Procese chimice principale

Procese chimice principale

 

 

1) Neutralizarea

 

La tratarea unui acid cu o baza se obtine, în urma unei reactii de neutralizare, o sare si apa, ca de exemplu în cazul neutralizarii acidului clorhidric cu hidroxilul de sodiu:

 

Hcl + NaOH ® NaCl + H2O

acid     baza         sare      apa

 

Sarurile rezultate pot avea un caracter acid, neutru sau bazic; astfel, clorura de sodiu este o sare cu caracter neutru. O sare cu caracter acid, cum este clorura de amoniu, se obtine din reactia unui acid puternic cu o baza slaba:

 

Hcl + NH4OH ® NH4Cl + H2O

 

O sare cu caracter bazic se obtine prin reactia unui acid slab cu o baza puternica, astfel reactia acidului acetic cu hidroxidul de sodiu, reactia de formare a acetatului de sodiu:

 

H3C-COOH + NaOH ® H3C-COONa + H2O.

 

De multe ori, la neutralizarea acizilor se folosesc în locul hidroxizilor,carbonatii, care au o alcalinitate mai slaba. În acest caz, terminarea neutralizarii este

indicata prin terminarea efervescentei, efervescenta datorata degajarii de dioxid de carbon. Spre exemplificare se afla mai jos reactia dintre acidul sulfuric si carbonatul de sodiu:

 

H2SO4 + Na2CO3 ® Na2SO4 + H2O + CO2.

 

Practic, terminarea neutralizarii se controleaza cu hârtii indicatoare, hârtii îmbibate cu o substanta numita indicator. Aceasta substanta are proprietatea

de a-si schimba culoarea la modificarea aciditatii mediului. Astfel, turnesolul în mediul acid este de culoare rosie, iar în mediul bazic este albastru, iar

fenolftaleina, în mediu acid este incolora, iar in mediu bazic este rosie.

 

2) Oxidarea

Într-un prim sens înseamna cresterea cantitatii de oxigen dintr-o molecula. Unele procese de oxidare, cum sunt ruginirea fierului, râncezirea grasimilor etc,

sunt procese nedorite, caz în care se adauga antioxidanti, anticorosivi sau se folosesc ambalaje ermetice. În alte cazuri este necesara oxidarea;astfel: albirea tesaturilor, decolorarea parului, oxidarea parafinelor în acizi grasi etc. Oxidarea se poate efectua chimic, în mediu acid, în care caz se folosesc: permanganatul de potasiu, cloratul de potasiu, acidul azotic, anhidrida acidului azotic, anhidrida acidului cromic, nitrobenzenul etc. În cazul în care se lucreaza în mediul bazic, se foloseste hipocloritul de sodiu (la albirea lânii), clorul (oxiclorura de calciu), permanganatul de potasiu, apa oxigenata etc. Nu sunt rare nici cazurile

când procesul se efectueaza cu ajutorul oxigenului atmosferic sau al celui pur.

 

3) Reducerea

Este procesul invers oxidarii. Când o substanta este oxidata de o alta (numita oxidant), aceasta din urma, la rândul ei se reduce. De aici se vede ca nu exista

procese de izolare sau de reducere izolate, ele decurgând totdeauna împreuna. Se vorbeste de procese de un tip sau altul, doar din punctul de vedere al produsului final al reactiei, produsul care intereseaza. Revenind la tema, prin reducere se prepara anilina din nitro-benzen; tot prin reducere apare imaginea fotografica, proces în care clorura si bromura de argint sunt reduse la argint metalic, cu ajutorul revelatorilor (metolul, hidrochinona etc). Ca agenti reducatori se folosesc, în mediu acid, bisulfitul de sodiu, clorura stanoasa, iar în mediu

bazic sulfura de sodiu sau ditionitul de sodiu. Deseori se efectueaza procese de reducere cu hydrogen gazos, în prezenta catalizatorilor metalici, ca platina, nichelul etc.

4) Precipitarea

Este procesul în care dintr-o solutie, în urma unei reactii se separa un compus, complet sau partial insolubil, sub forma de cristale, pulbere, fulgi etc. Astfel, la tratarea unei solutii de azotat de argint cu o solutie de clorura de sodiu se  recipita imediat clorura de argint:

 

AgNO3 + NaCl ® AgClŻ + NaNO3

 

Prin precipitare se prepara de exemplu, albastrul de Berlin în urma reactiei ferocianurii de potasiu cu clorura ferica.

 

5) Coagularea

Reactia de precipitare poate avea loc nu numai din solutii propriu-zise, ci si din solutii coloidale.Unii coloizi precipita (coaguleaza) sub influenta încalzirii proces ce apare, de exemplu, la încalzirea albuminelor (albusului de ou), pe când altii pot coagula sub influenta sarurilor. În acest fel se separa sapunul de resul alcoolilor, alcaliilor si de glicerina, prin adaugarea de clorura de sodiu (sarea

de bucatarie). Clorura de sodiu fiind perfect solubila în apa, mareste diferenta de densitate dintre cele doua faze, separarea facându-se mai usor.

 

 

 

6) Condensarea

Este o notiune cu doua sensuri. Din punct de vedere fizic, se întelege trecerea unei substante din stare gazoasa în stare lichida. Din punct de vedere chimic,

condensarea este procesul în care doua molecule se leaga între ele, eliminând, ca produsi secundari, molecule mai mici, mai simple (apa, acid clorhidric, amoniac etc). Repetarea acestui proces de foarte mute ori se numeste policondensare. Prin policondensare se prepara, de exemplu, bachelita, în urma eliminarii de

apa dintre fenol si aldehida formica. Procsele de condensare sunt accelerate de agentii chimici capabili sa fixeze produsul secundar eliminat. Astfel: substante capabile sa absoarba apa (cum sunt acidul sulfuric concentrat sau pentaoxidul de fosfor), substante alcaline sau acizi, în functie de produsul eliminat.

 

7) Esterificarea

Este un caz particular al reactiei de condensare. Ea se realizeaza în urma reactiei dintre un acid organic sau anorganic si un alcool:

acid                alcool                      

ester

H3C-COOH + H5C2-OH Ű H3C-COO- H5C2 + H2O

acid                alcool                      acetat

de              apa

acetic                etilic                         

etil

Procesul este reversibil, de aceea pentru a împiedica  descompunerea esterului format, trebuie ca din vasul de reactie sa fie îndepartat unul din produsii de

reactie. Cel mai des se înlatura apa (mai rar esterul), folosind substante  igroscopice cum ar fi acidul sulfuric concentrat. Prin esterificare se prepara o serie de solventi cum ar fi acetatul de butil, acetatul de amil; o serie de arome artificiale, ca benzoatul de metil, formiatul de etil, acetatul de bornil etc.

 

Hidroliza

Este reactia dintre un compus si apa. În urma hidrolizei, compusul respectiv se scindeaza în produsi de reactie cu molecule mai mici. Hidroliza se accelereaza prin actiunea catalitica a unor acizi sau baze. Astfel hidroliza amidonului în dextrina se efectueaza în cataliza acida, iar hidroliza esterilor se poate face în cataliza bazica sau acida.

9) Saponificarea

Este reactia ce are loc în tratarea grasimilor cu alcalii puternice, sau neutralizarea acizilor grasi cu baze, fiind un caz particular al reactiei de

hidroliza.

În principal, procesul saponificarii implica ruperea moleculelor de glicerina din grasimi, iar acizii grasi liberi sunt neutralizati cu alcaliile adaugate în

mediul de reactie, obtinându-se sarurile alcaline sau alcalino-pamântoase (în functie de baza folosita), ale acestora. În cazul în care fierberea grasimilor se

face cu hidroxid de sodiu, se obtin sapunurile solide, iar în cazul hidroxidului de potasiu, se obtin sapunurile lichide sau sapunurile de potasiu.

Deoarece în timpul proceselor de saponificare a grasimilor are loc o spumare a lichidului, volumul vasului trebuie astfel ales încât spuma sa nu poata iesi din el ( sa fie de circa patru ori mai mare decât volumul de lichid cu care se va lucra).

 

10) Polimerizarea

Este un proces specific moleculelor cu legaturi carbon-carbon nesaturate (duble sau triple), proces în care aceste legaturi se rup partial, formându-se altele noi care unesc între ele moleculele. Fata de policondensare, în cazul polimerizarii nu rezulta produsi secundari. În acest mod se obtine, din etena, polietena, din clorura de vinil, policlorura de vinil etc.:

monomer                              polimer

n H2C=CH2 ® …-CH2-CH2-CH2-CH2-…

etena                                    polietena

Catalizarea polimerizarilor se face de regula cu substante ce contin legaturi peroxidice (perhidrol, peroxid de benzoil etc.), dar calitatea polimerului

este influentata si de  alti factori cum sunt: temperatura, lumina, presiunea, aciditatea mediului, modul în care a fost efectuata reactia (în emulsie, în

solutie sau în lipsa solventului).

Drogurile – amfetaminele, canabisul, heroina, cocaina, ecstasy, LSD si ciupercile magice

Introducere

De-a lungul secolelor, oamenii au luat tot felul de droguri, fie sub formă de medicamente şi remedii pentru bolnavi, fie ca stimulente.

Drogurile au efecte diferite, de la persoană la persoană. Încă există puncte de vedere diferite privind efectele lor secundare-cum ar fi presupusa legătură dintre droguri şi bolile mintale. O serie de droguri, precum canabisul, sunt trecute în categoria drogurilor ilegale, în unele ţări, în vreme ce în altele fac parte din reţeta tradiţională.

Pe măsură ce drogurile devin tot mai uşor de procurat, au tot mai mare căutare drogurile “recreative”, care influenţează starea de spirit a celui care le consumă.

Amfetaminele

 

Amfetaminele, care se găsesc sub formă de pilule, capsule sau praf, stimulează bătăile inimii şi pot creşte tensiunea arterială. Efectul lor se face resimţit, în general, în aproximativ jumătate de oră după ce sunt luate, şi durează câteva ore. După ce efectul dispare, consumatorii tind să aibă o senzaţie de iritare, neastâmpăr şi nelinişte.
Insomnia apare foarte des, la fel depresia. Faptul că tensiunea arterială creşte poate duce la spargerea unor vase de sânge şi chiar, uneori, la paralizie sau comă. Unii oameni se pot intoxica din cauza amfetaminelor, chiar dacă le iau în cantităţi mici. Pe măsură ce consumul creşte, toleranţa corpului creşte şi ea, astfel că, pentru a obţine acelaşi efect, consumatorul simte nevoia să ia din ce în ce mai multe droguri. Aşa se ajunge la dependenţă.
Abstinenţa de la droguri în cazul consumatorilor poate duce la depresii, letargie, palpitaţii ale inimii, friguri sau dureri de cap. Sunt des întâlnite, de asemenea, deshidratarea şi transpiraţia excesive. Dozele mari de amfetamine sau diversele reacţii pe care le determină, de la caz la caz, pot fi fatale din cauza riscului producerii de convulsii, comă şi hemoragii cerebrale. Consumul regulat şi intens de amfetamine poate duce la halucinaţii, paranoia şi boli mintale.
Femeile însărcinate care iau amfetamine regulat pot trece prin naşteri premature iar drogul poate fi transmis copilului prin alăptare.

