Ramai orang tidak menyedari bahawa terdapat lebih banyak lagi kimia daripada reagen berbahaya dan bahan toksik. Kimia juga merangkumi alam semula jadi dan pelbagai perkara yang kita hadapi setiap hari. Apabila anda melihat sekeliling bilik biasa, anda mungkin melihat produk seperti agen pembersih, pembasmi kuman, penyegar udara, perabot, panel, tilam buih, kabel dan pelbagai bekalan pejabat. Setiap perkara ini terdiri daripada pelbagai sebatian kimia.
Ejen pembersih
Produk ini, atau dikenali sebagai detergen atau surfaktan , direka untuk mengurangkan ketegangan permukaan air. Semakin tinggi ketegangan, semakin lemah pembasahan permukaan dan, akibatnya, semakin sukar penyingkiran kotoran. Oleh itu, agen pembersih menyokong pencampuran bahan cemar dengan pelarut. Mekanisme tindakan mereka adalah berdasarkan beberapa sifat:
- mengubah pH permukaan yang kotor, mengakibatkan pemecahan ikatan hidrogen yang bertanggungjawab untuk kegigihan zarah kotoran pada permukaan. Sesetengah bahan juga terurai di bawah pengaruh perubahan kepada keadaan persekitaran;
- menurunkan kekerasan air, menjadikan pembasahan permukaan lebih cepat dan lebih cekap. Ini meningkatkan keterlarutan sebatian ionik dan menggalakkan pecahan komponen tertentu;
- berbuih , yang bukan sahaja meningkatkan permukaan sentuhan antara zarah kotoran dan detergen, tetapi juga menolak keluar zarah kotoran yang dilepaskan, menghalang melekat semula pada permukaan yang dibersihkan.
Terdapat tiga kumpulan surfaktan yang paling banyak digunakan:
- surfaktan anionik, yang merupakan surfaktan terkuat yang digunakan terutamanya untuk tanah berminyak dan berminyak. Masalah terbesar dengan penggunaannya ialah kation kalsium dan magnesium yang terdapat dalam air keras yang menyahaktifkan molekul surfaktan;
- surfaktan bukan ionik yang juga mempunyai sifat nyahgris yang kuat. Walau bagaimanapun, ia digunakan terutamanya dalam produk dobi dan cecair pencuci pinggan mangkuk tangan. Di samping itu, kerana mereka tidak mempunyai cas elektrik, aktiviti mereka tidak terjejas oleh tahap kekerasan air;
- surfaktan kationik, atau terutamanya agen pelembut , yang sering digunakan sebagai bahan tambahan kepada pelembut fabrik. Oleh kerana ia mempamerkan aktiviti bakteria, ia digunakan dalam formulasi yang direka untuk pembasmian kuman.
Setakat kimia pembasmian kuman, adalah penting untuk diingat bahawa kedua-dua kulat dan bakteria walaupun dalam spesies yang sama boleh berbeza dengan ketara antara satu sama lain, termasuk dari segi ketahanan terhadap racun kuman dan racun kulat. Keberkesanan pembasmi kuman bergantung pada bahan aktif yang digunakan, kepekatannya, tempoh tindakan, suhu yang digunakan dan kehadiran bahan cemar tambahan. Bahan aktif yang digunakan, seperti alkohol atau sebatian pengoksidaan lain, biasanya bertujuan untuk menyahtukarkan protein dan memecahkan membran sel bakteria. Bahan lain, termasuk aldehid dan sebatian ammonium kuaternari, seperti benzalkonium klorida, juga boleh memusnahkan bahan genetiknya.
Penyegar udara
Bau yang meresap di dalam bilik juga boleh menjadi tanda kehadiran bahan kimia. Semua jenis penyegar udara mempunyai beberapa bahan kimia dalam komposisinya, seperti alkohol , minyak mineral dan bahan kimia antibakteria. Surfaktan bukan ionik seperti alkohol lemak etoksilat sering digunakan dalam peranan pelarut pewangi. Tidak seperti penyegar udara, peneutral direka untuk menghilangkan bau yang tidak menyenangkan. Ini mungkin berlaku berkat penggunaan sebatian kimia yang bertindak balas dengan bau yang tidak menentu, mengubahnya menjadi bau lain.
