:: wikimiki.org ::

אי אורגני

אי אורגני

בכימיה, תרכובת אי-אורגנית (או אנאורגנית) היא תרכובת שאינה מכילה אטומי פחמן ומימן הקשורים זה לזה. למרות מספרן הרב של התרכובות האי-אורגניות, הרי שרוב החומרים הידועים לנו הינם דווקא אורגניים. בעבר רווחה הדעה כי תרכובות אורגניות יכולות להיווצר רק על-ידי אורגניזמים חיים (וכך הן קיבלו את שמן); התרכובות האי-אורגניות אמורות היו לייצג את "ההיפך" מהתרכובות האורגניות, אך כיום ידוע כי קריטריון זה שגוי: קיימות תרכובות אורגניות מלאכותיות (סינטתיות), שמקורן אינו ביצור חי כלשהוא (רוב הפלסטיקים והתרופות, למשל), ולעומת זאת קיימות תרכובות אי-אורגניות רבות בכל יצור חי: פחמן דו-חמצני, נתרן כלורי (מלח בישול), חומצת מימן כלורי, מימן גופרי ורבות אחרות. חומרים אי-אורגניים עשויים להיות יסודות פשוטים (למשל: מולקולת חמצן, פחמן באחת מצורותיו (יהלום, גרפיט או פחם), ברזל), תרכובות פשוטות (סידן גופרתי (גבס או גיר) או פחמן דו-חמצני) או תרכובות ענק סבוכות (סיליקטים (מלחי צורן) למיניהם). כימיה אי-אורגנית היא התחום העוסק בתרכובות אלו. אחד הנושאים העיקריים בהם עוסקת הכימיה האי-אורגנית הוא המבנים המיוחדים הנוצרים בגבישים ובסריגים. קטגוריה:כימיה ja:無機化合物 th:สารประกอบอนินทรีย์

כימיה

הכימיה היא המדע העוסק בחומר: מבנהו, תכונותיו, והגילגולים בין החומרים השונים. לכימיה שני תחומי מחקר עיקריים:
- מבנה החומר- בתחום זה נחקרים החלקיקים הבונים כל חומר ופעולות הגומלין ביניהם הגורמים לייחודו של החומר ולרב-גוניותו.
- סוגי החומר- בתחום זה ממויינים סוגי החומר השונים, ומזוהות התכונות - המבדילות והמשותפות - שלהם. הכימיה נחלקת לכמה מדעי משנה:
- כימיה אנליטית
- כימיה אורגנית
- כימיה אנאורגנית
- כימיה פיזיקלית
- ביוכימיה
- סטויכיומטריה
- סטריאוכימיה
- אלקטרוכימיה לתחומים מסוימים השייכים לפיזיקה באופן מסורתי קשר הדוק לכימיה. החשובים שבהם הינם תרמודינמיקה וקינטיקה. את תורת הכימיה פיתח לראשונה הכימאי הצרפתי אנטואן לבואזיה שגילה את סוד הבעירה. במאה ה-18 האמינו הבריות כי כשהחומר בוער הוא פולט נוזל לא נראה המכונה פלוגיסטון, לבואזיה הוכיח בניסויו כי הבעירה אינה אלא התרכבות של החומר הבוער עם החמצן שבאויר. יתר על כן, הוא הכניס לכימיה שיטות שקילה מדויקות והפך אותה למדע מדויק. הוא הראה כי בעת תהליכים כימיים חומר לא אובד ולא נוצר יש מאין. משקל התוצרים בתהליך שווה למשקל המגיבים (החומרים המקוריים). במאה ה-19 החלה להתפתח התורה האטומית, לפיה כל חומר בנוי מחלקיקים יסודיים המכונים אטומים, המחולקים לסוגים שונים. על-פי תורה זו, יש להבדיל בין שלושה סוגים של חומרים:
- יסוד, שמרכיביו הם אטומים מסוג מסויים בלבד.
- תרכובת, שבה מצטרפים אטומי יסודות שונים באמצעות קשר כימי לכלל מולקולות, שהן אבני הבניין של התרכובת.
- תערובת, שבה שני חומרים מתערבבים בלא חיבור של המולקולות שלהם. את היסוד לתורה הזו הניח האנגלי ג'ון דלטון. שני אנשי מדע נוספים שתרמו תרומה מכרעת להתפתחות הכימיה במאה ה-19 היו השוודי ברצליוס והרוסי מנדלייב. ברצליוס זיהה יסודות כימים אחדים ופיתח תאוריה להסברת הקשר הכימי- הכוחות המצמידים את האטומים במולקולות זה לזה. הוא הניח את היסוד לכימיה האנליטית, והחל למדוד את המסות האטומיות של היסודות, כלומר, לקבוע על פי כמה כבד האטום שבכל יסוד מאטום המימן, שהוא הקל ביסודות. מנדלייב מיין את כל היסודות שהיו ידועים בזמנו לפי מאסה אטומית עולה, הא מצא מחזוריות בתכונות האטומיות שלהם, הוא המציא את הטבלה המחזורית של היסודות וניבא בעזרתה בהצלחה את תכונותיהם של כמה יסודות שלא היו ידועים עד אז. במאה ה-19 אף נתגלה כי אטומים בתמיסה צורתם צורת יונים, ונעשה שימוש בזרם חשמלי כדי להפריד תרכובות ליסודותיהן - שיטה הנקראת אלקטרוליזה. פותחה שיטת הספקטרוסקופיה ובעזרתה זוהו כמה יסודות חשובים. נמצא כי כמה תרכובות אורגניות - חומרים שמוצאם מן החי, מורכבים מאותם יסודות, והחלה להתפתח הכימיה האורגנית. תגובה כימית היא תהליך בו משתנה החומר בהרכבו (סידור האטומים או כמויותיהם היחסיות ברמת המולוקולות).

ראו גם

נושאים בכימיה - רשימת הכימאים

קישורים חיצוניים

- [http://stwww.weizmann.ac.il/g-chem/learnchem/ כימיה ותעשייה כימית בשירות האדם]
- [http://pubs.acs.org/cen/whatstuff/stuff.html מקור מידע על חומרים שונים]
- [http://www.iupac.org/dhtml_home.html האיגוד הבינלאומי לכימיה טהורה ויישומית] קטגוריה:מדעים מדויקים
- als:Chemie ja:化学 ko:화학 ms:Kimia simple:Chemistry th:เคมี

אטום

האטום הוא החלקיק אשר מורכב מאלקטרונים פרוטונים וניוטרונים. כשנתגלה, רווחה הדעה לפיה האטום הוא חלקיק אלמנטרי (חלקיק שאינו ניתן לחלוקה לחלקיקים קטנים יותר) ומכאן שמו: א (=בלתי) טום (=פריק). מאוחר יותר נתגלה כי האטום למעשה מורכב מחלקיקים קטנים יותר (ראו להלן מבנה האטום). את התאוריה הידועה הראשונה בדבר קיומם של אטומים (התורה האטומית) הגה הפילוסוף היווני דמוקריטוס, בניסיון להסביר את מבנה החומר. על פי תורתו, מורכבים החומרים בטבע מחלקיקים זעירים, להם זיזים ושקעים, המסוגלים להתחבר זה לזה (על-פי דמוקריטוס גם תכונות רוחניות היו מורכבות מאטומים). האטום התגלה רק בעת החדשה, ומשהתגלה מיהרו לקבוע כי הוא צורתם הבסיסית של היסודות הכימיים, אך מאוחר יותר התברר שהאטום עצמו מורכב מאלקטרונים, פרוטונים ונייטרונים, ושהם עצמם מורכבים מחלקיקים נוספים. כיום ידוע כי כל החומרים מורכבים ממולקולות, המורכבות משילובם של אטומים. לכל יסוד בטבע סוג אטומים מסוים האופייני לו. סימולו של האטום בכתב כימי נעשה באמצעות אותיות לטיניות הקבועות לכל יסוד כימי. לדוגמה:
- אטום פחמן: C
- אטום אלומיניום: Al :(ראו הטבלה המחזורית) מספר הפרוטונים באטום קובע את היסוד הכימי לו הוא שייך. מספר זה מכונה מספר אטומי. לכל אטום נייטרלי מספר זהה של פרוטונים ואלקטרונים. רישומם האטומי של היסודות השונים נהוג כיום להתבצע על בסיס מספרם האטומי, ונעשה בטבלה מחזורית של מנדלייב. אטום לו זוג אלקטרונים אחד או יותר אשר אינם קשורים לאטום אחר קרוי הטרו אטום.

