Хімія у вашій кімнаті

Чистячі засоби

Ці продукти, також відомі як миючі засоби або поверхнево-активні речовини , призначені для зменшення поверхневого натягу води. Чим вище натяг, тим гірше змочується поверхня і, як наслідок, тим важче видаляти забруднення. Таким чином, миючі засоби сприяють змішуванню забруднень із розчинником. Механізм їх дії заснований на ряді властивостей:

• зміна pH забрудненої поверхні, що призводить до розриву водневих зв’язків, відповідальних за стійкість частинок бруду на поверхні. Деякі речовини також розкладаються під впливом зміни умов середовища;
• зниження жорсткості води, завдяки чому змочування поверхні відбувається швидше та ефективніше. Це підвищує розчинність іонних сполук і сприяє розпаду окремих компонентів;
• піноутворення , яке не тільки збільшує поверхню контакту між частинками бруду та миючим засобом, але й виштовхує виділені частинки бруду, запобігаючи його повторному прикріпленню до очищеної поверхні.

Існує три найпоширеніші групи поверхнево-активних речовин:

• аніонні поверхнево-активні речовини, які є найсильнішими поверхнево-активними речовинами, що використовуються в основному для жирних і жирних ґрунтів. Найбільшою проблемою при їх застосуванні є катіони кальцію та магнію, присутні в жорсткій воді, які деактивують молекули ПАР;
• неіонні поверхнево-активні речовини, які також мають сильні знежирювальні властивості . Однак вони в основному використовуються в засобах для прання та рідинах для ручного миття посуду. Крім того, оскільки вони не мають електричного заряду, на їх діяльність не впливає рівень жорсткості води;
• катіонні поверхнево-активні речовини, або переважно пом’якшувачі , які часто використовуються як добавки до пом’якшувачів тканин. Оскільки вони виявляють бактерицидну дію, їх використовують у складах, призначених для дезінфекції.

Що стосується хімії дезінфекції, важливо пам’ятати, що і гриби, і бактерії навіть одного виду можуть суттєво відрізнятися один від одного, зокрема щодо стійкості до бактерицидних та фунгіцидних засобів. Ефективність дезінфекційних засобів залежить від використовуваних діючих речовин, їх концентрації, тривалості дії, використовуваної температури та наявності додаткових забруднень. Використовувані активні речовини, такі як спирти чи інші окислювачі, зазвичай спрямовані на денатурацію білків і руйнування мембрани бактеріальної клітини. Інші речовини, в тому числі альдегіди і четвертинні амонієві сполуки, такі як бензалконію хлорид, додатково здатні руйнувати їх генетичний матеріал.

Освіжувачі повітря

Запахи, що поширюються в кімнаті, також можуть бути ознакою присутності хімікатів. Усі види освіжувачів повітря містять у своєму складі низку хімічних речовин, таких як спирти , мінеральні масла та антибактеріальні хімічні речовини. Неіонні поверхнево-активні речовини, такі як етоксилати жирних спиртів, часто використовуються в ролі солюбілізаторів ароматизаторів. На відміну від освіжувачів повітря, нейтралізатори призначені для усунення неприємних запахів. Це можливо завдяки використанню хімічних сполук, які реагують з леткими речовинами неприємних запахів, перетворюючи їх на інші запахи.

Меблі

Ще один – не дуже очевидний – хімічний аспект будь-якої кімнати – меблі. Для виготовлення меблів використовується багато матеріалів, серед яких:

• деревина, до хімічного складу якої входять такі сполуки, як целюлоза , геміцелюлоза і лігнін. Що стосується елементів, то на вуглець припадає близько 49,5%складу деревини, на кисень — 43,8%, на водень — 6,0%, на азот — 0,2%, тоді як інші елементи містяться в незначній кількості. Залежно від типу деревини, ви знайдете різні пропорції цукру, білка, крохмалю, дубильних речовин, ефірних масел, камеді та мінералів у його складі;
• меламінові плити виготовлені з меламіну, амінної ароматичної сполуки, похідної від триазина. Такі плити характеризуються високою термо- і хімічною стійкістю і довговічністю;
• скло , компоненти якого включають кварцовий пісок або діоксид кремнію, добавки, такі як карбонат натрію та карбонат кальцію , флюси та оксиди металів як барвники;
• полімери , такі як полікарбонат, поліпропілен і ABS, або акрилонітрил-бутадієн-стироловий термопластичний полімер. Такі матеріали мають високу стійкість до розтріскування та подряпин, а також до зовнішніх факторів, таких як волога.

У цю категорію також входять панелі, наприклад, вінілові панелі з порошку осадових порід, полівінілхлориду та стабілізатора. Докладніше про хімічну сировину для меблевої промисловості .

