الكيمياء تنشر يديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية. "الكيمياء تنشر يديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية

الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع في شؤون الإنسان... أينما نظرنا، وأينما نظرنا، تظهر أمام أعيننا نجاحات اجتهادها. إم في لومونوسوف.

الشريحة 3من العرض "الكيمياء العضوية". حجم الأرشيف مع العرض التقديمي هو 392 كيلو بايت.

الكيمياء الصف التاسع

ملخص العروض الأخرى

"بنية الأحماض النووية" - البوليمر. التكامل. الكود الجيني. الحمض النووي. هيكل NK. نموذج الحمض النووي. احماض نووية. خلايا الدم الحمراء. ثلاثة رموز هي علامات الترقيم. اتصال النيوكليوتيدات. يتم ترميز الحمض الأميني بواسطة ثلاث نيوكليوتيدات. افتتاح NK. أنواع الحمض النووي الريبي. خصائص الشفرة الوراثية.

"عالم المعادن" - هل تعرف المعادن. خصائص معدنية. ما هو اسم "ملك" المعادن. يخطط. الخواص الكيميائية. مهام. رحلة إلى "عالم المعادن". تأثير المعادن على لون النباتات. الدور البيولوجيالمعادن الآثار الضارة للمعادن ومركباتها على جسم الإنسان. 4Al + 3O2. الخصائص العامة للمعادن مواد مثيرة للاهتمام حول المعادن. المحتوى المعدني في البطاطس. الذهب والفضة والحديد.

"الكيمياء العضوية" - خصائص التكافؤ. الكيمياء تنشر يديها على نطاق واسع في الشؤون الإنسانية. بروتين. هدف. المكونات الرئيسية. المنظفات. الكربوهيدرات. F. A. كيكولي. موضوع الكيمياء العضوية. على سبيل المثال فيشر. أحماض أمينية. البيوتان العادي. الكيمياء العضوية هي كيمياء المركبات الهيدروكربونية. صباحا بتليروف. المواد التركيبية. تهجين. وقود. البوليمرات.

"الخصائص الكيميائية للكبريت" - تكرار البنية. باستخدام السبورة التفاعلية. نصف قطر الكبريت. راجع الأسئلة. التفاعل مع الأكسجين. الكبريت. الخواص الكيميائية. الخواص الكيميائية للكبريت. درس الكيمياء. التفاعل مع الكربون. تفاعل الكبريت مع الهيدروجين. الأكسجين. التفاعل مع المعادن.

"الكربون ومركبات الكربون" - صلابة الماء وطرق التخلص منها. استبيان. إضافة الصودا. تأثير التدخين على الأعضاء الداخلية. تطبيق مركبات الكربون: ثاني أكسيد الكربون. الهوابط والصواعد. الاحتباس الحراري. دورة الكربون في الطبيعة. التدريبات والتدريبات. تأثير التدخين على نمو الجنين. عواقب استخدام الماء العسر. خوارزمية للعمل في أزواج التحول. شبكة كريستال الجرافيت. العناصر الموجودة في الكائنات الحية .

"الفضة" - وهي معروفة منذ زمن طويل مثل الذهب، وفي الفضة الطبيعية يبلغ محتوى Ag عادة 97-99%. علامات مميزةفضة قطعة نقدية نحاسية مغموسة في محلول نترات الفضة تصبح مغلفة بالفضة. الفضة معدن نبيل أصلي. شروط التعليم والإقامة. كيميائيا، الفضة غير نشطة ولا تتفاعل عمليا مع الأكسجين الموجود في الهواء. المخاطر الصحية المحتملة.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

عمل جيدإلى الموقع">

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http:// شبكة الاتصالات العالمية. com.allbest. رو

FSBEI HPE "جامعة ولاية باشكير"

سيناريو النشاط اللامنهجيفي الكيمياء

"الكيمياء تمد يديها على نطاق واسع إلى الشؤون الإنسانية..."

الأهداف:

1. توسيع المعرفة بالكيمياء، وغرس الاهتمام بالعلم.

2. تنمية الإبداع.

3. تطوير القدرة على العمل ضمن فريق.

مشاركون:طلاب الصف التاسع.

استمارة:كفن.

ترتيب السلوك:

1. قسم النقيب.

2. الاحماء.

3. مسابقة "التخمين".

4. مسابقة "طاولة D. I. Mendeleev".

5. مسابقة "ارسمها بنفسك".

6. مسابقة الكباتن .

7. مسابقة "المجربين".

8. مسابقة الموسيقى.

9. مسابقة "مهمة من مظروف".

10. الواجبات المنزلية.

11. تلخيص.

قيادة:

يا أيتها العلوم السعيدة!

مد يديك بجد

والنظر إلى أبعد الأمكنة

عبور الأرض والهاوية

والسهول والغابات العميقة

وعلو السماء .

استكشاف في كل مكان في كل وقت،

ما هو عظيم وجميل

ما لم يشهده العالم من قبل..

في أحشاء الأرض أنت، الكيمياء،

اخترق نظرتك بحدة

وماذا تحتوي روسيا فيه؟

نعرات الكنوز مفتوحة.

م.ف. لومونوسوف.

مساء الخير أيها الأصدقاء الأعزاء. دعوناكم اليوم لمشاهدة مسابقة في الحيلة والبهجة والمعرفة في مادة الكيمياء بين فرق الصف التاسع.

ندعو فريق "الكيميائيين" (مقدمة الفريق، تحية) ندعو فريق "الكلمات" (مقدمة الفريق، تحية)

قيادة:

قبل بدء المسابقة، يؤدي قادة الفرق القسم.

قسم النقباء.

نحن، قادة فريق الكيميائيين (كلمات)، جمعنا فرقنا في ميدان المبارزة الكيميائية وفي مواجهة فرقنا والمشجعين ولجنة التحكيم وكتاب الكيمياء الحكيم، نقسم رسميًا:

1) كن صادقا. تعليم الكيمياء اللامنهجية الإبداعية

2) لا تسكبوا الحمض على بعضكم البعض جسديًا وعقليًا.

3) عدم استخدام أساليب المصارعة والملاكمة والكاراتيه عند حل المشكلات الكيميائية.

4) لا تفقد حس الفكاهة لديك حتى نهاية السهرة.

قيادة:

الآن دعونا الاحماء. موضوع الاحماء: " المشاكل الأيكولوجيةوالكيمياء. من هو المذنب؟" أعدت الفرق 4 أسئلة لبعضها البعض.

يبدأ فريق خيميكي أولاً.

يبدو السؤال - 1 دقيقة. للمناقشة.

استجابة الفريق.

يطرح فريق Lyrica سؤالهم الأول.

(إلخ لـ 4 أسئلة).

قيادة:

دعنا ننتقل إلى المسابقات.

1. "لعبة التخمين".

نعلن عن مسابقة داخل المدرسة. نحن ندعو شخصين. المهمة: "اذهب إلى هناك، لا أعرف أين، أحضر شيئًا، لا أعرف ما هو". (الوقت 25 دقيقة).

2. "الجدول د. مندليف".

المسابقة الثانية تتطلب من الطلاب معرفة الجدول الدوري. من فوضى العلامات، حدد العناصر الكيميائية واكتبها وقم بتسميتها. تسليم البطاقات إلى هيئة المحلفين.

3. "ارسمها بنفسك."

المسابقة الثالثة تدعو أولئك الذين يعرفون كيفية الرسم. معصوب العينين، ارسم ما يقرأه المقدم. (1 دقيقة.).

في فصل الكيمياء، توجد طاولة بالقرب من السبورة، وعلى الطاولة دورق، وينطلق غاز بني من الدورق.

رسم. أي نوع من الغاز يمكن أن يكون؟ (NO2).

كلمة هيئة المحلفين.

قيادة:

مسابقة الكابتن . (ادعُ إلى المسرح، واعرض الجلوس، وأعط قطعة من الورق وقلمًا).

سوف تستمع إلى قصة فيها عناصر كيميائية أو المواد الكيميائية. اكتبها باستخدام الرموز الكيميائية.

قصة الكيمياء.

كان ذلك في أوروبا، وربما في أمريكا. جلسنا مع بور وبيركلي في فيرميا. وكان البوتاسيوم يجلس أيضا. أقول: توقف عن إفساد الأكسجين، وبالتالي الكبريت في النفس. دعونا نتحدث عن الروبيديوم." وبيركلي: «أنا من بلاد الغال، إذن، وحيدًا. لكنني لن أعطيك اثنين من الروبيديوم. لماذا يجب أن أترك هولميوم وفيرميوس تمامًا؟ أنا هنا، مثل أكتينيوس نفسه، أقول: "البلاتين، وهذا كل شيء!" وأخيرا البلاديوم. بدأوا بالتفكير في من يجب أن يذهب إلى الباريوم. يقول بيركلي: "أنا أعرج تمامًا". ثم جاء إلينا بور بلامبوم، وأمسك بالروبيديا الخاصة بنا تحت الزرنيخ وذهب. نحن الراديوم. نحن نجلس كوريوم، في انتظار بور. وفجأة نسمع: "أوروم، أوروم!" أقول: "مستحيل يا بور!" وبيركلي: "لا يا نيون!" وهو نفسه ماكر، يقف مع الغاليوم، ويده على ثاليا والليثيوم لها، شيء عن الفرانسيوم. البلوتونيوم القديم وهنا مرة أخرى: "أوروم، أوروم!" نحن ننظر، البورون يركض، وخلفه يوجد الكوبالت المجاور، والأرجون والهافنيوم، والتربيوم خلف الزرنيخ، حيث يكمن الروبيديوم لدينا. أصبح بور لوتيتسكي بالكامل. يصرخ ويلوح بذراعيه. وفجأة ننظر، والروبيديوم لدينا موجود في الأرجون في عطارد. هنا خذلنا بيركلي. ينزل على أربع، وهو مثل سترونتسكي، سترونتسكي ويقول: "أرجونتشيك، قل هافني". أرجون صامت ولا يقول إلا السيزيوم "Rrrrrr" من خلال أسنانه. ثم وقف بيركلي أيضًا، لوتتسكي، وصرخ: «اخرج»، هرب أرجون. ويقول بيركلي لبور: «أعطني الروبيديوم». والبورون: "أنا لست البريليوم، أنا الروبيديوم الخاص بك. ماذا، هل أنا الروديوم الخاص بهم أم ماذا؟ أستريحني في سلام." فقال له بيركلي: "إذا رأيتك مرة أخرى في فيرميا، فسوف يضرب الصوديوم أذنيك".

يقوم القبطان بتسليم قطع من الورق عليها علامات مكتوبة للعناصر الكيميائية المذكورة في القصة.

4. مسابقة "المجربون" الرابعة قم بدعوة شخصين لكل فريق. يوجد ممثل واحد من لجنة التحكيم للمراقبة.

الخبرة: “فصل المخاليط”

أ) برادة الرمل والحديد

أ) برادة الخشب والحديد

ب) الرمل والسكر

ب) الملح والطين

الخبرة: "التعرف على المواد"

أ) كوه، H2SO4، بوكل

أ) هيدروكسيد الصوديوم، Ba(OH)2، H2SO4

الخبرة: "احصل على المواد التالية"

تلخيص نتائج مسابقة الكابتن .

كلمة هيئة المحلفين.

5. مسابقة الموسيقى. أتيحت للفرق الفرصة لإعداد أغنية والرقص على موضوع كيميائي.

تلخيص نتائج مسابقة "المجربون".

6. مسابقة "مهمة من مظروف".

1) ما هو نوع الحليب الذي لا يشربونه؟

2) ما هو العنصر الذي يعتبر أساس الطبيعة غير الحية؟

3) في أي ماء يذوب الذهب؟

4) ما هو العنصر الذي على شكل مادة بسيطة يدفعون أكثر من الذهب، أو على العكس من ذلك، يدفعون للتخلص منه؟

5) ما اسم الجمعية العلمية للكيميائيين السوفييت؟

6) ما هو التآصل؟ أعط أمثلة.

قيادة:

نستمع إلى المشاركين في المسابقة الميدانية.

التحضير للواجبات المنزلية.

في هذا الوقت، تلخص لجنة التحكيم نتائج أحدث المسابقات.

إذا لم تكن الفرق جاهزة بعد، فسيتم طرح الأسئلة على الجماهير. لكل إجابة صحيحة، يتم إعطاء المروحة دائرة، ويحصل الفريق على نقطة واحدة.

1. هل هناك معدن يذوب في يدك؟

2. ما هو حمض الجليدي؟

3. ما هو الذهب الأبيض؟

4. ما هو الكحول الذي لا يحترق؟

قيادة:

الواجبات المنزلية التي أظهرها فريق الكيميائيين (كلمات).

الموضوع: "درس الكيمياء في القرن الماضي."

تلخيص.

مكافأة المشاركين.

الأدب:

1. بلوخينا أو جي. أنا ذاهب إلى درس الكيمياء: كتاب للمعلم. - م: دار نشر "الأول من سبتمبر" 2001.

2. بوشاروفا إس. العمل اللامنهجي في الكيمياء. الصفوف 8-9 - فولغوغراد: ITD "Corypheus"، 2006

3. كورغانسكي إس إم. الأعمال اللامنهجية في الكيمياء: اختبارات وأمسيات الكيمياء - ماجستير: 5 للمعرفة، 2006.

4. TsOR في الكيمياء، القرص للصف التاسع. 1C التعليم المدرسة الرابعة: JSC "1C"، 2006

تم النشر على موقع Allbest.ru

...

وثائق مماثلة

دراسة العلاقة بين الأدب والكيمياء باستخدام مثال الأعمال الفنية والأخطاء الكيميائية في الأدب. الصور الفنية للمعادن في كلمات ليرمونتوف. تحليل تأثير الأعمال الفنية على اهتمام الطلاب المعرفي بالكيمياء.