מבנה האטום

מנדלייב (לא בקנה מידה)]] למבנה האטום מודלים רבים שפותחו במהלך ההיסטוריה על-ידי כימאים ופיזיקאים רבים. המודל שהיה מקובל עד לתחילת המאה ה-20 היה מודל עוגת הצימוקים, לפיו המטען החשמלי מרוח בצורה הומוגנית באטום והאלקטרונים, חלקיקי מטען שלילי נקודתיים, "תקועים" בו כמו צימוקים בעוגה. כיום, המודל הרווח הוא המודל הפלנטרי, לפיו בנוי האטום מגרעין, בו נמצאים הנייטרונים (נטולי מטען חשמלי) והפרוטונים (שמטענם החשמלי חיובי). מסביב לגרעין ערוכים האלקטרונים (שמטענם החשמלי שלילי ושקול למטען החיובי של הפרוטונים) ברמות אנרגיה מדורגות. האלקטרונים מסודרים ברמות האנרגיה באופן קבוע, כך שמספר האלקטרונים המקסימלי בכל רמת אנרגיה אינו תלוי בסוג היסוד אליו הוא שייך. המצב האלקטרוני היציב של אטום נחשב למצב אלקטרוני הקיים בגזים אצילים במצבם הנייטרלי. לכל אטום שאינו במצב זה יש שאיפה להגיע אליו, באמצעות הוספה או היפרדות של אלקטרונים. שאיפה זו מסבירה את הקשרים הכימיים האפשריים בין יסודות, ואת תכונותיהם. מכיוון שמסתם של האלקטרונים זניחה בהשוואה למסת הפרוטונים והנייטרונים, מסת האטום מרוכזת בגרעינו. מסת הפרוטון ומסת הנייטרון זהות בקירוב, ולכן סכום מספר הפרוטונים ומספר הנייטרונים הוא מסתו האטומית של האטום.

ראו גם

- מונחים במבנה האטום
- מיון החלקיקים
- יציבות האטום קטגוריה:כימיה קטגוריה:חלקיקים מרוכבים קטגוריה:תגליות ja:原子 ko:원자 ms:Atom simple:Atom th:อะตอม

פחמן

פחמן הוא יסוד כימי אל-מתכתי שסימנו C ומספרו האטומי 6. בעל מספר ערכיות 4 (חשיבות מספר זה תובהר בהמשך), והוא מופיע בכמות רבה בטבע. הפחמן הוא אחד ממרכיבי היסוד של כל המולקולות בגוף החי.

ייחודו של אטום הפחמן

פחמן טהור מופיע בשתי צורות בטבע :
- יהלום - המינרל הטבעי הקשה ביותר המוכר לאדם, מסודר במבנה ארבעוני (טטרההדרלי) - כל פחמן יוצר 4 משולשים תלת מימדים זהים, צורה זו מכונה גם אורביטל sp3.
- גרפיט - אחד מהחומרים הרכים ביותר, מסודר במבנה דו מימדי, כל פחמן מקושר ל-3 פחמנים נוספים במבנים משושים (דבר היוצר את שכבות הגרפיט). עם זאת, ישנן עוד צורות אשר אפשר לייצר במעבדה (לא מתרחשות באופן טבעי), כאן אפשר לציין את הפולרין (fullerene) שהוא בצורת כדור, המורכב מ-60 אטומי פחמן, ולאחרונה הצליחו לייצר גם כדורי פולרין המורכבים מיותר אטומים. לפחמן כאמור, יש מספר ערכיות 4 - דבר זה מבטא את מספר האלקטרונים הפנויים ליצירת קשר עם מולקולה אחרת. אלקטרונים אלו אינם זהים ברמתם האנרגטית - שניים מצויים באורביטל s ושנים אחרים באורביטל p (שניהם בקליפה האלקטרונית השניה L). פחמן מסוגל ליצור ארבעה קשרים יחידים, שני קשרים כפולים ואף קשר משולש אחד. בנוסף לכך אטום הפחמן קטן יחסית ובעל זיקה חזקה לאטומים קטנים. בגלל תכונות אלה ישנן יותר מ-10 מיליון תרכובות פחמן מוכרות לאדם, אלפים מתוכן הכרחיות לקיום חיים (פחמן מהווה יסוד עיקרי בחלבונים ובDNA). הוא במיוחד נפוץ בטבע בתרכובת פחמן דו-חמצני, המופיעה בשתי צורות: כגז באטמוספירה, ומומסת במקווי מים. תרכובת פחות נפוצה של פחמן וחמצן היא פחמן חד חמצני. בנוסף לכך מופיע הפחמן גם בתרכובות המצויות בסלעים ובמעמקי האדמה (בצורת פחם, נפט וגז טבעי). חשיבותו של הפחמן כמרכיב יסוד בחי ובצומח באה לידי ביטוי בתחום הכימיה אורגנית, שהיא ענף מיוחד של הכימיה העוסק בחקר תרכובות אורגניות, שהן תרכובות המכילות פחמן.

ישומים

- גילויו של איזוטופ הפחמן -

\ C^

ב27 בפברואר, 1940 עזר לפתח את שיטת תיארוך הפחמן.
- שילוב פחמן בצורת גרפיט עם חימר לשימוש בעפרונות.
- יצירת פלדה על-ידי הוספת פחמן לברזל.
- בכורים גרעיניים נעזרים במוטות פחמן לשליטה בראקצייה הגרעינית.
- משתמשים בגרפיט בצורת אבקה קרושה בבישול אמנות ועוד.
- גלולות או אבקת פחם מנוצלות ברפואה על-מנת לספוג רעלים וארס ממערכת העיכול.

היסטוריה

פחמן ידוע לאדם עוד לפני כתיבת ההיסטוריה והיוונים הקדמונים ייצרו אותו כששרפו חומר אורגני בסביבה דלת חמצן (ויצרו פחם).

קישורים חיצוניים

- [http://education.jlab.org/itselemental/ele006.html יסוד הפחמן]
- [http://www.snunit.k12.il/heb_journals/kimat2000/005009.html פחמן - הצורה השלישית]
- [http://www.nyu.edu/pages/mathmol/modules/carbon/carbon1.html חומר רב ומקיף על פחמן, כולל מצגות תלת מימדיות] קטגוריה:יסודות כימיים קטגוריה:אל-מתכות ja:炭素 ko:탄소 ms:Karbon simple:Carbon th:คาร์บอน

חומר

חומר הוא כל דבר שיש לו מסה ותופס נפח במרחב. חומר יכול להימצא במצבי צבירה שונים ביניהם מוצק, נוזל, גז ופלסמה. שאלת מבנה החומר, כלומר השאלה מהן אבני הבניין היסודיות של שפע החומרים הסובבים אותנו, העסיקה את האדם כבר מהעת העתיקה (ראו הרחבה בערך מבנה החומר). בסביבתינו הקרובה מוצרים רבים - שולחנות , כיסאות , מחברות , ספרים , עטים , וילונות , חלונות - העשויים כולם מחומר. השולחנות והכיסאות עשויים עץ ופלסטיק , הספרים והמחברות עשויים מנייר , החלונות עשויים מאלומיניום וזכוכית , גופם של בעלי החיים והצמחים מורכב ממים , משומנים , מחלבונים , מפחמימות , ומימנרלים. סלעים עושיים מחומרים שונים כמו: גיר , צור , בזלת , חול , אוויר מכיל חמצן , חנקן , אדי מים , פחמן דו-חמצני ועוד... בדיקת דגימות סלע הנמצא כ-380 אלף ק"מ מכדור הארץ , הוכיחו שהוא עשוי מחומרים הדומים לאלה שבכדור הארץ. ממצאים דומים נתקבלו גם מבדיקת חומרים מכוכב הלכת "מאדים" הנמצא במרחק 191 מיליון ק"מ מכדור הארץ. יש חומרים הדומים זה לזה בחלק התכונותיהם והשונים זה מזה בתכונות אחרות. בדיקת חומרים נוספים הייתה מגלה לנו מגוון רחב נוסף של תכונות. מעבר לכל התכונות הללו נמצא כי קיימים מאפיינים המשותפים לכל החומרים ביקום. הכרת מאפיינים האלה תסייע לנו להבין טוב יותר את התנהגות החומר. רוב החומרים מופיעים בדרך כלל בשלושה מצבים: מוזק , נוזל וגז ולמצבים האלא קוראים - מצבי צבירה. מצב הצבירה של החומר הוא המצב שבו ניתן לצבור (לאסוף) את החומר. אפשר לשנות את מצב הצבירה של החומר ע"י חימום: ממוצק לנוזל ומנוזל לגז ואפשר לשנות את מצב הצבירה של חומר ע"י קירור מגז לנוזל ומנוזל למוצק. ע"פ מחקרים התגלה כי ישנו דבר מיוחד מאוד שמשפיע על היקום אך אין לו מסה.המדענים מתלבטים אם לשנות את הגדרת החומר,או לקבוע שהדבר המסתורי הוא אינו חומר. החומרים מסביבנו הם רבים וחומרים מתחלקים לשתי קבוצות עיקריות:דומם וחי. ja:物質 ko:물질 ms:Jirim simple:Matter

עבר

במושג הלינארי של זמן, העבר הוא החלק של קו-הזמן שכבר קרה, כלומר המקום במרחב-זמן שבו נמצאים כל הארועים שכבר קרו. במובן זה העבר הפוך במשמעותו לעתיד (הזמן והארועים שטרם קרו) וההווה (הארועים שקורים כעת). במרבית השפות קיימת צורה דקדוקית מיוחדת לזמן זה. קטגוריה:זמן

פלסטיק

פלסטיק הוא שם כולל למגוון רחב מאוד של תרכובות סינתטיות או חצי-סינתטיות. מקור רוב התרכובות האלו הוא מתהליכי דחיסה או פולימרזציה. החומרים הפלסטיים בעלי נקודות היתוך, חוזק וגמישות משתנים.

