Chemia w życiu człowieka
Chemia-główne zastosowania
Chemia zajmuje się oprócz badania substancji występujących na Ziemi i we Wszechświecie również wykorzystywaniem produktów pochodzenia naturalnego i otrzymywaniem substancji syntetycznych. Gotowanie, fermentacja, produkcja szkła, metalurgia są to wszystko procesy chemiczne znane od zarania cywilizacji. Produktem współczesnej technologii chemicznej są tworzywa wynylowe, teflon, ciekłe kryształy, półprzewodniki i nadprzewodniki. XX wiek przyniósł wielki postęp w zrozumieniu zdumiewającej i złożonej chemii organizmów żywych, a ogromne nadzieje niesie ze sobą możliwość wyjaśnienia na poziomie molekularnym ich funkcjonowania i przyczyn powstawania chorób. Współczesna chemia wspomagana coraz bardziej wyrafinowaną aparaturą, zajmuje się badaniami substancji tak małych, jak pojedyncze atomy i tak dużych i złożonych jak DNA, zbudowany z milionów atomów. Można nawet planować otrzymywanie nowych substancji mających wymagane właściwości, a następnie je syntetyzować. Niezwykłe jest tempo w jakim rozwija się wiedza chemiczna: do chwili obecnej zbadano i wytworzono ponad 8 mln różnych substancji chemicznych zarówno naturalnych, jak i syntetycznych. Jeszcze w 1965 liczba ta była mniejsza niż 500 tys.
Intelektualne chemii są blisko związane z potrzebami przemysłu chemicznego. W połowie XIX wieku niemiecki chemik Justus von Liebig stwierdził, że bogactwo narodu może być mierzone ilością produkowanego przez niego kwasu siarkowego. Kwas ten, niezbędny dla wielu procesów przemysłowych, jest do dnia dzisiejszego najważniejszym produktem chemicznym krajów uprzemysłowionych. Tak wiec, jak zauważył Liebig, kraj, który wytwarza duże ilości kwasu siarkowego jest państwem z silnie rozwiniętym przemysłem chemicznym i całą gospodarką. Istotnie, wytwarzaniem, dystrybucją i wykorzystywaniem szerokiej gamy produktów chemicznych zajmują się głównie kraje wysoko rozwinięte. Można powiedzieć, że ,,epoka żelaza? została zastąpiona przez ,,epokę polimerów??; w niektórych krajach całkowita produkcja polimerów przewyższa produkcję żelaza.
Metale powszechnego użytku
Glin
Aluminium, czyli glin, jest po tlenie i krzemie najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem w górnych warstwach skorupy ziemskiej.
Czysty glin jest bardzo lekkim i miękkim metalem, dobrze przewodzącym prąd elektryczny. Świeżo wytworzony glin odznacza się dużą reaktywnością i reaguje z tlenem, wodą, kwasami i zasadami. Jednak pozostawiony na powietrzu szybko pokrywa się cienką warstwą tlenku glinu, która chroni go przed dalszymi reakcjami. Tlenek glinu jest jednym z najtrwalszych tlenków, dlatego już jego cienka zwarta warstwa doskonale izoluje metal od wpływu czynników zewnętrznych.
Trudności w otrzymywaniu metalicznego glinu powodowały, że w XIX wieku jego cena była niewiele niższa od ceny złota i na posiadanie przedmiotów wykonanych z glinu i jego stopów mogli sobie pozwolić jedynie najbogatsi. Obecnie naczynia aluminiowe, folia aluminiowa czy przewody elektryczne z aluminium są bardzo tanie i znajdują się chyba w każdym mieszkaniu.
Czysty glin jest metalem bardzo miękkim, co znacznie ograniczyło jego zastosowanie. Dopiero opracowanie stopów zawierających dodatki takich pierwiastków, jak miedź, magnez, krzem czy mangan wielokrotnie podniosło wytrzymałość mechaniczną wyrobów z glinu.
Najbardziej znanym stopem aluminiowym jest duraluminium, zawierające około 2% miedzi, 2% magnezu oraz domieszki krzemu i manganu. Z duraluminium wykonuje się ramy okienne, meble, a także elementy konstrukcji metalowych, np. wiat na przystankach autobusowych.
