Rola substancji krystalicznych w życiu człowieka. Autor: Adrian Radoń Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny

Transkrypt

1 Rola substancji krystalicznych w życiu człowieka Autor: Adrian Radoń Politechnika Śląska, Wydział Mechaniczny Technologiczny

2 Czym są kryształy? Otaczające nas substancje możemy podzielić na amorficzne i krystaliczne. Substancje krystaliczne zbudowane są z powtarzających się elementów- komórek elementarnych. Komórki te są uporządkowane w danym ciele stałym. Każdy pojedynczy kryształ to tzw. monokryształ.

3 Substancje krystaliczne mogą być pochodzenia naturalnego lub uzyskane na drodze syntezy laboratoryjnej. Przedstawione przeze mnie krótkie opisy substancji krystalicznych dotyczą zarówno nieorganicznych jak i organicznych materiałów. Substancje krystaliczne możemy spotkać zarówno w kuchni, łazience, garażu czy na letnim spacerze. W pracy prezentuję zdjęcia mikroskopowe własnego wykonania.

4 Wodorowęglan amonu NH 4 HCO 3 Substancja używana w każdej kuchni. Służy do spulchniania wypieków, przez wydzielające się gazy podczas jej termicznego rozkładu. Dzięki niej kochane przez wszystkich amoniaczki mają typowy smak i zapach. Rozkładając się wydziela amoniak i dwutlenek węgla. W Chinach stosuje się ją jako prosty nawóz. Występuje również w proszku do pieczenia. Łatwo rozpuszcza się w wodzie. Jej kryształy można łatwo rozpoznać po zapachu, gdyż pachną amoniakiem.

5 Kwas cytrynowy C 6 H 8 O 7 Jedna z najbardziej rozpowszechnionych substancji krystalicznych w kuchni. Znaleźć możemy ją nie tylko w owocach, np. w soku z cytryny, ale przede wszystkim jako czysty kwas, tzw. kwasek cytrynowy. Jeżeli na produkcie spożywczym spotkamy się z oznaczeniem E330, to znaczy, że zawiera on nasz kwas cytrynowy, który jest popularnym regulatorem kwasowości. Spotkać go można w prawie każdej oranżadzie. Wykorzystuje się go również jako przeciwutleniacz, czy substrat w farmacji.

6 Kwas szczawiowy- HOOC COOH Każda osoba mieszkająca na wsi zna smak ciasta rabarbarowego, czy zupy szczawiowej. Kwaśny smak potraf zawdzięczamy obecności kwasu szczawiowego w tychże roślinach. Stosowany jest również do wywabiania uporczywych plam z atramentu i do usuwania rdzy. W dużych ilościach działa niepożądanie na organizm ludzki tworzy z kationami wapnia trudno rozpuszczalne sole, które osadzają się w nerkach.

7 Wodorowinian potasu- KC 4 H 5 O 6 Potocznie nazywany kamieniem wapiennym. Występuje w fermentujących owocach. Jest oznaką, że wino jest żywe. Nie wpływa na smak wina. Używany jest jako składnik proszku do pieczenia regulator kwasowości. Uznany został za naturalny przeciwutleniacz, a jako składnik żywności posiada symbol : E336. Ma działanie przeczyszczające.

8 Chlorek sodu - NaCl Chlorek sodu jest składnikiem popularnej soli kuchennej. Największe swoje zastosowanie znajduje jako przyprawa, jednak jest on również składnikiem płynów pozakomórkowych, czyli znajduje się w organizmie każdego z nas. Wykorzystywany jest również jako środek konserwujący, czy substrat do produkcji wodorotlenku sod, czy kwasu solnego. Również w zimie stosowany jest jako roztapiacz lodu na drodze, gdyż roztwór wodny soli kuchennej zamarza w niższej temperaturze niż czysta woda. Jest on głównym źródłem jonów sodu i chlorkowych dla organizmu.

9 Wodorowęglan sodu- NaHCO 3 Nazywany jest potocznie sodą oczyszczoną. Jako składnik żywności ma oznaczenie: E500b. Jest to popularny spulchniacz, więc występuje również w proszku do pieczenia. Dodawany jest również do żywności jako regulator ph. Służy do zmiękczania wody, a w medycynie używany jest m. in. do leczenia ciężkiej kwasicy metabolicznej, czy hiperkaliemi. Znajduje również użycie jako środek pochłaniający zapachy i wilgoć.