פולימרים טבעיים

חומרים פלסטיים הם פולימרים: שרשראות ארוכות של תרכובות המבוססות על פחמן או צורן (סיליקון). שרשראות אלו מורכבות מיחידות חוזרות הנקראות מונומרים. בני האדם השתמשו בחומרים פלסטיים טבעיים כבר בעת העתיקה בצורת שעווה או לכה. פולימר ממקור צמחי, הנקרא צלולוזה (תאית) היה המרכיב שנתן את החוזק לחבלים בספינות עד המאה ה-19. עם הזמן וההתפתחות הטכנולוגית, התחילו להמציא תרכובות פלסטיות מלאכותיות. גומי טבעי מושפע מאוד משינויי הטמפרטורה - נהיה דביק ומסריח בחום, שביר בקור. בשנת 1834 שני חוקרים, פרידריך לודרסדורף הגרמני ונתניאל הייווארד האמריקאי גילו באופן בלתי תלוי שהוספת גופרית לגומי טבעי מונעת את תופעת הדביקות עם עלית החום. ב1839 הממציא האמריקאי, צ'ארלס גודיאר (Charles Goodyear) עשה ניסויים עם גופרית וגומי טבעי, הניח בטעות חתיכת גומי עם גופרית על הכיריים. הגומי החדש היה בעל תכונות טובות בהרבה מהגומי הטבעי, וגודיאר המשיך עם ניסויו. הוא פיתח תהליך הנקרא וולקניזציה שבמהלכו "מבשלים" את הגומי עם הגופרית. יחסית לגומי הטבעי, הגומי המבושל היה הרבה יותר חזק, אלסטי ורגיש פחות לשינויי הטמפרטורה, כמעט ולא מגיב עם כימיקלים שונים ולא מעביר זרם חשמלי. וולקניזציה ממשיכה להיות תהליך תעשייתי חשוב עד היום.

חומרים פלסטיים על בסיס של צלולוזה (תאית)

לאחר החידוש החשוב של גודיאר, הצעד המתבקש הבא היה העבודה עם פולימרים טבעיים דוגמת צללולוזה. הממציאים ניסו להמציא חומרים סינתטיים, במקום הטבעיים היקרים, הואיל וזה היה מוצר יקר ערך. אחד החומרים שניסו הרבה שנים למצוא לו תחליף מלאכותי הוא השנהב. אלקסנדר פרקרס האנגלי פיתח "שנהב סינתטי", שנקרא "פירוקלין" (pyroxlin), שאותו שיווק תחת השם המסחרי "פארקסין". החומר החדש זכה במדליית ארד ביריד העולמי של לונדון בשנת 1862. פרקסין היה עשוי מצלולוזה, שעברה טיפול בחומצה חנקתית (HNO3) וממיס. התוצר שהתקבל היה קשה, דמוי שנהב, וניתן היה לעיצוב לאחר חימום. למרות ההצלחה הראשונה, פרקרס לא הצליח ברמה התעשייתית היות והמוצרים מפארקסין נקרעו ונשברו אחרי תקופת שימוש קצרה. המדפיס והממציא החובב האמריקאי ג'ון ווסלי היאט (John Wesley Hyatt) המשיך את עבודתו של פרקרס בנקודה שהיא הופסקה. פרקרס נכשל בגלל העדר הממיס המתאים. היאט גילה, שקמפור שהוא ממיס אורגני, אך יחד עם זאת קוטבי מעט, יעשה את העבודה. היאט היה מעין גאון תעשייתי, שהבין היטב אלו אפשרויות גלומות בחומרים מהסוג הזה. לכן הוא התחיל בעיצוב מכשור תעשייתי בסיסי ליצור חומרים פלסטיים ברמה טובה. היות וצלולוזה היתה המרכיב העיקרי בחומרים הפלסטיים החדשים, היאט קרא להם "צלולואידים" החומרים הוצגו ב1863. אחד המוצרים הראשונים היה שיניים תותבות, אם כי הייתה בעיה חמורה היות וצלולואיד התרכך בחימום. הפריצה האמיתית של הצלולואיד הייתה ביצור לבוש אטום למים. הם דחו כתמים ומים והיאט מכר אותם בכמויות עצומות. גם מחוכים מצלולואיד היו פופולריים באותה תקופה, היות והלחות לא גרמה לחלודה, כמו שהיה קורה למחוך שהיה בנוי על בסיס מתכת. צלולואיד התברר כחומר רבגוני ביותר, תוך כדי שהוא מספק חלופה זולה ואטרקטיבית לשנהב, שריונות צבים וכדומה. חלק המוצרים העשויים מצלולוזה מקושטים בצורה מרהיבה. תחום נוסף שבו השתמשו בצלולואיד בכמות גדולה הוא תעשיית סרטי הצילום שהתחילה להתפתח לקראת סוף המאה ה-19. לקראת 1900 הצטרפו גם סרטי הקולנוע לרשימת הלקוחות. למרות יתרונותיו הרבים, היו לצלולואיד גם כמה חסרונות. עם הזמן הצלולואיד הצהיב ונהיה שביר, ומה שיותר חמור, הוא חומר דליק ביותר (עובדה מעניינת שצלולוזה יחד עם חומצה חנקתית היו ממרכיבי אבק השריפה). מוצר נוסף שנעשה מצלולואיד הוא הביגוד. בהתחלה ממציאי הצלולואיד רצו להחליף את השנהב, אך לאחר מכן, ממציאים חדשים רצו להחליף בו מוצר אחר - המשי. בשנת 1884 הכימאי הצרפתי הרוזן דה שרדונה הציג את החוט העשוי מצלולוזה, שלאחר מכן נקרא על שמו "משי שרדונה". למרות שהבגד היה אטרקטיבי, הוא לא היה בטיחותי כי בדומה לצלולואיד הוא היה דליק מאד. לאחר כמה ניסיונות נפל, הבד החדש יצא מהשוק. ב1894 שלושה מדענים בריטיים: צ'ארלס קרוס, אדוארד באבן וקלייטון בידל הוציאו פטנט על משי מלאכותי חדש. הבד החדש היה בטיחותי בהרבה. השלישייה מכרה את הפטנט לחברת קורטלנד הצרפתית, אחת מיצרניות המשי הגדולות בזמנה. דבר שגרם להכנסתו ליצור בשנת 1905. המשי המלאכותי ידוע יותר בשמו המסחרי "ריון" (RAYON) והוא יוצר בכמויות גדולות עד שנות ה-30 של המאה ה-20.

באקליט (פנולי)

ההגבלות בשימוש בצלולואיד הניעו את המדענים לחפש חומרים חדשים. ההתקדמות הגדולה הבאה היתה בשימוש בחומרים אורגניים. התרכובת החדשה נקראת פלסטיק פנולי או פלסטיק פנול-פורמלדהידי. הכימאי האמריקאי ממוצא בלגי, לאו הנדריק בייקלנד, חיפש לכה מבודדת לציפוי תילים חשמליים. הוא גילה שתרכובת הפנול (₆H₅OH) ופורמלדהיד (HCOH) יוצרת חומר דביק. אם מערבבים את שני החומרים ביחד ומחממים אותם התוצר המתקבל הוא קשה מאוד אם נותנים לו להתקרר ולהתייבש. הוא המשיך במחקרו וגילה, שהחומר החדש יכול להתערבב עם נסורת עץ, אסבסט וכדומה, תוך כדי יצירת חומר חדש בעל תכונות שונות מהחומר המקורי. רוב החומרים החדשים היו חזקים ולא דליקים. הבעיה היחידה הייתה שהחומר נטה להתקצף בזמן היצור, ואם זה קרה התוצר היה בעל איכות גרועה ביותר. בייקלנד בנה שפופרות לחץ על מנת למנוע היוצרות בועות אויר ולייצר תוצרים חלקים והומוגניים. הוא הכריז באופן פומבי על המצאתו בשנת 1909 וקרה לה "באקליט". בהתחלה השתמשו בבאקליט רק ליצור חלקי מכונות וציפוי תילים ושימוש דומה בתכונותיו המבודדות בתעשיית החשמל, אך לאחר פקיעת הפטנט ב1927 חברת קאטאלין רכשה את הזכויות לפטנט והוציאה חומר חדש, הניתן לשימוש במגוון רחב של מוצרים. באקליט היה הפלסטיק האמיתי הראשון. הוא היה סינתטי למהדרין, לא מבוסס על אף חומר המצוי בטבע. הוא גם הפלסטיק הטרמוסטטי הראשון. באקליט היה זול, חזק ועמיד. השתמשו בו באלפי מוצרים כמו: מכשירי רדיו, שעונים, כדורי סנוקר ועוד. פלסטיקים על בסיס פנול עדיין נמצאים בשימוש רחב.