أطروحة، أضيفت في 23/09/2014


يتيح العمل البحثي تطوير النشاط المعرفي والقدرات الإبداعية لدى الطلاب، ويساعد على تنمية الاهتمام بالمعرفة العلمية، وتطوير التفكير. بحثيمكن تنفيذها خارج ساعات الدراسة.

تمت إضافة المقال في 03/03/2008


اعتماد تكوين دوافع الطلاب لدراسة الكيمياء على الظروف التربوية للمنظمة العملية التربوية. أهم الشروط البيداغوجية التي تحدد الدافعية لدراسة الكيمياء لدى طلاب الصف التاسع قبل التخصص.

أطروحة، أضيفت في 13/04/2009


تعريف غير تقليدي للكيمياء. -غرس الاهتمام بدراسة الموضوع. إجراء التنشئة لدى الكيميائيين من أجل اختبار الملاءمة المهنية للمرشحين لإجراء التحولات بين المواد. الكيمياء في الألغاز والألغاز والتجارب.

تمت إضافة العرض في 20/03/2011


تكوين الاستعداد العام لتقرير المصير، وتفعيل مشكلة اختيار المهنة؛ توسيع معارف الطلاب حول المهن المختلفة وتنمية الاهتمام بالمهن. إعداد وإجراءات إجراء الاختبار التفضيلي لدى طلاب الصف السابع.

تطوير الدرس، تمت إضافته في 25/08/2011


من هو المعلم وما هي مهمته في حياة الطالب؟ قدرة المعلم على غرس الاستقلالية لدى الطلاب، والقدرة على العيش والبقاء في العالم، والقدرة على الاتصال بالناس، وتطوير المهارات والقدرات، ووضعهم على الطريق الصحيح.

تمت إضافة المقالة في 19/01/2014


مفهوم وأنواع مراقبة معارف الطلاب وتقييم فعاليتها العملية. طرق تنظيم الرقابة الموضوعية التي تضمن الكفاءة العملية التعليميةومنهجية تنفيذها وخصائص تنفيذها في دروس الكيمياء في المدرسة.

أطروحة، أضيفت في 15/06/2010


الأهداف المعرفية والتربوية والتنموية والتعليمية للنشاط اللامنهجي ومعداته وقواعد لعبة "الجلاد". التحليل النفسي حدث تعليميوتشكيل المواقف القائمة على القيمة تجاه التاريخ والمجتمع لدى الطلاب.

تمت إضافة العمل العملي في 19/01/2010


مبررات اختيار شكل موضوع الفعالية التربوية. العمل المنجز قبل الحدث. خطة الأنشطة التعليمية. تقدم الأنشطة التعليمية (السيناريو). تلخيص وتحديد الفائز.

تقرير الممارسة، تمت إضافته في 17/04/2007


تحليل الأدبيات العلمية حول منهجية إجراء القراءة اللامنهجية. إعداد وإجراء القراءة اللامنهجية في دروس الأدب. وضع خطة درس للقراءة اللامنهجية بناءً على قصيدة ب. أحمدولينا "حكاية المطر" للطلاب في الصفوف 7-8.

الصفحة 7 من 8

الكيمياء تنتشر على نطاق واسع..

مرة أخرى عن الماس

الماس الخام غير المعالج هو بطل "جميع المعادن والمواد وما إلى ذلك" من حيث الصلابة. التكنولوجيا الحديثة ستواجه صعوبة بدون الماس.

الماس، عند صقله وصقله، يتحول إلى ألماس، وليس له مثيل بين الأحجار الكريمة.

الماس الأزرق يحظى بتقدير خاص من قبل تجار المجوهرات. إنهم نادرون بشكل لا يصدق في الطبيعة، وبالتالي يدفعون أموالا مجنونة للغاية بالنسبة لهم.

لكن الله معهم بالمجوهرات الماسية. فليكن هناك المزيد من الماس العادي حتى لا تضطر إلى الارتعاش عند كل بلورة صغيرة.

للأسف، لا يوجد سوى عدد قليل من رواسب الماس على الأرض، وحتى أقل من تلك الغنية. واحد منهم في جنوب أفريقيا. ولا تزال تنتج ما يصل إلى 90 بالمائة من إنتاج الماس في العالم. باستثناء الاتحاد السوفييتي. منذ حوالي عشر سنوات، تم اكتشاف أكبر منطقة للماس في ياقوتيا. الآن يتم استخراج الماس الصناعي هناك.

كانت الظروف القاسية مطلوبة لتكوين الماس الطبيعي. درجات الحرارة والضغوط الهائلة. ولد الماس في أعماق الأرض. وفي بعض الأماكن، انفجرت المواد المصهورة المحتوية على الماس إلى السطح وتصلبت. ولكن هذا حدث نادرا جدا.

هل من الممكن الاستغناء عن خدمات الطبيعة؟ هل يمكن للإنسان أن يصنع الماس بنفسه؟

لقد سجل تاريخ العلم أكثر من اثنتي عشرة محاولة للحصول على الماس الاصطناعي. (بالمناسبة، كان هنري مويسان من أوائل "الباحثين عن السعادة"، الذي عزل الفلور الحر). ولم ينجح كل واحد منهم. إما أن الطريقة كانت غير صحيحة بشكل أساسي، أو أن المجربين لم يكن لديهم معدات يمكنها تحمل مزيج درجات الحرارة والضغوط المرتفعة.

فقط في منتصف الخمسينيات أحدث التكنولوجياوأخيراً وجدت مفاتيح حل مشكلة الماس الصناعي. كانت المادة الخام الأولية، كما هو متوقع، هي الجرافيت. وتعرض لضغط متزامن بلغ 100 ألف ضغط جوي ودرجة حرارة حوالي 3 آلاف درجة. الآن يتم تحضير الماس في العديد من دول العالم.

لكن الكيميائيين هنا لا يمكنهم إلا أن يفرحوا مع الجميع. إن دورهم ليس كبيرًا جدًا: فقد تحملت الفيزياء المسؤولية الرئيسية.

لكن الكيميائيين نجحوا في شيء آخر. لقد ساعدوا بشكل كبير في تحسين الماس.

كيفية تحسين هذا؟ هل يمكن أن يكون هناك أي شيء أكثر كمالا من الماس؟ له الهيكل البلوري- غاية الكمال في عالم البلورات . بفضل الترتيب الهندسي المثالي لذرات الكربون في بلورات الماس، تكون هذه الأخيرة صلبة للغاية.

لا يمكنك جعل الماس أصعب مما هو عليه. لكن من الممكن صنع مادة أصلب من الماس. وقد ابتكر الكيميائيون مواد خام لهذا الغرض.

يوجد مركب كيميائي من البورون والنيتروجين - نيتريد البورون. ظاهريًا، إنه غير ملحوظ، لكن إحدى ميزاته مثيرة للقلق: هيكله البلوري هو نفس هيكل الجرافيت. "الجرافيت الأبيض" - تم تعيين هذا الاسم منذ فترة طويلة لنتريد البورون. صحيح أنه لم يحاول أحد أن يصنع منه سلاسل قلم رصاص ...

تم العثور على الكيميائيين طريقة رخيصةتخليق نيتريد البورون. لقد أخضعه الفيزيائيون لاختبارات قاسية: مئات الآلاف من الأجواء، وآلاف الدرجات... وكان منطق تصرفاتهم بسيطًا للغاية. بما أن الجرافيت "الأسود" قد تحول إلى الماس، أليس من الممكن الحصول على مادة مشابهة للماس من الجرافيت "الأبيض"؟

وحصلوا على ما يسمى البورازون، وهو متفوق في صلابة الماس. يترك خدوشًا على حواف الماس الناعمة. ويمكنه تحمل درجات الحرارة المرتفعة، فلا يمكنك حرق البورازون فحسب.

البورازون لا يزال باهظ الثمن. سيكون هناك الكثير من المتاعب لجعلها أرخص بكثير. ولكن الشيء الرئيسي قد تم بالفعل. تبين أن الإنسان مرة أخرى أكثر قدرة من الطبيعة.

...وهذه رسالة أخرى وصلت مؤخرًا من طوكيو. تمكن العلماء اليابانيون من تحضير مادة متفوقة بشكل كبير على الماس في الصلابة. وقاموا بتعريض سيليكات المغنيسيوم (مركب يتكون من المغنيسيوم والسيليكون والأكسجين) لضغط قدره 150 طنًا لكل سنتيمتر مربع. لأسباب واضحة، لا يتم الإعلان عن تفاصيل التوليف. المولود الجديد "ملك الصلابة" ليس له اسم بعد. ولكن هذا لا يهم. هناك شيء آخر أكثر أهمية: ليس هناك شك في أن الماس، الذي تصدرت قائمة أصعب المواد لعدة قرون، لن يكون في المركز الأول في هذه القائمة في المستقبل القريب.

جزيئات لا نهاية لها

الجميع يعرف المطاط. هذه هي الكرات والكالوشات. هذا قرص الهوكيوقفازات الجراح. هذه هي أخيرًا إطارات السيارات ومنصات التدفئة ومعاطف المطر المقاومة للماء وخراطيم المياه.

الآن يتم إنتاج المطاط والمنتجات المصنوعة منه في مئات المصانع والمصانع. منذ بضعة عقود مضت، تم استخدام المطاط الطبيعي في جميع أنحاء العالم لصنع المطاط. كلمة "المطاط" تأتي من الكلمة الهندية "كاو تشاو"، والتي تعني "دموع شجرة المطاط". وهيفيا شجرة. ومن خلال جمع عصير الحليب ومعالجته بطريقة معينة، حصل الناس على المطاط.

يمكن صنع العديد من الأشياء المفيدة من المطاط، لكن من المؤسف أن استخراجه يتطلب عمالة كثيفة للغاية وأن الهيفيا تنمو فقط في المناطق الاستوائية. وتبين أنه من المستحيل تلبية احتياجات الصناعة بالمواد الخام الطبيعية.

هذا هو المكان الذي جاءت فيه الكيمياء لمساعدة الناس. بادئ ذي بدء، طرح الكيميائيون السؤال: لماذا المطاط مرن للغاية؟ كان عليهم أن يدرسوا "دموع الهيفيا" لفترة طويلة، وأخيرا وجدوا الجواب. اتضح أن جزيئات المطاط مبنية بطريقة فريدة جدًا. وهي تتكون من عدد كبير من الروابط المتطابقة المتكررة وتشكل سلاسل عملاقة. وبطبيعة الحال، فإن مثل هذا الجزيء "الطويل"، الذي يحتوي على حوالي خمسة عشر ألف وحدة، قادر على الانحناء في كل الاتجاهات، كما أنه يتمتع بالمرونة. وتبين أن الرابط في هذه السلسلة هو الكربون، الأيزوبرين C5H8، ويمكن تصوير صيغته الهيكلية على النحو التالي:

سيكون من الأصح أن نقول إن الأيزوبرين هو المونومر الطبيعي الأصلي. أثناء عملية البلمرة، يتغير جزيء الأيزوبرين قليلاً: حيث يتم كسر الروابط المزدوجة بين ذرات الكربون. وبسبب هذه الروابط المحررة، ترتبط الروابط الفردية بجزيء مطاطي عملاق.

لطالما أثارت مشكلة الحصول على المطاط الصناعي قلق العلماء والمهندسين.

يبدو أن الأمر ليس بهذه الماكرة. احصل أولاً على الأيزوبرين. ثم جعلها بلمرة. ربط وحدات الأيزوبرين الفردية بسلاسل طويلة ومرنة من المطاط الصناعي.

لقد بدا شيئًا واحدًا، ولكن تبين أنه شيء آخر. لم يكن من السهل أن يقوم الكيميائيون بتصنيع الأيزوبرين، ولكن عندما يتعلق الأمر بالبلمرة، لم يكن هناك مطاط. وكانت الروابط متصلة ببعضها البعض، ولكن بشكل عشوائي، وليس بأي ترتيب معين. وتم إنشاء منتجات اصطناعية تشبه إلى حد ما المطاط ولكنها تختلف عنه في كثير من النواحي.

وكان على الكيميائيين أن يخترعوا طرقًا لجعل وحدات الأيزوبرين تلتف في سلسلة في الاتجاه المطلوب.

تم إنتاج أول مطاط صناعي في العالم في الاتحاد السوفيتي. اختار الأكاديمي سيرجي فاسيليفيتش ليبيديف مادة أخرى لهذا - البيوتادين:

يشبه إلى حد كبير في التركيب والبنية الأيزوبرين، ولكن من الأسهل التحكم في بلمرة البوتادين.

يُعرف الآن عدد كبير جدًا من المطاط الصناعي (على عكس المطاط الطبيعي، يُطلق عليه الآن اسم المطاط الصناعي).

المطاط الطبيعي نفسه والمنتجات المصنوعة منه لها عيوب كبيرة. وبالتالي فهو ينتفخ بقوة في الزيوت والدهون، ولا يقاوم عمل العديد من العوامل المؤكسدة، وخاصة الأوزون، الذي توجد آثاره دائمًا في الهواء. عند صنع المنتجات من المطاط الطبيعي، يجب أن تكون مبركنة، أي تتعرض لها درجة حرارة عاليةفي وجود الكبريت. هذه هي الطريقة التي يتم بها تحويل المطاط إلى مطاط أو إيبونيت. عندما تعمل المنتجات المصنوعة من المطاط الطبيعي (على سبيل المثال، إطارات السيارات)، يتم توليد كمية كبيرة من الحرارة، مما يؤدي إلى تقادمها وتآكلها السريع.

