването на солна киселина. Това не беше незначителен факт, тъй като има хора, които смятат подобряването на металургичните техники, които осигуряват наличието на киселини, за истинската прединдустриална революция., прелюдията към бъдещата индустриална революция, състояла се в средата на 18 век с подобряването на парната машина.

Но подобрението в способността за правене не означава дълбоко разбиране на това, което се случва. Киселините атакуват металите, вярно, но до края на 18 век никой не знаеше защо. В същото време бяха открити множество вещества, които също имаха киселинен характер, като напр фосфорна киселина, на карбонова киселина или борна киселина, както и множество основи, като сода каустик или амоняк, така че ставаше все по-важно да се знае в дълбочина същността на киселинно-алкалния феномен.

В началото на 19 век, развитието на стека, от Алесандро Волта, сцената на събитията се промени. Първо беше показано, че електричеството може да се създаде от сместа от химични съединения.

Освен това беше показано, че добавянето на киселини към водата увеличава количеството на циркулиращото електричество, така че киселините, когато се разтварят, трябва да включват някакъв вид електрически заряд. По-подходяща информация: когато водата съдържа киселини, количеството водороден газ барботирането на катода на клетката се увеличава, колкото повече се добавя повече киселина. Тогава беше логично да се приеме, че киселинният характер и водородът трябва да бъдат свързани.

Не без много работа, Сванте Арениус, Най-забележителният шведски химик синтезира горните факти, разсъждавайки, че киселинното вещество е това, което отделя водород в йонна форма, когато се разтвори във вода.. Вместо това основите са вещества, които отделят хидроксилни йони когато се разтвори във вода. Съединението на двете явления се осигурява от самата вода, тъй като когато нейната молекула се счупи, тя отделя водородни йони и хидроксилни йони в равни количества. Водата е H2O, вероятно най-известната химична формула и ние представяме водородния йон, наричан още протон, чрез H +, докато хидроксилният йон е представен като OH - .

Киселините и основите се разтварят във вода и отделят съответно протони и хидроксили, които се улавят от водата. Киселинността - основността следователно предполага транзит между веществата на тези йони.

A търговско сравнение може да ни помогне да разберем ситуацията: киселини и основи ще бъдат купувачи и продавачи, докато Водородните и хидроксилните йони са обменната валута в сделката.

Тогава водата ще играе ролята на банка, регулиране на количеството валута в обращение. Тази регулация се извършва по такъв начин, че количеството на водородните и хидроксилните йони не трябва да бъде еднакво, тъй като зависи от това колко киселина или основа сме добавили към водата. От друга страна, продуктът от неговите количества винаги си струва еднакво —Може би е най-характерното и дълбоко понятие за киселинност и основно. Не се преструвам, че се разбира с обяснението по-горе, но го оставям там ...:-)

РН. PH в света

Изследванията върху свойствата на киселините много бързо показаха, че когато се разтварят във вода, някои съединения, като сярна киселина, азотна киселина или солна киселина, позволяват много високи нива на киселинност, започвайки от умерени количества чисто съединение.

От друга страна, други киселини, като въглеродна киселина, оцетна киселина или борна киселина, изискват много по-голямо количество чисто вещество или не позволяват да се достигнат определени нива на киселинност, независимо колко киселина е била добавена.

Първите случаи са идентифицирани като силни киселини, докато последните, като слаби киселини. С базите има подобна ситуация.

Говоренето за силни и слаби киселини изглежда неточно. Силен или слаб спрямо какво? Кога е силна киселина и кога не? Ясно е, че лечението на тези проблеми с киселинността изисква някои количествени критерии. Можем да използваме общия брой водородни йони и хидроксилни йони, присъстващи във вода. Но този критерий поражда много високи цифри от трилиони и дори квадрилиони молекули в литър вода. Следователно те са трудни за лечение.

Проблемът е разгледан през 1909 г. от Søren Sørensen, след това ръководител на лабораторията на пивоварната компания Carlsberg. Соренсен дефинира - не знаем дали под въздействието на една от великолепните му бири - нова скала на киселинност, която той нарича pH: това е логаритъмът, променен знак, на моларната концентрация на протони.

Тук не е много важно да се разбере точното значение на горното определение. По-полезно е да разберете какво означават възможните стойности на pH. РН обикновено варира между 0 и 14, така че рН на неутралната вода е половината от диапазона, 7. Стойностите на рН по-малко от 7 съответстват на киселинни ситуации. Също така, когато рН спадне с една единица, броят на протоните се умножава по десет. Следователно, рН = 6 съдържа десет пъти повече протони от рН = 7; рН = 5 е сто пъти повече от рН = 7 и т.н. От друга страна, когато концентрацията на хидроксилни йони надвишава концентрацията на протони, основните ситуации, рН варира, обикновено между 7 и 14, и отразяват, че концентрацията на протони варира между 10 -7 и 10 -14 .

Всъщност буквално са известни милиони киселини и основи. Повечето са слаби и следователно водят до разтваряне до междинно рН. Приложената таблица показва рН на различни вещества, принадлежащи към различни среди, както естествени, така и създадени от човешкото действие.