פוליסטרן ופי.וי.סי

לאחר מלחמת העולם הראשונה, השיפורים בטכנולוגיה הביאו לפיצוץ בצורות חדשות של חומרים פלאסטיים. בין הדוגמאות הראשונות של הגל החדש היו הפוליסטירן (PS) ופוליוויניל כלוריד (PVC). פוליסטרן הוא חומר פלאסטי שביר וקשיח. כיום משתמשים בו ליצור תבניות, כלים חד פעמיים ועוד. H H H H H H \ / | | | C

C -- C -> -- C -- C -- C -- C -- / \ | | H H פולימר של סטירן. BZR היא טבעת בנזנית לפי וי סי יש שרשרות צד המכילות אטומי כלור אשר עוזרים ליצור קשרים חזקים יותר בשל הקוטביות הנוצרת מהכנסת אטום זה למולקולה. בתנאי STP פי וי סי הוא חזק, קשיח, עמיד לחום ומים. כיום משתמשים בו ליצירת צנרת, וציוד אלקטורוני. פרט לכך ניתן להשתמש בו לעטיפה. H H H H H H \ / | | | | C

C -> -- C -- C -- C -- C -- / \ | | | | H Cl H Cl H Cl פולי ויניל כלוריד פולימר ויניל כלוריד פולימר

ניילון

הכוכב האמיתי של שנות ה-30 של המאה ה-20 היה "פוליאמיד", הידוע יותר כניילון. ניילון היה החומר הסינטטי הטהור הראשון. הוא הוצג לראשונה ע"י קורפורציית דו פונט ביריד העולמי בניו יורק בשנת 1939. ב-1927 דו פונט החלה בפרויקט פיתוח סודי תחת השם "סיב 66" (Fiber66). מנהל הפרויקט היה וולס קארותרס. הוא נשכר על מנת להתעסק במחקר בלבד, למרות זאת הוא התעסק גם בישומים המעשיים של החומרים שהוא יצר ובמבנה המולקולרי שלהם. הוא היה הראשון שעלה על דרך המלך ב"עיצוב מולקולרי" של חומרים. עבודתו הובילה לגילו סיב הניילון, אשר מתאפיין בחוזקו וגמישותו הרבים. הישום הראשון היה במברשות השיניים. המטרה העיקרית שלמענה התבצע המחקר היתה משי, ובמיוחד גרביוני המשי. H H H H H H H H H H | | | | | | | | | | -- N -- C -- C -- C -- C -- C -- C -- N -- C -- C -- C -- C -- C -- C -- | | | | | | | | || | | | | || H H H H H H H H O H H H H O פולימר ניילון פיתוח המוצר לקח לדו פונט 12 שנה והון של 27 מיליון דולר על מנת לזקק את הניילון ולפתח את שיטות היצור. אין זה מפתיע שיחד עם ההשקעה הרבה, דו פונט לא היססה לשפוך הררי דולרים למסע הפרסום תוך כדי הטבעת המושג "ניילומניה". הניילומניה הגיעה לקיצה בסוף 1941 כאשר אמריקה נכנסה למלחמת העולם השניה. היצור הוסב מגרביונים למצנחים. אחרי המלחמה, דו פונט חזרה למכור ניילון לציבור תוך כדי השקת קמפיין חדש בשנת 1946 תוך כדי יצירת "מהומות ניילון". ניילון הוא עדיין אחד החומרים הפלאסטיים החשובים ביותר, ולא רק ביצור בגדים.

גומי סינטטי

חומר פלסטי נוסף, שהיה קריטי למאמץ המלחמתי הוא הגומי הסינטטי, שיוצר במגוון רחב של צורות. הישום של הטכנולוגיה נולד מתוך מחקרים שפורסמו בשנות ה-30 של המאה ה-20 שנכתבו ע"י קאורותרס והמדען הגרמני הרמן שטודינגר. מחקרים אלו הובילו בשנת 1931 ליצירת אחת הצורות היותר מוצלחות של גומי סינטטי הידוע בתור "נאופרן". נאופרן עמיד מאד לחום וכימיקלים כגון נפט ודלק. משתמשים בו בצינורות דלק ובתור חומר בידוד במכונות. ב-1935 המדענים הגרמניים הצליחו לסנתז את הראשון מתוך סדרה של חומרים סינטטים הידועים בשם "גומיות בונא". הם היו "קופולימרים", כלומר הפולימר שלהם נוצר לא ממונומר יחיד, אלא משני מונומרים. אחד החומרים האלו, הידוע בתור "GR-S" (Government Rubber Styrene) הוא קופולימר של בוטדין וסטירן הפך לבסיס היצור של הגומי הסינטטי בארה"ב במהלך מלחמת העולם השניה. הבעיה הנוספת היתה שגומי טבעי הוא נדיר יחסית בטבע ועד אמצע שנת 1942 מרבית השטחים בהם ניתן להפיק את הגומי הטבעי עברו לשליטה יפנית. כתוצאה מכך, ממשלת ארה"ב הרימה פרויקטים ענקיים על מנת לזרז את יצור הגומי הסינטטי ועד סוף 1944 לפחות 50 מפעלי ענק יצרו את החומר. תפוקת ארה"ב לבדה היתה כפולה מיצור הגומי הטבעי בשנים שלפני המלחמה. אחרי המלחמה, הגומי הטבעי לעולם לא שב למעמדו הקודם, במיוחד אחרי שהמדענים גילו דרך לסנתז איזופרן. הGR-S הגרמני ממשיך להיות הגומי הסינטטי המועדף ביצור גלגלי מכוניות. הגומי הסינטטי שיחק תפקיד חשוב במירוץ החלל ומירוץ החימוש הגרעיני.

"הבום" של החומרים הפלסטיים

חומרים פלסטיים חדשים נוצרו לפני מלחמת העולם השניה, חלקם לא הגיעו לציבור הרחב עד אחרי סוף המלחמה. ב-1936 חברות גרמניות, אנגליות ואמריקאיות יצרו את "פולימתיל מתאקרילאט" (PMMA), הידוע יותר כ"אקריליק". למרות שהם בשימוש רחב בצבעים וסיבים סינטטיים לדוגמא ב: "פרוות מזויפות", לאמיתו של דבר הם קשים מאד ושקופים יותר מהזכוכית והם משמשים כתחליפי הזכוכית. עוד חומר חשוב הוא הפוליאתילן שהתגלה ב-1933 ע"י רג'ינלד גיבסון ואריק פאווסט, שעבדו במפעל הבריטי הענק "התעשיות הכימיות הקיסריות" החומר נוצר בשני דגמים עיקרים: בעל צפיפות גבוהה ובעל צפיפות נמוכה. H H H H H \ / | | C

C -- ------> -- C -- C -- C -- / \ | | H H H H H פולימר של פוליתילן מונומר של אתילן פוליאתילן הוא חומר זול, גמיש ועמיד. מהפוליאתילן בעל הצפיפות הנמוכה עושים שקיות שבהן שמים את המוצרים שקונים בסופר. בזה עם הצפיפות הגבוהה, משתמשים ליצור תבניות, צנרת וכו'. לאחר המלחמה נכנס לשימוש חומר משופר, הנקרא פוליפרופילן, שהתגלה בתחילת שנות ה-50. ע"י ג'וליאו נאטה. התעוררו בעיות משפטיות לגבי זהות הממציאים, וכיום "פיליפס פטרולאום" מהולנד, פול הוגן ורוברט בנקס מוכרים רשמית כ"ממציאי הפוליפרופילן". הפוליפרופילן דומה לקודמו, הפוליאתילן, אך הוא הרבה יותר חזק ממנו. משתמשים בו ביצור בקבוקי פלסטיק, רהיטי פלסטיק ובמכוניות. H H H CH3 H CH3 H \ / | | | | C