Duże zastosowanie w wielu dziedzinach mają też związki glinu. Wykorzystuje się je m.in. w medycynie np. używany przy stłuczeniach Altacet zawiera sole glinu. Związki glinu dodaje się też do pudru kosmetycznego.
Obecnie prawie wyłącznym surowcem do otrzymywania aluminium jest boksyt, czyli ruda zawierająca uwodniony tlenek glinu. Trudności z pozyskiwaniem czystego glinu polegały na tym, że jego tlenek jest bardzo trwały i nie reaguje z aktywnymi metalami, a jednocześnie topi się w bardzo wysokiej temperaturze. Dopiero zastosowanie dodatku w postaci kriolitu obniżyło temperaturę topnienia z ponad 2000C do około 1000C.
Czysty kriolit wyglądem przypomina lód (jego nazwa zapożyczona z łaciny w wolnym tłumaczeniu znaczy ,,lodowy kamień??). Jest to sól, która dodana w niewielkich ilościach do tlenku glinu powoduje znaczne obniżenie temperatury topnienia całej mieszaniny.
Obecnie glin otrzymuje się elektronicznie, na drodze elektrolizy stopionego tlenku glinu. Metoda ta polega na tym, że rozdrobniony tlenek glinu wymieszany z kriolitem umieszcza się w żelaznych naczyniach i ogrzewa się do temperatury około 1000?C, w której następuje stopienie się mieszaniny, ogrzany tlenek glinu ulega dysocjacji termicznej na jony tlenkowe i jony glinu:
Al. O ? 2Al? 3O?
Żelazne naczynie spełnia rolę katody. Jony glinu przemieszczają się w stronę ścianek naczynia, na których następuje redukcja jonów Al? do metalicznego glinu:
Katoda: Al? 3e ? Al
Stopiony glin osadza się na dnie naczynia, natomiast jony tlenkowe ulegają procesowi utlenienia na wsuniętych od góry anodach grafitowych:
Anoda: 2O? ? O 4e
Sumarycznie równanie reakcji elektrolizy można zapisać następująco:
2Al O ? 4Al 3O
Procesem ubocznym tej elektrolizy jest reakcja materiału anody z wydzielającym się tlenem. Tlen reaguje z węglem, tworząc mieszaninę CO i CO . Tak więc gazowymi produktami elektrolizy jest mieszanina tlenu i tlenku węgla, przy czym tlenu jest zdecydowanie najmniej. Z powodu tworzenia się tlenków węgla elektrody węglowe trzeba regularnie wymieniać.
Miedź
Miedź jest metalem półszlachetnym. W przyrodzie występuje w rudach miedzi i, dużo rzadziej, w stanie rodzimym, tzn. w postaci czystego pierwiastka, podobnie jak złoto czy siarka. Rudy miedzi zawierają najczęściej siarczek miedzi(I) chociaż zdarzają się też związki o bardziej złożonej strukturze, np. chalkopiryt. Minerałami zawierającymi miedź są także malachit oraz turkus; oba po wypolerowaniu wykorzystuje się w jubilerstwie.
Miedź znano już w starożytności, przede wszystkim dlatego, że występowała w stanie rodzimym i mogła być obrabiana bez uprzedniego wydzielenia z rudy. Ponadto, jeśli nawet pozyskiwano ją z rud, to dość łatwo można ją było wydzielić. Dzięki temu miedź i jej stopy stanowiły główny metal użytkowy aż do późnego średniowiecza, wielką popularnością cieszył się zwłaszcza brąz. Obecnie pod względem produkcji i zastosowania miedź ustępuje tylko żelazu i aluminium. Tak duże zapotrzebowanie na miedź wynika głównie z powodu jej bardzo dobrego przewodnictwa ciepła i elektryczności.
Aby otrzymać miedź, ogrzewa się rozdrobniony kruszec zawierający najczęściej siarczek miedzi(I) przy dobrym dostępie powietrza:
2Cu S 3O ? 2Cu O 2SO ?
