Урок 1
Органічні сполуки й здоров’я людини
Мета уроку: з’ясувати позитивний і негативний вплив органічних речовин на здоров’я людини; проаналізувати негативні впливи, запропонувати заходи, що обмежуватимуть такі впливи; показати важливість хімії як науки у вирішуванні актуальних проблем, що постають перед охороною здоров’я; розвивати критичне й аналітичне мислення учнів.
Очікувані результати: учні повинні пояснювати вплив органічних сполук на здоров’я людини.
Обладнання: зразки органічних сполук, що можуть впливати на здоров’я людини.
Тип уроку: урок вдосконалювання знань, умінь і навичок.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
2.1. Перевірка письмових завдань біля дошки.
2.2. Перевірка практичного застосування набутих знань.
Декільком учням пропонуються шматочки синтетичних, штучних і натуральних тканин (або волокон). Учням слід визначити, до якого типу належить ця тканина, й визначити можливості її застосування.
2.3. Тестове завдання.
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.
У процесі бесіди сформувати в учнів уявлення про роль органічних речовин у збереженні здоров’я людини.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Майже неможливо спрогнозувати й оцінити найближчі й віддалені наслідки використання продуктів синтетичної органічної хімії, перелік яких практично нескінченний. Нові органічні
речовини синтезують і досліджують у лабораторіях різних країн світу. Використання органічних сполук забезпечує людству комфортне існування, проте пов’язане з певними ризиками. Дотримання правил безпечного поводження з продуктами органічної хімії — умова збереження здоров’я кожної окремої людини.
Органічна хімія назавжди ввійшла в наше життя. Безсумнівно, у цьому є як позитивні, так і негативні моменти. Спробуємо визначити їх на сьогоднішньому уроці.
4. Актуалізація опорних знань
Запитання до учнів
Назвіть органічні речовини, що, на вашу думку, мають найбільший вплив на здоров’я людини.
5. Етап засвоєння нових знань (у двох варіантах)
I варіант проведення етапу
Дискусія
Після доповідей учнів, які одержали індивідуальне домашнє завдання, в ході дискусії учні формують своє особисте ставлення до проблем:
1. Шкода, якої можуть завдати здоров’ю людини органічні сполуки.
2. Необхідність використання органічних речовин для життя й здоров’я людини.
II варіант проведення етапу
Традиційний (лекційне викладення нового матеріалу за планом)
План пояснення нового матеріалу (або дискусії):
1. Органічні сполуки в продуктах харчування, воді й повітрі, їхній вплив на здоров’я людини.
2. Органічні речовини в медицині.
3. Органічні речовини в будівельних матеріалах.
4. Органічні сполуки в побуті.
Демонстрація. Денатурація білка під дією етанолу, фенолу.
У ході дискусії або лекції учні заповнюють таблицю:
Назва речовини Галузь застосування Вплив на організм людини
позитивний негативний
6. Узагальнення й закріплення знань
«Мікрофон»
Учні висловлюють свою думку щодо позитивного та негативного впливу органічних речовин на здоров’я людини.
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник _________________________________________________
Робочий зошит _____________________________________________
Збірник завдань ____________________________________________
7.2. Індивідуальне завдання.
Повторити теми «Жири» й «Вуглеводи» (9 клас).
______________________________________________________________
______________________________________________________________
Етап перевірки домашнього завдання
2.3. Тестове завдання
I варіант
1. Метод одержання синтетичного волокна капрону:
А полімеризація
Б поліконденсація
В ізомеризація
Г етерифікація
2. Вихідні речовини для синтезу лавсану:
А терефталева кислота
Б гліцерол
В етиленгліколь
Г ацетальдегід
3. Волокна, що належать до синтетичних:
А капрон
Б віскоза
В нітрон
Г вовна
4. Волокно, що належить до поліамідних:
А віскоза
Б лавсан
В капрон
Г ацетатне
5. Будова полімерного ланцюга молекул капрону:
А лінійна
Б розгалужена
В просторова
6. Укажіть схему одержання волокна капрону і допишіть відповідне рівняння реакції:
А
Б
В
Г
II варіант
1. Метод одержання синтетичного волокна лавсану:
А полімеризація
Б поліконденсація
В ізомеризація
Г етерифікація
2. Вихідні речовини для синтезу капрону:
А α-амінокапронова кислота
Б β-амінокапронова кислота
В ε-амінокапронова кислота
Г терефталева кислота
3. Волокна, що належать до штучних:
А капрон
Б віскоза
В ацетатне
Г нітрон
4. Волокна, що належать до поліестерних:
А ацетатне
Б капрон
В лавсан
Г віскоза
5. Будова полімерного ланцюга макромолекул лавсану:
А лінійна
Б розгалужена
В просторова
6. Укажіть схему, що відображає процес одержання волокна лавсану і допишіть відповідне рівняння реакції:
А
Б
В
Г
Відповіді:
I варіант: 1–А; 2–А, В; 3–А, В; 4–В; 5–А; 6–В.