ولهذا السبب كان على العلماء الاهتمام بصنع مطاط صناعي جديد يتمتع بخصائص أكثر تقدمًا. هناك، على سبيل المثال، عائلة من المطاط تسمى "بونا". انها تاتي من الحروف الأوليةكلمتين: "البوتادين" و"الصوديوم". (يعمل الصوديوم كمحفز للبلمرة.) وقد أثبتت بعض اللدائن في هذه العائلة أنها ممتازة. لقد ذهبوا بشكل أساسي إلى صناعة إطارات السيارات.

أصبح ما يسمى بمطاط البوتيل، والذي يتم الحصول عليه عن طريق البلمرة المشتركة للأيزوبيوتيلين والأيزوبرين، ذا أهمية خاصة. أولاً، تبين أنه الأرخص. وثانيا، على عكس المطاط الطبيعي، فإنه لا يتأثر بالأوزون تقريبا. بالإضافة إلى ذلك، فإن مبركنات مطاط البوتيل، والتي تستخدم الآن على نطاق واسع في صناعة الأنابيب الداخلية، أكثر مقاومة للهواء بعشر مرات من مبركنات المنتج الطبيعي.

إن ما يسمى بمطاط البولي يوريثين فريد من نوعه. تمتلك قوة شد وشد عالية، فهي تقريبًا لا تخضع للشيخوخة. يتم تحضير ما يسمى بالمطاط الرغوي من مادة البولي يوريثين المرنة المناسبة لتنجيد المقاعد.

في العقد الماضي، تم تطوير المطاط بشكل لم يفكر فيه العلماء من قبل. وقبل كل شيء، اللدائن القائمة على مركبات السيليكون العضوي والفلوروكربون. تتميز هذه اللدائن بمقاومتها العالية للحرارة، ضعف مقاومة المطاط الطبيعي للحرارة. إنها مقاومة للأوزون، والمطاط المعتمد على مركبات الفلوروكربون لا يخاف حتى من تدخين أحماض الكبريتيك والنيتريك.

ولكن هذا ليس كل شيء. في الآونة الأخيرة، تم الحصول على ما يسمى بالمطاط المحتوي على الكربوكسيل - البوليمرات المشتركة من البوتادين والأحماض العضوية. لقد أثبتوا أنهم أقوياء بشكل استثنائي في التوتر.

يمكننا القول أن الطبيعة هنا أيضًا قد تخلت عن أولويتها للمواد التي صنعها الإنسان.

قلب الماس وجلد وحيد القرن

هناك فئة من المركبات في الكيمياء العضوية تسمى الهيدروكربونات. هذه في الحقيقة هيدروكربونات - لا يوجد شيء آخر في جزيئاتها سوى ذرات الكربون والهيدروجين. وأشهر ممثليها النموذجيين هو الميثان (يشكل حوالي 95 بالمائة). غاز طبيعي) ومن الهيدروكربونات السائلة - الزيت الذي يتم الحصول عليه منه أصناف مختلفةالبنزين وزيوت التشحيم والعديد من المنتجات القيمة الأخرى.

لنأخذ أبسط الهيدروكربونات، الميثان CH4. ماذا يحدث إذا تم استبدال ذرات الهيدروجين الموجودة في الميثان بذرات الأكسجين؟ ثاني أكسيد الكربون CO2 . ماذا لو كانت ذرات الكبريت؟ سائل سام شديد التطاير، كبريتيد الكربون CS 2. حسنًا، ماذا لو استبدلنا كل ذرات الهيدروجين بذرات الكلور؟ نحصل أيضًا على مادة معروفة: رابع كلوريد الكربون. ماذا لو تناولنا الفلور بدلاً من الكلور؟

قبل ثلاثة عقود من الزمن، لم يكن بوسع سوى القليل من الناس أن يجيبوا على هذا السؤال بأي شيء واضح. ومع ذلك، في عصرنا، تعد مركبات الفلوروكربون بالفعل فرعًا مستقلاً للكيمياء.

من حيث خصائصها الفيزيائية، فإن الفلوروكربونات تكاد تكون نظيرًا كاملاً للهيدروكربونات. ولكن هذا كل شيء الخصائص العامةونهاية. تبين أن الفلوروكربونات، على عكس الهيدروكربونات، هي مواد غير متفاعلة للغاية. وبالإضافة إلى ذلك، فهي مقاومة للغاية للحرارة. ليس من قبيل الصدفة أن يطلق عليهم أحيانًا اسم المواد ذات "القلب الماسي وجلد وحيد القرن".

إن الجوهر الكيميائي لاستقرارها مقارنة بالهيدروكربونات (وفئات أخرى من المركبات العضوية) بسيط نسبيًا. تتمتع ذرات الفلور بحجم أكبر بكثير من حجم الهيدروجين، وبالتالي فهي "تغلق" بإحكام الوصول إلى الذرات التفاعلية الأخرى من ذرات الكربون المحيطة.

ومن ناحية أخرى، من الصعب للغاية أن تتخلى ذرات الفلور التي تحولت إلى أيونات عن إلكترونها و"لا تريد" أن تتفاعل مع أي ذرات أخرى. بعد كل شيء، الفلور هو الأكثر نشاطا من اللافلزات، وعمليا لا يمكن لأي مادة غير معدنية أخرى أكسدة أيونها (إزالة إلكترون من أيونها). والرابطة بين الكربون والكربون مستقرة في حد ذاتها (تذكر الألماس).

وبسبب خمولها على وجه التحديد، وجدت الفلوروكربونات التطبيق الأوسع. على سبيل المثال، يكون البلاستيك الفلوروكربوني، المسمى بالتفلون، مستقرًا عند تسخينه إلى 300 درجة، ولا يكون عرضة لعمل أحماض الكبريتيك والنيتريك والهيدروكلوريك وغيرها. لا يتأثر بغليان القلويات وغير قابل للذوبان في جميع المذيبات العضوية وغير العضوية المعروفة.

لا عجب أن يُطلق على البلاستيك الفلوري أحيانًا اسم "البلاتين العضوي"، لأنه مادة مذهلة لصناعة الأواني الزجاجية للمختبرات الكيميائية، والمعدات الكيميائية الصناعية المختلفة، والأنابيب لجميع أنواع الأغراض. صدقوني، أشياء كثيرة في العالم كانت ستصنع من البلاتين لو لم يكن باهظ الثمن. الفلوربلاستيك رخيص نسبيا.

من بين جميع المواد المعروفة في العالم، يعتبر البلاستيك الفلوري هو الأكثر انزلاقًا. يتم إلقاء فيلم من البلاستيك الفلوري على الطاولة حرفيًا "ينضب" على الأرض. لا تتطلب محامل PTFE أي تزييت تقريبًا. أخيرًا، يعد البلاستيك الفلوري مادة عازلة رائعة ومقاومة للحرارة للغاية. يمكن لعزل PTFE أن يتحمل التسخين حتى 400 درجة (أعلى من نقطة انصهار الرصاص!).

هذا هو البلاستيك الفلوري - وهو أحد أروع المواد الاصطناعية التي صنعها الإنسان.

مركبات الفلوروكربون السائلة غير قابلة للاشتعال ولا تتجمد عند درجات حرارة منخفضة جدًا.

اتحاد الكربون والسيليكون

هناك عنصران في الطبيعة يمكن المطالبة بهما موقف خاص. أولا، الكربون. فهو أساس كل الكائنات الحية. وقبل كل شيء، لأن ذرات الكربون قادرة على الارتباط ببعضها البعض بشكل وثيق، وتشكيل مركبات تشبه السلسلة:

ثانيا السيليكون. إنه أساس كل الطبيعة غير العضوية. لكن ذرات السيليكون لا يمكنها أن تشكل سلاسل طويلة مثل ذرات الكربون، وبالتالي يوجد عدد أقل من مركبات السيليكون الموجودة في الطبيعة مقارنة بمركبات الكربون، على الرغم من أنها أكثر بكثير من مركبات أي عناصر كيميائية أخرى.

قرر العلماء "تصحيح" هذا النقص في السيليكون. في الواقع، السيليكون رباعي التكافؤ مثل الكربون. صحيح أن الرابطة بين ذرات الكربون أقوى بكثير من الرابطة بين ذرات السيليكون. لكن السيليكون ليس عنصرا نشطا.

وإذا كان من الممكن الحصول على مركبات مشابهة للمركبات العضوية بمشاركته، فما هي الخصائص المذهلة التي يمكن أن تمتلكها!

في البداية، لم يحالفهم الحظ. صحيح أنه ثبت أن السيليكون يمكن أن يشكل مركبات تتناوب فيها ذراته مع ذرات الأكسجين:

ومع ذلك، تبين أنها غير مستقرة.

وجاء النجاح عندما قرروا دمج ذرات السيليكون مع ذرات الكربون. تحتوي هذه المركبات، التي تسمى السيليكون العضوي أو السيليكون، على عدد من العناصر خصائص فريدة من نوعها. على أساسها، تم إنشاء راتنجات مختلفة، مما يجعل من الممكن الحصول على مواد بلاستيكية مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة لفترة طويلة.

يتمتع المطاط المصنوع من بوليمرات السيليكون العضوي بخصائص قيمة، مثل مقاومة الحرارة. بعض أنواع مطاط السيليكون مقاومة لدرجات حرارة تصل إلى 350 درجة. تخيل إطار سيارة مصنوع من هذا المطاط.

لا ينتفخ مطاط السيليكون على الإطلاق في المذيبات العضوية. بدأوا في صنع خطوط أنابيب مختلفة لضخ الوقود.

تُظهر بعض سوائل وراتنجات السيليكون تغيرًا طفيفًا في اللزوجة على نطاق واسع من درجات الحرارة. وقد مهد هذا الطريق لاستخدامها كمواد تشحيم. نظرًا لانخفاض درجة تطايرها ونقطة غليانها العالية، تُستخدم سوائل السيليكون على نطاق واسع في المضخات ذات التفريغ العالي.

تتمتع مركبات السيليكون العضوي بخصائص مقاومة للماء، وقد تم أخذ هذه الجودة القيمة بعين الاعتبار. بدأ استخدامها في صناعة الأقمشة المقاومة للماء. لكن الأمر لا يتعلق فقط بالأقمشة. هناك مثل مشهور: "الماء يكسو الحجارة". تم اختبار الحماية على بناء الهياكل الهامة مواد بناءسوائل السيليكون العضوي المختلفة. وكانت التجارب ناجحة.

على أساس السيليكون مؤخراتم إنشاء مينا متينة مقاومة للحرارة. يمكن لألواح النحاس أو الحديد المطلية بمثل هذه المينا أن تتحمل التسخين حتى 800 درجة لعدة ساعات.

وهذه مجرد بداية لاتحاد غريب بين الكربون والسيليكون. لكن مثل هذا الاتحاد "المزدوج" لم يعد يرضي الكيميائيين. لقد حددوا مهمة إدخال عناصر أخرى في جزيئات مركبات السيليكون العضوي، مثل الألومنيوم والتيتانيوم والبورون. لقد نجح العلماء في حل المشكلة. وهكذا ولدت فئة جديدة تمامًا من المواد - polyorganometallosiloxanes. يمكن أن تحتوي سلاسل هذه البوليمرات على روابط مختلفة: السيليكون - الأكسجين - الألومنيوم، السيليكون - الأكسجين - التيتانيوم، السيليكون - الأكسجين - البورون وغيرها. تذوب هذه المواد عند درجات حرارة تتراوح بين 500-600 درجة وبهذا المعنى تتنافس مع العديد من المعادن والسبائك.

ظهرت رسالة ذات مرة في الأدبيات التي يُزعم أن العلماء اليابانيين تمكنوا من إنشائها مادة البوليمر‎يتحمل التسخين حتى 2000 درجة. قد يكون هذا خطأً، لكنه خطأ ليس بعيدًا عن الحقيقة. لأن مصطلح "البوليمرات المقاومة للحرارة" يجب أن يُدرج قريبًا في القائمة الطويلة للمواد الجديدة للتكنولوجيا الحديثة.

المناخل مذهلة

تم تصميم هذه المناخل بطريقة أصلية إلى حد ما. إنها جزيئات عضوية عملاقة لها عدد من الخصائص المثيرة للاهتمام.

أولاً، مثل العديد من المواد البلاستيكية، فهي غير قابلة للذوبان في الماء والمذيبات العضوية. وثانيًا، تشمل ما يسمى بالمجموعات الأيونية، أي المجموعات التي يمكنها إنتاج أيونات معينة في مذيب (على وجه الخصوص، الماء). وبالتالي، فإن هذه المركبات تنتمي إلى فئة الشوارد.

يمكن استبدال أيون الهيدروجين الموجود بها ببعض المعادن. هذه هي الطريقة التي يحدث بها تبادل الأيونات.

تسمى هذه المركبات الغريبة بالمبادلات الأيونية. تسمى تلك القادرة على التفاعل مع الكاتيونات (الأيونات الموجبة الشحنة) بمبادلات الكاتيونية، وتلك التي تتفاعل مع الأيونات السالبة تسمى مبادلات الأنيونات. تم تصنيع أول مبادلات أيونية عضوية في منتصف الثلاثينيات من قرننا هذا. وحصلوا على الفور على أوسع اعتراف. نعم، هذا ليس مفاجئا. بعد كل شيء، بمساعدة المبادلات الأيونية، يمكنك تحويل الماء العسر إلى ماء ناعم ومالح إلى طازج.