Perabot
Satu lagi – tidak begitu jelas – aspek kimia mana-mana bilik ialah perabot. Terdapat banyak bahan yang digunakan untuk pengeluaran perabot, termasuk:
- kayu, yang komposisi kimianya termasuk sebatian seperti selulosa , hemiselulosa dan lignin. Dari segi unsur, karbon menyumbang kira-kira 49.5%komposisi kayu, oksigen 43.8%, hidrogen 6.0%, nitrogen 0.2%manakala unsur lain berlaku dalam jumlah yang boleh diabaikan. Bergantung pada jenis kayu, anda akan mendapati pelbagai perkadaran gula, protein, kanji, tanin, minyak pati, gusi dan mineral dalam komposisinya;
- papan melamin , diperbuat daripada melamin, sebatian aromatik amina yang diperoleh daripada triazine. Papan sedemikian dicirikan oleh rintangan haba dan kimia yang tinggi dan ketahanan;
- kaca , komponennya termasuk pasir kuarza, atau silikon dioksida, bahan tambahan seperti natrium karbonat dan kalsium karbonat , fluks dan oksida logam sebagai pewarna;
- polimer , seperti, polikarbonat, polipropilena dan ABS, atau polimer termoplastik akrilonitril-butadiena-stirena. Bahan sedemikian sangat tahan terhadap keretakan dan calar, dan juga kepada faktor luaran seperti kelembapan.
Kategori ini juga termasuk panel, contohnya, panel vinil yang diperbuat daripada batu sedimen serbuk, polivinil klorida dan penstabil. Baca lebih lanjut mengenai bahan mentah kimia untuk industri perabot .
Tilam buih
Satu lagi produk perindustrian dengan banyak bahan kimia di dalamnya ialah keseluruhan rangkaian tilam buih. Buih sedemikian dibina secara eksklusif daripada bahan sintetik. Ia terdiri daripada lapisan buih poliuretana dengan bahan tambahan tahan api seperti gel, bulu, buih lateks, kapas atau poliester. Komponen buih poliuretana terutamanya termasuk:
- poliol – sekumpulan alkohol multivalen dengan sifat mengikat;, ia adalah bahan mentah asas yang bertindak balas dengan bahan lain untuk menghasilkan buih poliuretana;
- diisosianat, yang boleh mengambil sama ada bentuk organik atau bukan organik, ia adalah substrat yang lebih reaktif dalam tindak balas untuk mendapatkan buih poliuretana;
- agen tiupan yang membolehkan karbon ditambah ke dalam campuran.
Buih lain juga digunakan, termasuk buih lateks, yang merupakan campuran susu getah yang diperoleh secara sintetik dan susu pokok getah asli. Baca lebih lanjut mengenai poliuretana .
Kabel dan wayar
Setiap rumah juga dilengkapi dengan kabel dan penutupnya. Ambil kabel elektrik, sebagai contoh: ia tidak lebih daripada penyambung antara sumber kuasa dan penerima, yang terdiri daripada konduktor yang diperbuat daripada tembaga atau aluminium . Unsur-unsur ini adalah konduktor yang sangat baik, itulah sebabnya ia sangat popular dalam aplikasi ini. Konduktor kuprum dicirikan oleh kekuatan mekanikal yang lebih besar dan boleh disambungkan dengan mudah. Atas sebab yang tepat ini, kabel aluminium dalam sarung yang diperbuat daripada tembaga juga dihasilkan. Wayar boleh datang dengan tanda khusus, menunjukkan bahan dari mana ia dibuat. Huruf ‘A’ menunjukkan wayar aluminium, dan ‘F’ bermaksud wayar yang diperbuat daripada keluli. Sebarang wayar yang tidak berlabel adalah tembaga secara lalai. Selain dawai logam itu sendiri, kabel juga menggunakan bahan penebat. Ini adalah semua jenis plastik dengan yang paling biasa ialah PVC, iaitu polivinil klorida yang diplastiskan dan berbutir, getah, yang merupakan elastomer yang terdiri daripada rantai polimer alifatik seperti poliolefin yang dipaut silang melalui pemvulkanan, dan polietilena .