C -- C -> -- C -- C -- C -- C / \ | | | | H H H H H H H פוליפרופילן פולימר מונומר של פרופילן

איכות הסביבה

למרות שחומרים פלסטיים יצרו רושם עז על התרבות, ברור לגמרי שיש לשלם עבור ההטבות שחומרים אלו מעניקים. הדאגות הראשונות עלו בסוף שנות ה-50 ותחילת ה-60. היו מספר אירועים בהם ילדים קטנים זחלו לתוך שקיות פלסטיק שהיו בשימוש במכבסות לכיסוי בגדים ונחנקו למוות. תעשיית הפלאסטיק ניסתה לתת מענה לבעיה בעזרת קמפיין לציבור. מכוניות בסוף שנות ה-60 החומרים הפלסטיים הפכו לסמל של תרבות צריכה מיושנת משנות ה-50. המונח "פלסטיק" הפך למילת גנאי, לתיאור מוצר חסר נשמה. בסוף שנות ה-60, הביטלס אפילו כתבו שיר "פוליאתן פם" לתיאור התופעה. בחלקה היתה זאת רק הצהרת אופנה, היות וחומרים פלסטיים נשארו בשימוש רחב ובמקרים רבים היו עדיפים מאשר מקביליהם הטבעיים. יחד עם זאת, התופעה גרמה לבעיה של הררי זבל ובעית הטמנתו. החומרים הפלסטיים כמעט טובים מדי, מכיוון שהם עמידים ומתפרקים לאט. במקרים רבים, שריפתם יכלה לשחרר גזים רעילים. בעיה נוספת ביצור החומרים האלה היתה כמות רבה של מזהמים כימיים כתוצרי לוואי. בנוסף יש המצביעים על הלחץ המופעל על עתודות האנרגיה של כדור הארץ עקב השימוש בנפט לייצור פלסטיק, אך יש לציין שרק כ- 4% מכל תוצרת הנפט בעולם הולכת ליצור חומרים פלסטיים. עד שנות ה-90 תוכניות למחזור היו למחזה נפוץ בעולם. חומרים תרמופלסטיים יכולים להיות ממוחזרים ואפשר להשתמש בהם אחר כך, השימוש בחומרים פלסטיים אחרים הוא בעייתי יותר ולכן מיחזורם קשה יותר. למרבה הצער, המיחזור נתקל בבעיות קשות. הבעיה החמורה ביותר היא הקושי במיון אוטומטי ולכן התהליך יקר. אם מכלים למיניהם עשויים בד"כ מסוג אחד בלבד, מוצרים אחרים כמו טלפונים סלולריים, מכילים הרבה מרכיבים קטנים המורכבים מעשרות סוגי פלסטיק. היות ומחיר המוצר הוא נמוך, מיחזור הפלסטיק איננו כדאי מבחינה כלכלית.

ראו גם

- כימיה אורגנית

קישורים חיצוניים

- http://www.psrc.usm.edu/macrog/plastic.htm category:חומרים כימיים category:חומרי גלם category: המצאות ja:合成樹脂 simple:Plastic

תרופה

תרופה היא חומר כימי או סינתטי המשפיע על התא החי ומשנה את פעילותו לכיוון של זירוז או עיכוב תהליכים.

מאפייני התרופות

ישנם שני סוגים נפוצים של תרופות. האחד מיועד לטיפול במחלות, ואילו השני משמש לשינוי מצב רוחו של המטופל. הסוג השני ידוע יותר בציבור בשם סמים. יש לציין כי כל תרופה היא סם, אך לא כל סם הוא תרופה, הואיל ותרופה אמורה לטפל במחלה כלשהי או בסימפטומים שלה, כאשר הסם נצרך בעיקר למטרות של הנאה עצמית קצרת מועד. רוב התרופות מטפלות רק בתסמיני המחלות, ואינן גורמות לריפוי מלא. תרופות מעטות, יוצאות מהכלל, יודעות "להרוג", ובכך גם לרפא. למשל, התרופות האנטיביוטיות לסוגיהן מחסלות מיקרואורגניזמים, והכימותרפיה לסוגיה מחסלת תאים שמתחלקים מהר ללא בקרה. אלו הן תרופות יוצאות מהכלל שתופעות לוואי בצידן. תרופה כנגד כאב ראש, למשל, רק מסייעת לטיפול בכאבים או מקלה אותם, מפני שאין ריפוי מלא. למחלות אחרות נותנים בדרך כלל תרופות לאורך זמן בלתי מוגבל. כך התרופות להורדת כולסטרול גבוה, כך התרופות להפחתת לחץ דם, כך תרופות למחלת הסוכרת, כך תרופות למחלת לב ועוד. התרופות ניתנות לעתים למשך כל חיי החולה, מפני שהן אינן מרפאות, הן מטפלות בסימפטומים.

מעבר התרופות מהפה אל יעדן

כאשר התרופה נלקחת דרך הפה מתרחש התהליך הבא: התרופה מגיע מהפה אל הקיבה, משם היא עוברת אל הכבד, שם היא עוברת תהליכים שונים וממנו אל מחזור הדם. כעת, ממחזור הדם היא עוברת לקולטן (רצפטור) הקולט את התרופה. בכבד יש אנזימים "המעבדים" את התרופה.

תרופות ויונקים (או תינוקות)

התרופה הניתנת ליונקים היא תרופה במינון נמוך, מכיוון שהתהליכים של האנזימים בכבד ובשפה מקצועית: "הפעילות אנזימטית" לא בשלה דיה לעיבודן של תרופות במינונים גבוהים.

פיתוח וייצור תרופות

תהליך פיתוחה ואישורה של תרופה חדשה הוא תהליך יקר וממושך, בעיקר בגלל תהליך הבדיקות היסודי (ניסויים קליניים), הנחוץ כדי לוודא שהתרופה אינה מסוכנת למשתמשים בה. מקרה מפורסם של תרופה שגרמה נזק כבד הוא זה של התלידומיד בשנות השישים, תרופה שנועדה למנוע בחילות, אך נטילתה בידי נשים הרות הביאה ללידת ילדים קטועי איברים. בעולם שני גופים מרכזיים העוסקים באישור תרופות - הFDA האמריקאי וה-EDMA האירופי. בנוסף נערכים מבחנים קליניים לשם אישור תרופות ביפן ובמידה קטנה יותר בדרום קוריאה. לגבי אירופה יש הסדר מיוחד המאפשר לעקוף את ה-EDMA לאישור תרופה על ידי משרדי הבריאות הלאומיים (הרבה חברות תרופות נוטות לרשום תרופת בדנמרק בזכות חוקיה הפשוטים יחסית). מאחר שה-FDA אינו מחויב להחלטות אירופיות, נוטים יצרני התרופות לענות על הקריטריונים הן של הרשויות האירופיות והן ה-FDA. מאחר ובישראל לא מנוהלים ניסויים קליניים גדולים, תרופה מאושרת לשימוש בישראל רק אם היא אושרה על ידי ה-FDA, האיחוד האירופי או יפן (לפעמים מחייבת ישראל את החברה המייצרת לשינוים מסויימים כמו שינוי שם התרופה או העלון לצרכן). ייצורן של תרופות נעשה בתעשייה הפרמצבטית, שבחינתה נחלקות התרופות לשני סוגים:
- תרופות אתיות, שהן תרופות מוגנות פטנט, שרק מי שפיתח אותן רשאי ליצרן. הגנת פטנט על תרופה נמשכת עשרים שנה מיום רישום הפטנט, שבהן מספקת ההגנה למפתח התרופה את היכולת להחזיר לעצמו את ההשקעה בפיתוח התרופה (למעשה, כתריסר שנים חולפות מיום רישום הפטנט ועד תחילת השיווק הסדיר של התרופה, כך שליצרן התרופה נותרות רק כשמונה שנים של בלעדיות).
- תרופות גנריות, שהן תרופות שהגנת הפטנט עליהן הסתיימה, ולכן כל יצרן רשאי ליצר אותן. בישראל תעשיית תרופות מפותחת למדי, ומרבית תפוקתה כוללת תרופות גנריות. יצרני התרופות הבולטים בישראל הם:
- טבע
- תרו
- דקסון
- אגיס

מכירת תרופות

רכישת מרבית התרופות מצריכה מרשם של רופא, אולם ישנן תרופות הנמכרות גם ללא מרשם רופא. בישראל מותרת מכירת תרופות רק על-ידי רוקח בבתי מרקחת. החל מחודש פברואר 2005 תותר מכירתן של תרופות ללא מרשם גם שלא על-ידי רוקח, בבתי מרקחת ובחנויות אחרות.