تخيل عمودين - أحدهما مملوء بمبادل كاتيون، والآخر بمبادل أنيوني. لنفترض أننا شرعنا في تنقية المياه التي تحتوي على ملح الطعام العادي. نقوم بتمرير الماء من خلال راتنج الكاتيون أولاً. في ذلك، سيتم "تبادل" جميع أيونات الصوديوم لأيونات الهيدروجين، وفي مياهنا، بدلا من كلوريد الصوديوم، سيكون حمض الهيدروكلوريك موجودا بالفعل. ثم نقوم بتمرير الماء من خلال المبادل الأنيوني. إذا كان في شكل هيدروكسيل (أي أنيوناته القابلة للتبديل هي أيونات هيدروكسيل)، فسيتم استبدال جميع أيونات الكلور الموجودة في المحلول بأيونات الهيدروكسيل. حسنًا، تشكل أيونات الهيدروكسيل مع أيونات الهيدروجين الحرة جزيئات الماء على الفور. وهكذا، فإن الماء، الذي كان يحتوي في الأصل على كلوريد الصوديوم، بعد أن مر عبر أعمدة التبادل الأيوني، أصبح محلى تمامًا. ومن حيث صفاته فإنه يمكن أن ينافس أفضل الماء المقطر.

لكن تحلية المياه ليست وحدها هي التي جلبت شعبية واسعة للمبادلات الأيونية. اتضح أن المبادلات الأيونية تحتفظ بالأيونات بطرق مختلفة وبنقاط قوة مختلفة. أيونات الليثيوم أقوى من أيونات الهيدروجين، وأيونات البوتاسيوم أقوى من أيونات الصوديوم، وأيونات الروبيديوم أقوى من أيونات البوتاسيوم، وهكذا. وبمساعدة المبادلات الأيونية، أصبح من الممكن فصل المعادن المختلفة بسهولة. تلعب المبادلات الأيونية الآن دورًا رئيسيًا في مختلف الصناعات. على سبيل المثال، لم يكن لدى مصانع التصوير الفوتوغرافي لفترة طويلة طريقة مناسبة لالتقاط الفضة الثمينة. لقد كانت مرشحات التبادل الأيوني هي التي حلت هذه المشكلة المهمة.

حسنًا، هل سيتمكن الناس يومًا ما من استخدام المبادلات الأيونية لاستخراج المعادن الثمينة من مياه البحر؟ يجب الإجابة على هذا السؤال بالإيجاب. وعلى الرغم من أن مياه البحر تحتوي على كمية هائلة من الأملاح المختلفة، فمن الواضح أن الحصول على المعادن النبيلة منها هو مسألة المستقبل القريب.

تكمن الصعوبة الآن في أنه عند مرور مياه البحر عبر مبادل الكاتيون، فإن الأملاح الموجودة فيه لا تسمح في الواقع للشوائب الصغيرة من المعادن الثمينة بالاستقرار في مبادل الكاتيون. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، تم تصنيع ما يسمى راتنجات التبادل الإلكتروني. فهي لا تقوم فقط باستبدال أيوناتها بأيونات معدنية من المحلول، ولكنها أيضًا قادرة على تقليل هذا المعدن عن طريق التبرع بالإلكترونات إليه. أظهرت التجارب الحديثة مع هذه الراتنجات أنه إذا تم تمرير محلول يحتوي على الفضة من خلالها، فلن يتم ترسيب أيونات الفضة قريبًا على الراتنج، ولكن الفضة المعدنية، ويحتفظ الراتنج بخصائصه لفترة طويلة. وبالتالي، إذا تم تمرير خليط من الأملاح عبر مبادل إلكتروني، فإن الأيونات التي يتم اختزالها بسهولة يمكن تحويلها إلى ذرات معدنية نقية.

مخالب كيميائية

كما تقول النكتة القديمة، فإن اصطياد الأسود في الصحراء أمر سهل. بما أن الصحراء مكونة من الرمال والأسود، عليك أن تأخذ منخلًا وتنخل الصحراء. سوف تمر الرمال من خلال الثقوب، لكن الأسود ستبقى على الشبكة.

ولكن ماذا لو كان هناك عنصر كيميائي ثمين ممزوج بكمية هائلة من العناصر التي لا تمثل أي قيمة بالنسبة لك؟ أو لا بد من تنقية المادة من نجاسة ضارة موجودة بكميات قليلة جداً.

يحدث هذا في كثير من الأحيان. يجب ألا يتجاوز خليط الهافنيوم في الزركونيوم، الذي يستخدم في بناء المفاعلات النووية، عدة أجزاء من الألف من المائة، وفي الزركونيوم العادي يبلغ حوالي أعشار من المائة.

هذه العناصر متشابهة جدًا في الخواص الكيميائية، والطرق التقليدية، كما يقولون، لا تعمل هنا. حتى المنخل الكيميائي المذهل. وفي الوقت نفسه، مطلوب الزركونيوم بدرجة عالية جدًا من النقاء...

لعدة قرون، اتبع الكيميائيون الوصفة البسيطة: "المثل يذوب في المثل". تذوب المواد غير العضوية جيدًا في المذيبات غير العضوية والمواد العضوية - في المذيبات العضوية. العديد من أملاح الأحماض المعدنية قابلة للذوبان بدرجة عالية في الماء، وحمض الهيدروفلوريك اللامائي، وحمض الهيدروسيانيك السائل. العديد من المواد العضوية قابلة للذوبان تمامًا في المذيبات العضوية - البنزين والأسيتون والكلوروفورم وكبريتيد الكربون وما إلى ذلك.

كيف تتصرف المادة التي تكون وسيطة بين المركبات العضوية وغير العضوية؟ في الواقع، كان الكيميائيون على دراية إلى حد ما بمثل هذه المركبات. وهكذا فإن الكلوروفيل (المادة الملونة للأوراق الخضراء) هو مركب عضوي يحتوي على ذرات المغنيسيوم. وهو قابل للذوبان بدرجة عالية في العديد من المذيبات العضوية. هناك عدد كبير من المركبات المعدنية العضوية المصنعة صناعياً والتي لا تعرفها الطبيعة. والعديد منها قادر على الذوبان في المذيبات العضوية، وتعتمد هذه القدرة على طبيعة المعدن.

قرر الكيميائيون اللعب على هذا.

أثناء تشغيل المفاعلات النووية، يصبح من الضروري من وقت لآخر استبدال كتل اليورانيوم المستهلكة، على الرغم من أن كمية الشوائب (شظايا انشطار اليورانيوم) الموجودة فيها عادة لا تتجاوز جزءًا من الألف من المائة. أولاً، يتم إذابة الكتل في حمض النيتريك. ويتحول كل اليورانيوم (والمعادن الأخرى المتكونة نتيجة التحولات النووية) إلى أملاح النترات. وفي هذه الحالة تتم إزالة بعض الشوائب، مثل الزينون واليود، تلقائيًا على شكل غازات أو أبخرة، بينما يبقى البعض الآخر، مثل القصدير، في الرواسب.

لكن المحلول الناتج، بالإضافة إلى اليورانيوم، يحتوي على شوائب من العديد من المعادن، وخاصة البلوتونيوم والنبتونيوم والعناصر الأرضية النادرة والتكنيتيوم وبعض العناصر الأخرى. هذا هو المكان الذي تأتي فيه المواد العضوية للإنقاذ. يتم خلط محلول اليورانيوم والشوائب في حمض النيتريك بمحلول مادة عضوية - فوسفات ثلاثي بوتيل. وفي هذه الحالة، يمر كل اليورانيوم تقريبًا إلى الطور العضوي، وتبقى الشوائب في محلول النترات.

وتسمى هذه العملية الاستخراج. وبعد الاستخراج المزدوج، يصبح اليورانيوم خاليًا تقريبًا من الشوائب ويمكن استخدامه مرة أخرى لإنتاج كتل اليورانيوم. وتستخدم الشوائب المتبقية لمزيد من الفصل. وسيتم استخراج الأجزاء الأكثر أهمية منها: البلوتونيوم، وبعض النظائر المشعة.

يمكن فصل الزركونيوم والهافنيوم بطريقة مماثلة.

تستخدم الآن عمليات الاستخراج على نطاق واسع في التكنولوجيا. وبمساعدتهم، لا يقومون بتنقية المركبات غير العضوية فحسب، بل يقومون أيضًا بتنقية الكثير منها المواد العضوية- الفيتامينات والدهون والقلويدات.

الكيمياء في معطف أبيض

كان يحمل اسمًا رنانًا - يوهان بومباستوس ثيوفراستوس باراسيلسوس فون هوهنهايم. باراسيلسوس ليس لقبًا، بل هو نوع من اللقب. تُترجم إلى اللغة الروسية وتعني "عظيم جدًا". كان باراسيلسوس كيميائيًا ممتازًا، ووصفته الشائعات بأنه معالج معجزة. لأنه لم يكن كيميائيًا فحسب، بل كان طبيبًا أيضًا.

في العصور الوسطى، أصبح اتحاد الكيمياء والطب أقوى. لم تكن الكيمياء قد اكتسبت بعد الحق في أن تُسمى علمًا. كانت آراؤها غامضة للغاية، وتبعثرت قوتها في بحث عبثي عن حجر الفيلسوف سيئ السمعة.

لكن الكيمياء، وهي تتخبط في شباك التصوف، تعلمت علاج الناس من الأمراض الخطيرة. هكذا ولدت الكيمياء العلاجية. أو الكيمياء الطبية. وكان العديد من الكيميائيين في القرن السادس عشر والسابع عشر والثامن عشر يُطلق عليهم اسم الصيادلة والصيادلة. على الرغم من أننا كنا مخطوبين ماء نقيالكيمياء، أعدت جرعات الشفاء المختلفة. صحيح أنهم أعدوها بشكل أعمى. وهذه "الأدوية" لم تكن مفيدة دائمًا للإنسان.

ومن بين "الصيادلة" كان باراسيلسوس من أبرزهم. وشملت قائمة أدويته مراهم الزئبق والكبريت (بالمناسبة، لا تزال تستخدم لعلاج الأمراض الجلدية)، وأملاح الحديد والأنتيمون، وعصائر النباتات المختلفة.

في البداية، كانت الكيمياء قادرة على تزويد الأطباء فقط بالمواد الموجودة في الطبيعة. وبعد ذلك بكميات محدودة جدا. لكن هذا لم يكن كافيا للطب.

وإذا نظرنا إلى كتب الوصفات الطبية الحديثة، فسنرى أن 25% من الأدوية هي، إذا جاز التعبير، مستحضرات طبيعية. وتشمل هذه المستخلصات والصبغات و decoctions المحضرة من نباتات مختلفة. كل شيء آخر عبارة عن مواد طبية مركبة بشكل مصطنع وغير مألوفة في الطبيعة. المواد التي خلقتها قوة الكيمياء.

تم إجراء التوليف الأول لمادة طبية منذ حوالي 100 عام. إن التأثير العلاجي لحمض الساليسيليك في علاج الروماتيزم معروف منذ فترة طويلة. لكن استخراجه من المواد النباتية كان صعباً ومكلفاً. فقط في عام 1874 كان من الممكن تطوير طريقة بسيطة لإنتاج حمض الساليسيليك من الفينول.

شكل هذا الحمض أساس العديد من الأدوية. على سبيل المثال، الأسبرين. كقاعدة عامة، فإن "حياة" الأدوية قصيرة: يتم استبدال الأدوية القديمة بأخرى جديدة وأكثر تقدماً وأكثر تطوراً في مكافحة الأمراض المختلفة. الأسبرين هو نوع من الاستثناء في هذا الصدد. يتم الكشف كل عام عن خصائص مذهلة جديدة لم تكن معروفة من قبل. وتبين أن الأسبرين ليس مجرد خافض للحرارة ومسكن للألم، بل إن نطاق استخداماته أوسع بكثير.

الطب "القديم" للغاية هو الهرم المشهور (سنة ميلاده كانت 1896).

الآن، في غضون يوم واحد، يقوم الكيميائيون بتجميع العديد من المواد الطبية الجديدة. مع مجموعة واسعة من الصفات، ضد مجموعة واسعة من الأمراض. من الأدوية التي تتحكم في الألم إلى الأدوية التي تساعد في علاج الأمراض العقلية.

إن شفاء الناس ليس بالمهمة النبيلة بالنسبة للكيميائيين. ولكن لا توجد مهمة أكثر صعوبة.

لعدة سنوات، حاول الكيميائي الألماني بول إرليخ تجميع دواء ضد مرض رهيب - مرض النوم. في كل توليفة، نجح شيء ما، ولكن في كل مرة ظل إيرليك غير راضٍ. فقط في المحاولة 606 كان من الممكن الحصول عليها علاج فعال- سلفارسان، وتمكن عشرات الآلاف من الأشخاص من التعافي ليس فقط من مرض النوم، ولكن أيضًا من مرض خبيث آخر - مرض الزهري. وفي المحاولة رقم 914، تلقى إيرليك دواء أكثر قوة - نيوسلفارسان.

رحلة الدواء من الدورق الكيميائي إلى الصيدلية طويلة. هذا هو قانون الشفاء: ما لم يجتاز الدواء اختبارًا شاملاً، لا يمكن التوصية بممارسته. وعندما لا يتم اتباع هذه القاعدة، تحدث أخطاء مأساوية. منذ وقت ليس ببعيد، أعلنت شركات الأدوية في ألمانيا الغربية عن حبة نوم جديدة - توليدوميد. قرص أبيض صغير يغرق الشخص الذي يعاني من الأرق المستمر في نوم سريع وعميق. تم غناء المديح لتوليدوميد، لكنه تبين أنه عدو رهيب للأطفال الذين لم يولدوا بعد. عشرات الآلاف من التشوهات الخلقية - هذا هو الثمن الذي دفعه الناس مقابل الإسراع في إطلاق دواء غير مثبت بشكل كافٍ للبيع.