Bekalan pejabat
Semua jenis bekalan pejabat adalah penting untuk kerja harian kita. Sukar untuk mencari rumah yang tidak mempunyai barang seperti gam, pita pelekat, kertas, pen, pen dakwat, toner pencetak atau penyerlah warna. Anda mungkin tidak memanggilnya kimia pada pandangan pertama, tetapi lihat dengan lebih dekat:
- Tindakan gam berasal daripada lekatan mekanikal, keadaan di mana dua permukaan melekat antara satu sama lain disebabkan oleh daya penahan bahan yang terdapat pada permukaannya. Bahan yang paling penting dalam perumusan gam ialah polimer, sama ada sintetik atau semula jadi, dalam bentuk ampaian koloid atau yang berbentuk ampaian koloid apabila dicampur dengan pengeras, plasticiser atau pengubahsuai lain. Batang gam yang paling popular termasuk bahan seperti cyanoacrylate dan PVP, atau polyvinylpyrrolidone. Gam sianoakrilat diperbuat daripada metil, etil dan alkoksi.
- Tindakan pita pelekat adalah serupa dengan gam dan juga berdasarkan daya lekatan dan kohesi. Lekatan sahaja menghasilkan keupayaan badan fizikal untuk permukaan ikatan, manakala kohesi bertanggungjawab terhadap akibatnya, iaitu ketahanan ikatan dan kualiti estetik selepas pita dikupas. Setiap pita terdiri daripada pembawa, plastik fleksibel, dan lapisan pelekat pada satu atau kedua-dua belahnya. Pita Scotch biasa paling kerap mempunyai lapisan pelekat akrilik. Pengeluarannya melibatkan pembuatan emulsi akrilik, yang kemudiannya dicampur dengan agen penghubung silang. Ia dicirikan oleh kekuatan tinggi, ketahanan terhadap kelembapan dan suhu rendah, tetapi dianggap sebagai pelekat pita berkualiti rendah. Lebih stabil ialah pita dengan pelekat getah asli, juga dalam julat suhu yang luas. Walau bagaimanapun, ia digunakan terutamanya untuk mengelak bungkusan dan karton berat. Pelekat ‘hot-melt’ yang diperbuat daripada getah sintetik boleh digunakan sebagai pengganti dalam kes ini.
- Dari perspektif kimia, kertas ialah pulpa selulosa dengan pengisi tambahan untuk memberikan kelicinan, kekuatan atau warna yang diingini. Selulosa itu sendiri ialah sebatian kimia kepunyaan kumpulan polisakarida, dan strukturnya merangkumi kira-kira 3,000–14,000 molekul glukosa yang dihubungkan secara linear oleh ikatan α-β-1,4-glikosidik. Bergantung pada penggunaan kertas yang dimaksudkan, bahan tambahan yang paling biasa digunakan termasuk kaolin, talc, kapur gipsum dan pewarna.
- Pelbagai bahan kimia digunakan dalam penghasilan pen bola, daripada logam kepada plastik. Petua pen, contohnya, boleh dibuat daripada aloi kuprum dan zink, atau loyang. Walau bagaimanapun, badan pen bola, pemegang dakwat dan bingkai pen biasanya diperbuat daripada plastik atau aluminium. Dakwat, sebaliknya, adalah terutamanya larutan akueus pigmen yang mengandungi zarah tidak larut. Seperti dakwat pen mata air, dakwat pen bola juga mengandungi polimer dan penstabil yang bertanggungjawab terhadap tekstur dan aliran produk. Polivinil klorida dan polivinil asetat sering digunakan sebagai penstabil untuk mengelakkan dakwat daripada pembekuan. Pelarut dalam kebanyakan kes ialah air, kadangkala petrokimia terdiri terutamanya daripada karbon dan hidrogen. Di samping itu, pengeluar menggunakan bahan seperti gliserida untuk membuat dakwat meluncur lebih baik di atas kertas, triethanolamine untuk mengawal pHnya atau tanah liat yang mengandungi silikat sebagai pengisi.