10 Kwas salicylowy- C 7 H 6 O 3 Znajdziemy go w apteczce, jako alkoholowy roztwór, tzw. spirytus salicylowy. Jest to środek dezynfekujący. W medycynie jednak największe jego zastosowanie to produkcja jakże popularnej aspiryny. Z jonami żelaza tworzy kompleks, który można wykorzystywać jako atrament sympatyczny. Kiedyś stosowano jego sole jako konserwanty żywności, jednak aktualnie zastępowane są przez benzoesan sodu i inne bezpieczniejsze związki.

11 Węglan wapnia CaCO 3 Substancja występująca prawie wszędzie. Składnik wielu farb. Stosowany (wraz z siarczanem wapnia) jako kreda szkolna. Składnik wielu skał. Tworzy piękne formy w jaskiniach dzięki zjawiskom krasowym. Używany do produkcji wapna palonego i gaszonego, substancji stosowanych w budownictwie. W wyniku jego prażenia powstaje tlenek wapnia, który gasimy, czyli zalewamy wodą tworząc wodorotlenek wapnia używany do farb.

12 Siarka krystaliczna S Siarka jest składnikiem popularnych zapałek (wraz z chloranem potasu, który będzie omówiony w następnym slajdzie.) Krystaliczna odmiana występuje w postaci kryształów jednoskośnych i rombowych. Drobno zmielona siarka stosowana jest w rolnictwie jako tani fungicyd. Opyla się nią np. truskawki, czy winogrona.

13 Chloran V potasu KClO 3 Substancja krystaliczna stosowana do produkcji zapałek i materiałów wybuchowych. Jest to bezbarwne ciało krystaliczne o właściwościach utleniających.

14 Siarczan VI miedzi II CuSO 4 Substancja krystaliczna o pięknych, niebieskich kryształach. Kolor zawdzięcza obecności 5 cząsteczek wody w strukturze krystalicznej. Bezwodny jest bezbarwny. Jego niebieskie kryształy są oznaką nieodpowiedniej eksploatacji baterii akumulatorowej w wiertarkowkrętarkach. Stosowany jako środek grzybobójczy, a bezwodny jako środek pochłaniający wodę.

15 Mocznik CH 4 N 2 O Jest to produkt uboczny przemian metabolicznych białek i innych związków azotowych w organizmie. Wydalany jest wraz z moczem i potem. Jest higroskopijny, a ogrzewany rozkłada się. Mocznik jest substancją bezzapachową. Używany jest jako nawóz dostarczający roślinom azotu.

16 Wodorotlenek sodu NaOH Wodorotlenek sodu stosowany jest w produkcji znanego środka sanitarnego tzw. kreta do udrożniania rur kanalizacyjnych. Na zastosowanie to wpływają jego właściwości żrące. Stosowany jest również do produkcji sztucznego jedwabiu i mydeł. W gospodarstwie domowym mamy do czynienia również z jego solami np. szkło wodne, czyli krzemian sodu i potasu

17 Ditlenek krzemu SiO 2 Popularny związek krzemu. Rozpowszechniony na Ziemi jako kwarc. Występuje również w postaci minerałów półszlachetnych. Jest to substancja o dużej twardości. Spotkamy ją na każdym spacerze, gdyż wchodzi w skład skał, np. piasku. Kwarc wykorzystywany jest w zegarkach elektronicznych, a sam dwutlenek krzemu jest głównym składnikiem do produkcji szkieł. W przemyśle stosowany jest również do wytwarzanie niewęglowych polimerówsilikonów oraz produkcji czystego krzemu do ogniw fotowoltaicznych.

18 Ałun chromowopotasowy KCr(SO 4 ) 2 Z roztworu wodnego krystalizuje w postaci uwodnionej. Jedna cząsteczka łączy się z dwunastoma cząsteczkami wody. Tworzy ciemnofioletowe kryształy. Stosowany jest w garbarstwie. Jak większość związków chromu jest to substancja toksyczna.

19 Na zakończenie Jak widzimy substancje krystaliczne występuje w całym naszym otoczeniu. Czy przebywamy w kuchni, łazience, pokoju gościnnym czy na spacerze kryształy otaczają nas zewsząd. Nie ważne, czy są wytwarzane syntetycznie, czy występują w naturze, od wielu lat służą człowiekowi. Warto więc zadać sobie pytanie: Czy możemy przeżyć bez substancji krystalicznych?

20 Bibliografia Bielański Adam, Chemia ogólna i nieorganiczna, 1981, PWN Bojarski Zbigniew, Gigla Marek, Stróż Kazimierz, Surowiec Marian, Krystalografia, 2007, PWN Józefowicz Edward, Chemia nieorganiczna, 1962, PWN Sękowski Stefan, Pierwiastki w moim laboratorium, 1973, WSiP Trzebiatowski Włodzimierz, Chemia nieorganiczna,1978, PWN