ولذلك، من المهم للكيميائيين والأطباء أن يعرفوا ليس فقط أن هذا الدواء أو ذاك يعالج بنجاح هذا المرض أو ذاك. إنهم بحاجة إلى أن يفهموا تمامًا كيف يعمل بالضبط، وما هي الآلية الكيميائية الدقيقة لمكافحته للمرض.

هنا مثال صغير. في الوقت الحاضر، غالبا ما تستخدم مشتقات ما يسمى بأحماض الباربيتوريك كأقراص منومة. تحتوي هذه المركبات على ذرات الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين. بالإضافة إلى ذلك، ترتبط مجموعتان من الألكيل بإحدى ذرات الكربون، أي أن جزيئات الهيدروكربون تفتقر إلى ذرة هيدروجين واحدة. وهذا هو الاستنتاج الذي توصل إليه الكيميائيون. عندها فقط يكون لحمض الباربيتوريك تأثير منوم عندما لا يقل مجموع ذرات الكربون في مجموعات الألكيل عن أربعة. وكلما زاد هذا المبلغ، كلما كان الدواء يعمل لفترة أطول وأسرع.

كلما تعمق العلماء في طبيعة الأمراض، كلما أجرى الكيميائيون أبحاثًا أكثر شمولاً. وعلم الصيدلة، الذي كان يتعامل في السابق فقط مع تحضير الأدوية المختلفة والتوصية باستخدامها ضد الأمراض المختلفة، أصبح علمًا أكثر دقة. الآن يجب أن يكون الصيدلي كيميائيًا، وعالم أحياء، وطبيبًا، وعالمًا في الكيمياء الحيوية. حتى لا تتكرر مآسي التوليدوميد مرة أخرى.

يعد تركيب المواد الطبية أحد الإنجازات الرئيسية للكيميائيين ومبدعي الطبيعة الثانية.

...في بداية هذا القرن، حاول الكيميائيون بإصرار صنع أصباغ جديدة. وتم أخذ ما يسمى بحمض السلفانيليك كمنتج أولي. فهو يحتوي على جزيء "مرن" للغاية، قادر على إجراء عمليات إعادة ترتيب مختلفة. في بعض الحالات، رأى الكيميائيون أنه يمكن تحويل جزيء حمض السلفانيليك إلى جزيء صبغة قيم.

وهكذا اتضح في الواقع. ولكن حتى عام 1935، لم يكن أحد يعتقد أن أصباغ السلفونيل الاصطناعية هي أيضًا أدوية قوية. تلاشى السعي وراء الأصباغ في الخلفية: بدأ الكيميائيون في البحث عن أدوية جديدة، والتي كانت تسمى مجتمعة أدوية السلفا. وإليكم أسماء أشهرها: السلفيدين، الستربتوسيد، السلفازول، السلفاديميزين. حاليا، تحتل السلفوناميدات واحدة من الأماكن الأولى بين الوسائل الكيميائية لمكافحة الميكروبات.

...استخرج هنود أمريكا الجنوبية سمًا قاتلًا - الكورار - من لحاء وجذور نبات تشيليبوها. العدو الذي أصيب بسهم تم غمس طرفه في الكورار مات على الفور.

لماذا؟ للإجابة على هذا السؤال، كان على الكيميائيين أن يفهموا تمامًا سر السم.

ووجدوا أن المبدأ النشط الرئيسي للكورار هو قلويد توبوكورارين. وبمجرد دخوله إلى الجسم، لا يمكن للعضلات أن تنقبض. تصبح العضلات غير متحركة. يفقد الشخص القدرة على التنفس. يأتي الموت.

ومع ذلك، في ظل ظروف معينة، يمكن أن يكون هذا السم مفيدا. يمكن أن يكون مفيدًا للجراحين عند إجراء بعض العمليات المعقدة للغاية. على سبيل المثال، على القلب. عندما تحتاج إلى إيقاف تشغيل عضلات الرئة ونقل الجسم إلى التنفس الاصطناعي. وهكذا فإن العدو اللدود يعمل كصديق. يتم تضمين توبوكورارين في الممارسة السريرية.

ومع ذلك، فهي مكلفة للغاية. لكننا بحاجة إلى دواء رخيص الثمن وسهل المنال.

تدخل الكيميائيون مرة أخرى. في جميع المقالات قاموا بدراسة جزيء توبوكورارين. لقد قاموا بتقسيمها إلى جميع أنواع الأجزاء، وفحصوا "الشظايا" الناتجة، وخطوة بخطوة، اكتشفوا العلاقة بين التركيب الكيميائيوالنشاط الفسيولوجي للدواء. اتضح أن عملها يتحدد من خلال مجموعات خاصة تحتوي على ذرة نيتروجين موجبة الشحنة. وأن المسافة بين المجموعات يجب أن تكون محددة بدقة.

الآن يمكن للكيميائيين أن يسلكوا طريق تقليد الطبيعة. وحتى محاولة تجاوزه. أولاً، تلقوا دواءً لم يكن أقل شأناً من توبوكورارين في نشاطه. وبعد ذلك قاموا بتحسينه. وهكذا ولد سينكورين. وهو فعال مرتين مثل توبوكورارين.

وهنا مثال أكثر وضوحا. مكافحة الملاريا. لقد عالجوها بالكينين (أو الكينين علميًا)، وهو قلويد طبيعي. تمكن الكيميائيون من إنتاج البلازموخين - وهي مادة أكثر نشاطًا بستين مرة من مادة الكينين.

يمتلك الطب الحديث ترسانة ضخمة من الأدوات، إذا جاز التعبير، لجميع المناسبات. ضد جميع الأمراض المعروفة تقريبًا.

هناك علاجات قوية تعمل على تهدئة الجهاز العصبي، واستعادة الهدوء حتى للأشخاص الأكثر انزعاجًا. هناك، على سبيل المثال، دواء يخفف تماما الشعور بالخوف. وبطبيعة الحال، لا أحد يوصي به للطالب الذي يعاني من قلق الامتحان.

هناك مجموعة كاملة من ما يسمى بالمهدئات والأدوية المهدئة. وتشمل هذه، على سبيل المثال، ريسيربين. لعب استخدامه في علاج بعض الأمراض العقلية (الفصام) دورًا كبيرًا في وقت واحد. يحتل العلاج الكيميائي الآن المركز الأول في مكافحة الاضطرابات النفسية.

ومع ذلك، فإن إنجازات الكيمياء الطبية لا تكون دائما إيجابية. هناك، على سبيل المثال، مثل هذا الدواء المشؤوم (وإلا فمن الصعب تسميته) دواء مثل LSD-25.

في العديد من البلدان الرأسمالية، يتم استخدامه كدواء يسبب بشكل مصطنع أعراض مختلفة لمرض انفصام الشخصية (جميع أنواع الهلوسة التي تسمح للشخص بفصل نفسه عن "المصاعب الدنيوية" لفترة من الوقت). ولكن كانت هناك العديد من الحالات التي لم يعد فيها الأشخاص الذين تناولوا أقراص LSD-25 إلى طبيعتهم أبدًا.

تشير الإحصائيات الحديثة إلى أن غالبية الوفيات في العالم تكون نتيجة النوبات القلبية أو النزيف الدماغي (السكتة الدماغية). يحارب الكيميائيون هؤلاء الأعداء عن طريق اختراع أدوية القلب المختلفة وإعداد الأدوية التي تعمل على توسيع الأوعية الدموية في الدماغ.

بمساعدة التوبازايد والباسك اللذين تم تصنيعهما من قبل الكيميائيين، نجح الأطباء في التغلب على مرض السل.

وأخيرا، يبحث العلماء باستمرار عن طرق لمكافحة السرطان - هذه الآفة الرهيبة للجنس البشري. لا يزال هناك الكثير من الأمور غير الواضحة وغير المعروفة هنا.

الأطباء ينتظرون مواد معجزة جديدة من الكيميائيين. إنهم لا ينتظرون عبثا. هنا لم تظهر الكيمياء بعد ما هي قادرة عليه.

معجزة من العفن

هذه الكلمة معروفة منذ زمن طويل. الأطباء وعلماء الأحياء الدقيقة. مذكور في كتب خاصة . لكنها لم تقل شيئًا على الإطلاق لشخص بعيد عن علم الأحياء والطب. وكان من النادر أن يعرف الكيميائي معناها. والآن يعرفه الجميع.

هذه الكلمة هي "المضادات الحيوية".

ولكن حتى قبل ظهور كلمة "المضادات الحيوية"، أصبح الناس على دراية بكلمة "الجراثيم". وقد وجد أن عددا من الأمراض، على سبيل المثال، الالتهاب الرئوي والتهاب السحايا والدوسنتاريا والتيفوس والسل وغيرها، تدين بأصلها إلى الكائنات الحية الدقيقة. هناك حاجة إلى المضادات الحيوية لمكافحتها.

بالفعل في العصور الوسطى، كانت الآثار العلاجية لأنواع معينة من القوالب معروفة. صحيح أن أفكار الإسكولابيين في العصور الوسطى كانت فريدة من نوعها تمامًا. على سبيل المثال، كان يعتقد أن القوالب المأخوذة من جماجم الأشخاص الذين تم شنقهم أو إعدامهم بسبب جرائم فقط هي التي تساعد في مكافحة المرض.

ولكن هذا ليس كبيرا. والشيء المهم الآخر هو أن الكيميائي الإنجليزي ألكسندر فليمنج أثناء دراسته لأحد أنواع العفن عزل عنه المبدأ النشط. هكذا ولد البنسلين، أول مضاد حيوي.

اتضح أن البنسلين هو سلاح ممتاز في مكافحة العديد من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض: العقديات، المكورات العنقودية، إلخ. ويمكنه حتى هزيمة الملتوية الشاحبة، العامل المسبب لمرض الزهري.

ولكن على الرغم من أن ألكسندر فليمنج اكتشف البنسلين في عام 1928، إلا أنه لم يتم فك رموز صيغة هذا الدواء إلا في عام 1945. وبالفعل في عام 1947 كان من الممكن إجراء التوليف الكامل للبنسلين في المختبر. يبدو أن الإنسان قد لحق بالطبيعة هذه المرة. ومع ذلك، لم يكن هذا هو الحال. إن إجراء التوليف المختبري للبنسلين ليس بالمهمة السهلة. من الأسهل الحصول عليه من العفن.

لكن الكيميائيين لم يتراجعوا. وهنا استطاعوا أن يقولوا كلمتهم. ربما ليست كلمة تقولها، بل هي فعل يجب القيام به. خلاصة القول هي أن القالب الذي يتم الحصول على البنسلين منه عادة لا يتمتع إلا بقدر ضئيل للغاية من "الإنتاجية". وقرر العلماء زيادة إنتاجيتها.

لقد قاموا بحل هذه المشكلة من خلال إيجاد مواد تغير خصائصها عند إدخالها في الجهاز الوراثي للكائن الحي الدقيق. علاوة على ذلك، كانت الخصائص الجديدة قابلة للتوريث. وبمساعدتهم كان من الممكن تطوير "سلالة" جديدة من الفطر، والتي كانت أكثر نشاطًا في إنتاج البنسلين.

في الوقت الحاضر، مجموعة المضادات الحيوية مثيرة للإعجاب للغاية: الستربتوميسين والتيراميسين، التتراسيكلين والأوريوميسين، البيوميسين والإريثروميسين. في المجموع، هناك حوالي ألف مضاد حيوي مختلف معروف الآن، ويستخدم حوالي مائة منهم لعلاج أمراض مختلفة. وتلعب الكيمياء دورًا مهمًا في إنتاجها.

بعد أن يقوم علماء الأحياء المجهرية بتجميع ما يسمى بسائل الاستنبات الذي يحتوي على مستعمرات من الكائنات الحية الدقيقة، يأتي دور الكيميائيين.

وهم هم الذين يكلفون بعزل المضادات الحيوية «المبدأ الفعال». يتم حشد مجموعة متنوعة من الطرق الكيميائية لاستخلاص المركبات العضوية المعقدة من "المواد الخام" الطبيعية. يتم امتصاص المضادات الحيوية باستخدام ماصات خاصة. يستخدم الباحثون "مخالب كيميائية" لاستخلاص المضادات الحيوية بمذيبات مختلفة. ويتم تنقيتها باستخدام راتنجات التبادل الأيوني وترسيبها من المحاليل. وينتج عن ذلك مضاد حيوي خام، والذي يخضع مرة أخرى لدورة طويلة من التنقية حتى يظهر أخيرًا على شكل مادة بلورية نقية.

ولا يزال بعضها، مثل البنسلين، يتم تصنيعه باستخدام الكائنات الحية الدقيقة. لكن الحصول على الآخرين ليس سوى نصف عمل الطبيعة.

ولكن هناك أيضًا مضادات حيوية، مثل السينتوميسين، حيث يستغني الكيميائيون تمامًا عن خدمات الطبيعة. يتم تصنيع هذا الدواء من البداية إلى النهاية في المصانع.

وبدون الأساليب الكيميائية القوية، لم تكن كلمة "مضاد حيوي" لتكتسب مثل هذه الشهرة الواسعة. ولم يكن من الممكن أن تكون هناك تلك الثورة الحقيقية في استخدام الأدوية، في علاج العديد من الأمراض، التي أنتجتها هذه المضادات الحيوية.

العناصر الدقيقة - الفيتامينات النباتية

كلمة "عنصر" لها معاني كثيرة. على سبيل المثال، تسمى الذرات من نفس النوع والتي لها نفس الشحنة النووية. ما هي "العناصر الدقيقة"؟ هذا هو الاسم الذي يطلق على العناصر الكيميائية التي توجد في الكائنات الحيوانية والنباتية بكميات صغيرة جداً. لذلك، يوجد في جسم الإنسان 65 بالمائة أكسجين، وحوالي 18 بالمائة كربون، و10 بالمائة هيدروجين. هذه هي المغذيات الكبيرة، وهناك الكثير منها. لكن التيتانيوم والألومنيوم لا يشكلان سوى جزء من الألف من المائة لكل منهما - ويمكن تسميتهما بالعناصر الدقيقة.