 

Canabisul

 

 Canabisul are un efect sedativ uşor, care duce la scăderea tensiunii arteriale, la creşterea apetitului, relaxare, posibile intoxicaţii şi o mai mare uşurinţă de comunicare cu alţii. Cei care fumează canabis resimt efectul în câteva minute, vreme de până la trei ore.
Efectul apare cu întârziere dacă drogul este mestecat sau băut cu scopul de a-i prelungi prezenţa. În acelaşi timp însă, efectul e mai greu de controlat. Începătorii tind să se simtă confuzi, stresaţi şi neliniştiţi – adesea se simt panicaţi şi suspicioşi. Luat în doze mari, canabisul poate duce la comă, dar nu se ştie să fie existat cazuri de supradoze fatale. Unii oameni sunt de părere că acest drog este primul pas către consumul de droguri grele, precum heroina, dar majoritatea consumatorilor nu au ajuns până la heroină.
Canabisul administrat vreme îndelungată poate produce cancer la plămâni, bronşite şi alte boli respiratorii asociate fumatului. Nu e limpede dacă riscul e mai mare în cazul consumului de canabis decât în cazul tutunului normal. Cu toate astea, consumatorii de canabis tind să inhaleze mai adânc şi drogul conţine doze mari de gudron. De multe ori, canabisul provoacă dependenţă psihologică. Unele studii arată că şi dependenţa fizică e posibilă, dar această concluzie nu e împărtăşită de toată lumea.
Există însă dovezi că acest drog poate induce boli cronice, precum scleroza multiplă.

Cocaina

 

 Cocaina e un stimulent care produce o stare de excitaţie extremă şi reduce apetitul pentru mâncare. Consumatorii nu mai simt, de multe ori, durerea şi oboseala. Efectul dispare după aproximativ 15-30 de minute şi ca să fie menţinut, drogul trebuie consumat la fiecare 20 de minute. Mulţi dintre cei care iau cocaină sunt de părere că le creşte performanţa dar cercetările arată că e mai degrabă doar propria lor percepţie asupra lucrurilor decât realitatea.
Cocaina poate determina bătăi neregulate ale inimii iar temperatura corpului creşte. În cantităţi mari sau regulate, cocaina poate afecta negativ libidoul, duce la nelinişte şi paranoia. Dozele mari pot provoca moartea prin afectarea inimii sau sufocare. Printre efectele secundare des întâlnite se numără depresia şi oboseala. Deprivarea strârneşte o stare severă de anxietate.
Unii oameni sunt foarte sensibili la efectele cocainei şi pot muri chiar după prima doză. Prizele regulate de cocaină pot afecta membrana nazală. Dacă e injectat cu ajutorul acelor de seringă murdare sau deja folosite există riscul mare de infecţie. Consumul de cocaină în timpul sarcinii poate afecta naşterea iar bebeluşii se pot naşte dependenţi de droguri şi cu o greutate foarte scăzută.

Ecstasy

 

 Ecstasy este un drog halucinogen, derivat din amfetamină, care determină înteţirea activităţii cerebrale. Consumatorii spun că le trezeşte o senzaţie de euforie, urmată de calm. Ei susţin că îi face mai sociabili şi devin mai conştienţi de ceea ce îi înconjoară.
Dar, ca multe alte droguri, ecstasy amplifică starea de spirit a consumatorului.
Ecstasy afectează şi temperatura corpului. Dacă e luat într-un loc unde este foarte cald şi, eventual, e combinat cu dans intens, intervine deshidratarea, care poate fi fatală.
Dozele mari pot crea panică, nelinişte şi confuzie.
Se crede că ecstasy nu dă dependenţă şi nici nu există simptome specifice pentru consumatorii care se abţin. Totuşi, printre efectele care pot apărea imediat se numără greaţa, gura uscată, tensiunea arterială ridicată şi depresia.
Studiile arată că persoanele care consumă ecstasy pe perioade îndelungate pot ajunge să aibă probleme mintale, dar şi boli de ficat sau rinichi.
Riscul apariţiei efectelor secundare este şi mai mare pentru cei care suferă epilepsie, tensiune arterială ridicată şi depresie.

 

Heroina

 

Consumul de heroină pentru prima dată poate cauza greaţa, stări de vomă şi dureri de cap severe. În general însă, drogul crează o senzaţie de euforie imediat ce a fost inhalat sau injectat. Efectul intervine mai rapid şi e mai puternic dacă heroina e injectată dar riscul infecţiei creşte dacă acele de seringă sunt refolosite. Consumatorii au o senzaţie de bună dispoziţie, mulţumire şi detaşare faţă de probleme zilnice.
Consumul regulat determină corpul să devină tolerant, astfel că e nevoie de doze din ce în ce mai mari pentru ca efectul să fie acelaşi. În acest fel, se poate ajunge la dependenţă. În acelaşi timp, creşte şi pericolul luării unei supradoze, care poate fi fatală. Foarte adesea, consumatorii tind să ia o supradoză încercând să renunţe la a mai consuma heroină. Când reîncep consumul, adesea iau doze la fel de mari ca atunci când renunţaseră, deşi toleranţa corpului faţă de drog nu mai e la fel de ridicată.
De multe ori, heroina este combinată cu alte substanţe, ceea ce poate fi fatal. Simptomele supradozei sunt: bătăi rapide ale inimii, posibil chiar oprirea inimii, leşin şi comă. Când leşină, consumatorii riscă să se înece cu propria vomă.
Heroina poate provoca chiar moartea subită, din cauza reacţiei fiecărui consumator la drog, la faptul că îl injectează sau la diversele impurităţi din drog. Efectele pe termen lung, în cazul celor care îşi injectează heroină, includ vene distruse, lipsa apetitului şi constipaţie severă. Consumul de heroină este adesea asociat cu crima organizată, aşa că drogul este foarte scump. Femeile însărcinate care consumă heroină riscă să nască bebeluşi dependenţi sau cu simptomele determinate de abstinenţă – dureri, tremurături, transpiraţie şi spasme. Aceste simptome tind să dispară după o săptămână, dar e nevoie de multe luni pentru ca persoana care a consumat heroină să se simtă sănătoasă.

LSD şi ciupercile magice

 

 LSD este un drog halucinogen care distorsionează felul în care percepem realitatea. Efectele se resimt, în general, după o jumătate de oră de la consum şi poate dura în jur de 12 ore. Fiecare consumator are experienţe diferite, astfel că sunt greu de categorizat.
Unii spun că obiectele înconjurătoare par mai luminoase şi par să se mişte sau sunt deformate. Auzul poate deveni mai ascuţit iar consumatorul pierde noţiunea timpului şi a locului în care se află. Odată ce “călătoria” a început, efectele nu mai pot fi oprite sau controlate. Starea de spirit a celui care consumă LSD devine mai acută. LSD-ul nu dă dependenţă fizică dar e posibilă dependenţa psohologică. Unii consumatori devin imuni şi au nevoie să ia doze din ce în ce mai mari ca să obţină efectul scontat.
Sub influenţa LSD, consumatorii retrăiesc, uneori, experienţe din trecut care îi pot deprima. Consumul de LSD poate duce la instabilitate psihică, provocând chiar schizofrenie.
Ciupercile magice au, de asemenea, efecte halucinogene dar care sunt ceva mai puţin intense decât cele induse de LSD. În schimb, efectele asupra corpului sunt, în general, ceva mai pronunţate – tensiune arterială crescută şi bătăi ale inimii foarte rapide. Între efectele secundare se numără greaţa şi durerile de stomac. Pe termen lung, şi ciupercile magice îl pot face pe consumator să retrăiască experienţe din trecut, dar nu există foarte multe studii în această privinţă. Din câte se ştie, ciupercile halucinogene nu dau dependenţă.

 

CUPRUL

CUPRUL

 