Поролонові матраци

Ще один промисловий продукт із великою кількістю хімічних речовин – це весь асортимент спінених матраців. Такий пінопласт виготовляється виключно з синтетичних матеріалів. Він складається з шарів пінополіуретану з вогнестійкими добавками, такими як гель, шерсть, латексна піна, бавовна або поліестер. До складу пінополіуретану в основному входять:

• поліоли – група багатовалентних спиртів зі зв’язуючими властивостями; вони є основною сировиною, яка реагує з іншими матеріалами для отримання пінополіуретану;
• діізоціанати, які можуть приймати або органічні, або неорганічні форми, вони є більш реакційноздатним субстратом у реакції отримання пінополіуретану;
• піноутворювачі, які дозволяють додавати в суміш вуглець.

Використовуються також інші піни, зокрема латексна піна, яка є сумішшю синтетичного латексу та натурального молока каучукового дерева. Докладніше про поліуретани .

Кабелі та проводи

У кожному домі також є кабелі та їх кришки. Візьмемо, наприклад, електричний кабель: це не що інше, як з’єднувач між джерелом живлення та приймачем, який складається з провідників з міді або алюмінію . Ці елементи є відмінними провідниками, тому вони так популярні в цьому застосуванні. Мідні провідники характеризуються більшою механічною міцністю і легко підключаються. Саме з цієї причини також виробляються алюмінієві кабелі в оболонці з міді. Провід може мати певне маркування, що вказує на матеріал, з якого вони виготовлені. Буква «A» позначає алюмінієвий дріт, а «F» означає сталевий. Будь-які немарковані дроти за замовчуванням є мідними. Крім самого металевого дроту, в кабелях також використовуються ізоляційні матеріали. Це всі види пластмас , найпоширенішими з яких є ПВХ, який є пластифікованим і гранульованим полівінілхлоридом, гума, яка є еластомером, що складається з аліфатичних полімерних ланцюгів, таких як поліолефіни, зшиті шляхом вулканізації, і поліетилен .

Офісне приладдя

Усі види канцелярського приладдя необхідні для нашої щоденної роботи. Важко знайти дім, де б не було таких предметів, як клей, клейка стрічка, папір, ручки, чорнильні ручки, тонери для принтерів або кольорові маркери. На перший погляд ви не можете назвати їх хімією, але придивіться уважніше:

• Дія клею походить від механічної адгезії, ситуації, коли дві поверхні злипаються одна з одною завдяки силам зчеплення речовин, присутніх на їхніх поверхнях. Найважливішим інгредієнтом у рецептурі клею є полімер, синтетичний або натуральний, у формі колоїдної суспензії або такий, який набуває форми колоїдної суспензії при змішуванні з затверджувачем, пластифікатором або іншими модифікаторами. Найпопулярніші клейові стрижні включають такі речовини, як ціаноакрилат і ПВП, або полівінілпіролідон. Ціаноакрилатні клеї виготовляють з метилу, етил- і алкокси.
• Дія липкої стрічки подібна до клею і також базується на силах адгезії та когезії. Лише зчеплення забезпечує здатність фізичних тіл до поверхневого з’єднання, тоді як зчеплення відповідає за наслідки, а саме за довговічність з’єднання та естетичні якості після відклеювання стрічки. Кожна стрічка складається з носія, гнучкого пластику та клейкого шару з одного або обох боків. Звичайний скотч найчастіше має акриловий клейовий шар. Його виробництво передбачає створення акрилової емульсії, яка потім змішується зі зшиваючим агентом. Характеризується високою міцністю, стійкістю до вологи і низьких температур, але вважається менш якісним клеєм для стрічки. Набагато більш стійка стрічка з натуральним каучуковим клеєм, навіть у широкому діапазоні температур. Однак він в основному використовується для запечатування важких посилок і коробок. У цьому випадку замість нього можна використовувати термоклей із синтетичного каучуку.
• З хімічної точки зору папір — це целюлозна маса з додаванням наповнювачів для забезпечення бажаної гладкості, міцності або кольору. Целюлоза сама по собі є хімічною сполукою, що належить до групи полісахаридів, і її структура включає близько 3000–14000 молекул глюкози, з’єднаних лінійним чином α-β-1,4-глікозидними зв’язками. Залежно від передбачуваного застосування паперу найпоширенішими добавками є каолін, тальк, гіпсова крейда та барвники.
• У виробництві кулькових ручок використовуються різноманітні хімікати, від металу до пластмаси. Наконечники ручок, наприклад, можуть бути виготовлені зі сплаву міді та цинку або латуні. Однак корпус кулькової ручки, тримач для чорнила та рамка ручки зазвичай виготовляються з пластику або алюмінію. З іншого боку, чорнило — це переважно водний розчин пігменту, який містить нерозчинні частинки. Як і чорнило для авторучок, чорнило для кулькових ручок також містить полімери та стабілізатори, які відповідають за текстуру та розтікання продукту. Полівінілхлорид і полівінілацетат часто використовують як стабілізатори для запобігання згортанню чорнила. Розчинником у більшості випадків є вода, іноді нафтохімічні речовини, що складаються переважно з вуглецю та водню. Крім того, виробники використовують такі речовини, як гліцериди для кращого ковзання фарби по паперу, триетаноламін для регулювання її рН або глину, що містить силікати, як наповнювач.