Сярна киселина и нейните четири форми на атака

Академичният предмет на киселини и основи се третира много рано в образователната система. Вместо това трябва да се признае, че тяхното обучение не поражда добро познание за тях, в практическия смисъл на думата. Известно е, че киселините могат да бъдат много разяждащи например, но не е съвсем ясно защо.

Причината е, че най-известните киселини са силните киселини. Те са тези, които описахме в началото на тази статия. Проблемът е, че те действат по сложен начин, много повече от етикета им, както ни казва киселините.

По този начин киселините са това, което са, тоест буквално поглъщащи вещества, поради четири механизма на действие, които могат да действат едновременно:

  1. как самите киселини и основи . Те освобождават H + или OH - и по този начин карат други вещества да ги улавят, като по този начин променят формата и функцията си и престават да работят.
  2. те изтръгват електрони на веществата, върху които са отложени, чрез действие на водородния йон. Този механизъм атакува желязо, хром или никел.
  3. изтръгват електрони от останалата молекула на киселината . Например, азотната киселина улавя електрони благодарение на предишен препарат от Н + и на атаката на нитратната група, NO 3 - .
  4. дехидратират, тоест те започват вода. Това поведение е почти изключително за сярна киселина, но е не по-малко важно за това.

Сега сме в състояние да разберем защо някои киселини, като напр сярна киселина, те могат да ни навредят толкова много. Когато влезе в контакт с кожата ни, тя денатурира протеините, тъй като ги зарежда с H +. Те се извиват и стават разтворими във вода. В допълнение, както Н +, така и сулфатната матрица премахват електроните от различни органични вещества в нашите клетки. И накрая, същата сярна киселина дехидратира тъканите, причинявайки вторични изгаряния. Какъв "светец", сярна киселина ...

Някои митове: алкалната диета и MMS.

Реалност, толкова сложна, но в същото време толкова присъстваща, като киселини и основи, също генерира съответната си квота за псевдонаука, от която, разбира се, може много лесно да се получи информация чрез мрежата.

Един от тях е този, който прокламира ползите от алкалната диета. Той защитава, че нашата обичайна диета е прекалено кисела, така че трябва да се компенсира от приема на алкални вещества и особено алкална вода.

Разбира се, няма научна основа. Човешкото тяло няма "една киселинност", тъй като различните части на тялото се характеризират с много различни нива на киселинност. Както показва таблицата, киселинността в нашето тяло варира между много киселинно рН на стомаха и червата до основното рН на панкреаса, преминавайки през много точно рН, между 7,35 и 7,45, на кръвта. Последният регулира стойността си много ефективно, чрез белодробно дишане и контрола на въглеродната киселина в кръвта. Капацитетът му за регулиране е толкова важен, че киселинността на различните храни не променя рН на кръвта.

Друга ситуация, породила противоречия, е свързана с „Чудо минерален разтвор”, Идентифициран със съкращението MMS, като средство срещу безброй заболявания, включително холера и различни видове рак. MMS е хлорен диоксид, вещество, което, когато се разтвори във вода, генерира лека киселинност и се предполага, че също така регулира рН на тялото.

Разбира се, всички твърдения относно предимствата на MMS са неверни, дори тези, направени от определени медийни знаменитости. Въпреки че умереното му поглъщане не трябва да причинява сериозни здравословни проблеми, СЗО е излекувана в здравето - никога по-добре казано - и е забранила употребата му за медицински цели.

Причината за тази статия: билярдни кърпи

Запазил съм първоначалната причина, която ме накара да напиша тази статия за последно. Обичам билярда, в най-класическата му версия, карамбол билярд —Модалността, която се играе на маси без дупки, с три топки и, разбира се, реплика—.

Билярдът е спорт на прецизност, умения и стратегия. Карамболите на великите играчи могат да определят маршрути до милиметъра. Следователно характеристиките на масата, тъканта, която покрива нейната основа, нейната температура, влажност, състоянието на топките, блока и т.н. те трябва да бъдат контролирани много.

Тъканта, която покрива основата - кърпата на билярден жаргон - изисква забележителна обработка, за да се постигне равномерно и постоянно търкаляне на топката с течение на времето. В този смисъл някои велики играчи твърдят, че пътят на топките се променя в зависимост от багрилото, използвано за боядисване на плата.. Неговите разсъждения са, че синият цвят се получава с помощта на киселина, докато зеленият не. Следователно синьото багрило атакува текстилното влакно и променя съпротивлението на топката при търкаляне.

Това е разбираем аргумент и до известна степен правдоподобен, но неправилен. Синьото багрило е кисело, да, но е слаба киселина, която залепва върху влакното, без да го атакува химически. Освен това боядисаните влакна получават последваща обработка, оразмеряването, което генерира нов слой прозрачен материал и именно това оразмеряване определя свойствата на търкаляне на топката.

А по отношение на киселините и основите има много малко карамбола ...