SUBIECT: CUPRUL (Z=29,A=63,542)
VALENTA : I, II
SARCINA : 1+,2+;
CONFIGURATIA ELECTRONICA : 1s22s22p63s23p64s13d10;
Istoric:
Cuprul a fost cunoscut din cele mai vechi timpuri.In Egipt,Caldeea, Asiria ,Phenicia si America s-au gasit obiecte de cupru care au o vechime mai mare de 6000 ani.
Denumirea de cupru a fost data dupa numele Insulei Cipru (Cyberiu) unde in antichitate exista o mare industrie de obiecte de cupru. Dtorita acestei abundenti in cupru, Insula Cipru a fost cucerita in mod succesiv de egipteni ,asirieni,fenicieni si de romani.
In Asia s-aun descoperit urmele minelor den cupru care au fost exploatate in epoca Caldeeana.
Stare naturala:
In natura cuprul se gaseste in stare pura sau sub forma de combinatii iu diferite minerale.Cuprul nativ s-a format in decursul diferitelor procese biologice , prin reducerea combinatiilor lor din natura .Cele mai impotante minerale sunt:
• Calcozina Cu2S : contine 79,8% cupru si se intalneste sub forma de mase compacte formate din cristale prismatice bipiramidale ,cenusii-negre cu densitatea 5,7g/cm3 si duritatea 2-3 in scara Mosh;
• Calcopirita CuFeS2 : contine 34,75% cupru si se gaseste in cristale tetraedrice , galbene ,de densitate 4,2g/cm3 si duritate 3-4 in scara Mosh;
• Bornitul 3Cu2S·FeS2·FeS : contine 63,3% Cu si se afla sub mase compacte de culoare rosie-aramie, fragile , cu densitatetea de 5g/cm3 si duritatea 3 in scara Mosh;
• Covelina CuS : contine 66,5% Cu si se intalneste sub forma de lame mici si colorate in indigo-albastru, cu duritatea 1,5-2 in scara Mosh ;
• Cupritul Cu2O : contine 88,8% Cu si se afla sub cristale rosii-cenusii;de denistate 5,85-6,16g/cm3 si duritatea de 3,5-5 in scara Mosh;
Cuprul se mai gaseste si in alte minerale precum : melaconitul (CuO);malachitul (Cu2CO3(OH)2); azuritul si crisocolul.In natura in general combinatiile cuprului se gasesc in minereuri alturi de combinatiile altor metale formand minereuri poliatomice.
Prelucrarea minereurilor de cupru:
Cuprul metalic pur se obtine din minereurile sale .Pentru extragerea cuprului, concentratele minereurilor sale se prelucreaza prin procese piro- sau hidrometalurgice.prin prajire sulfurilor de cupru rezulta monoxid de cupru care prin reducere cu carbon si oxid de fier cu valenta 3 se obtine cupru brut.
8CuO + 2Fe2O3 + 5C = 8Cu + 4FeO + 5CO2
Dupa obtinerea cuprului brut acesta este afant si rafinat,in final obtinandu-se Cu de puritate 93-98,5%.
Proprietati fizice si chimice:
In stare compacta ,cuprul este un metal de culoare rosie-aramie, cu stalucire metalica vie si cu structura cristlina cubica,de duritate 2,5-3 in scara Mosh si densitate 8,96g/cm3.
Se cunosc un numar mare de aliaje pe care le formeaza Cu cu elementele: Zn,Sn,Al,Ni, Be,Fe,Mg,Ag,Au,Si,etc..
Aliajele cu zincul poarta denumirea de alame , cele cu staniul de bronzuri,cele cu nichelul de nicheline, cu Al si Zn dewarada.
Cuprul e un metal cu activitate chimica redusa.Cu toate acestea el se combina cu oxigwenul,sulful,haogenii,sau cu alte elemente si reactioneaza cu acidul azotic,sulfuric (conc.), sulfhidric, Cu NaCl,NaCN, cu sulfati sau azotati alcalini.
In aer umed, cuprul se acopera cu o pelicula protectoare de cupru metalic si oxid de cupru monovalent dupa ecuatiile:
2Cu + O2 + 2H2O = 2Cu(OH)2
Cu(OH)2 + Cu = Cu2O + H2O
Solutiile concentrate ale hidracizilor reactioneaza cu pulberea de cupru la cald ,in prezenta aerului sau a oxigenului :
2Cu + 4HCl + O2 = 2CuCl2 + 2 H2O
Cuprul reactioneaza cu hidrogenul sulfurat in prezenta sulfuri de carbon cu formare de sulfura de cupru si metan :
8Cu + H2S + CS2 = 4Cu2S + CH4
Cuprul nu se combina direct cu azotul dar prin actiunea amoniacului asupra Cu incazit la rosu rezulta nitrura de Cu3N.La temperatura obisnuita Cu reduce dioxidul de azot conform ecuatie:
2Cu + NO2 = Cu2O + NO.
Cu metalic se dizolva in HNO3, in H2SO4 conc. la cald , in solutiile cianurilor alcaline sau in solutiile sarurilor de amoniu sau de fier trivalent:
3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Cu + H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
2Cu + 4KCN + H2O + 1/2O2 = 2K[Cu(CN)2] + 2KOH
Cu + 4NH4OH + 1/2O2 =[Cu(NH3)4](OH)2 + 3H2O
Cu + Fe2(SO4)3 = Cu SO4 + 2FeSO4
Cuprul are o impotanta deosebita din punct de vedere biologic si este probabil catalizatorul oxidarilor intracelulare.
Combinatiile cuprului:
a)Combinatiile cuprului monovalent:
Oxidul de Cu monovalent Cu2O(cuprit): se gaseste in natura sub forma de cristale octaedrice rosii.Se obtine prin tratarea sarurilor Cu(II) cu hidroxizii alcalini in prezenta unui reducator cum ar fi glucoza:
2CuSO4 + 4NaOH + glucoza = Cu2O + acid glucomic + 2H2O + 2Na2SO4
Cu2O e greu solubil in H2O si se deizolva in amoniac sau in hidracizi:
Cu2O + 4NH3 + H2O = 2[Cu(NH3)2]OH
Cu2O + 8HCl = 2H3[CuCl4] + H2O.
In prezenta hidrogenului sau a carbonului se reduce la Cu metalic.La acld reactioneaza si cu Mg,Zn,Al,metale alcaline etc. :
Cu2O + H2 = 2Cu + H2O
Cu2O + CO = 2Cu + CO2
Cu2O + Mg = 2Cu + MgO
Hidroxidul de cupru Cu(OH)2 :se obtine prin tratarea sarurilor de cupru monovalent cu solutia unui hidroxid alcalin la temperatura joasa:
CuCl + KOH = CuOH + KCl
Prin fierbere CuOH se transforma in oxidul rosu al cuprului monovalent:
2CuOH — Cu2O + H2O
Combinatia CuOH are culoarea galbena, densitatea 3,368g/cm3, este nestabila si usor oxidabila,greu solubila in apa si usor solubila in amoniac.
Monoclorura de xupru CuCl : se prepara prin dizolvarea Cu2O in HCl, prin calcinarea CuCl2 la rosu sau prin tratarea cuprului metalic cu HCl in prezenta oxigenului din aer:
Cu2O + 2HCl = 2CuCl + H2O
2CuCl2 —2CuCl + Cl2
2Cu + 2HCl + 1/2O2 = 2CuCl + H2O
CuCl se prezinta ca subtanta solida incolora de densitate 3,7g/cm3,satbila in atmosfera uscata, greu solubil ain apa, se oxideaza si descompune sub actiunea luminii si umiditatii.
Monoclorura se dizolva in amoniac , acid clorhidric,in clorurile metalelor alcaline sau NH4Cl, tiosulfati, etc. :
CuCl + HCl = H[CuCl2] sau H2[CuCl3]
CuCl + MeICl = MeI[CuCl2]
Deoarece solutiile clorhidrice sau amoniacale ale monocloruri de cupru se oxideaza foarte usor,se pastreaza in vase cu inchidere etansa.
Sulfura cuprului monovalent Cu2S : se intalneste in natura ca mineral numit calcozina. Se obtine prin combinarea directa a elementelor , prin actiune a H2S asupra cuprului metalic sau prin calcinarea CuS in atmosfera de hidrogen :
2Cu + S = Cu2S + 24,17kcal
2Cu + H2S = Cu2S + H2
2CuS + H2 — H2S + Cu2S
Combinatia se prezinta sub form de octaedri albastri, de densitate 5,97g/cm3, greu solubili in apa si se dizolva in acid azotic dilut la fierbere
Reactioneaza cu acidul sulfuric si azotatul de argint precum si cu oxizi dupa ecuatiile:
Cu2S + H2SO4 = CuS +CuSO4 + SO2 + 2H2O
Cu2S + AgNO3= 2CuNO3 + Ag2S + 2Ag
Cu2S + 3PbO2 = Cu2O + 3Pb + SO2
Sulfatul cuprului monovalent Cu2SO4 : se obtine prin incalzirea sulfatului de cupru bivalent cu cupru metalic :
CuSO4 + Cu = Cu2SO4
Se prezinta ca pulbere cenusie sabila la rece si in aer uscat ,se dezolva in HCl conc. si acid azotic sau acetic.
Combinatiile cuprului bivalent:
Monoxidul de cupru CuO : se gaseste in natura denumit melaconit.Se obtine prin incalzirea Cu metalic la temperatura peste 80 grade C sau a hidroxidului de cupru, prin
calcinarea azotatului sau a carbonatului de cupru bivalent;
2Cu + O2 = 2CuO + 37,6kcal
Cu(NO3)2 = CuO + 2NO2 + 1/2O2
Combinatia se prezinta sub forma de pulbere neagra de densitate 6,45g/cm3 ,greu solubila in apa, si se dizolvain acizi concentrati,sau in iodura de amoniu.este redusa la cupru metalic de hidrogen, carbon, fier, aluminiu,etc.:
2CuO + C = 2Cu + CO2
CuO + H2 = Cu + H2O
3CuO + 2Fe = 3Cu + Fe2O3
Oxidul de cupru bivalent serveste in industria sticlei si a emailurilor ca pigment verde.
Hidroxidul cuprului bivalent Cu(OH)2: se obtine prin teatarea sulfatului de cu bivalent cu solutie de hidroxid de sodiu:
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
Combinatia e greu solubila in apa are caracter amfoter , reactioneaza cu acizii si cu bazele precum si cu sarurile alcaline dupa ecuatiile :
Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + 2H2O
Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2[Cu(OH)4]
2Cu(OH)2 + 6KCN = 2K[Cu(CN)2] + 4KOH + (CN)2
Prin dizolvarea in amoniac rezulta reactivul Schweiter [Cu(NH3)4](OH)2 ce serveste la dizolvarea celulozei.
Pulberea e folosita ca pigment albastru.
Dimerul dicloruri de cupru ; se obtine prin actinea clorului gazos asupra cuprului metalic:
2Cu + 2Cl2 = Cu2Cl4
Se prezinta ca pulbere cristalina de culoare brun-inchis, de densitate 3,045g/cm3 ,se tran sforma in CuO prin incalzire in aer.
Monosulfura de cupru se gaseste in natura sub forma unui mineral numit covelina.In laborator se prepara prin incalzirea CuSO4 cu H2S prin reactia:
CuSO4 + H2S = CuS + H2SO4
La cald reactioneaza cu acizii dupa ecuatiile:
CuS + 2H2SO4 = CuSO4 + SO2 + S + 2H2O
Prin incalzirea la rosu se descompune in elementele componente.
Se prezinta se prezinta sub forma de pulbere neagra ,greu solubila in apa si hidroxizi alcalini si se dizolva in solutiile cianurilor alcaline.
Sulfatul de cupru bivalent CuSO4 : se obtine prin dehidratarea hidratilor sai sub actiunea H2SO4 sau prin actiunea acestuia asupra Cu:
Cu + 2 H2SO4 = CuSO4 + SO2 + 2H2O
Combinatia se prezinata sub forma de prisme ortorombice de culoare albe si se transforma in CuSO45H2O sub actiunea umidiatii.Amestecat cu lapte de var se foloseste la stropitul viilor.
Azotatul de cupru se separa din solutiile conce=ntrate obtinute prin tratarea Cu cu acid azotic.Se cunosc hidratii cu 3,6,9 molecule de apa.
Intrebuintari:
Cuprul si compusii lui isi gasesc o gama foarte larga de intrebuintari: la fabricarea tablei, ca si catalizatori,colorantii se folosesc in industria vopselei la radiatoare in electrotehnica si la insecticide.

Arsenul (As)

Arsenul (As)

 

              Numele grec “arsenicon” în traducere “bãrbat”,era atribuit în

antichitate unor sulfuri de arsen si acidului arsenios. Pentru prima datã

Platon si Strabon amintesc de existenta si exploatarea arsenicului din

muntele Sandaracurgium – provincia Pont.Ca elemnt se pare cã a fost

preparat pentru prima datã de Albertus Magnus în anul 1250 din auri-pigment si sãpun, si apoi de Paracelsus prin sublimarea sandaracului cu

coji de ou.Alchimisti foloseau arsenicul pentru albirea metalelor colorate

ca fierul si cuprul.Acestea frecate cu arsenic primeau un luciu alb.

              Date certe despre propagarea arsenicului metalic provin de la

Lèmery care în 1675 trateazã sulfurile de arsen cu drojdie de vin si sãpun moale, de la alchimistii secolelor urmãtoare ce fac studii sistematice asu-pra obtinerii si proprietãtilor acestui element.Dintre acestia amintim:

J.Scroeder(1694), H.Brandt(1733) si J. Liebig(1842).

              În paralel cu descoperirea proprietãtilor fizico-chimice ale arse-

nicului,alchimistii au descoperit si proprietãtile biomedicale.Din arsenicul alb s-au preparat puternice otrãvuri care au fãcut multe victime dea lungul

anilor.Se spune cã Papa Pius al III-lea si Clement al XIV-lea au fost otrãviti cu “ aqua Toffana di Napoli” preparatã din arsenic, iar Napoleon

cã ar fi fost asasinat pe insula Sf.Elena prin adaos regulat de arsenic în hranã de cãtre un trimis al regelui Ludovic al XVII-lea.Mult mai târziu la sfârsitul sec. al XIX-lea si începutul sec. trecut s-a descoperit si efectul benefic al arsenicului.Era anul 1909 când P.Erlich descoperã salvarsanul

si prorietatea lui de a vindeca sifilisul.

           Arsenul pezintã douã forme alotropice: arsenul cenusiu sau metalic

stabil în stare solidã la orice temperaturã si arsenul galben instabil.

Arsenul cenusiu sau metalic  formeazã cristale hexagonale, argintii, lu-

cioase, usor casabile, insolubile în apã, CS₂ sau alti tipi de solventi.Încãl-zit în absenta aerului, la presiune normalã sublimeazã la 633^oC iar sub presiune de 76 at, se topeste la 817^oC.vaporii de arsen au o culoare galbe-nã, miros de usturoi, sunt foarte toxici si alcãtuiti din molecule tetratomice

As₄, cu structurã tetraedricã ca si P₄.Peste 1325^oC As₄ disociazã în As₂ iar

peste 1700^oC în atomi.

Arsenul galben se obtine prin condensarea bruscã, în aer lichid, a vapori-lor; este solubil în CS₂, d=1,97 ,putin stabil, transformându-se ireversibil

în arseniul cenusiu.

             Arseniul formeazã cu metalele alcaline si alcalino-pãmântoase

arseniuri ionice si nu reactioneazã deloc cu hidrogenul întrucãt în seria

elecrochimicã se situeazã între acesta si cupru si are potential normal po-

zitiv. Structura elctronicã s²p³ a stratului de valentã dicteazã comporta-mentul chimic al arsenului. Conform acestei structri acesta poate forma

ioni +-3,+5 dar si alti ioni cu stãri de oxidare intermediarã în unele cazuri.

Fatã de sãrurile aurului, cuprului si platinei, arseniul metalic actioneazã ca un reducãtor aducându-le în stare elementarã, pentru ca în faza a doua a reactiei sã formeze arseniuri (Cu₂As, Au₂As, PtAs₂).