Powyższy proces przerywa się po pewnym czasie i mieszaninę powstałego tlenku miedzi(I) i siarczku praży się dalej już bez dostępu powietrza. Zachodzi wtedy proces redukcji tlenku miedzi(I) i siarczku miedzi(I) do metalicznej miedzi:
2Cu O Cu S ? 6Cu SO ?
Otrzymana w ten sposób surowa miedź zawiera około 1% zanieczyszczeń i nie nadaje się do celów elektrotechnicznych, gdyż nawet niewielkie domieszki innych metali znacznie obniżają jej przewodnictwo. Dlatego surową miedź poddaje się dalszemu oczyszczeniu. Najlepszą metodą oczyszczania miedzi jest metoda elektrolityczna. W dużych wannach wypełnionych roztworem siarczanu(IV) miedzi(II) umieszcza się bloki zanieczyszczonej miedzi i cienkie blachy miedzi elektrolitycznie oczyszczonej.
Miedź jest składnikiem wielu stopów, oprócz brązu do najbardziej znanych należy mosiądz. Brąz, jako stop zawierający miedź i cynę zmieszane w różnych proporcjach, występuje w licznych odmianach. Brązy odznaczają się dużą twardością, do tej pory używa się ich do odlewania dzwonów, pomników i rzeźb. Zawierające miedź i cynk mosiądze maja zazwyczaj złocistą barwę i są stosowane do wyrobu części maszyn, armatury oraz przedmiotów ozdobnych.
Dla organizmów ludzkich i zwierzęcych miedź jest pierwiastkiem śladowym niezbędnym do życia, ponieważ w skład niektórych kompleksów białkowych odpowiedzialnych za procesy utleniania wchodzą jony miedzi. Dlatego bardzo ważne jest dostarczanie organizmowi niewielkich ilości miedzi wraz z pożywieniem. Najwięcej jonów miedzi znajduje się w takich produktach spożywczych, jak orzech, wątroba, skorupiaki. Jony miedzi(II) działają też bakteriobójczo i grzybobójczo. Już w starożytności wiedziano, że owrzodzenia najlepiej goją się w pobliżu kopalni rud miedzi. Niestety, większe ilości miedzi są szkodliwe, uszkadzają, bowiem wątrobę, w której się gromadzą.
Żelazo
Żelazo znane w starożytności było w [porównaniu z później produkowaną stalą bardzo miękkie, (choć twardsze od miedzi). Dużą twardość stali zapewniają, bowiem domieszki węgle, które można wprowadzić dopiero po ogrzaniu stępionego żelaza do odpowiednio wysokiej temperatury. Takie żelazo zawierające około 1% daje się hartować, dzięki temu uzyskuje większą twardość. Dopiero około VIw.P.n.e. Nauczono się wytwarzać stal na tyle twardą, że zaczęła wypierać brąz. Długie wieki jednak tajemnicą niektórych hutników była metoda otrzymywania twardej, (czyli dostatecznie nawęglonej) stali. Z wysokiej jakości słynęły np. stale damasceńskie, wyrabiane na terenach obecnej Syrii.
Największe znaczenie przemysłowe mają tzw. rudy tlenkowe, czyli magnety Fe O , hematyt Fe O i limonit, czyli Fe O ? xH O. Wiemy też, że żelazo stanowi główny składnik metalicznego jądra Ziemi.
Żelazo pierwiastkowe jest dość ciężkim metalem, niezbyt twardym i występującym w trzech odmianach alotropowych, powstających w zależności od sposobu otrzymywania. Jedną z cech charakterystycznych tego metalu są jego właściwości magnetyczne czyli wrażliwość na działanie pola magnetycznego. W niższych temperaturach żelazo tworzy odmianę alotropową będącą ferromagnetykiem-, czyli kryształem zbudowanym z maleńkich domen magnetycznych. Domeny magnetyczne są to bardzo małe obszary wykazujące określone namagnesowanie, w krysztale ułożone najczęściej w sposób chaotyczny. Jeśli przedmiot żelazny umieścimy w silnym zewnętrznym polu magnetycznym, nastąpi uporządkowanie położenia domen i przedmiot taki stanie się magnesem. Ferromagnetyki znajdują olbrzymie zastosowanie praktyczne np. w technice radiowej i mikrofalowej, elektroakustyce czy komputerach.