في فجر الكيمياء الحيوية، لم يتم إيلاء أي اهتمام لمثل هذه التفاهات. فكر فقط في بعض أجزاء المئات أو الألف من النسبة المئوية. ولم يتمكنوا حتى من تحديد هذه الكميات في ذلك الوقت.

وتحسنت التقنيات والأساليب التحليلية، ووجد العلماء المزيد والمزيد من العناصر في الكائنات الحية. ومع ذلك، لم يكن من الممكن تحديد دور العناصر الدقيقة لفترة طويلة. حتى الآن، على الرغم من حقيقة أن التحليل الكيميائي يجعل من الممكن تحديد المليون وحتى مائة مليون من الشوائب في أي عينة تقريبًا، إلا أن أهمية العديد من العناصر النزرة لحياة النباتات والحيوانات لم يتم توضيحها بعد.

ولكن هناك شيء معروف بالفعل اليوم. على سبيل المثال، أن الكائنات الحية المختلفة تحتوي على عناصر مثل الكوبالت والبورون والنحاس والمنغنيز والفاناديوم واليود والفلور والموليبدينوم والزنك وحتى ... الراديوم. نعم إنه الراديوم، وإن كان بكميات ضئيلة.

بالمناسبة، تم اكتشاف حوالي 70 عنصرًا كيميائيًا في جسم الإنسان، وهناك سبب للاعتقاد بأن الأعضاء البشرية تحتوي على النظام الدوري بأكمله. علاوة على ذلك، يلعب كل عنصر دورًا محددًا للغاية. حتى أن هناك وجهة نظر مفادها أن العديد من الأمراض تنشأ بسبب عدم توازن العناصر الدقيقة في الجسم.

يلعب الحديد والمنغنيز دورًا مهمًا في عملية التمثيل الضوئي في النباتات. إذا زرعت نباتًا في تربة لا تحتوي حتى على أثر من الحديد، فستكون أوراقه وسيقانه بيضاء كالورق. ولكن بمجرد رش مثل هذا النبات بمحلول أملاح الحديد، فإنه يأخذ شكله الطبيعي اللون الاخضر. النحاس ضروري أيضًا في عملية التمثيل الضوئي ويؤثر على امتصاص الكائنات النباتية لمركبات النيتروجين. مع عدم وجود كمية كافية من النحاس، تتشكل البروتينات التي تحتوي على النيتروجين بشكل ضعيف للغاية في النباتات.

يتم تضمين المركبات العضوية المعقدة من الموليبدينوم كمكونات في الإنزيمات المختلفة. أنها تساهم في تحسين امتصاص النيتروجين. يؤدي نقص الموليبدينوم أحيانًا إلى حروق الأوراق بسبب التراكم الكبير لأملاح حمض النيتريك فيها، والتي في حالة عدم وجود الموليبدينوم لا تمتصها النباتات. ويؤثر الموليبدينوم على محتوى الفوسفور في النباتات. وفي غيابه لا يتم تحويل الفوسفات غير العضوي إلى فوسفات عضوي. يؤثر نقص الموليبدينوم أيضًا على تراكم الأصباغ (مواد التلوين) في النباتات - حيث يظهر بقع ولون شاحب للأوراق.

في غياب البورون، لا تمتص النباتات الفوسفور بشكل جيد. كما يعزز البورون حركة أفضل للسكريات المختلفة في جميع أنحاء نظام النبات.

تلعب العناصر الدقيقة دورًا مهمًا ليس فقط في النبات ولكن أيضًا في الكائنات الحيوانية. اتضح أن الغياب التام للفاناديوم في الأغذية الحيوانية يسبب فقدان الشهية وحتى الموت. في نفس الوقت زيادة المحتوىالفاناديوم في طعام الخنازير يؤدي إلى نمو سريعوترسب طبقة سميكة من الدهون.

يلعب الزنك، على سبيل المثال، دورًا مهمًا في عملية التمثيل الغذائي وهو جزء من خلايا الدم الحمراء الحيوانية.

الكبد، إذا كان الحيوان (وحتى الشخص) في حالة متحمس، يطلق المنغنيز والسيليكون والألومنيوم والتيتانيوم والنحاس في الدورة الدموية العامة، ولكن عندما يتم تثبيط الجهاز العصبي المركزي، فإنه يطلق المنغنيز والنحاس والتيتانيوم، ويؤخر إطلاق السيليكون والألومنيوم. بالإضافة إلى الكبد، يشارك الدماغ والكلى والرئتين والعضلات في تنظيم محتوى العناصر الدقيقة في دم الجسم.

يعد تحديد دور العناصر الدقيقة في عمليات نمو وتطور النباتات والحيوانات مهمة مهمة ورائعة في الكيمياء والبيولوجيا. ومن المؤكد أن هذا سيؤدي إلى نتائج مهمة للغاية في المستقبل القريب. وسوف يفتح طريقا آخر للعلم لخلق طبيعة ثانية.

ماذا تأكل النباتات وما علاقة الكيمياء بها؟

حتى الطهاة في العصور القديمة كانوا مشهورين بنجاحاتهم في الطهي. وكانت موائد القصور الملكية محملة بالأطباق الشهية. أصبح الأشخاص ذوو الثروة انتقائيين بشأن الطعام.

يبدو أن النباتات أكثر تواضعًا. سواء في الصحراء الحارة أو في التندرا القطبية، تتعايش الأعشاب والشجيرات. حتى لو كانوا مصابين بالتقزم، وحتى مثيرين للشفقة، فقد تعايشوا مع الأمر.

كان هناك حاجة إلى شيء ما لتطويرهم. ولكن ماذا؟ كان العلماء يبحثون عن هذا "الشيء" الغامض سنوات طويلة. لقد أجروا التجارب. وتمت مناقشة النتائج.

ولكن لم يكن هناك وضوح.

تم تقديمه في منتصف القرن الماضي من قبل الكيميائي الألماني الشهير جوستوس ليبيج. ساعده التحليل الكيميائي. قام العالم "بتحليل" مجموعة واسعة من النباتات إلى عناصر كيميائية فردية. في البداية لم يكن هناك الكثير منهم. هناك عشرة في المجموع: الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكالسيوم والبوتاسيوم والفوسفور والكبريت والمغنيسيوم والحديد. لكن هذه العشرة تسببت في هياج المحيط الأخضر على كوكب الأرض.

ومن هنا جاء الاستنتاج: لكي يعيش النبات، يجب أن يمتص بطريقة أو بأخرى، "يأكل" العناصر المذكورة.

كيف بالضبط؟ أين تقع متاجر الأغذية النباتية؟

في التربة، في الماء، في الهواء.

ولكن حدثت أشياء مذهلة. في بعض أنواع التربة، تطور النبات بسرعة وأزهر وأثمر. وعند آخرين ذبلت وذبلت وأصبحت وحشًا باهتًا. لأن هذه التربة تفتقر إلى بعض العناصر.

وحتى قبل ليبيج، كان الناس يعرفون شيئًا آخر. حتى لو زرعت نفس المحاصيل سنة بعد سنة على التربة الأكثر خصوبة، فإن الحصاد يصبح أسوأ وأسوأ.

تم استنفاد التربة. النباتات "تأكل" تدريجياً جميع احتياطيات العناصر الكيميائية الضرورية الموجودة فيها.

كان من الضروري "إطعام" التربة. أضف المواد والأسمدة المفقودة إليه. لقد تم استخدامها منذ العصور القديمة. لقد استخدموها بشكل حدسي، بناءً على تجربة أسلافهم.

رفع ليبج استخدام الأسمدة إلى مستوى العلم. وهكذا ولدت الكيمياء الزراعية. أصبحت الكيمياء خادمة لزراعة النباتات. لقد واجهت مهمة: تعليم الناس كيفية الاستخدام الأسمدة الشهيرةوابتكار أشياء جديدة.

يتم الآن استخدام العشرات من الأسمدة المختلفة. وأهمها البوتاسيوم والنيتروجين والفوسفور. لأن البوتاسيوم والنيتروجين والفوسفور هي العناصر التي بدونها لا يمكن لأي نبات أن ينمو.

القليل من التشبيه، أو كيف قام الكيميائيون بتغذية النباتات بالبوتاسيوم

...كان هناك وقت كان فيه اليورانيوم المشهور الآن يتجمع في مكان ما على هامش اهتمامات الكيمياء. فقط تلوين الزجاج والصورة الفوتوغرافية هو الذي أعطى ادعاءات خجولة لها. ثم تم اكتشاف الراديوم في اليورانيوم. تم استخراج حبة ضئيلة من المعدن الفضي من آلاف الأطنان من خامات اليورانيوم. واستمرت النفايات التي تحتوي على كميات هائلة من اليورانيوم في ازدحام مستودعات المصانع. لقد ضربت ساعة أورانوس أخيرًا. اتضح أنه هو الذي يمنح الإنسان القدرة على استخدام الطاقة الذرية. أصبحت القمامة ثمينة.

...إن رواسب ملح ستاسفورت في ألمانيا معروفة منذ زمن طويل. تحتوي على أملاح كثيرة أهمها البوتاسيوم والصوديوم. تم استخدام ملح الصوديوم وملح الطعام على الفور. تم التخلص من أملاح البوتاسيوم دون ندم. وتراكمت جبال ضخمة منها بالقرب من المناجم. والناس لم يعرفوا ماذا يفعلون بهم. وكانت الزراعة في حاجة ماسة إلى أسمدة البوتاسيوم، لكن نفايات ستاسفورت لم يكن من الممكن استخدامها. أنها تحتوي على الكثير من المغنيسيوم. وعلى الرغم من أنه مفيد للنباتات بجرعات صغيرة، إلا أنه تبين أنه مدمر بجرعات كبيرة.

هذا هو المكان الذي ساعدت فيه الكيمياء. وجدت طريقة بسيطة لتنقية أملاح البوتاسيوم من المغنيسيوم. وبدأت الجبال المحيطة بمناجم ستاسفورت في الذوبان أمام أعيننا حرفيًا. يذكر مؤرخو العلوم الحقيقة التالية: في عام 1811، تم بناء أول مصنع لمعالجة أملاح البوتاسيوم في ألمانيا. وبعد مرور عام، كان هناك أربعة مصانع بالفعل، وفي عام 1872، قام ثلاثة وثلاثون مصنعًا في ألمانيا بمعالجة أكثر من نصف مليون طن من الملح الخام.

وبعد فترة وجيزة تم إنشاء مصانع لإنتاج أسمدة البوتاس في العديد من البلدان. والآن أصبح إنتاج المواد الخام البوتاس في العديد من البلدان أكبر بعدة مرات من إنتاج ملح الطعام.

"كارثة النيتروجين"

وبعد حوالي مائة عام من اكتشاف النيتروجين، كتب أحد علماء الأحياء المجهرية البارزين: «النيتروجين أغلى من وجهة نظر بيولوجية عامة من أندر المعادن النبيلة». و هو قطعا محق. بعد كل شيء، يعتبر النيتروجين جزءًا لا يتجزأ من أي جزيء بروتين تقريبًا، سواء كان نباتيًا أو حيوانيًا. لا يوجد نيتروجين - لا يوجد بروتين. ولا يوجد بروتين ولا حياة. قال إنجلز: "الحياة هي شكل وجود الأجسام البروتينية".

تحتاج النباتات إلى النيتروجين لتكوين جزيئات البروتين. ولكن من أين يحصلون عليه؟ يتميز النيتروجين بانخفاض النشاط الكيميائي. في ظل الظروف العادية فإنه لا يتفاعل. ولذلك، لا يمكن للنباتات استخدام النيتروجين من الغلاف الجوي. تمامًا مثل "...على الرغم من أن العين ترى، إلا أن الأسنان تتخدر". وهذا يعني أن مخزن النيتروجين للنباتات هو التربة. للأسف، المخزن هزيل للغاية. لا يوجد ما يكفي من المركبات المحتوية على النيتروجين فيه. وهذا هو السبب في أن التربة تهدر النيتروجين بسرعة، وتحتاج إلى مزيد من التخصيب به. تطبيق الأسمدة النيتروجينية.

الآن أصبح مفهوم "الملح الصخري التشيلي" شيئًا من التاريخ. ومنذ حوالي سبعين عامًا لم تفارق شفاهنا أبدًا.

تمتد صحراء أتاكاما الكئيبة عبر مساحات شاسعة من جمهورية تشيلي. تمتد لمئات الكيلومترات. للوهلة الأولى، هذه هي الصحراء الأكثر عادية، ولكن هناك ظرف غريب يميزها عن الصحارى الأخرى في العالم: تحت طبقة رقيقة من الرمال توجد رواسب قوية من نترات الصوديوم، أو نترات الصوديوم. كانت هذه الودائع معروفة لفترة طويلة، ولكن ربما تم تذكرها لأول مرة عندما كان هناك نقص في البارود في أوروبا. بعد كل شيء، تم استخدام الفحم والكبريت والملح الصخري في السابق لإنتاج البارود.

تم تجهيز رحلة استكشافية بشكل عاجل لتسليم المنتج في الخارج. ومع ذلك، كان لا بد من إلقاء الحمولة بأكملها في البحر. اتضح أن نترات البوتاسيوم فقط هي المناسبة لإنتاج البارود. امتص الصوديوم الرطوبة من الهواء بشراهة، وأصبح البارود رطبًا، وكان من المستحيل استخدامه.