           Se cunosc compusi ai arseniului si cu unle elmente din grupa aIV-a

(SiAs, SiAs_2, GeAs, GeAs₂) si din grupa a III-a pricipalã (AlAs, GaAs).   Cu carbonul si cu borul nu se combinã. În schimb cu metalele alcalino-

pãmântoase si alcaline, elemente puternic electropozitive, arsenul reactio-

neazã cu usurintã formând arsenuri.Arseniurile se pot obtine prin topirea componentilor, prin trecerea topituri sau vaporilor de arsen peste metale, dar toate se pot obtine si prin aluminotermie sau prin reducerea trioxidului de arsen si a clorurii metalului cu hiposofit de sodiu (NaH₂PO₂).Cu meta-lele grele si din grupele secundare arsenul formeazã combinatii intermeta-lice ce împrumutã structura spatialã a sulfurilor: arseniura de Ni este simi-

larã cu FeS,PtAs₂ ,FeS₂,iar FeS₂ are reteaua ortorombicã a marcasitei FeS₂

Arsenul intrã în structura unor minerale si alãturi de sulf ca în cazul mis-pichelului FeAsS, a cobaltinei CoAsS etc.

           Arsenul folosit ca element de aliere mãreste duritatea aliajelor.Este

suficient ca în aur, argint si ,metalele platinice sã se gãseacã arsen în proportie de 1 la 1000 pentru ca acestea sã-si piardã complet maleabilita-tea si sã devinã casante. Plumbul folosit la alicele de vânãtoare contine

pânã la 2% As, dar datoritã rãmânerii acestora în naturã, arsenul se trans-formã în trioxid de arsen a cãrui toxicitate pentru organismele vii este binecunoscutã.Adãugat în cupru în proportie de 0,25%, îi ridicã tempera-tura de înmuiere si îi mãreste rezistenta anticorozivã.Arsenil este folosit

cu mare succes si în electronicã datoritã proprietãtilor semiconductoare

si fotoconductoare similare siliciului si germaniului.În pirotehnie se folo-seste pentru producerea focurilor albe (cel indian).Trisulfura de arsen este

pigmentul vopselei de ulei numite galben regal.Aceasta se mai foloseste în  tãbãcãrie, pentru ignifugarea lemnului.O solutie benzeniã a arsenatului de plumb a fost prima substantã chimicã utilizatã în terapia cancerului.

          Nici un zãcãmânt de minereuri metalice nu a fost sau nu este explo-

atat exclusiv pentru arsen; de regulã arsenul se obtine ca subprodus, cres-

când valoarea economicã a diferitelor tipuri de mineralizati în care se gã-seste.De altfel toxicitatea sa mare a candus în nenumãrate situati,la nece- sitatea folosirii de înlocuitori, fapt ce a condus la scãderea cererii sale pe piata mondialã.

 

 

ALIAJE

ALIAJE

 

        Majoritatea  metalelor pe care le folosim sunt aliaje, amestecuri in care cel putin o substanta este un metal. Aceasta deoarece metalele pure au rareori proprietatile ideale pentru o anumita sarcina ,  dar pot fi imbunatatite prin adaugarea altor metale.

        Proprietatile fizice ale unui metal, precum rezistenta, duritatea, punctul de topire si conductivitatea electrica, depind de structura sa cristalina. Aceasta se modifica atunci cand metalul este amestecat cu o alta substanta. Aliajul rezultat are o structura  diferita de a componentelor sale, astfel încat si proprietatile sale sunt diferite.Unele aliaje contin nemetale, precum carbonul, siliciul  si fosforul,  dar majoritatea  aliajelor  sunt facute în întregime  din  metale. Otelul este un aliaj de fier si carbon, dar otelurile aliate au elemente de aliere aditionale, precum nichelul, siliciul, manganul si cromul. Acestea modifica structura de baza a otelului,  astfel încat se pot aplica forme variate de tratare  pentru a face otelul sa fie mai dur, mai moale, mai elastic sau mai rezistent, în functie de necesitatile aplicatiei.

                           

                                          OTELURI ALIATE      

 

     O gama larga de oteluri aliate poate fi produsa prin utilizarea diferitelor combinati de elemente de aliere si a formelor potrivite de tratare termica. Otelul cu mangan contine aproximativ 1%carbon si 11-14%mangan.este folosit la fabricarea componentelor care urmeaza sa fie supuse la uzura intensa precum coltii benelor de excavatoare pentru terasamente.

    Forma obisnuita  de otel  inoxidabil, cunoscuta ca 18-8, consta din fier aliat cu 18%crom, 8% nichel  si 0.08%carbon.Alte forme de otel inoxidabil contin  12-30% crom, adesea cu cantitati mai mici de alte metale, precum nichel, molibden si cupru,Aceste aliaje au multe utilizari in industrie si pentru menaj.Ele sunt folosite pentru fabricarea rulmentilor cu bile, a utilajelor din uzinele chimice, a palatelor de rubina, a chiuvetelor si a tacamurilor.

    Printe aliajele pe baza de cupru se numara bronzul, alama si aliajele din cupru monovalent si nichel. Bronzul – cel mai vechi aliaj fabricat – consta initial în aproximativ 75% cupru si 25% staniu. In prezent denumirea de bronz se refera la o gama larga de aliaje pe baza de cupru, care contin o varietate de metale si uneori putin staniu, sau deloc.

    Printe cele mai importante bronzuri sunt bronzurile fosforoase, facute prin adaugarea de pana la 0.5% fosfor la un bronz de cupru si staniu ce contine 85-90% cupru. Cu mai putin de 0.3% fosfor, aliajul este elastic si nemagnetic. Un astfel de aliaj este folosit  la fabricarea armaturilor de contact pentru relee- întrerupatoare actionate de electromagneti.Armaturile de aliaj sunt unite usor pentru a face contact.Ele nu se magnetizeaza, astfel se desprind la întreruperea curentului electric.

    Atunci cand continutul de fosfor este mai  ridicat, aliajul devine mult mai dur deoarece în el se formeaza un compus numit fosfura de cupru. Aceasta forma dura de bronz fosforos este des fabricata la fabricarea lagarelor pentru  masini si motoare.

    

        

                                     BRONZURI DE PLUMB     

    Pentru fabricarea lagarelor care trebuie sa reziste la viteze si presiuni mari, este mai potrivit bronzul fosforos de plumb. Acesta se obtine prin includerea a 3.5% plumb in bronzul fosforos.

    Plumbul este folsit si pentru obtinerea bronzurilor de plumb cu staniu.Tipurile cu continut redus de plumb, doar0.5% plumb, sunt folosite pentru folosirea garniturilor pentru conducte de aburi si de apa si pentru lucrari ornamentale.Bronzurile cu staniu cu continut ridicat, pana 20%plumb,se folosesc pentru lagare de înalta performanta.    

 

                                 

                                      BRONZUL ROSU

 

Bronzul rosu este o forma debronz care contine zinc Bronzurile rosii traditionale contin aproximativ 88%cupru, 8-10%staniu si 2-4%zinc. Bronzurile rosii cu nichel contin cu pana la 5%   nichel. Initial folosit la fabricarea tevilor de pusti, bronzul rosueste utilizat la componente pentru constructii de masini, inclusiv rulmenti.    

 

                                       BRONZUL CU ALUMINIU    

 

     Bronzul cu aluminiu este un aliaj de cupru si aluminiu, adesea cu cantitati mici de metale, precum nichel, fier sau mangan. Desi se numeste bronz, adesea nu contine deloc staniu.Bronzul de aluminiu este la fel de rezistent ca si otelul moale si are o buna  rezistenta la coroziune, inclusiv la actiunea acizilor diluati. Este folosit la fabricarea elicelor navelor, a unor piese pentru utilaje hidraulice grele si a utlajelor de tehnologie chimica, precum  rezervoare si pompe rezistente la acizi.

 

 

                                                 ALAMA

 

        Alama este un aliaj de cupru si zinc, combinanate într-o varietate  larga de proportii. Ea este adesea aliata cu alte metale, inclusiv staniu, plumb si aluminiu.

        Alama de cartuse contine circa 70% cupru si 30% zinc.Este foarte ductila, dar are rezistenta mica la intindere. Acest aliaj a fost initial dezvoltat pentru fabricarea tuburilor de cartuse si este folosit  si în prezent în acest scop.Alte articole fabricate în prezent din alama de cartuse sunt valvele si garniturile pentru tevarie, precum si soclurile becurilor electrice.

         Alama speciala, mai dura si mai rezistenta decat alama de cartuse, se obtine prin alierea cuprului si zincului cu mangan, fier si staniu, plumb si aluminiu.Alama speciala este usor de prelucrat sipotrivita pentru scopuri de turnatorie (elicele unor nave).

          Multe alte tipuri de alama sunt facte pentru o gama larga de aplicatii, inclusiv pentru componente pentru constructii de masini, roti dintate, ornamente, prize si dulii electrice.

           Aplaca este strans înrudita cu alama. Ea este alcatuita din cupru aliat cu zinc si nichel. Argentanul de fapt nu contine deloc argint, dar are aspect de argint.El este mai bine cunoscut pentru utilizarea sa pentru tacamuri. De obicei este placat cu argint si este cunoscut sub numele de argentan galvanizat, sau EPNS.

 

 

                                ALIAJE DE ALUMINIU

 

           Producerea aliajelor de aluminiu este relativ recenta, majoritatea materialelor fiind introduse in anii 1900. Aliajele de aluminiu care sunt potrivite pentru turnatorie contin pana la15%  siliciu ,plus cantitati mai mici de metale precum cuprul,fierul nichelul sizincul. Printre articolele turnate din asemenea aliaje usoare se numara blocurile de cilindri de motor si componentele pentru motoare si fuzelaje de aeronave.

            Aliajele de aluminiu potrivite pentru alte procese de modelare, precum forjarea,laminarea si trefilarea, contin pana la 7% magneziu si circa 1% mangan.Aliajele foarte puternice de acest tip, cu o utilizare larga în aviatie, se obtin cu circa 5% zinc si cantitati mai mici de cupru, magneziu si mangan.

 

 

 

                                       DURALUMINIU

 

          Una dintre cele mai importante descoperiri in evolutia aliajelor de aluminiu  a fost un efect cunoscut sub numele de duritate prin îmbatranire. Acesta a fost observat de metalurgul dr. Alfred  Wilm.In 1909, Wilm experimenta cu un aliaj de aluminiu ce continea 3.5% cupru si 0.5% magneziu.El a încercat sa faca aliajul sa devina mai dur prin forme variate de tratare termica, inclusiv încalzirea la aproximativ 500ºC si aruncarea ulterioara în apa pentru a se raci repede.

          Efectul imediat al acestui tratament a fost redus, dar dupa cateva zile Wilm a descoperit ca metalul devenise mult ai dur, desi nu fusese supus unui tratament ulterior. Motivele nu au fost imediat întelese,dar aliajul care a devenit cunoscut sub numele de duraluminiu a fost curand folosit curand la dirijabile si avioane. In prezent aceste aliaje sunt folosite si pentru navele spatiale. Compozitia lor variaza dar în mod obisnuit aliajele constau dintr-o baza de aluminiu cu 3.5%-4.5% cupru, cate 0.4%-0.7%magneziu si mangan si pana la 0.7% siliciu.           

              

    

                                     STRUCTURI DE ALIAJE

 

          Exista trei moduri in care pot sa se combine elementele  intre ele ca sa poata forma un aliaj, dar si elementele componente se pot combina în mai multe feluri.