Jony żelaza wchodzą w skład hemoglobiny. Dzienne zapotrzebowanie człowieka na żelazo wynosi około 20 miligramów. Najwięcej tego pierwiastka spożywamy w mięsie, owocach i warzywach. Jony żelaza są niezbędne podczas procesów fotosyntezy.
Nie istnieje chyba żaden pierwiastek o tak wielkim zastosowaniu jak żelazo. Żeliwo, czyli żelazo z dużą domieszką węgla służy do wyrobu tanich odlewów, będących korpusami maszyn; w naszych domach często są żeliwne wanny czy kaloryfery. Stal, czyli żelazo zawierające ściśle określoną ilość węgla oraz domieszki innych uszlachetniających metali, jest stosowana zarówno do produkcji maszyn przemysłowych, jak i przedmiotów codziennego użytku. Wykorzystuje się ją m.in. do wyrobu konstrukcji mostów, kadłubów statków, dźwigów, masztów, szyn kolejowych, gwoździ, igieł i odrodzeń.
Srebro i rtęć
Srebro występuje w złożach głównie w postaci siarczku srebra AgS, zwanego argentytem, choć można też spotkać srebro rodzime, czyli kruszec srebrny. Pewne ilości srebra towarzyszą również złożom takich metali, jak ołów, cynk i miedź. Przez stulecia wytwarzano ze srebra monety i biżuterię oraz przedmioty użytkowe, gdyż jest ono metalem o ładnym połysku, topiącym się w stosunkowo niskiej temperaturze (poniżej 1000C), a przy tym nie ulega korozji. Srebro należy do metali wyjątkowo ciągliwych, można z niego uzyskać tak cienkie druciki, że jego kilometrowy drucik waży tylko 0,5 g.
Srebro podobnie jak złoto, dość dobrze rozpuszcza się w rtęci, tworząc ciekły amalgamat srebra, czyli roztwór srebra w rtęci. Amalgamat srebra jest materiałem stosowanym na przestrzeni dziesięcioleci przez stomatologów do wypełniania ubytków w zębach. Dużym odbiorcą srebra jest przemysł elektromechaniczny, bowiem metal ten należy do dobrych przewodników ciepła i elektryczności. Ponieważ srebro jest wyjątkowo błyszczące, stosuje się je w lustrach jako warstwę odbijającą światło. W fotografii do tej pory używa się halogenków srebra, gdyż są to związki rozkładające się łatwo pod wpływem światła z wydzieleniem srebra.
Najważniejszą rudą rtęci jest cynober HgS, minerał o bardzo ładnej czerwonej barwie. W kopalniach cynobru można między bryłami rudy znaleźć krople rtęci, toteż metal ten znany był już w starożytności.
Pary rtęci podczas ochładzania ulegają kondensacji, tworząc srebrzystobiałą, lśniącą ciecz. Jest to dość prosta metoda otrzymywania rtęci, jednak bardzo niebezpieczna dla zdrowia gdyż pary rtęci, podobnie jak związki rtęci, są toksyczne. Z tego powodu należy podczas pracy z metaliczną rtęcią zapobiegać jej rozpryskiwaniu się w pomieszczeniach. Jeśli zdarzy się rozbić np. termometr, trzeba bardzo dokładnie usunąć kropelki rtęci, tak, aby pozostawione w szparach nie parowały i nie zatruwały powietrza. Zebrane kropelki rtęci można posypać np. pyłem cynkowym, który z rtęcią tworzy amalgamat. Rtęć rozpuszcza, bowiem wiele metali, tworząc stopy, które zależnie od składu są ciałami stałymi lub ciekłymi. Mieszaninę rtęci i metalu nazywamy amalgamatami. Najbardziej znany jest amalgamat srebra. Należy jednak pamiętać, że nie wszystkie metale rozpuszczają się w rtęci, nie rozpuszcza się w niej np. żelazo.
Rtęć, podobnie jak srebro nie wypiera wodoru z kwasów reagując tylko z kwasami utleniającymi, takimi jak kwas azotowy(V), z wydzieleniem tlenków azotu.
