Книга по химии для домашнего чтения

Степин Борис Дмитриевич

Наилучшим бактерицидным действием обладают активированные угли, на поверхности которых выделялось серебро путем восстановления катионов серебра Ag⁺ при помощи растворов формальдегида HCHO (см. 6.55) или тартрата калия-натрия KNa(C₄H₄O₆)•4Н₂O:

2AgNO₃ + HCHO + H₂O = 2AgV + HCOOH + 2HNO₃.

Выделившиеся мельчайшие частицы серебра закреплялись на поверхности угля, а в растворе оставались муравьиная HCOOH (см. 3.31) и азотная кислоты.

«Свинцовая

вода», или, иначе, свинцовая примочка, — это 2%-й водный раствор основного ацетата свинца Pb(OH)(CH₃COO), наиболее распространенное средство первой помощи при ушибах. Поскольку такой раствор обладает высокой теплоемкостью, он оказывает охлаждающее действие и предотвращает образование кровоподтеков при ушибах. Надо только помнить, что все соединения свинца токсичны, и применять свинцовую примочку не следует, если на коже образовались ссадины и порезы.

7.25. ОЧЕНЬ ЧИСТЫЙ ПЛЯЖ. ВОЗМОЖНО ЛИ ЭТО?

Представьте себе разгар летнего сезона у моря. На пляже множество отдыхающих. Как обезвредить песок от возможного заражения грибком и другими болезнетворными микроорганизмами, не применяя для этого никаких посторонних реагентов?

На первый взгляд задача кажется неразрешимой. Однако вспомним, что есть еще морская вода! Морская вода — раствор многих солей, в том числе хлоридов и бромидов натрия и кальция. Если морскую воду некоторое время подвергать электролизу, то в ней начнут накапливаться оксохлорат ClO^– и оксобромат BrO^– анионы, которые обладают бактерицидным действием. Например, появление анионов ClO^– вызвано реакцией, протекающей около анода:

Cl^– + H₂O — 2е^– = ClO^– + 2Н⁺.

Теперь обработанную морскую воду можно использовать для опрыскивания пляжного песка. Необычное дезинфицирующее средство быстро разлагается под действием солнечного света с выделением кислорода O₂:

2ClO^– =^h= O₂^ + 2Сl^– ; 2BrO^– =^h= O₂^ + 2Br^– .

В песке не остается никаких вредных веществ, а число бактерий в каждом грамме песка снижается более чем в семь раз! Вот и решение проблемы.

7.26. КИСЛОТНОСТЬ КРОВИ

Знаете ли вы, что кровь здорового человека имеет значение водородного показателя pH 7,3–7,4?

Водородный показатель (символ pH) — это отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации (моль/л) ионов оксония H₃O⁺ , т. е. протонов H⁺ , связанных с молекулами воды: pH = -lg[H₃O⁺].

Если значение pH крови равно 7,2, то это означает, что в организме произошли серьезные нарушения нормальной жизнедеятельности.

Если pH 7,1, то появились необратимые изменения, грозящие смертью. Такие значение pH и даже ниже имеет жидкость клеток, пораженных раком. А вот желудочный сок, содержащий хлороводородную кислоту HO, имеет pH 0,9–1,6.

7.27. НУЖЕН ЛИ КАЛЬЦИЙ ЧЕЛОВЕКУ?

Кальций принимает активное участие в построении костного скелета и в обмене веществ. Суточная потребность

взрослого человека в кальции Ca составляет около 1 г и зависит от рода пищи. Особенно много кальция поступает в наш организм при молочной диете. Если в пище содержится мало кальция, то может наступить размягчение костного скелета. Кости легко искривляются или ломаются.

Кальций, содержащийся в крови в виде аквакатионов [Ca(H₂O)₆]²⁺, способствует регулированию работы сердца. Эти ионы являются возбудителями сердечной деятельности. Ионы калия K⁺, наоборот, вызывают ослабление работы сердца вплоть до его остановки. Совместное присутствие ионов калия и кальция в кровяной жидкости поддерживает нормальную сердечную деятельность. Кальций выполняет в живом организме важнейшую защитную функцию. Кровь, лишенная этих ионов, не свертывается на воздухе, и малейшая царапина грозит человеку смертью вследствие истечения кровью. Интересно отметить, что соотношение солей в кровяной сыворотке близко к их соотношению в морской воде, той среде, в которой, как полагают, зародилась жизнь.

7.28. ФАУНА И ФЛОРА — «КОПИЛКИ» ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Химические элементы не распределяются равномерно в животном и растительном мире. Так, золото Au скапливается в телах высших животных, например в мозге теленка содержится до 0,001% золота («золотой теленок»?), а в организме женщин золота в среднем в пять-шесть раз больше, чем у мужчин. В чем тут дело, пока неизвестно. В некоторых грибах находят до 0,05% серебра Ag («серебряный гриб»!). В золе отдельных видов ракушек обнаружили до 12% цинка Zn. Сравнительно много цинка в подорожнике и фиалках. Было установлено, что к моменту нереста рыб цинк из тканей тела рыб-самцов переходит в их молоки. Некоторые морские организмы аккумулируют стронций Sr из окружающей воды. Известны радиолярии, скелет которых целиком состоит из сульфата стронция SrSO₄. Мухоморы накапливают в своих клетках ванадий, а рыжие муравьи — до 0,05% марганца Mn.

Даже в человеческом организме химические элементы предпочитают одни его части другим: калий K и медь Cu концентрируются в сердце, олово Sn-в языке, цинк — в зубах и половых железах, мышьяк As — в волосах и ногтях, железо Fe — в гемоглобине крови.

C развитием промышленности из недр Земли и ее вод извлекаются и переносятся в биосферу все возрастающие количества различных химических соединений, состоящих из тех или иных химических элементов. Суммарный поток химических элементов, проходящих через биосферу, достигает 5•10⁸ т/год. Для благополучного существования биологических объектов необходимо, чтобы концентрация некоторых химических элементов в продуктах питания изменялась только в очень узких пределах (например, 10^{– 6}–10^{– 4}%). Это касается прежде всего свинца Pb, меди Cu, бора В, иода I, ванадия V, никеля Ni и ртути Hg. За этими пределами, как в случае превышения, так и при занижении содержания данных химических элементов, наблюдаются функциональные расстройства организма, различные заболевания, появление уродов в потомстве и даже гибель целых видов флоры и фауны.

7.29. ВРЕДЕН ЛИ ФТОР?

Газообразный фтор F₂ — газ, смертельный для человека (см. 1.45). Влияние же фтора, существующего в виде фторидных анионов F^– , на животный и растительный мир хорошо известно: в малых количествах он полезен, в больших вызывает серьезные нарушения жизнедеятельности. В организм человека и животных фторидные ионы попадают с питьевой водой. Если фторидных ионов в воде меньше 0,5 мг/л, то зубы, например, подвержены кариесу, а при содержании F^– более 1,2 мг/л наблюдается уже болезнь зубов, так называемый флюороз, и происходит нарушение в организме фосфорно-кальциевого обмена.