           In solutia solida substitutionala, elementele sunt efectiv dizolvateunele în altele. Reteaua cristalina a unui element contine atomi ai celuilalt element în  pozitii care în mod normal pot fi ocupate de atomi ai primului element. Cu  alte cuvinte, o parte din atomii unui element. Cel de-al doilea mod de formare a unui aliaj este atunci elementele sunt dizolvate unele în altele într-o ”solutie solida interstitiala”. In acest caz, atomii apartinand celui  de-al doilea metal ocupa spatii dintre atomii din reteaua cristalina a primului element. Cu alte cuvinte, atomii unui  element  intra în interstitiile, sau spatiile, din structura celuilalt element. Cel  de-al treilea mod în care se alieaza elementele este prin formarea ”compusi intermetalici”.Doua metale se combina chimic pentru a forma in compus cristalin cu o structura reticulara. Aceasta contine atomi ai ambelor metale aranjati într-un tiparregula La unele aliaje structura se schimba de la o forma  la alta  dupa fabricare,determinand si schimbarea proprietatii metalului. O schimbare de acest fel provoaca efectul cunoscut sub numele de duritate prin îmbatranire la duraluminiu si alte cateva aliaje. 

Alcooli

Alcoolii

De obicei când rostim cuvântul “alcool” ne gândim la spirtul medicinal sau la băuturile spirtoase, dar aceste tipuri de alcooli conţin o anumită substanţă orga-nică numită etanol. Alcoolii sunt unii dintre cei mai utilizaţi şi cunoscuţi compuşi chimici. De fapt un alcool este un compus organic care are cel puţin o grupare hi-droxil legată de un atom de carbon saturat. Dintre aceştia fac parte metanolul, e-tanolul, butanolul şi propanolul, aceştia formând serii omoloage.

  Proprietăţile alcoolilor

            Alcoolii alifatici pot exista în forme izomerice începând de la propanol în sus. Alţi compuşi, ca fenolii sau enolii, pot conţine grupe de hidroxil, dar din cau-ză că sunt ataşate direct carbonilor nesaturaţi se pot comporta diferit. În fenoli şi e-noli electronegativitatea puternică a atomilor de oxigen face ca acesta să atragă e-lectroni din inelul aromatic sau din legăturile duble, ca şi din atomii de hidrogen din grupările hidroxil. Acest lucru face ca legătura carbon-oxigen să fie mai puter-nică şi astfel să reacţioneze mai greu cu alţi compuşi.

     Alcoolul benzilic este considerat un alcool deoarece, chiar dacă are structură un inel aromatic, gruparea hidroxil nu este legată direct de acest inel. Anumiţi alcooli sunt complet miscibili în apă în orice proporţii. Acest lucru se datorează puternicii Punţi de hidrgen care se stabileşte între oxigenul puternic electronegativ (din hi-droxil) şi hidrogenul ionic din apă.

     Moleculele de apă sunt atrase mai tare de moleculele de etanol decât între ele. Din acest motiv etanolul amestecat cu apă produce un amestec care are volumul mai mic decât suma celor două lichide luate separat. Puterea acestei atracţii dintre moleculele de etanol şi apă le împinge mai aproape scăzând astfel volumul ames-tecului şi crescând densitatea acestuia, în ciuda faptului că etanolul are densitatea mai mică decât cea a apei. Etanolul (şi alţi compuşi) formează astfel ceea ce se nu-meşte un amestec azeotropic cu apa. Chiar  dacă cele două substanţe au puncte de fierbere diferite (78 respectiv 100 grade Celsius) puterea atracţiei între ele le fa-ce ca la temperatura de 78,1 grade Celsius ele să se distileze împreună ca un ames-tec compact.

     Alcoolii mai uşori (metanol, etanol) sunt lichide mobile la temperatura camerei. Înaintând în seria omoloagă, cu cât numărul atomilor de carbon creşte, alcoolii au tendinţa de a forma lichide mai vâsocase, chiar solide moi. De asemenea, punctele de fierbere şi topire cresc odată cu creşterea număruli de atomi de carbon.

  Răspândirea şi producerea alcoolilor

            Alcoolii se găsesc într-o varietate de situaţii.

     Etanolul se poate produce natural, ca zaharuri din fructele răscoapte cu ajuto-rul enzimelor în procesul de fermentaţie. Aceasta este baza industrei bauturilor alcoolice, chiar dacă aici se folosesc mult mai multe ingrediente şi procesul este realizat cu grijă. Etanolul se poate obţine industrial din reacţia etenei cu apa prin procesul de hidratare.

     Metanolul este produs prin reacţia monoxidului de carbon cu hidrogenul. Aceste două substanţe sunt obţinute industrial din metan (gaz natural) şi apă. A-mândouă reacţiile se realizează în condiţii speciale de presiune şi temperatură, în prezenţă de catalizator.

     Un alt alcool important din punct de vedere industrial este alcoolul izopropilic. El este un produs secundar al industriei petrolului, folosit ca solvent.

     Alţi alcooli naturali sunt mentolul, care dă gumii de mestecat şi altor produse aroma şi gustul specific şi glicerolul (trihidroxipropanul). Glicerolul se găseşte în stare naturală în grăsimi vegetale sau animale, dar este şi un produs secundar al in-dustriei săpunului. În intestinul uman grăsimile se transformă în glicerol şi acizi graşi, după care se refac în grăsimi.

  Importanţa alcoolilor

            Alcoolii sunt foarte buni solvenţi, de aceea din ei se produc detergenţi, par-fumuri, vopsele şi multe altele. Un amestec de metanol şi etanol este vândut ca solvent, care conţine colorant şi are un miros specific cu rol de a proteja cumpără-torii. Etanolul şi metanolul sunt doi dintre cei mai importanţi alcooli.

     Alcoolul izopropilic este un solvent industrial foarte cunoscut, câteodată folosit ca o variantă mai ieftină a etanolului. De asemenea etanolul are un puct de topire foarte scăzut, ceea ce determină folosirea lui în termometre de temperaturi extrem de mici.

     Alcoolii se folosesc ca produşi intermediari, în sinteze în chimia organică. Tot aceste substanţe chimice se folosesc la curăţarea produselor petroliere din combus-tibili, în special în Brazilia.

     Glicerolul are aplicaţii în medicină şi, ca şi glicolul etenic, se mai găseşte în componenţa explozivelor.

Poluarea chimica si combaterea ei

Poluarea chimica si combaterea ei

I) Utilizarea materialelor celulozice in depoluarea apelor                                                             reziduale

 

            Dezvoltarea tehnologiilor moderne a dus la aparitia unor produse poluante, deosebit de complexe, de natura organica si anorganica.

         Problema depoluarii apelor reziduale este de reala actualitate, in contextul eliminarii produselor de risc ecologic, in conformitate cu normele ECOTOX, elaborate de Comunitatea Europeana.

         Celuloza modificata chimic si celuloza din materiale naturale constituie un tip de sorbent eficient in retinerea moleculelor voluminoase de coloranti.

         Legaturile fizice si chimice prin care se realizeaza sorbtia colorantilor pe acest tip de sorbent sunt puternice, materialul nou obtinut prezentand stabilitate ridicata la desorbtia cu diversi solventi organici si anorganici ai colorantului.

         Acest lucru a implicat utilizarea materialelor celulozice modificate cu coloranti ca adsorbenti de afinitate cu aplicatii in crematografia de bioafinitate (analiza amestecurilor de proteine si enzime) sau pentru retinerea prin complexare a ionilor metalelor grele din apele uzate. 

         Retinerea ionilor metalici pe sorbenti celulozici modificati cu coloranti este posibila doar in cazul colorantilor care contin in molecula unitati structurale susceptibile de a forma complecsi cu ionii metalelor tranzitionale.Corespund acestei cerinte colorantii care contin grupe functionale hidroxil, carboxil, aminice, in pozitii o,o’ fata de cropoforul azo sau coloranti cu grupe o,o’ sau peri-hidroxilice, hidroxilice si animice, hidroxilice si carboxilice.

         Colorantii reactivi monoclortriazinici bifunctionali (Ex: Rosu Briliant HE-3B figura 1a) intrunesc conditiile structurale de liganzi pentru complecsii metalici (fig. 1b).

         Complexarea ionilor metalici depinde de natura colorantului folosit, temperatura, pH-ul sulutiei si de natura ionului.

           

 

 

            Partea experimentala

 

         S-a studiat ca sorbent celuloza aminoetil (AE) impregnata cu colorant reactiv Rosu Briliant HE-3B, iar ca ioni metalici poluanti: Cu(2+), Hg(2+), Pb(2+) si Ni(2+).

         Modificarea celulozei cu colorant s-a realizat prin sorbtie statica la temperatura de 25ºC, pH neutru si timp de contact solutie – celuloza AE de 36h (5g celuloza s-au echilibrat cu 200 mL solutie colorant 0.1g/L).

         Cationii s-au aflat in solutie apoasa (1200 mg cation / L solutie), sub forma de saruri: Cu(NO3)2 . 3H2O ; Pb(NO3)2 ; HgCl2 si NiSO4 . 7H2O.

         Un gram de sorbent a fost supuis agitarii timp de doua ore cu solutia sarii. Raportul material – solutie a fost mentinut la 1:50. Dupa atingerea echilibrului substratul este filtrat iar filtratul este supus analizei cantitative.

 

Rezultate si discutii

 

         Datele obtinute (exprimate in mg/g sau procent retinut R%) sunt prezentate in tabelul 1.

         Determinarea cantitative a ionilor metalici absorbiti s-a efectuat diferentiat:

         - Cu(2+) prin titrarea iodomerica si absorbtie atomica.

         - Hg(2+) prin titrare complexonometrica in prezenta de xileronorange dupa precipitarea ionilor Cl(-) cu solutie de AgNO3.

         - Pb(2+) prin absorbtie atomica si titrare complexonometrica in prezenta de xileronorange, la pH=5-6.

         - Ni(2+) prin absorbtie atomica.

         Desorbtia cationului metalic se face cu solutie de acid (1M) care are anionul comun cu sarea. Suportul astfel generat se poate utiliza pentru o noua absorbtie. Repetarea ciclurilor sorbtie – absorbtie se poate continua pana la aparitia primelor pierderi de colorant din sorbent, ca urmare a distrugerii legaturii dintre colorant si suport (fig. 2).

         In acest moment sorbentul se scoate din circuit si se colecteaza in vederea studierii daca poate fi utilizat ca material de combustie.

 

Concluzii

 

         1. Datele obtinute pe celuloze sintetice sunt piste de plecare in utilizarea materialelor celulozice naturale, sorbenti ecologici ( miez de dovleac 45% celuloza cu R% Cu(2+) = 69,65 la pH=5.5).

         2. Retinerea ionilor metalici cu ajutorul sorbentilor celulozici modificati cu coloranti asigura posibilitatea depoluarii apei si a mentinerii echilibrului ecologic al biotopurilor vegetale si animale.

 

II) Eliminarea colorantilor reactivi din apele reziduale folosind                                rasini schimbatoare de ioni

 

            Deoarece colorantii prezinta toxicitate de lunga durata si incomplet cunoscuta, este necesara purificarea avansata a apelor reziduale provenite din industria textila si de la fabricile de coloranti.

         Problema decontaminarii mediului a fost rezolvata cu ajutorul metodelor cunoscute: schimb ionic, sorbtie pe diferite materiale (celuloza neconventilonala, polimeri celuloza – epiclorhidrinachitina, argile, miez de banana), precipitarea ca saruri ale diferitelor materiale si, mai recent, cu ajutorul unor metode combinate mai performante: schimb ionic – sorbtie fizica sau distributie cu Donnan pe diverse suporturi, sorbtia pe diverse suporturi modificate: lignoceluloza si carbune biologic activ.

         Aceasta lucrare isi propune sa prezinte rezultatele studiului retinerii colorantilor reactivi de tip monoclortriazinic bifunctional din apele reziduale pe o serie de polimeri sintetici, printr-un mecanism de schimb ionic.

 

Partea experimentala

 

         S-a lucrat cu coloranti reactivi monoclortriazinici bufunctionali Rosu Briliant     HE-3B (fig 1.I) si Albastru M-EB (fig 1.II), folosind solutii apase stoc de concentratie 2% respectiv 1%. Din acestea s-au preparat solutii de lucru de concentratie 0.05-0.6 g/L.