Ponieważ rtęć jest cieczą, przez długi czas nie była uważana za metal, co najwyżej traktowano ją jako półmetal lub gorszy gatunek srebra. Wyjątkowa duża gęstość rtęci powoduje, że nawet bardzo ciężkie przedmioty utrzymują się na jej powierzchni. Znane są opowieści o średniowiecznych kalifach, którzy podejmowali gości nad sadzawkami napełnionymi rtęcią, do których podczas pokazów wrzucano wielkie i ciężkie głazy czy też spacerowano po rozłożonych na powierzchni sadzawki dywanach.
Rtęć wykorzystywana jest do napełniania termometrów i barometrów. Stanowi element ogniwa, Westona, które stosuje się w analityce chemicznej jako wyjątkowo stabilne źródło napięcia, wchodzi też, (chociaż coraz rzadziej z powody toksyczności) w skład baterii używanych, na co dzień. Na skalę przemysłową wykorzystuje się rtęć jako elektrodę podczas otrzymywania wodorotlenku sodu metodą elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu.
Substancje dodawane do żywości
Zazwyczaj nie zastanawiamy się, co naprawdę zjedliśmy podczas posiłku, który miał być pożywny i zdrowy. Tymczasem sezonowe do tej pory owoce i warzywa są dostępne przez cały rok, przetwory kupowane w sklepach mają niebotycznie długie terminy przydatności do spożycia i intensywną barwę oraz wspaniały aromat, a ryż,,błyskawiczny? gotuje się w ciągu paru minut. Informacje podane na opakowaniu zawierają takie sformułowania, jak: aromat identyczny z naturalnym, substancje zagęszczające, antyutleniacz E 300, konserwowany chemicznie E 211, substancja zakwaszająca, substancja żelująca itp.
Nasi przodkowie chcąc przedłużyć przydatność do spożycia mięsa czy ryb, wędzili je, suszyli lub mocno solili. Nasze babcie smażąc konfitury, przygotowywały nie tylko smaczny deser, ale i produkt, dający się długo przechowywać. Pierwszymi naturalnymi środkami chroniącymi żywność przed zepsuciem były sól i cukier, nieco później odkryto konserwujące właściwości octu. Obecnie lista środków konserwujących jest znacznie dłuższa.
Oprócz substancji konserwujących dodaje się do żywności przeciwutleniacze, ponieważ wiele produktów przestaje być przydatnych do spożycia w momencie utlenienia jakiegoś fragmentu cząsteczki. Zawartość przeciwutleniacza zapobiega utlenianiu np. tłuszczu, przedłużając tym samym jego trwałość.
Osobną grupą związków dodawanych do żywności stanowią barwniki, które podnoszą walory estetyczne pożywienia. Barwniki dodawane do żywności, są trojakiego pochodzenia: część z nich to barwniki naturalne wydzielane najczęściej z roślin, część to barwniki o strukturze identycznej z barwnikiem naturalnym, ale otrzymywane syntetycznie, część natomiast to nieszkodliwe dla organizmu związki syntetyczne, nie mające nic wspólnego z barwnikami naturalnymi.
Coraz częściej stosuje się metodę dodawania do przetworów barwnika lub aromatu identycznego z naturalnym. Stworzenie takiego związku jak zawsze poprzedzone długim i żmudnym procesem opracowania jego struktury i metody otrzymywania. Bardzo często w czasie syntezy powstają cząsteczki mające strukturę enancjomerów, czyli cząsteczek wyglądających jak swoje odbicie lustrzane, z których tylko jeden izomer ma właściwości przydatne dla organizmu. Ponieważ żywe organizmy wykorzystują zazwyczaj jeden ze stereoizomerów, podczas opracowywania struktury związku trzeba szczególną uwagę poświęcić ułożeniu przestrzennemu atomów w cząsteczce. Jeśli już taki związek zostanie otrzymany, dodaje się go do przetworu w celu np. poprawienia wyglądu lub zapachu.
Jak wynika z poniższej tabeli, każda substancja dodawana do żywności ma oznaczenie w postaci numeru, które powinno być umieszczone na opakowaniu w celu ujednolicenia informacji podawanych przez producenta.