ראו גם

- פרמקולוגיה - חקר התרופות והשפעתן
- רפואה
- אפקט פלסבו
- ניסוי קליני
- קטגורית התרופות בויקיפדיה

קישורים חיצוניים

- [http://www.infomed.co.il/medIndex.asp אינדקס תרופות], באתר Infomed
- [http://www.miok.co.il/medicine_index.asp?md=9&sm=11&tm=911&type=art מדריך התרופות], באתר miok.
- [http://www.health.gov.il/download/forms/a2611_otc-knesset.doc תקנות הרוקחים (מכירה של תכשיר בלא מרשם שלא בבית מרקחת או שלא בידי רוקח), התשס"ה–2004], באתר משרד הבריאות
-

נתרן

נתרן הוא יסוד כימי ממשפחת המתכות האלקליות, סמלו הכימי Na ומספרו האטומי 11.

תכונות

כמו מתכות אלקליות אחרות, נתרן הוא רך, קל, לבן כסוף, יסוד פעיל ולא נמצא בטבע בצורתו הטהורה. נתרן צף במים (צפיפותו 968, של מים מזוקקים 1000), נדלק, משחרר גז מימן ויוצר יוני הידרוקסיד. נתרן ניצת בקלות במים, אבל לא באוויר בטמפרטורה נמוכה מ388K. תחת לחץ כבד, נתרן משנה פאזה ועובר למצב צבירה נוזל לעומת חומרים אחרים שצריכים אנרגיה תרמית (חום). בלחץ של 30 גיגהפאסקל (פי 300,000 מלחץ אטמוספרי בגובה פני הים) טמפרטורת ההיתוך של נתרן מתחילה לצנוח. בסביבות 100 גיגהפאסקל נתרן ניתך בטמפרטורת החדר. הסבר הגיוני לתופעה יוצאת דופן זו של נתרן היא שליסוד זה יש אלקטרון חופשי אחד שנדחף קרוב יותר ל10 האלקטרונים הנוספים סביב הגרעין כשמופעל עליו לחץ ויוצר משיכה שבמצב נורמלי לא הייתה מופיעה. כשנתרן מוצק נמצא תחת לחץ מופיעים מספר מבנים גבישיים שמעידים על כך שיכול להיות שלנתרן נוזלי יש תכונות של מוליך על או נוזל על.

שימושים

נתרן בצורתו המתכתית נחוץ בייצור אסטרים (ביחיד אסטר, קבוצה כימית), מתכת אלקלית זו היא גם מרכיב של מלח השולחן (NaCl) שהכרחי לחיים. שימושים נוספים:
- בסגסוגות מסוימות משפר את המבנה.
- אחד ממרכיבי הסבון (בשילוב עם חומצות שומן)
- משמש בהחלקת מתכות.
- טיהור מתכות מותכות.
- נורות נתרן צורכות חשמל באופן יעיל יותר מנורות להט (בצריכת חשמל להספק).
- נתרן נוזלי קיבל שימוש כנוזל מעביר חום בכמה סוגים של כורים גרעיניים. תרכובות נתרן הם כימיקלים חשובים לתעשייות הזכוכית, מתכת, נייר, נפט, סבון וטקסטיל. בין תרכובות נתרן החשובות ביותר נמצאות מלח שולחן (NaCl), אבקת אפייה (NaHCO₃), סודה קאוסטית (NaOH) ובורקס (Na₂B₄O₇)

היסטוריה

נתרן (באנגלית Sodium ממקור Soda) בודד לראשונה ב1807 ע"י האמפרי דייווי באלקטרוליזה של סודה קאוסטית (NaOH). באירופה של ימי הביניים תרכובת נתרן הייתה תרופה לכאבי ראש. סמלו של נתרן, Na בא מהתרכובת Natrium בלטינית, שמקורה בשם Nitron ביוונית שהוא סוג של מלח טבעי.

צורה בטבע

נתרן מהווה 2.6% ממשקלו של קרום כדור הארץ והוא היסוד הרביעי הכי נפוץ. כיום מייצרים נתרן באופן מסחרי באלקטרוליזה של מלח שולחן, שיטה זו יותר זולה מהשיטה הקודמת שהייתה אלקטרוליזה של נתרן הידרוקסידי.

תרכובות

נתרן כלורי (מלח שולחן, NaCl) התרכובת הנפוצה ביותר של נתרן. נתרן לא מופיע רק בשילוב עם כלור ויש לו מספר מינרלים נוספים כגון Na₃AlF₆, Na₂Al₂Si₃O₁₀-2H₂O ועוד.

אמצעי זהירות

אבקת נתרן מאוד נפיץ במים ורעיל כשמשולב או לא משולב עם יסודות אחרים. נתרן מצריך טיפול זהיר ואיכסון באטמוספירה אדישה כימית או תחת שמן.

תפקיד ביולוגי

ליוני נתרן תפקידים פיזיולוגיים רבים, לכניסה ויציאה של יונים דרך תעלות בקרום התא יש השלכות רבות, דוגמא לכך היא מערכת העצבים.

קישורים

- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Na/index.html נתרן בWebelements (אנגלית)]
- [http://www.theodoregray.com/PeriodicTable/Elements/011/index.html נתרן בThe Wooden Periodic Table (אנגלית)] קטגוריה:יסודות כימיים קטגוריה:מתכות אלקליות ja:ナトリウム ko:나트륨 simple:Sodium th:โซเดียม

כלור

כלור, יסוד כימי המסומל כ־Cl, מספרו האטומי 17.

תכונות

הכלור הוא גז צהוב-ירקרק, רעיל ובעל ריח צורב. אחרי הפלואור, הכלור הוא הגז הקל ביותר בקבוצת ההלוגנים, אך הוא כבד פי שניים וחצי מן האוויר. כלור מתנזל ב34- מעלות צלזיוס. האלקטרושליליות של הכלור היא הרביעית הגבוהה ביותר בטבלה המחזורית.

שימושים

הדרך המקובלת ביותר כיום להפיק כלור היא העברת זרם חשמל בתמיסה מרוכזת של נתרן כלורי, ובדרך זו הוא מופק גם בארץ, למרות מחירו הגבוה, יחסית, של החשמל. את הכלור אפשר לקרר או לדחוס וכך לנזל אותו, ואז קל לאחסנו ולהעבירו ממקום למקום במכלי פלדה, או בקרונות רכבת מיוחדים, עשויים פלדה. לכלור שימושים רבים.
- הנרחב שבהם הוא הלבנת אריגי כותנה ופשתן וכן הלבנת העצה בתהליכי תעשיית הנייר.
- תמיסת כלור במים מרחיקה כתמי דיו מנייר.
- שימוש נפוץ אחר של הכלור הוא בטיהור מי-שתייה ומי בריכות, בזכות כושרו לקטול חיידקים.
- כן משתמשים בכלור בתעשיית הצבעים.
- בישראל משתמשים בו בתהליך הפקת הברום, שהוא אחד מאוצרות הטבע של ישראל.
- תרכובת של כלור, אשלגן וחמצן משמשת להכנת ראשי-גפרורים וזיקוקין די נור.
- תרכובת של כלור עם נתרן וחמצן (נתרן כלורתי) משמשת, אף בתמיסה מהולה, כקוטל עשבים.
- נתרן תת כלוריתי ידוע יותר כנוזל הניקוי אקונומיקה.
- אשלגן כלורי הוא דשן ידוע, ממוצרי היצוא העיקריים של ישראל, וידוע בשם אשלג.
- לתרכובות רבות של פחמן וכלור יש שימושים נרחבים ומגוונים. אחת מהן היא הכלורופורם, ששימש בעבר כחומר הרדמה וכיום עיקר שימושו כחומר גלם בתעשייה, וכן תרכובות אחרות, המשמשות כחומרי חיטוי ברפואה, בתעשיית הסיבים הסינתטיים, בכיבוי שריפות, כחומרים לניקוי יבש ועוד שימושים אחרים.

היסטוריה

הכימאי השבדי קרל וילהלם שלה גילה את הגז כלור לראשונה ב-1774, כמעט במקרה, אגב חקירת תכונותיו של חומר אחר, מנגן דו-חמצני (MnO₂). רק ב-1810 עמד המדען הבריטי סיר המפרי דייוי, מאבות מדע הכימיה, על כך שהכלור הוא יסוד. מקור השם כלור הוא במלה היוונית "כלורוס" שפירושה "צהוב-ירקרק".