            Ca rasini schimbatoare de ioni s-au utilizat anioniti puternici (forma Cl-): Purolite A400 si Purolite A-500. Acestia sunt copolimeri cu grupe de amina cuaternara (tip I), cu structura de tip gel (Purolite A-400) si de tip macroporos (Purolite A-500) avand capacitatea totala de schimb ionic de 1.3 – 1.15 echiv/L.

         Studiul retinerii colorantilor reactivi pe aceste tipuri de rasini s-a efectuat in conditii statice. Probe de circa 0.2 g sorbent au fost puse in contact cu volume de soluti (100mL) continand cantitati cunoscute de colorant. Dupa un interva de timp prestabilit s-a determinat spectrofotometric cantitatea de colorant ramasa in filtrat. Cantitatea de clor eliberata in urma procesului de schimb ionic s-a determinat prin titrare potentiometrica.

        

Rezultate si discutii

 

         Retinerea colorantilor reactivi Rosu Briliant HE-3B si Albastru M-EB pe diversi anioniti a fost studiata sio interpretata pe baza rezultatelor influentei diferitolor factori: pH, temperatura, tip de sorbent concentratie initiala a colorantului si cantitatea de electrolit (Na2SO4 70 g/L).

         Cantitatea de colorant retinuta pe anioniti creste cu timpul de contact, atingand o valoare maxima constanta dupa 24 – 48h (fig. 2), timp necesar difuziei colorantului, avand masa moleculara mare spre porii structurii interne ai schimbatorilor de ioni.

         Retinerea colorantilor pe rasini are loc printr-un mecanism de schimb ionic, clorul eliberat fiind determinat prin titrare potentiometrica cu solutie de AgNO3 0.02N.

         Reprezentarea grafica a cantitatii de Cl- eliberat in functie de cantitatea de colorant redus a condus la concluzia ca in solutii apoase neutre sorbtia are loc prin imobilizarea colorantului de anionit printr-o grupare SO3- (tg a = 1). Stoechiometria asocierii colorantului sulfonic cu pozitiile de schimb anionic, considerata 1:1, a fost confirmata de lucrari pe chitosan si chitosan solubil.

            La retinerea colorantilor activi s-a observat ca pentru Rosu Briliant HE-3B retinerea scade la pH > 6, iar pentru Albastru M-EB influenta pH este mai semnificativa, lucru important deoarece apa reziduala provenita de la vopsiri are un pH bazic.

         Purificarea apelor reziduale cu coloranti reactivi monoclortriazinici este putin influentata de prezenta diferitelor electroliti (Na2SO4 , Na2CO3).

            Cantitatea de colorant retinuta creste odata cu ridicarea temperaturii (fig. 4), temperatura influentand viteza de difuzie a moleculelor de colorant catre suprafata rasinii.

         Fixarea pe rasina (fig. 5) a colorantilor este influentata de concentratie initiala a colorantului si de tipul de sorbent. Cantitatea retinuta creste odata cu marirea concentratiei de colorant, pana la atingerea unei valori maxime corespunzatoare capacitatii de sorbtie pentru rasina folosita.

         In ceea ce priveste tipul de sorbent nu se constata rezultate cu mult diferite de la un copolimer la altul, ceea ce este in concordanta cu observatiile lui Symons si anume ca ranele macroporoase nu sunt mai performante decat cele de tip gel in retinerea substantelor organice cu masa moleculara mare (M > 1000).

         Capacitatea relativ scazuta de retinere a colorantilor poate fi explicata prin structura de mezopori a solbentilor si prin efectele de impiedicare sterica.

         Din examinarea factorilor ce influenteaza retinerea colorantilor reactivi Rosu Briliant HE-3B si Albastru M-EB, se poate afirma ca pentru o solutie de concentratie 1.315 * 10(-5) mol / L in fiecare colorant, schimbatorul de ioni are o afinitate mai mare pentru Rosu Briliant HE-3B, extragandu-l total din amestec.

        

Concluzii

 

         Au fost studiate conditiile de sorbtie a unor coloranti activi de tip monoclortriazinic bifunctional (Rosu Briliant HE-3B si Albastru M-EB) pe schimbatori de ioni de tip copolimer stiren – divinilbenzen cu structura gel (Purolite A-400) si macroporoasa (Purolite A-500) in conditii statice.

         A fost determinata influenta diferitor factori (pH, temperatura, concentratie initiala de colorant, tip de sorbent, cantitatea de electrolit) asupra sorbtiei, dozarea colorantilor facandu-se printr-o metoda spectrofotometrica.

         A fost evidentiat faptul ca schimbatorii de anioni de tip Purolite au o capacitate relativ mica de retinere pentru colorantii reactivi studiati care sunt substante organice cu masa moleculara mare (M > 1000).

         S-a evidentiat posibilitatea separarii celor doi coloranti din amestecul lor.

Coloranti

              Generalitati

Coloranţii sunt substanţe organice naturale sau sintetice colorate, care absorb lumina in domeniul vizibil al spectrului si au proprietatea de a colora corpurile pe care sunt aplicate(fibre textile, piele, hârtie, etc.), rezista in timp la lumina, spălare, frecare.  Culoarea substanţelor se datorează prezentei in molecula a unor grupe de atomi, numite grupe cromofore sau cromofori, care absorb selective diferite radiaţii ale luminii, fiecărui cromofor corespunzându-i una sau mai multe benzi de absorbţie in spectrul vizibil.

 Poziţia benzilor de absorbţie ale fiecărui cromofor este influenţata de existenta in molecula a altor cromofori, nuanţa culorii unei substanţe colorate depinzând de întreaga structura chimica a substanţei.­

Cele mai importante grupe cromofore sunt:

a) grupa nitrozo            -N=O

b)grupa nitro                  -NO₂

c)grupa azo                            -N=N-

d)grupa cetonica           -C=O

e)dubla legătura            >C=C<

Substanţele care conţin in molecula lor unul sau mai mulţi

cromofori si se numesc cromogene si sunt colorate. Pentru ca o substanţa sa devină si mai colorata, trebuie sa contina in molecula, pe lângă cromofori, si alte grupe, numite auxocrome.

Principalele grupe auxocrome sunt:

a)grupa amino               -NH₂

b)grupa hidroxil fenolica ( si derivaţii ei alchilati)

Grupele auxocrome, pe lângă faptul ca imprima substanţei proprietatea de a colora, produc o închidere si o intensificare a culorii.

 

                  

         Clasificarea coloranţilor

Coloranţii se clasifica tinand cont de doua  criterii de clasificare:

structura lor chimica si după proprietatile lor tinctoriale( comportarea lor fata de fibre).

         După structura lor chimica se deosebesc următoarele clase de coloranţi:

a)coloranţi azoici—conţin in molecula lor drept grupe cromofore  una sau mai multe grupe azo, -N=N- si sunt coloranţii cei mai raspanditi si cei mai uşor de preparat

b)coloranţi antrachinonici—care deriva de la antrachinona

c)coloranţi trifenilmetanici—din clasa trifenil-metanului

d)coloranţi indantrenici

e)coloranţi de indigo

f)coloranţi de sulf

După proprietatile lor tinctoriale(comportarea in vopsitorie) se

deosebesc următoarele tipuri de coloranţi:

a)coloranţi bazici—au un caracter bazic datorita grupelor amino –NH₂ libere, pe care le conţin in molecula lor.

                            —ei vopsesc fibrele proteice(lâna si mătase) in soluţie neutra, fixarea lor pe fibra făcându-se prin combinare cu grupele acide –COOH ale acestora

                            —pot vopsi si fibre celulozice(bumbac) tratate in prealabil cu mordanţi(tanin)

                            — cei mai importanţi coloranţi bazici sunt coloranţii azoici, trifenil-metanici, etc.

b)coloranţi acizi—au in molecula lor grupe sulfonice –SO₃H, hidroxil –OH sau carboxil –COOH libere,  care le dau proprietati acide

                            —ei vopsesc fibrele proteice (lâna si mătasea) in soluţie slab acida, fixându-se pe fibre prin combinare cu grupele –NH₂, cu caracter bazic, ale acestora

                            —din punct de vedere structural, coloranţii acizi fac parte din clasa coloranţilor azoici, antrachinonici, etc.

c)coloranţi substantivi—au proprietatea de a vopsi direct fibrele proteice(lâna si mătasea) si mai ales cele celulozice(bumbacul) fara o tratare prealabila

                                    —vopsirea cu coloranţi substantivi se face in baie neutra si se face mai bine daca in baie se introduc anumite cantitati de sare de bucătărie(NaCl).

 

Dintre aceşti coloranţi cei mai importanţi sunt cei din clasa coloranţilor azoici, tipul reprezentativ fiind rosul de Congo.

 

Coloranţii de mordant—se fixează pe fibre numai prin tratarea in prealabil a acestora cu un mordant(alaun de aluminiu, de fier, de crom); colorantul aplicat ulterior formează cu mordantul un lac insolubil si rezistent, care adera la fibre

—cei mai mulţi coloranţi de mordant sunt

coloranţii azoici, antrachinonici, etc., iar reprezentantul principal al acestor coloranţi este alizarina

Coloranţii de cada—sunt insolubili in apa si nu dau săruri solubile; pentru a fi folosiţi, ei sunt reduşi prin tratare cu agenţi reducători(ditionit de sodiu Na₂S₂O₄*2H₂O) si transformaţi intr-o substanţa incolora, solubila in apa

                                 —fibrele sunt apoi introduse in aceste soluţii si apoi scoase si expuse la aer; oxigenul din aer oxidează colorantul redus, care trece in culoare insolubila

                                 —din aceasta clasa fac parte indigoul si derivaţii săi, precum si coloranţii antrachinonici si cei de sulf

Coloranţii de developare—sunt insolubili in apa si se fixează direct pe fibra, in timpul vopsirii, prin combinarea unor produse solubile; astfel fibra se înmoaie in soluţia unui component de cuplare , apoi in cea a unei sari de diazoniu care da naştere la un colorant insolubil ce se fixează pe fibra

                                         —din grupa coloranţilor de developare mai fac parte coloranţii care rezulta pe fibra prin oxidarea unor compuşi cu care fibra a fost in prealabil îmbibata—ex. negrul de anilina, care se obţine prin oxidarea anilinei pe fibra si ursolii, coloranţi pentru par si blanuri

OTRAVA ŞI VIAŢA

                 OTRAVA ŞI VIAŢA

Motto:

Pretutindeni viaţa omenească este nefericită, totuşi mai nefericită este atunci când apare boala si cea mai nefericită când este lovită de otravă.

În decursul timpurilor, noţiunea de otravă a căpătat diferite definiţii. O formulare veche şi succintă datează din secolul XVI şi se datoreşte lui Gerolamo Mercuriali : “Otrava este un medicament mortal”. Deşi Claude Bernard în “Sur l’effet des substances toxiques et medicamenteuses” arată că nu va încerca să creeze delimitări iluzorii printr-o definiţie imposibil de dat şi care, în definitiv, nici nu este indispensabilă, are totuşi o definiţie amirabil formulată: “Orice substanţă introdusă în organism şi străină de constituţia sa chimică este un medicament sau o otravă “. După Tardieu, o definiţie a otrăvii nu este numai zadarnică, ci şi gresită, căci proprietăţile toxice nu sunt aproape niciodată absolute şi nu depind numai de natura substanţei, ci şi de anumite condiţii, ca doză, modul de administrare etc. Într-adevăr, nu există medicament care într-o anumită doză să nu fie otravă, care să nu fie suportată într-o anumită cantitate suficient de slabă, potrivit vechiului adagiu: “Dosis sola facit venenum”(Numai doza face otrava ). Littré defineşte otrava ca: “Nume generic dat tuturor substanţelor care, introduse în organism prin absorţie cutanată, prin respiraţie sau pe cale digestivă, acţioneaza în mod dăunător asupra ţesuturilor organelor, compromiţând viaţa si antrenând rapid moartea”. În prezent se consideră toxic orice substanţă care introdusă în organism determină alterări funcţionale sau leziuni, dând naştere la stări patologice şi putând conduce la moarte. Toxicul nu dobândeşte proprietatea de a fi distrugător decât în momentul pătrunderii în economia organismelor vii, singurele sisteme asupra cărora îşi poate manifesta asemenea acţiune, căci “viaţa este un raport între om si mediu”(Claude Bernard).