Osobną grupę związków stanowią substytuty różnych składników. Tłuszcz jako substancja wysoce kaloryczna jest coraz częściej eliminowana z naszej diety, jego brak pozbawia jednak żywność wielu walorów smakowych. Dlatego opracowuje się substancje mogące zastąpić tłuszcz w produktach dietetycznych. Do takich substancji należy np. przetworzona sacharoza. Sacharozę, czyli dwucukier, estryfikuje się kwasami tłuszczowymi, otrzymując produkt przypominający w konsystencji i smaku tłuszcz. Związek ten z powodu dużych i nietypowych kształtów cząsteczki nie jest trawiony i przechodzi przez organizm nieprzetworzony.
Oznaczenie Nazwa związku Zastosowanie
Konserwanty
E 210 Kwas benzoesowy Majonezy, marynaty, konserwy warzywne i owocowe
E 211 Benzoesan sodu
E 220 Tlenek siarki(IV) Powidła, dżemy, soki owocowe wysoko słodzone, koncentraty i przeciery pomidorowe, wino i miody pitne, piwo, suszone owoce- morele, gruszki i śliwki
E 221 Siarczan(IV) sodu
E 236 Kwas mrówkowy Soki owocowe wysoko słodzone, surowe soki owocowe, wędzone ryby
E 237 Mrówczan sodu
E 249 Azotan(III) potasu Wędzonki, peklowane wędliny i peklowane konserwy mięsne
E 250 Azotan(III) sodu
E 251 Azotan(V) sodu Sery dojrzewające, wędliny surowe wędzone typu salami
E 252 Azotan(V) potasu
E 260 Kwas octowy Stosowany w rozcieńczeniu do śledzi, grzybów i sałatek w occie oraz innych marynat
Przeciwutleniacze
E 300 Kwas askorbinowy (witamina C) Wino, przetwory mleczne, konserwy mięsne, przetwory zbożowe, piwo
E 330 Kwas cytrynowy Wyroby mięsne
E 331 Cytrynian sodu Serki topione, lody, sery żółte, napoje gazowane, słodycze, wina, mleko zagęszczone i śmietanka sterylizowana
Barwniki
E 100 Kurkumina (kur kuma), żółty barwnik pochodzenia roślinnego Koncentraty i przyprawy
E 120 Karmin, koszenia (karmin naturalny), barwnik czerwony Barwienie żywności i preparatów farmaceutycznych
E 124 Czerwień koszeliniowa, barwnik czerwony Wędzone ryby, budynie w proszku, cukierkach o smaku owocowym
E 127 Erytrozyna,
intensywnie czerwona Napoje i parówki, przetwory konserwowane zawierające wiśnie, wisienki koktajlowe i owoce kandyzowane
E 132 Indygotyna, barwnik niebieski Drażetki cukiernicze
Energetyczne składniki pokarmowe
Substancje chemiczne niezbędne organizmom żywym
Pod wpływem ogrzewania produkty żywnościowe ulegają zwęgleniu, a na ściankach probówki osadza się para wodna. Oznacza to, że głównymi pierwiastkami wchodzącymi w skład produktów żywnościowych są węgiel, tlen i wodór. I właśnie z tych pierwiastków składa się ciało ludzkie, ponieważ odżywiamy się głównie po to, aby dostarczyć naszemu organizmowi składników budulcowych.
Woda stanowi ponad połowę masy ciała ludzkiego. Organizmy żywe zbudowane są też z białek, węglowodanów i tłuszczów. Tłuszcze i węglowodany zbudowane są z węgla, wodoru i tlenu. W skład białek wchodzą ponadto azot i siarka.
Białka spełniają wiele różnych funkcji w organizmach żywych. Niektóre białka zawierają z tego powodu także inne pierwiastki chemiczne, w zależności od pełnionej funkcji. Np. w hemoglobinie występuje żelazo, w chlorofilu- magnez, a w insulinie- cynk.