ولم تكن هذه هي المرة الأولى التي يضطر فيها الأوروبيون إلى إلقاء البضائع الأجنبية في البحر. في القرن السابع عشر، تم العثور على حبيبات من المعدن الأبيض تسمى البلاتين على ضفاف نهر بلاتينو ديل بينو. وصل البلاتين لأول مرة إلى أوروبا في عام 1735. لكنهم لم يعرفوا حقًا ماذا يفعلون بها. ومن المعادن النبيلة في ذلك الوقت لم يعرف إلا الذهب والفضة، ولم يجد البلاتين سوقا. لكن الأشخاص الأذكياء لاحظوا أنه من حيث الثقل النوعي، فإن البلاتين والذهب قريبان جدًا من بعضهما البعض. واستفادوا من ذلك وبدأوا بإضافة البلاتين إلى الذهب الذي كان يستخدم في صنع العملات المعدنية. لقد كانت مزيفة بالفعل. حظرت الحكومة الإسبانية استيراد البلاتين، وتم جمع تلك الاحتياطيات التي ظلت في الدولة، وبحضور العديد من الشهود، غرقت في البحر.

لكن قصة الملح الصخري التشيلي لم تنته بعد. لقد اتضح أنه سماد نيتروجيني ممتاز يتم توفيره بشكل إيجابي للإنسان بطبيعته. ولم تكن هناك أي أسمدة نيتروجينية أخرى معروفة في ذلك الوقت. بدأ التطوير المكثف للرواسب الطبيعية لنترات الصوديوم. تغادر السفن من ميناء إيكيكي التشيلي كل يوم، لتنقل مثل هذه الأسمدة القيمة إلى جميع أنحاء العالم.

...في عام 1898، صدم العالم بالتنبؤ الكئيب لكروكس الشهير. وتنبأ في خطابه بوفاة البشرية بسبب مجاعة النيتروجين. في كل عام، إلى جانب الحصاد، تُحرم الحقول من النيتروجين، وتنضب رواسب الملح الصخري التشيلي تدريجياً. تبين أن كنوز صحراء أتاكاما كانت مجرد قطرة في دلو.

ثم تذكر العلماء الغلاف الجوي. ربما كان أول من لفت الانتباه إلى الاحتياطيات غير المحدودة من النيتروجين في الغلاف الجوي هو عالمنا الشهير كليمنت أركاديفيتش تيميريازيف. كان تيميريازيف يؤمن بشدة بالعلم وقوة العبقرية البشرية. لم يشارك مخاوف كروكس. يعتقد تيميريازيف أن الإنسانية سوف تتغلب على كارثة النيتروجين وتخرج من المشاكل. وتبين أنه على حق. بالفعل في عام 1908، أجرى العلماء بيركلاند وإيدي في النرويج تثبيت النيتروجين في الغلاف الجوي على نطاق صناعي باستخدام قوس كهربائي.

في نفس الوقت تقريبًا، في ألمانيا، طور فريتز هابر طريقة لإنتاج الأمونيا من النيتروجين والهيدروجين. وهكذا تم أخيرًا حل مشكلة النيتروجين الثابت الضروري جدًا لتغذية النبات. ويوجد الكثير من النيتروجين الحر في الغلاف الجوي: وقد حسب العلماء أنه إذا تم تحويل كل النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي إلى أسمدة، فإن ذلك سيستمر على النباتات لأكثر من مليون سنة.

ما هو الفوسفور اللازم ل؟

يعتقد جوستوس ليبج أن النبات يمكنه امتصاص النيتروجين من الهواء. من الضروري تسميد التربة فقط بالبوتاسيوم والفوسفور. ولكن مع هذه العناصر بالتحديد لم يكن محظوظًا. "أسمدة براءة الاختراع" التي تعهدت إحدى الشركات الإنجليزية بإنتاجها لم تؤد إلى زيادة في العائد. وبعد سنوات عديدة فقط، فهم ليبيج خطأه واعترف به علانية. استخدم أملاح الفوسفات غير القابلة للذوبان، خوفًا من أن يتم غسل الأملاح شديدة الذوبان من التربة بسرعة بواسطة المطر. ولكن اتضح أن النباتات لا تستطيع امتصاص الفوسفور من الفوسفات غير القابل للذوبان. وكان على الإنسان أن يعد نوعًا من "المنتج شبه النهائي" للنباتات.

في كل عام، تتم إزالة حوالي 10 ملايين طن من حمض الفوسفوريك من المحاصيل في جميع أنحاء العالم. لماذا تحتاج النباتات إلى الفوسفور؟ بعد كل شيء، فهو ليس جزءا من الدهون أو الكربوهيدرات. والعديد من جزيئات البروتين، وخاصة أبسطها، لا تحتوي على الفوسفور. لكن بدون الفسفور، لا يمكن أن تتشكل كل هذه المركبات.

إن عملية التمثيل الضوئي ليست مجرد تخليق الكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون والماء الذي ينتجه النبات "على سبيل المزاح". هذه عملية معقدة. يحدث التمثيل الضوئي في ما يسمى بالبلاستيدات الخضراء - وهي "أعضاء" غريبة زرع الخلايا. تحتوي البلاستيدات الخضراء على العديد من مركبات الفوسفور. تقريبًا، يمكن تخيل البلاستيدات الخضراء على أنها معدة حيوان ما، حيث يتم هضم الطعام وامتصاصه - فهي تتعامل مع لبنة "البناء" المباشرة للنباتات: ثاني أكسيد الكربون والماء.

يمتص النبات ثاني أكسيد الكربون من الهواء بمساعدة مركبات الفوسفور. يقوم الفوسفات غير العضوي بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أنيونات حمض الكربونيك، والتي تستخدم لاحقًا لبناء جزيئات عضوية معقدة.

وبطبيعة الحال، فإن دور الفوسفور في حياة النبات لا يقتصر على هذا. ولا يمكن القول أن أهميتها بالنسبة للنباتات قد تم توضيحها بالكامل بالفعل. ومع ذلك، حتى ما هو معروف يظهر دوره المهم في حياتهم.

الحرب الكيميائية

هذه حقا حرب. فقط بدون بنادق ودبابات وصواريخ وقنابل. إنها حرب "هادئة"، لا يلاحظها الكثيرون أحيانًا، حرب من أجل الحياة والموت. والنصر فيه سعادة لجميع الناس.

هل تسبب الذبابة العادية، على سبيل المثال، الكثير من الضرر؟ اتضح أن هذا المخلوق الشرير يجلب خسائر تصل إلى ملايين الروبلات سنويًا في بلدنا وحده. ماذا عن الحشائش؟ وفي الولايات المتحدة وحدها، يكلف وجودها أربعة مليارات دولار. أو خذ الجراد، الكارثة الحقيقية التي تحول الحقول المزهرة إلى أرض جرداء هامدة. إذا قمت بحساب كل الأضرار التي يسببها لصوص النباتات والحيوانات للزراعة في العالم في عام واحد، فستحصل على مبلغ لا يمكن تصوره. بهذه الأموال يمكنك إطعام 200 مليون شخص مجانًا لمدة عام كامل!

ما هو "cid" المترجم إلى اللغة الروسية؟ وهذا يعني - القتل. وهكذا بدأ الكيميائيون في صنع "مبيدات حشرية" مختلفة. لقد ابتكروا المبيدات الحشرية - "قتل الحشرات"، ومبيدات الحيوانات - "قتل القوارض"، ومبيدات الأعشاب - "قتل العشب". كل هذه "المبيدات" تستخدم الآن على نطاق واسع في الزراعة.

قبل الحرب العالمية الثانية، كانت المبيدات غير العضوية تستخدم على نطاق واسع. تمت معالجة القوارض والحشرات المختلفة والأعشاب الضارة بالزرنيخ والكبريت والنحاس والباريوم والفلورايد والعديد من المركبات السامة الأخرى. ومع ذلك، بدءًا من منتصف الأربعينيات، بدأت المبيدات العضوية تنتشر على نطاق واسع. لقد تم هذا "الميل" نحو المركبات العضوية بشكل متعمد. لا يقتصر الأمر على أنها تبين أنها أكثر ضررًا للإنسان وحيوانات المزرعة. لديهم قدر أكبر من التنوع، ويتطلب الأمر عددًا أقل بكثير من تلك غير العضوية للحصول على نفس التأثير. وبالتالي، فإن مجرد جزء من المليون من مسحوق الـ دي.دي.تي لكل سنتيمتر مربع من السطح يقضي على بعض الحشرات تمامًا.

وكانت هناك أيضًا بعض الشذوذات في استخدام المبيدات العضوية. ويعتبر سداسي كلوران حاليا أحد أكثر المبيدات فعالية. ومع ذلك، ربما يعرف عدد قليل من الناس أن هذه المادة تم الحصول عليها لأول مرة من قبل فاراداي في عام 1825. لأكثر من مائة عام، كان الكيميائيون يدرسون سداسي كلوران دون أن يعرفوا حتى عن خصائصه الرائعة. وفقط بعد عام 1935، عندما بدأ علماء الأحياء في دراسته، بدأ إنتاج هذا المبيد الحشري على نطاق صناعي. أفضل المبيدات الحشرية حاليا هي مركبات الفوسفور العضوية مثل الفوسفاميد أو عقار M-81.

حتى وقت قريب، تم استخدام الاستعدادات الخارجية لحماية النباتات والحيوانات. ومع ذلك، احكم بنفسك: لقد أمطرت، وهبت الرياح، واختفت المادة الواقية الخاصة بك. كل شيء يحتاج إلى البدء من جديد. لقد فكر العلماء في السؤال: هل من الممكن إدخال مواد كيميائية سامة داخل الكائن المحمي؟ يعطون الإنسان التطعيمات - وهو لا يخاف من الأمراض. بمجرد دخول الميكروبات إلى مثل هذا الكائن الحي، يتم تدميرها على الفور من قبل "حراس الصحة" غير المرئيين الذين ظهروا هناك نتيجة إدخال المصل.

اتضح أنه من الممكن تمامًا إنشاء مبيدات حشرية ذات تأثير داخلي. لعب العلماء على الهياكل المختلفة للآفات الحشرية والنباتات. بالنسبة للنباتات، مثل هذا المبيد غير ضار، ولكن بالنسبة للحشرات فهو سم قاتل.

المواد الكيميائية تحمي النباتات ليس فقط من الحشرات، ولكن أيضًا من الأعشاب الضارة. تم إنشاء ما يسمى بمبيدات الأعشاب التي لها تأثير قمعي على الحشائش ولا تضر عمليا بنمو النبات المزروع.

ربما كانت إحدى مبيدات الأعشاب الأولى، بشكل غريب، هي الأسمدة. وهكذا، فقد لاحظ الممارسون الزراعيون منذ فترة طويلة أنه إذا تقدمت بطلب زيادة الكمياتالسوبر فوسفات أو كبريتات البوتاسيوم، ثم مع النمو المكثف للنباتات المزروعة، يتم منع نمو الأعشاب الضارة. ولكن هنا، كما هو الحال مع المبيدات الحشرية، تلعب المركبات العضوية دورا حاسما في عصرنا.

مساعدين المزارعين

كان الصبي قد تجاوز السادسة عشرة. وها هو، ربما للمرة الأولى، في قسم العطور. إنه هنا ليس بدافع الفضول، بل بدافع الضرورة. لقد بدأ بالفعل في نمو شاربه، ويجب حلقه.

للمبتدئين، هذه عملية مثيرة للاهتمام. ولكن بعد مرور ما يقرب من عشرة إلى خمسة عشر عامًا، سوف تصاب بالتعب الشديد لدرجة أنك قد ترغب في بعض الأحيان في إطلاق لحيتك.

خذ العشب على سبيل المثال. إنه أمر غير مقبول على مسار السكة الحديد. و"يحلقها" الناس بالمنجل والمناجل من سنة إلى أخرى. لكن تخيل سكة حديديةموسكو - خاباروفسك. إنها تسعة آلاف كيلومتر. وإذا تم قص كل العشب على طوله، وأكثر من مرة خلال فصل الصيف، فسيتعين على هذه العملية الاحتفاظ بما يقرب من ألف شخص.

هل من الممكن التوصل إلى نوع من الطريقة الكيميائية "للحلاقة"؟ اتضح أن هذا ممكن.

لقص العشب على هكتار واحد، يحتاج 20 شخصًا إلى العمل طوال اليوم. تكمل مبيدات الأعشاب "عملية القتل" على نفس المنطقة خلال ساعات قليلة. علاوة على ذلك، فإنها تدمر العشب بالكامل.

هل تعرف ما هي مزيلات الأوراق؟ "Folio" تعني "ورقة". مزيل الأوراق هو مادة تسبب تساقطها. وقد أتاح استخدامها إمكانية مكننة حصاد القطن. ومن سنة إلى سنة، ومن قرن إلى قرن، كان الناس يخرجون إلى الحقول ويقطفون شجيرات القطن بأيديهم. من الصعب على أي شخص لم ير قطف القطن يدويًا أن يتخيل مدى خطورة هذا العمل، والذي يتم، علاوة على ذلك، في حرارة يائسة تصل إلى 40-50 درجة.

الآن كل شيء أبسط من ذلك بكثير. قبل أيام قليلة من فتح كرات القطن، تتم معالجة مزارع القطن بمزيلات الأوراق. أبسطها هو Mg 2. تتساقط أوراق الشجر من الشجيرات، والآن يعمل حصاد القطن في الحقول. بالمناسبة، يمكن استخدام CaCN 2 كمزيل للأوراق، مما يعني أنه عند معالجة الشجيرات به، تتم إضافة سماد نيتروجين إضافي إلى التربة.