            Încă din antichitate oamenii au folosit o serie de substanţe de origine animală sau vegetală drept otravă pentru sinucidere sau crime. Cele mai multe dintre aceste substanţe au fost sintetizate sau extrase mai târziu şi prelucrate în mod ştiinţific, administrându-se în doze terapeutice ca remediu în diferite boli.

         Mai multe legende relatează cazuri de otrăviri prin muscătura de şarpe veninos sau cu plante otrăvitoare. Dintr-un poem sumerian din mileniul II î.e.n. reiese spaima din totdeauna inspirată de animalele veninoase: “Odinioară a fost o vreme cand nu exista şarpe, nu exista scorpion.. nu exista teama nici groaza , omul nu avea duşmani”. Motivul morţii dramatice prin muşcătura de şarpe revine în mai multe legende. Gingaşa nimfă Euridice, soţia lui Orifeu, se juca împreună cu alte tinere fete pe o pajişte înflorită: “Ea nu băgă de seamă că în iarba deasă se târa un şarpe, călca pe el şi şarpele o muşcă de picior. Euridice scoase un strigăt puternic, căzu în braţele prietenelor, păli şi ochii i se inchiseră. Veninul şarpelui îi curmă viaţa. “Aisacos, fiul lui Priam, regele Troiei, era îndrăgostit de nimfa Hesperis. Într-o zi o surprinse pe malul apei şi începu s-o urmărească. Fugind speriată, Hesperis călcă pe un şarpe, al cărui “dinte încovoiat îi lăsă veninul în corp”. De disperare, Aisacos se aruncă în apă, dorind să moară. Dar zeiţa Thetis îi dădu aripi şi-l transformă în scufundar, pasărea care ”caută fără sfârşit, în adâncuri, calea morţii” (Ovidiu,Metamorfoze).

         Cea mai celebră dintre sinuciderile prin otrăvire este desigur aceea a reginei Cleopatra. După moartea lui Antonius, când toate speranţele fură spulberate şi regina era în pericol de a fi dusă în captivitate la Roma, Cleopatra se lăsă muşcată de o viperă. Fapta ei fu admirată chiar de învingător: “Curajul ei din urma fu mai mare/Ghicindu-mi gândul, calea ce alese/Fu vrednică de-o doamnă şi regină”. (Shakespeare,Antoniu si Cleopatra)

         Multe substanţe s-au dovedit toxice mult mai târziu. Încă din secolul XVIII s-a presupus că în lumea romană aveau loc intoxicaţii cronice cu plumbul din vasele de gătit, ulcioare şi alte obiecte de uz casnic. Într-adevar, plumbul, singurul metal mai ieftin, era mult folosit la acoperirea suprafeţelor interioare ale vaselor, captuşeala fiind înlocuită de îndată ce era corodată. Vasele serveau la fierberea alimentelor şi conservarea băuturilor, a căror aciditate permitea trecerea metalului în produse. De asemenea, patricienele şi curtezanele se intoxicau şi cu farduri pe bază de ceruză, compus toxic al plumbului. Astfel s-ar explica prezenţa masivă a plumbului în osemintele din epoca clasică romană, pusă în evidenţă la începutul acestui secol. Clasele mai puţin avute, în special în mediul rural, au fost puţin sau deloc afectate de acest “ucigaş tăcut al Romei”.

         Anticii cunoşteau un număr relativ restrâns de otrăvuri, aparţinând celor trei regnuri.

         Toţi medicii antichităţii erau informaţi despre proprietăţile toxice ale cantaridelor. Sângele de taur putrefiat era de asemenea o otravă foarte preţuită de atenieni. După Plutarh, însuşi Themistocles s-ar fi otrăvit astfel: “A adus deci sacrificii zeilor si, strângând pe prietenii săi şi luându-şi rămas bun, a băut sânge de taur, cum spun cei mai mulţi..”(Plutarh, Vieţi paralele). Mai multe specii de şerpi veninoşi şi, probabil, unii peşti şi crustacee toxice completau arsenalul otrăvurilor animale.

         Din cele aproximativ 700.000 de plante superioare cunoscute, se ştie astăzi că un mare număr sunt dăunătoare omului, prin mijloace multiple şi uneori ascunse, cu efect imediat sau tardiv. Există plante toxice, alergizante, teratogene, cancerigene, abortive, gusogene, carnivore. Anticii însă cunoşteau numai câteva plante otrăvitoare, cu acţiune spectaculară toxică, datorată alcaloizilor, ca principalii activi. Din timpuri imemorabile este menţionat opiul, efectul toxic fiind descris cu mult spirit de observaţie de învăţatul şi poetul Nicandru (secolul II î.e.n.) : “Acel care bea o băutură din suc de mac, cade într-un somn adânc, membrele i se răcesc, ochii devin ficşi, o transpiraţie abundentă îi inundă trupul, faţa păleşte, unghiile se învineţesc şi ochii larg deschişi prevestesc moartea”. Anticii se temeau de toxicitatea aconitului şi de aceea cutivarea lui în grădini era interzisă. Cucuta era otrava oficială – atât în metropolă, cât şi în coloniile greceşti – pentru sinucideri, voluntare sau impuse.Efectul otrăvirii cu cucută a fost magistral descris de Platon, în relatarea morţii lui Socrate. Mătrăguna servea, în băuturi judicios dozate, la producerea viziunilor stranii şi halucinaţiilor trecătoare. La mătrăguna se referea Ovidiu în versurile : “Nu daţi copilei iubite să bea vreo fiertură de ierburi/Doar vătămare aduc şi mânioase porniri” (Ovidiu, Arta iubirii). Ciupercile otrăvitoare au ocazionat multe accidente şi chiar otrăviri criminale – cel mai cunoscut fiind cazul împăratului Claudiu. Însuşi termenul generic de “fungi” provine de la “funus”(cadavru) şi “agere”( a face).

        

Din regnul mineral sunt menţionate litarga, ceruza, mercurul. Diooscoride foloseşte pentru prima dată termenul de arsenic, care de fapt era sulfură de arsen: “Luat sub formă de băutură –precizează el- cauzează dureri violente în intestine, care sunt puternic corodate, de aceea trebuie dat ca remediu orice ar putea micşora coroziunea”.

Cu tot numărul lor limitat, se ajunsese, se pare, la o adevărată în amestecul otrăvurilor pentru prepararea mixturilor utile în diverse scopuri.

Frecvenţa şi gravitatea otrăvirilor au impus găsirea unor remedii. Antidoturile –contra otrăvurile- erau apreciate mult de antici, însă, necunoscându-se proproetăţile chimice şi modul de acţiune al otrăvurilor, la alegerea lor se proceda cu totul empiric, lăsând imaginaţiei şi relei credinţe un vast câmp de combinaţie. De fapt, se atribuia antidoturilor numai facultatea de a distruge îndată otrava şi de a-i anihila îndată acţiunea, dar şi de a conferi organismului o mare putere de rezistenţă; mai mult, se credea că antidoturile pot indica prezenţa otrăvii oriunde s-ar afla în imediata apropiere a omului: alimente, băuturi, veşminte.

Aceste proprietăţi miraculoase au fost atribuite materialelor celor mai diferite: rădăcini, frunze, muguri, flori de plante; animale otrăvitoare sau care se hrănesc cu plante toxice -pentru că “printr-o otravă se poate neutraliza altă otravă”; părţi din animalele cele ami variate; pietre preţioase ca agat, smarald, perle, safir –despre smarald se credea că “goneşte otrava şi o atrage către extremităţile membrelor”. Antidoturile se luau intern, se aplicau extern sau se purtau ca amulete.

În epoca de înflorire a califatelor arabe s-a vădit o preocupare intensă pentru otrăvuri şi antidoturi. Aproape toţi medicii arabi au scris despre otrăvuri; unii se referă la “Cartea lui Shanag”, probabil o traducere după o lucrare veche indiană. În “Cartea drogurilor” cărturarul enciclopedist Al-Biruni (secolele X-XI) prezintă concepţia arabă despre aliment, medicament şi otravă: “Tot ceea ce se absoarbe –spune el în introducere-se împarte în alimenteşi otrăvuri; între cele două categorii se situează medicamentele; acestea sunt vătămătoare în comparaţie cu alimentele şi curative în comparaţie cu otrăvurile, iar acţiunea lor curativă se manifestă numai atunci când sunt utilizate de un medic priceput şi conştiincios. De aceea, între ele şi alimente există aşa numitele alimente medicamentoase, iar între ele şi otrăvuri, aşa numitele medicamente toxice”. Vestitul medic şi filozof Maimonide (secolul XII), vorbind despre şeicul Abu Merwan Ibn Zahar, spunea: “Purta totdeauna la el un sipet de argint cu teriac sau o bucată de smarald; Dumnezeu să aibă milă de el: tare se mai păzea de otrăvuri!”.

Descoperirea Americii, a capului Bunei Speranţe, a căii maritime spre Indiile Orientale, înconjurarea globului au impulsionat călătoriile spre aceste noi ţinuturi, ca şi spre Orientul apropiat şi mijlociu. În urma conchistadorilor, alături de înalţi funcţionari şi misionari, porneau şi naturalişti, medici, chirurgi, a căror contribuţie la studierea florei şi faunei exotice a fost remarcabilă.Arsenalul otrăvurilor s-a îmbogăţit cu plantele indigene cunoscute de milenii de către băştinşi şi ale căror efecte au produs uimirea în rândul “oamenilor albi”.

Sageţile otrăvite cu curara aduceau “moartea zburătoare”: cel rănit îşi păstra luciditatea, dar treptat muşchii deveneau rigizi şi moartea survenea curând prin paralizie respiratorie. Misionarul Bernardino de Sahagun  descrie în “Historiageneral de las cosas de Nueva Espana” efectele obţinute prin ingerarea plantei peyotl: “(Se produc) viziuni înspăimântătoare sau hilariante; beţia durează câteva zile, apoi dispare”. Dar băştinaşii erau convinşi că prin masticarea rădăcinii plantei dobândesc darul de a prezice atacurile duşmanului sau soarta viitoare, sau de a descoperi locurile unde se află ascunse obiectele furate sau pierdute. În “Historia de las Indias de Nueva Espana”, misionarul Diego Duran  relatează că după consumarea unor ciuperci crude “acestea îi făcură (pe băştinaşi) să-şi piardă mintea şi-i aduse într-o stare de beţie cumplită, ca şi cum ar fi băut mult vin; erau atât de beţi şi de ieşiţi din minţi, încât mulţi s-au sinucis”. Este descrierea sumară a ciupercilor halucinogene conţinând substanţe psihodisleptice. Pe înaltele podişuri ale Anzilor peruvieni şi bolivieni, băştinaşii cultivau arbustul de coca. Mestecând îndelung frunzele acestuia, ei se simţeau la început învioraţi şi înveseliţi, apoi cădeau într-o stare de torpoare, când nu mai resimţeau senzaţia de foame, sete, oboseală. Guvernământul încercase zadarnic să interzică obiceiul “cocadei”, arătând că “această plantă nu este decât idolatrie, opera diavolului, ea nu dă putere decât în aparenţă, prin voinţa necuratului, ea nu posedă nici o virtute binefăcătoare ci, din contra, costă viaţa unor indieni, care în cel mai fericit caz, scapă cu sănătatea ruinată”. Stare de excitaţie periculoasă produsă de cânepa indiană fusese descrisă de abatele Arnold din Lubeck în secolul XII: “Cânepa le producea o stare de extaz, de nebunie sau de beţie; apoi veneau vrăjitorii care îi făceau să vadă privelişti fantastice, promiţându-le că acestea vor fi veşnice dacă vor executa ordinele date, cu pumnalele ce li se înmânau”. De la numele sectei fanatice “mâncătorii ierbii (haşişului)” –în limba arabă “haşsasin”- care a activat în secolele XI-XIII, a derivat şi cuvântul “asasin”. Încă din prima călătorie a lui Cristofor Columb, mateloţii au povestit că au văzut indigeni purtând în mână un cărbune aprins, focul fiind înteţit cu ajutorul unor ierburi mirositoare, uscate, înfăşurate într-o frunză mare, de asemenea uscată. Acel obiect numit de băştinaşi “tabacco”, era aprins la un capăt iar oamenii aspirau la celălalt capăt, înghiţind fumul, care le provoca o stare de beţie, dar îi împiedica să resimtă oboseala. Prin navigatori, tutunul a fost adus în Spania şi Portugalia, şi în curând s-a încetăţenit în toate ţările, producând efectele dăunătoare binecunoscute şi astăzi.