Pierwiastki wchodzące w skład organizmów żywych można podzielić w zależności od ich udziału procentowego na:
-główne składniki budulcowe stanowiące od 2-65% masy organizmów żywych; należą do nich :tlen, węgiel, wodór i azot;
-makroskładniki (makroelementy) stanowiące od 0,01 do 2% masy organizmów; należą do nich m.in.: wapń, magnez, fosfor;
-mikroskładniki (mikroelementy) występujące w ilościach poniżej 0,01%, zwane także pierwiastkami śladowymi, do których zaliczamy m.in.: żelazo, jod i fluor.
Wszystkie niezbędne pierwiastki pozyskujemy z pokarmem. Dlatego prawidłowy jadłospis powinien być jak najbardziej urozmaicony.
Leki i trucizny oraz ich wpływ na organizmy żywe
Wiele leków to skomplikowane związki chemiczne. Aktywne składniki leków wpływają na niektóre funkcje naszego organizmu, aby zwalczyć chorobę, złagodzić cierpienie itp. Jeżeli organizm funkcjonuje prawidłowo, wówczas lek nie polepsza stanu zdrowia, lecz wręcz przeciwnie. Jako leki mogą być stosowane niektóre środki odużajace (zwłaszcza jako leki przeciwbólowe).
Nowoczesna farmacja ma swe źródło w ziołolecznictwie. Grecki lekarz Hipokrates już 400 lat p.n.e. zalecał wywar z liści wierzby jako środek przeciwbólowy. W XVIII w., zgodnie ze wskazaniami medycyny ludowej, stosowano wywar z kory wierzbowej do obniżenia gorączki. Dużo później zbadano, że substancja zawarta w korze i liściach wierzby sama w sobie nie ma żadnych właściwości leczniczych. Dopiero organizm ludzki przetwarza ją w związek aktywny zwany kwasem salicylowym. Pochodna kwasu salicylowego to czynny składnik aspiryny, który do dzisiaj służy jako lek przeciwbólowy i przeciwgorączkowy.
Niektóre leki hamują działanie enzymów bakteryjnych, co powoduje, że komórki bakteryjne nie rosną i się nie rozmnażają. Z leków o takim działaniu najszerzej stosowana jest penicylina. Została ona odkryta przez przypadek. W 1928 r. szkocki lekarz i biolog Aleksander Fleming zauważył, że nie toksyczna w stosunku do zwierząt pleśń o nazwie pędzlak wytwarza substancję hamującą rozwój bakterii.
Leki naturalne tzn. pochodzenia bezpośrednio z roślin, mogą być trudne do zdobycia, zwłaszcza poza sezonem wegetacyjnym.
W ziołach i preparatach pochodzenia naturalnego działanie lecznicze, lub inne pożądane dla organizmu, mają konkretne substancje chemiczne, zwane substancjami czynnymi. W cebuli, cytrynie czy czarnych porzeczkach to jest kwas askorbinowy-, czyli witamina C. Jest to ta sama substancja czynna, co w pigułce cebionu. I tak jest w przypadku wszystkich leków pochodzenia naturalnego.
Leki, przed wprowadzeniem do obrotu przechodzą dziesiątki badań, testów, muszą spełnić bardzo konkretne warunki.
Nawozy sztuczne
Głównym celem stosowania nawozów sztucznych jest zwiększenie produkcji płodów rolnych. Gleba, jeżeli ma być żyzna, wymaga dostarczania jej składników mineralnych: pierwiastków takich jak azot, fosfor, potas, i inne- w przywalanej postaci. Eksploatacja gleby powoduje ich stały ubytek. Uzupełniać je można w sposób naturalny (nawozy pochodzenia zwierzęcego, komposty) oraz stosując nawozy sztuczne. W obu przypadkach substancjami czynnymi są związki chemiczne wymienionych wyżej pierwiastków. A więc tylko nie właściwe stosowanie nawozów sztucznych jest szkodliwe. Zauważamy, że stosowanie tych nawozów zlikwidowało klęskę głodu w wielu krajach.
Literatura:
- podręcznik do chemii ,, Chemia 3?? dla liceum i technikum Operon
- chemia do klasy 2 gimnazjum Operon
- czasopismo ,,Niedziałki??
- Britannica edycja polska tom 6
- internet