ولكن في مساعدتها للزراعة، في الطبيعة "التصحيحية"، ذهبت الكيمياء إلى أبعد من ذلك. اكتشف الكيميائيون ما يسمى بالأوكسينات - مسرعات نمو النبات. صحيح، في البداية طبيعي. وقد تعلم الكيميائيون تركيب أبسط هذه العناصر، مثل الهيتيروأوكسين، في مختبراتهم. هذه المواد لا تعمل فقط على تسريع نمو النباتات وإزهارها وإثمارها، بل تزيد من ثباتها وحيويتها. بالإضافة إلى ذلك، اتضح أن استخدام الأكسينات بتركيزات عالية له تأثير معاكس - فهو يمنع نمو وتطور النباتات.

يوجد هنا تشابه شبه كامل مع المواد الطبية. نعم إنهم معروفون الأدويةتحتوي على الزرنيخ والبزموت والزئبق ولكن بتركيزات كبيرة (متزايدة إلى حد ما) تكون كل هذه المواد سامة.

على سبيل المثال، يمكن للأوكسينات إطالة فترة ازدهار نباتات الزينة، والزهور في المقام الأول. في حالة المفاجئة صقيع الربيعإبطاء تبرعم الأشجار وازدهارها، وهكذا دواليك. من ناحية أخرى، في المناطق الباردة ذات فصول الصيف القصيرة، سيمكن ذلك من زراعة محاصيل العديد من الفواكه والخضروات باستخدام الطريقة "المتسارعة". وعلى الرغم من أن قدرات الأوكسينات هذه لم تتحقق بعد على نطاق واسع، ولكنها تمثل تجارب معملية فقط، فلا شك أن مساعدي المزارعين سيذهبون في المستقبل القريب إلى مساحات مفتوحة واسعة.

تخدمه الأشباح

إليكم حقيقة تثير ضجة كبيرة في الصحف: زملاء ممتنون يقدمون لعالم جليل... مزهرية من الألومنيوم. أي هدية تستحق الامتنان. لكن أليس هذا صحيحًا، تقديم مزهرية من الألومنيوم كهدية... هناك شيء يدعو للسخرية...

هذا الان. قبل مائة عام، كانت مثل هذه الهدية تبدو سخية للغاية. تم تقديمه بالفعل من قبل الكيميائيين الإنجليز. وليس أي شخص فحسب، بل ديمتري إيفانوفيتش مندليف نفسه. كدليل على الخدمات العظيمة للعلم.

ترى كيف أن كل شيء في العالم نسبي. وفي القرن الماضي لم يعرفوا طريقة رخيصة لاستخلاص الألمنيوم من الخامات، ولذلك كان المعدن باهظ الثمن. لقد وجدوا طريقة، وانخفضت الأسعار.

العديد من عناصر الجدول الدوري لا تزال باهظة الثمن. وهذا غالبا ما يحد من استخدامها. لكننا واثقون في الوقت الحاضر. ستقوم الكيمياء والفيزياء أكثر من مرة بإجراء "تخفيضات في الأسعار" على العناصر. سوف يقومون بذلك بالتأكيد، لأنه كلما زاد عدد سكان الجدول الدوري الذي تنطوي عليه الممارسة في مجال نشاطها.

ولكن من بينها أيضًا تلك التي لا توجد في القشرة الأرضية على الإطلاق، أو أنها قليلة جدًا، أو لا توجد على الإطلاق تقريبًا. لنقل، الأستاتين والفرانسيوم، النبتونيوم والبلوتونيوم، البروميثيوم والتكنيشيوم...

ومع ذلك، يمكن تحضيرها بشكل مصطنع. وبمجرد أن يحمل الكيميائي بين يديه عنصرًا جديدًا، يبدأ في التفكير: كيف نمنحه بداية في الحياة؟

العنصر الاصطناعي الأكثر أهمية من الناحية العملية حتى الآن هو البلوتونيوم. وإنتاجها العالمي الآن يتجاوز إنتاج العديد من العناصر "العادية" في الجدول الدوري. دعونا نضيف أن الكيميائيين يعتبرون البلوتونيوم أحد أكثر العناصر التي تمت دراستها، على الرغم من أن عمره يزيد قليلاً عن ربع قرن. كل هذا ليس من قبيل الصدفة، لأن البلوتونيوم هو "وقود" ممتاز للمفاعلات النووية، بأي حال من الأحوال أقل شأنا من اليورانيوم.

وفي بعض الأقمار الصناعية الأمريكية، كان الأمريسيوم والكوريوم بمثابة مصادر للطاقة. هذه العناصر مشعة للغاية. عندما تتحلل، يتم إطلاق الكثير من الحرارة. وبمساعدة المزدوجات الحرارية يتم تحويلها إلى كهرباء.

وماذا عن البروميثيوم الذي لم يتم العثور عليه بعد في الخامات الأرضية؟ يتم إنشاء بطاريات مصغرة، أكبر قليلاً من غطاء الدبوس العادي، بمشاركة البروميثيوم. وفي أحسن الأحوال، لا تدوم البطاريات الكيميائية أكثر من ستة أشهر. تعمل بطارية البروميثيوم الذرية بشكل متواصل لمدة خمس سنوات. ونطاق تطبيقاته واسع جدًا: بدءًا من أدوات السمع وحتى الصواريخ الموجهة.

أستات على استعداد لتقديم خدماتها للأطباء لمكافحة أمراض الغدة الدرقية. ويحاولون الآن معالجته بالإشعاع المشع. من المعروف أن اليود يمكن أن يتراكم في الغدة الدرقية، لكن الأستاتين هو نظير كيميائي لليود. عند إدخاله إلى الجسم، سيتركز الأستاتين في الغدة الدرقية. ثم خصائصه المشعة سوف تتحدث بكلمة ثقيلة.

لذا فإن بعض العناصر الاصطناعية ليست بأي حال من الأحوال مساحة فارغة لاحتياجات الممارسة. صحيح أنهم يخدمون الإنسان من جانب واحد. يمكن للناس فقط استخدام خصائصهم المشعة. لم نصل إلى التفاصيل الكيميائية بعد. الاستثناء هو التكنيتيوم. اتضح فيما بعد أن أملاح هذا المعدن يمكن أن تجعل منتجات الفولاذ والحديد مقاومة للتآكل.

• في أحد أعماله المبكرة "عناصر الكيمياء الرياضية"، اقترح لومونوسوف تعريفًا مختصرًا للكيمياء.

• الكيمياء هي علم التغيرات التي تحدث في الجسم المختلط.

• وهكذا، في هذه الصياغة لموضوع الكيمياء، يعرضها لومونوسوف لأول مرة في شكل علم، وليس فن.

في عام 1749

• في عام 1749

• إم في لومونوسوف

• حصلت من

• مباني مجلس الشيوخ

• لأول مرة في روسيا

• المواد الكيميائية

• مختبرات

كان لدى مختبر لومونوسوف مجموعة كاملة من المقاييس المختلفة. كان هناك "موازين مراجعة كبيرة في علبة زجاجية"، وموازين مقايسة فضية، وعدة موازين صيدلية يدوية بأكواب نحاسية، وموازين تجارية عادية للأوزان الكبيرة. الدقة التي أجرى بها لومونوسوف عمليات الوزن معه التجارب الكيميائية، حيث وصل بالمصطلح الحديث إلى 0.0003 جرام.

• قدم M. V. Lomonosov مساهمة كبيرة في

• نظرية وممارسة تحليل الوزن.

• لقد صاغ الظروف المثالية

• ترسيب، وتحسين بعض

• العمليات التي تتم عند العمل مع الحمأة.

• في كتابه "الأسس الأولى في علم المعادن" أو

• شؤون خام "العالم بالتفصيل

• وصف جهاز التحليل

• الموازين، تقنيات الوزن،

• معدات الوزن

• غرف.

• أول عمل علمي للومونوسوف

• كتب "حول تحول المادة الصلبة إلى سائل، اعتمادًا على حركة السائل الموجود مسبقًا" في عام 1738.

• أما العمل الثاني، "حول الفرق بين الأجسام المختلطة المكونة في تماسك الكريات"، فقد اكتمل بعد عام.

• هذه أعمال عالم المستقبل

• وكانت بداية الدراسة

• أصغر جزيئات المادة,

• التي تتكون منها الطبيعة كلها.

• وبعد عقدين من الزمن هم

• تشكلت على شكل ذرة رفيعة

• المفهوم الجزيئي,

• تخليد اسم مؤلفها.

1745

• 1745

• إم في لومونوسوف و

• في كيه تريدياكوفسكي -

• الروس الأوائل

• الأكاديميين

• قانون حفظ كتلة المواد وحركتها

• تم تقديم هذا القانون لأول مرة بواسطة M. V. Lomonosov

• جاء ذلك بوضوح في الرسالة

• إلى L. Euler بتاريخ 5 يوليو 1748: "كل شيء. "

• التغيرات التي تحدث بشكل طبيعي

• يحدث ذلك أنه إذا كان أي شيء

• شيء يضاف، ويحذف منه

• شيء آخر. إذن، كم يهم

• يضاف إلى أي هيئة

• بقدر ما يضيع من آخر مثل

• أقضي نفس القدر من الساعات في النوم

• أبتعد عن اليقظة ونحو ذلك.

• وبما أن هذا هو قانون الطبيعة العالمي،

• ثم ينطبق على القواعد

• الحركات: الجسم الذي به

• يحفز آخر على

• الحركة، تفقد نفس المبلغ من

• من حركته، وكم يبلغ عنه

• إلى آخر متحركًا به."

في عام 1752 م. لومونوسوف في

• في عام 1752 م. لومونوسوف في

• "المسودات المكتوبة بخط اليد

• دفاتر ""مقدمة للحقيقة

• الكيمياء الفيزيائية"، و"البداية

• الكيمياء الفيزيائية المطلوبة

• الشباب الذين يريدون ذلك

• "تحسين" تم طرحه بالفعل

• صورة العلم الجديد في المستقبل -

• الكيمياء الفيزيائية.

• الكيمياء الفيزيائية هو العلم الذي يفسر، على أساس مبادئ وتجارب الفيزياء، ما يحدث في الأجسام المختلطة أثناء العمليات الكيميائية.

• طور لومونوسوف تكنولوجيا الزجاج الملون.

• استخدم ميخائيل فاسيليفيتش هذه التقنية في

• الصهر الصناعي للزجاج الملون وفي الخلق

• المنتجات منه.

• صورة لبيتر الأول فسيفساء. فسيفساء "معركة بولتافا".

• كتبه M. V. Lomonosov، M. V. Lomonosov في مبنى الأكاديمية

• 1754. الأرميتاج. الخيال العلمي. سانت بطرسبرغ 1762-1764

• حوالي عام 1750، كان لومونوسوف يعد وصفة لكتل ​​الخزف ويضع الأسس للفهم العلمي لعملية تحضير الخزف. ولأول مرة في العلم يعبر عن الفكرة الصحيحة عن أهمية مادة زجاجية في تركيب الخزف، والتي، على حد تعبيره في “رسالة في فوائد الزجاج”، “تمنع دخول الأجسام السائلة من آبار."

• درس M. V. Lomonosov عمليات الذوبان، وأجرى دراسة لجودة عينات مختلفة من الأملاح، واكتشف ظاهرة تخميل الحديد بحمض النيتريك، ولاحظ تكوين غاز خفيف غير عادي (الهيدروجين) عندما يذوب الحديد في حمض الهيدروكلوريك، وأنشأ الفرق في آلية ذوبان المعادن في الأحماض والأملاح في الماء.

• طور العلماء نظرية

• تشكيل الحلول و

• قدمها في رسالته

• "في العمل الكيميائي

• المذيبات بشكل عام"

• (1743 -1745).

في 18 أكتوبر 1749، لوحظ في مجلة المكتب الأكاديمي أن "البروفيسور لومونوسوف قدم دهانات زرقاء مختلفة تم اختراعها كيميائيًا مثل الأزرق البروسي إلى مجموعة أكاديمية الفنون لاختبارها لمعرفة ما إذا كانت هذه الدهانات مناسبة لأي شيء وما إذا كانت يمكن استخدامها في الرسم. وجاء في الرد الذي تم تلقيه أن الدهانات المرسلة تم اختبارها "في الماء وفي الزيت"، ونتيجة لذلك "تبين أنها مناسبة للرسم، وخاصة الطلاء الأزرق الفاتح". علاوة على ذلك، تقرر «تجربة هذه الألوان على الفوانيس تحت النار».

• M. V. Lomonosov هو مؤسس طريقة التحليل البلوري. منذ عام 1743، أجرى تجارب مختلفة على تبلور الأملاح

• من الحلول باستخدام

• للملاحظات

• مجهر.

م.ف. درس لومونوسوف

• م.ف. درس لومونوسوف

• ذوبان الأملاح في درجات حرارة مختلفة،

• بحث في تأثير التيار الكهربائي على المحاليل الملحية،

• أثبتت حقائق انخفاض درجة الحرارة عند إذابة الأملاح وانخفاض درجة تجمد المحلول مقارنة بالمذيب النقي.

• م.ف. قام لومونوسوف بالتمييز

• بين عملية إذابة المعادن في الحمض، مصحوبة بتغيرات كيميائية،

• وعملية إذابة الأملاح في الماء، والتي تتم دون تغيرات كيميائية في المواد الذائبة.

جامعة موسكو

• جامعة موسكو

• تحت تأثير M. V. Lomonosov، تم افتتاح جامعة موسكو في عام 1755، حيث قام بوضع المشروع الأولي لها على غرار الجامعات الأجنبية.

• مبنى الجامعة القديم مبنى حديث

• جامعة