La începutul secolului XIX, odată cu progresul chimiei şi a ştiinţelor naturii, toxicologia –ştiinţa otrăvurilor- începe să se profileze ca o disciplină independentă şi cu caracter ştiinţific. La dezvoltarea ei au contribuit câteva cazuri de otrăviri rămase celebre, când au apărut ca experţi oameni de ştiinţă valoroşi, ca Orfila, Stas, Tardieu, Stevenson, Willhaus, Willcox etc. Cu toate acestea, lipsa unor metode analitice precise a permis atunci comiterea câtorva erori judiciare regretabile (cazul Boursier). De asemenea, sensibilitatea mare a unor reacţii, insuficient controlate, a condus la erori de expertiză (cazul Lafarge). Odată cu apariţia posibilităţii recunoaşterii toxicilor, otrăvirile încep să fie executate de persoane instruite, capabile să-şi ia precauţiile necesare, iar otrăvurile folosite devin mai variate. Decenii de-a rândul se otrăvise cu arsenic; acum se introduc alcaloizii şi unele medicamente (digitalina, insulina). Discuţiile dintre experţi şi apărători, deşi zdruncină încrederea publicului în noua ştiinţă a toxicologiei, ajută la progresul ei, prin studii mai atente, necesare rezolvării disputei. Pledoariile înflăcărate ale avocaţilor şi procurorilor atrag publicul, împărţindu-l adesea în două tabere: pro şi contra acuzatului.

În a doua jumătate a secolului XX s-au comis otrăviri criminale prin mijloace neutilizate până atunci: derivaţi barbiturici, pesticide şi chiar substanţe radioactive. Pe măsura înmulţirii şi diversificării posibilităţilor de atentare la viaţa umană, mijloacele de detectare s-au perfecţionat enorm, încât toxicul poate fi pus astăzi în evidenţă chiar în cantităţi infime şi în amestecuri variate. Soarta acuzatului –deci posibilitatea ca o crimă să rămână nepedepsită sau, dimpotrivă, să se comită o eroare judiciară- nu mai depinde de talentul oratoric al apărătorului sau al acuzatului şi nici de impresia generală făcută asupra juriului, ci de date obiective, toxicologice, bazate pe aparatura de cea mai mare precizie. Şi în acest domeniu a devenit clar că “Nu există crimă perfectă”; ca urmare, frecvenţa otrăvirilor continuă să scadă, iar “arta” de a otăvi, de mult timp în declin, nu va mai fi socotită o “artă care dispare”, ci o “artă dispărută”.

 

Grasimile

 Grasimile sunt substante organice produse atat in renul animal il stocheaza in tesutul subcutan, in epiploon sau in jurul oranelor interne iar plantele il acumuleaza in jurul elementelor  reproducatoare.Din cele mai vechi timpuri grasimile si-au gasit diferite intrebuintari in alimentatie, medicina, industrie.

 

Sinteza naturala a grasimilor

 

In plante, grasimea ia nastere prin transformarea glucidelor, sub influenta enzimelor. S-a constatat ca prin maturizare, plantele saracesc in amidon si zaharuri, imbogatindu-si continutul in ulei.

            Glucidele sunt sintetizate prim asimilatie clorofiliana in frunze, dupa urmatorul mecanism:

 

CO2+H2O à O2+HCHO

Aldehida formica

 

Oxigenul se degaja, iar aldehida formica se condenseaza, formand glucoza

 

6HCHOà C6H12O6

glucoza

 

care formeaza produsi superiori, bioze, trioze, polioze (zaharuri si amidon)

 

Principalele mecanisne chimice din plante care conduc  la formarea grasimilor pornind de la glucide sunt:

 

R-CHOH-CHOH-R’ à R-CO-CH2-R’ àR-CHOH-CH2-R’ àR-CH=CH-R’ àR-CH2-CH2-R’

            Polioza                      cetona                   alcool superior     produs nesaturat                produs saturat

 

Aceste reactii succesive de deshidratare-hidrogenare au loc in tot lantul moleculei de polioza. La unul din capetele lantului are loc o oxidare cu formarea unui radical acid (-COOH) asa incat in final din polioza initiala cu formula:

 

R-CHOH-CHOH-R’

 

 in care

 

R=CH2-CHOH-CHOH- etc

R’=-CHO

 

se obtine un compus cu formula generala :

 

CH3-(CH2)n-COOH

 

, adica acid

 

            Se obtin prin acest mecanism, acizi grasi saturati, care contin in moleculele lor un numar de atomi de carbon multiplu de 6.

Formarea acizilor grasi nesaturati are loc cand zaharurile se degradeaza formand un compus numit metilglioxal (CH3-CO-CHO) care se condenseaza cu el insusi formand o poli-oxicetona-aldehida saturata, care prin hidrogenarii si deshidratari succesive se transforma intr-o aldehida superioara nesaturata. Aceasta la randul ei este oxidata la gruparea –CHO (aldehidica)  transformandu-se in acidul gras nesaturat .

corespunzator 

Glicerina se formeaza in plante prin reactii asemanatoare cu formarea acizilor grasi. Printr-o reactie de esterificare, acizii grasi se combina cu glicerina dand nastere grasimilor”

 

 

CH2OH        HOOC-R                         CH2-OOC-R

!                                                             !

CHOH    +    HOOC-R1       à           CH-OOC-R1+3H2O

!                                                             !

CH2OH         HOOC-R2                      CH2-OOC-R2

                                                                              Triclicerida

 

In plante materia grasa se concentreaza numai in anumite parti cum sunt semintele, fructele, samburii, jucand rolul unei substante de rezerva, pe care planta o utilizeaza in timpul dezvoltarii ei, drept sursa de energie.Grasimile prezinta avantajul ca  puterea lor calorica este foarte ridicata si sunt lipsite de apa de cristalizare.

            Cele mai multe plante naturale au seminte oleaginoase. La cele de cultura predomina cele cu seminte amidonoase. Acumulari de grasimi de rezerva se produc si in tulpinile unor copaci. La germinatie, rezervele de grasimi sunt practic complet epuizate. Se produce o hidroliza a grasimilor la acizi grasi si glicerina, sub actiunea lipazelor vegetale prezente in toate semintele si in alte organe ale plantei.

 

 

Seminte

Specia vegetala

Grasimi

Glucide

 

Tabel 1. Continutul de substanta de rezerva in semintele oleaginoase si amidonoase

 

Energia chimica a grasimilor este eliberata prin oxidarea produsilor de hidroliza: acizi grasi si glicerina. Grasimile si acizi grasi fiind greu translocabile in organismele vegatale , rezerva lor de energie se poate valorifica direct numai in organul de depozitare.

 

Grasimile din regnul animal

 

In organismul animal, sintetizarea grasimilor propriise face, fie in urma tranformarii altor componente ale alimentelor. Formarea grsimilor din glucide si proteine este legata de ciclul lui Krebs

            De remarcat este importanta pentru aceste transformariia unor substante care ocupa un loc central: acidul piruvic, acetilcoenzima A si subsatntele care constitue unele etape ale ciclului Krebs, precum si coenzimele procesului redox, care de asemenea au rolul  unor substante active. Acesti metaboliti, care sunt comuni in metabolismul mai multor clase de substante, formeaza pentru organism asa-numitul “fond metabolic comun”.

            Grasimile din tesuturile animale contin in structurile lor acizi grasi cu un numar pereche de atomi de carbon cuprins intre 4 si 24. Posibilitatile organismului de a sintetiza acesti acizi, sunt foare diferite de la tesut la tesut si de specie la specie. Comun penrtu toate speciile si toate tesuturile este faptul aratat mai sus, ca biosinteza porneste de la aceiasi substanta simpla care este acetilul coenzima A denumit acid acetic activat si care    poate provenii din glucide, din aminoacizi, din alcool etilic si din acizi grasi. Dupa felul cum este folosit acetilul conezima A se poate realiza sinteza de acizi grasi, deci grasimi sau producere de energie prin oxidare  pana la CO2 si H2O in ciclul citric.

            Trecerea spre o cale  sau alta depinde de starea generala a organismului si de factorii de mentinere a homeostazei generale. Intr-un regim normal , acetil coenzima A pentru  sinteza  de acizi grasi provine 30% din glucide.

            Dupa sintetizarea acizilor grasi, pentru formarea lipidelor propriu-zise, acestia rebuie sa se esterificecu glicerina, obtinuta in ciclul Krebs din glucide.Procesul de esterificare are loc dupa o prealabila fosforilare a glicerinei.

            Cea mai mare parte din grasimea animalelor se gaseste sub forma se tesuturi adipoase subcutante, tesuturi adipoase asezate pe membranele  peritoneale care sustin stomacul si intestinele si grasimea depusa la suprafata organelor interne.Aceasta sursa o constituie principala sursa de lipide pentru organism, functionand in acelasi timp ca termoregulator.In functie de  starea de ingrasare a animalului in carne se gaseste asa numita “grasime de marmorare” dintre muschi, si cea de perselare in interiorul muschiului. O cantitate mica de grasime se gaseste chiar in interiorul fibrei.

            Grasimile crude den diferite parti ale corpului difera in ceea ce priveste consistenta, culoarea, compozitia chimica. In general grasimile de acoperire au un punct  de topire mai scazut, dacat grasimea acumulata in interiorul organismului.La animalele din zone calde grasimea are consistenta mai tare dacat la cele dintr-un climat temperat – rece. Grasimea de bovine este culoare galbena, determinata de pigmentii carotenoici . Intensitatea culorii depinde de continutul de caroten. Pana la 1mg caroten /kg  grasimea este alb-galbuie, intre 2-3 mg caroten/kg  este galbena iar peste 5 mg caroten /kg este galben intens. Femelele au grasimea mai intens colorata decat masculii.

            Efect hotarator in compozitia grasimii il are hrana.Cand hrana are putina grasime se formeaza grasime prin sinteza din glucide  si proteine si in consecinta bogata in acizi grasi saturati si monosaturati. Aceasta deoarece organismul animal este in stare sa sa sintetizeze din glucide si proteine numai acizi grasi   saturati si monosaturati ceilalti acizi grasi polinesaturati putand fi sintetizati nami daca alimentele ingerate contin acizi grasi cel putin dinesaturati.

Bibliografie

Grasimile, aliment si materie prima pentru industrie, Ionescu Boeru , Ed Tehnica Bucuresti