צורה בטבע

הכלור מתרכב על נקלה ובמהירות עם יסודות רבים אחרים, ובטבע הוא נמצא במצב חופשי רק בכמויות זעירות, בגאזים הנפלטים בעת התפרצות געשית. בעיקר הוא שכיח בטבע בתרכובותיו, בינהן מלח הבישול (נתרן כלורי). מלח זה מצוי בטבע אם בצורת סלעים ואם במי הימים והאוקיינוסים, וכן במימיהן של ימות כגון ים המלח, הים הכספי ואגם המלח הגדול שביוטה, ארה"ב. בתעשייה, כלור מופק בדרך כלל באלקטרוליזה של תמיסת נתרן כלורי. בתהליך זה לא מופק רק כלור ויש שני תוצרי לוואי: מימן ונתרן הידרוקסידי:

\ 2Na^+_ + 2Cl^-_ + H_2O_ \rarr Cl_ + H_ + 2NaOH_

תפקיד ביולוגי

מלחי הכלור נמצאים במרבית נוזלי גופו של האדם ושאר היונקים, ומיץ הקיבה מכיל חומצה מלחית, שמרכיביה הם כלור ומימן.

אמצעי זהירות

כלור מגרה את מערכת הנשימה במיוחד אצל ילדים וזקנים, בצורתו הנוזלית הוא גורם לכוויות בעור. כלור מזוהה ע"י חוש הריח כשהוא בריכוז 3.5 ppm (3.5 חלקים מתוך מיליון) וגורם נזק בריכוז 1000 ppm. בגלל רעילותו, כלור שימש כנשק כימי במלחמת העולם הראשונה. חשיפה לריכוזים גבוהים של כלור יכולה לגרום לבצקת בריאות, ריכוזים יותר נמוכים מחלישים את הריאות.

קישורים

- [http://www.webelements.com/webelements/elements/text/Cl/index.html כלור בWebelements (אנגלית)] קטגוריה:יסודות כימיים קטגוריה:הלוגנים ja:塩素 ko:염소 (원소) th:คลอรีน

מלח בישול

מלח הבישול הוא תרכובת יונית (נתרן כלורי) המשמשת רבות לתיבול ולהכנת מזון.

שימושי המלח

המלח משמש הן לתיבול המזון והן בתהליכי ההכנה והשימור שלו. הוא משמש לשימור בשר לאורך זמן, לכיבוש ירקות ופירות, לחביצת גבינות ולהוצאת הדם מהבשר (גם מטעמי כשרות). מיייחסים למלח תכונות חיטוי, בעיקר בגלל תגובתו הצורבת במגע עם פצעים. הבדואים משתמשים במלח סדום לריפוי צאן ובקר. המלח בתקופה העתיקה ובימי הביניים היה יקר, ואפילו בארץ ישראל היה מחירו גבוה באופן יחסי לארצות אחרות. מכאן נגזרו ביטויים כמו: "מלח הארץ" שניתן לתלמידיו של ישו, שכוונתו שהם הטובים והראויים ביותר, ביטוי המציין גם היום אנשים איכותיים מעילית החברה. עדות נוספת לערכו ומחירו של המלח היתה שק המלח שהיה ניתן לחיילי רומא כמענק, ובשמו הלטיני salarium, מלשון salt - מלח, ממנו נגזרה המילה האנגלית salary, שמשמעותה משכורת.

אמונות ומיתוסים

בעבר התייחסו אל המלח כאל מחצב יקר וכמתנת הטבע ובשל חשיבותו הרבה הוא קיבל תפקיד פולחני בתרבויות שונות ויוחסו לו תכונות ומיתוסים שונים. הקורבנות בבית המקדש היו מומלחים במלח (ספר ויקרא, ב', י"ג), וחז"ל קבעו שיש להשתמש במלח סדומית, מהר סדום, הנחשב למלח טהור ואיכותי. יש להניח שהסיבה לכך היא גם הצורך להוציא את הדם מן הקורבנות על פי חוקי הכשרות ביהדות, אך ההקפדה על מלח מסוים וטהור מלמדת על ערך טקסי נוסף שיוחס לו. עדות לכך היא העובדה שבבית המקדש התקיימה "לשכת המלח" (מידות, ה', ג'), שם נבדקה איכותו וטהרתו של המלח, שזכה ליחס מיוחד ומלא כבוד. בלאוס ובסיאם העתיקות האמינו שמלח מסיר כישופים ומגרש אותם. גם במרוקו האמינו שמלח הוא בעל תכונות לגירוש עין הרע, ונהגו גם להזות מעט מים ומלח על הריחיים לפני הטחינה כסגולה והגנה מפני הרוע. בחלק מקהילות עדות המזרח נהגו גם להזות מים ומלח נגד עין הרע, או אפילו רק לאמר "מלח מים" לגירוש עין רעה. בגרמניה נהגו לפזר מלח סביב מיטות של תינוקות וילדים נגד רוחות ומזיקים, מנהג שעדין קיים במקומות מסויימים. אבלים בהודו נמנעים ממלח. כוהנים ורופאים במצרים העתיקה היו מתנזרים ממלח. בני השבט האינדיאני יוצ'י לא אוכלים מלח במשך חגיגות הקציר שלהם.

הפקת מלח

מלח מאובן: הר סדום הוא מאגר המלח הגדול ביותר בעולם. גובהו 230 מטר מעל ים המלח, אורכו 11 ק"מ, ורוחבו בבסיסו 2.2 ק"מ. הוא עשוי מ-98% נתרן כלורי. כבר מימי קדם כרו ממנו מלח. המלח הופק בתהליכים של חציבה וכריה. חייבים היו להשתמש במלח מהר סדום לטיפול בקורבנות המקדש (מסכת מנחות, תוספות). כריית המלח התבצעה על ידי שבירת גושים ואחר כך פירורם במחבטי עץ מיוחדים ובפטישים. בסופו של דבר היו גורסים את המלח לגרגירים באמצעות ריחיים. הפקת מלח ממלחות: צורה נוספת שבה נקטו בימי קדם, ועד לפני מספר עשרות שנים גם ערבים משני צידי הירדן, הייתה שימוש במים שעברו דרך מלח באופן טבעי והפנייתם לבורות ניקוז ואידוי. בתחתית הבור היו מצטברים גושי מלח שאותם היו גורסים בריחיים. שבט שייך זואייד בצפון סיני התפרנס מאידוי מי גשמים שצברו מליחות כשחלחלו דרך גושי מלח גולמיים. את המים אגרו בבורות סיד מלבניים מיוחדים, אידו אותם, טחנו את המלח ומכרו אותו. לכל משפחה בשבט היו הבורות שלה. אידוי מי ים: דרך נוספת להפקת מלח הייתה שאיבת מים שנקוו בגווי סלע לחוף הים בעת הגאות. לטענת העוסקים בכך, לחופי הים התיכון, היתה תפוקת המלח בתהליך זה רוטל אחד של מלח על כל חבית של 15 ליטר. זהו יחס של 1:16, בעוד אחוז המלח בים הוא כ-4% , כלומר 1:25. בעבר סוחרים שהיו מובילים סחורות לנמלי יפו ועכו היו חוזרים עם מטען של מי ים לאידוי ולהפצה. הסיבה שענף כלכלי דומה לא התפתח סביב ים המלח הוא שמי ים המלח אמנם מכילים 38% מלח, אך מכילים גם מנגן כלורי ומגנזיום, ועל כן הם מרים ושמנוניים למגע, והמלח אינו טעים.

המלח ביהדות

- במקרא נזכר המלח לראשונה בסיפור אשת לוט, שהפכה ל"נציב מלח" כאשר הביטה לאחוריה לאחר מהפכת סדום.
- כוחו המשמר של המלח מתבטא במונח "ברית מלח" (ספר במדבר, י"ח, י"ט), המציין ברית עומדת לעולם.
- על כל הקורבנות שהוקרבו בבית המקדש היה צריך להוסיף מלח.
- ב"מלח סדומית" השתמשו להכנת הקטורת בבית המקדש. מאחר ומלח זה מסוכן לעיניים תיקנו חז"ל ליטול ידיים בסוף הסעודה ("מים אחרונים").
- בהלכות כשרות יש למלח תפקיד בהכשרת הבשר לאכילה: זורים מלח בישול גס על הבשר ומשהים שעה לספיגת הדם מתוכו, כדי שלא לעבור על איסור אכילת דם. Category:מזון קטגוריה:תבלינים

חומצת מימן כלורי

חומצת מימן כלורי (קרויה גם חומצת מלח, חומצה מלחית, חומצה הידרוכלורית וחומצה מוריאטית) היא חומצה הנוצרת כשהגז מימן כלורי מתמוסס במים. הגז מורכב מאטום אחד של מימן ואטום אחד של כלור, ונוסחתו: HCl. חומצת מימן כלורי מכונה לעתים קרובות בטעות חומצה כלורית או חומצת כלור; למעשה מדובר בחומצה אחרת, שנוסחתה HClO₃. חומצת מימן כלורי היא אחת החומצות החזקות ביותר; כשהגז מומס במים הוא מתפרק כמעט באופן מושלם ליוני כלור וליוני מימן (כלומר, פרוטונים); יוני המימן מתרכבים מייד עם המים ויוצרים יוני הידרוניום:

\ \mathbf

למרות היותה חומצה חזקה, חומצה מלחית היא הפחות מסוכנת מבין שבע החומצות החזקות הידועות בכימיה, זאת עקב אדישותה לתגובות חימצון-חיזור (סוג זה של תגובות הוא הגורם לנזקים לתאים ולרקמות). חומצה מלחית משמשת את האדם מאז ימי קדם. היא התגלתה על-ידי האלכימאי הפרסי ג'בּיר בשנת 800 לספירה. כיום מיוצרים ברחבי העולם כ-20 מיליון טון מימן כלורי בשנה. הגז והחומצה משמשים במאות תגובות בתעשייה הכימית. כשחומצה מלחית באה במגע עם בסיס נוצר כלוריד - מלח של חומצה כלורית:

\ \mathbf

תגובה זו בין חומצה מלחית ונתרן הידרוקסידי מביאה ליצירת מים ונתרן כלורי, הידוע יותר כמלח בישול. חומצה מלחית נמצאת בתאיהם של רוב היצורים החיים. בגוף האדם מופרשת חומצה מלחית בריכוז גבוה בקיבה, שם היא משמשת להרג חיידקים ולהפעלת הזימוגן פפסין. כשרירית הקיבה נפגעת, כתוצאה מזיהום חיידקי, למשל (דלקת), החומצה המלחית עלולה לאכל את רקמת הקיבה ולגרום לצרבת ובמקרים חמורים לכיב קיבה (אולקוס). החומצה המלחית המתערבבת עם המזון בקיבה עוברת בהמשך ביחד עמו אל התריסריון, שם היא מנוטרלת על-ידי הבסיס נתרן מימן פחמתי (NaHCO₃), המופרש אל התריסריון מהלבלב. קטגוריה:חומרים כימיים ja:塩酸 ko:염산

גופרית

גופרית (Sulfur) היא יסוד כימי שסימולו S, מספרו האטומי 16 ומסתו האטומית 32.065.

תכונות

הגופרית היא אל-מתכת, מוצקה בטמפרטורת החדר וצבעה צהבהב. נקודת ההיתוך שלה היא 115.21 מעלות צלזיוס ונקודת הרתיחה - 444.72 מעלות צלזיוס. גופרית שכיחה בנויה ממולקולות בצורת טבעת המכילה 8 אטומים. כאשר מחממים גופרית מותכת (גופרית אורתורומבית, גופרית מונוקלינית, נוזל חיוור-צהבהב) מעבר להיתוכה, מתקבל פולימר הבנוי משרשרת אטומי גופרית מקושרים בקשר קוולנטי. מכיוון שמדובר בשרשראות רבות המתערבבות זו בזו נעשית גופרית זו לדביקה, ובזכות האטומים הלא-נורמליים שבקצות השרשרת (שכן הם מחוברים לאטום גופרית אחר רק בצידם האחד), היא מקבלת גוון אדום-כהה. קירור מהיר של נוזל זה יוצר נוזל פלסטי הדומה לגומי. מתיחת הגוף מסדרת את השרשראות הפולימריות זו במקביל לזו עד לגיבוש גופרית סיבית.

שימושים

לגופרית שימושים תעשייתים. התרכובת החשובה ביותר היא חומצה גופרתית (H₂SO₄) המכונה גם "סוס העבודה של התעשייה הכימית". חומצה גופרתית מופקת בארה"ב בכמויות גדולות יותר מכל כימיקל אחר. לגופרית שימוש בייצור סוללות, דטרגנטים, גומי (הטיפול בגופרית נקרא גיפור), גפרורים, אבק שריפה, זיקוקים ודשני זרחן; היא משמשת כחומר משמר ביין, חומר קוטל פטריות, וחומר להלבנת נייר. לנתרן או אמוניום תיוסולפט שימוש בתור חומר מתקן בצילום. למלח אנגלי (מגנזיום גופרתי, MgSO₄·7H₂O) שימוש ברפואה בתור חומר משלשל וכתוסף דישון לצמחים.

תפקיד ביולוגי

גופרית היא חומר חיוני לכל היצורים החיים: חומצות האמינו ציסטאין ומתיונין מכילות גופרית, ולפיכך כל הפוליפפטידים, החלבונים והאנזימים המכילים את חומצות האמינו הללו. ל"גשרי גופרית" (קשרים דיסולפידיים בין שיירי ציסטאין) חשיבות רבה בעיצוב התלת-מימדי של חלבונים ובייצובם. כמה סוגי חיידקים משתמשים במימן גופרי (H₂S) במקום מים בתור תורם פרוטונים בתהליך פרימיטיבי שמזכיר את הפוטוסינתזה. גופרית נקלטת על-ידי צמחים מהאדמה בצורת יוני גופרה (סולפט, SO₄^2-).

תרכובות ושמות

תרכובות בכימיה, ובמיוחד בכימיה אורגנית, משמשות שתי קידומות לציון גופרית:
- סוּלְפָה. דוגמאות:
- הקבוצה הפונקציונלית סולפהידריל, אטום גופרית הקשור לאטום מימן, SH.
- סוּלפיד, תרכובת גופרית פשוטה (למשל: מימן גופרי (סולפידי), H₂S).
- סוּלפָט (בעברית: גופרה), מלח של חומצה גופרתית (למשל: סידן גופרתי (סולפטי), CaSO₄).
- סוּלפיט (בעברית: גופריתי), מלח של חומצה גופריתית (למשל: סידן גופריתי (סולפיטי), CaSO₃).
- סולפוניום, תרכובת אורגנית המכילה אטום גופרית חיובי ושלוש קבוצות אלקיל (למשל: טרימתילסולפוניום יודי, CH₃)₃S⁺ I⁻)).
- סולפונט, מלח של חומצה סולפונית; תרכובת המכילה את היון HSO₃^-.
- תִיוֹ. דוגמאות:
- תיול.
- תיואסטר.

סביבה

שריפת פחם ונפט על-ידי מפעלי תעשייה ותחנות כוח משחררת כמויות עצומות של גופרית דו-חמצנית (SO₂). חומר זה מגיב עם החמצן והמים שבאטמוספירה ויוצר חומצה גופרתית. חומצה זו יוצרת גשם חומצי ולאחר מכן מורידה את רמת ה-pH של האדמה ושל מקווי מים. בדרך כלל בדלק תקני הגופרית מזוקקת מדלק המאובנים על-מנת למנוע תופעה זו.

היסטוריה

גופרית (בלועזית: Sulfur, כנראה משורש הודו-אירופי קדום שמשמעותו "לבעור") ידועה מימי קדם ואף הוזכרה בתורה. הומרוס (מחבר האיליאדה והאודיסיאה) הזכיר בכתביו "גופרית מזיקה לצמחים". במאה ה-12 הסינים המציאו את אבק השריפה, שהוא תערובת של אשלגן חנקתי (KNO₃), פחמן וגופרית. אלכימאים נתנו לגופרית סימול מיוחד - צלב שבראשו משולש. ב-1770 אנטואן לבואזיה שכנע את הקהילה המדעית שגופרית היא יסוד ולא תרכובת. ב-1867 התגלתה גופרית במרבץ תת-קרקעי בלואיזיאנה וטקסס.

צורה בטבע

טקסס גופרית בצורתה החופשית ניתן למצוא במעיינות חמים ואזורים געשיים במקומות רבים בעולם, במיוחד לאורך "טבעת האש" של האוקיינוס השקט. מרבץ משמעותי אחר של מלחי גופרית נמצא לאורך מפרץ מקסיקו. גופרית נמצאת במקומות נוספים בסלעי משקע, למשל במזרח אירופה ובמערב אסיה. מקור גופרית זו הוא בפעולה של חיידק אנארובי שחי על מינרלי גופרית, במיוחד גבס. מרבצים אלו הם המקור העיקרי של גופרית לארצות כמו ארה"ב, פולין, רוסיה, טורקמניסטאן ואוקראינה. תרכובות גופרית טבעיות כוללות סולפידים מתכתיים, כמו פיריט (ברזל גופרי, FeS₂), צינובר (כספית גופרית, HgS), גלניט (עופרת גופרית, PbS), אבץ גופרי (ZnS), אנטימון גופרי (Sb₂S₃) ועוד. מימן גופרי (H₂S) הוא גז שאחראי על ריחן של ביצים סרוחות; הוא מופיע בפליטות וולקניות, הידרותרמיות ומפעולת חיידקים.