II варіант: 1–Б; 2–В; 3–Б, В; 4–В; 5–Б; 6–А.
5. Етап засвоєння нових знань
1. Органічні сполуки в продуктах харчування, воді й повітрі, їхній вплив на здоров’я людини
Органічна хімія вже давно застосовується в харчовій промисловості. Людство замислюється над тим, як продуктивніше отримувати рівноцінну їжу з інших джерел. І це вже вдається вченим-хімікам і біологам. Виявляється, білок можна отримувати навіть із вуглеводнів нафти!
У складі багатьох харчових продуктів містяться різні хімічні речовини. Одні з них надають їжі більш привабливий вигляд, інші — приємний запах, треті — смак. Але вони можуть виконувати і більш важливу роль — зберігати довго продукти, перешкоджати їхньому окисненню. Більшість із цих речовин — це органічні сполуки.
Діоксини
Під терміном «діоксини» розуміють велику групу хлорованих вуглеводнів. Діоксини відносять до супертоксикантів, ураховуючи їх гостру токсичність (навіть у надзвичайно малих концентраціях), повсюдність виявлення (в об’єктах навколишнього середовища і харчових продуктах), стійкість при впливі на них зовнішніх факторів (окиснення, гідролізу, дії лугів і кислот тощо). Це сприяє їх акумуляції та міграції по харчових ланцюгах.
Діоксини утворюються при багатьох виробничих процесах як побічні продукти. До атмосферного повітря вони потрапляють в процесі спалювання, при обробці металів, агломерації та плавленні, сушінні, випалюванні, піролізі, крекінгу і в ході інших технологічних процесів.
У водне середовище вони переважно потрапляють зі стічними водами підприємств целюлозно-паперової та хімічної промисловості. Забруднення ґрунтів діоксинами можливе при застосуванні деяких пестицидів і каналізаційного мулу, складуванні відходів. Скиди багатьох виробництв містять діоксини, у тому числі медичні відходи, мул і залишки хімічних виробництв, відходи.
Діоксини в промисловості, природному середовищу і в організмах знаходяться переважно у вигляді складних сумішей, кожен з компонентів яких має свої особливості впливу. Більшість ізомерів діоксину дуже близькі за фізико-хімічними властивостями, але показники їхньої токсичності розрізняються.
Діоксини впливають майже на всі системи й органи людини. Особливо небезпечною є дія високих концентрацій діоксину у виробництві пестицидів. Саме люди, які працюють на таких підприємствах, найбільш страждають від контактів з цими токсинами. У них підвищений ризик виникнення захворювань шкіри, функціональних змін центральної та периферичної нервової систем.
Порушуючи обмін, діоксини спричиняють розлад тканинного дихання, порушення обміну кальцію і холестерину, метаболізм у печінці.
Основним джерелом надходження діоксинів до організму людини є продукти харчування (до 95 %). Решта 5 % розподіляються так: з повітрям в організм потрапляє 3,5 %, із ґрунтом — 1,3 % і з питною водою — 0,001 %. Оскільки переважно діоксини містяться в рибі і морепродуктах, проблема надлишкового їх споживання є особливо актуальною для жителів прибережних районів.
Леткі органічні сполуки
До летких органічних сполук належать бензол, толуол і ксилоли. Бензол надходить у навколишнє середовище зі стічними водами і газоподібними викидами виробництв основного органічного синтезу, нафтохімічних і хіміко-фармацевтичних виробництв, підприємств із виробництва пластмас, вибухових речовин, лаків, фарб і штучної шкіри, він міститься у вихлопних газах автотранспорту. Бензол швидко випаровується з водоймищ в атмосферу і здатний до трансформації з ґрунту в рослини. У питну воду бензол може потрапляти внаслідок забруднення джерел водопостачання промисловими стічними водами, а також з вугільних фільтрів, що використовуються для очищення води. Ксилоли надходять у питну воду з вододжерел, забруднених стічними водами переважно підприємств нафтопереробної промисловості.
Вміст бензену в атмосферному повітрі коливається в межах 3—160 мкг / м3.. Високі концентрації виявляються в повітрі великих міст близько нафтопереробних заводів.
Поряд з канцерогенною бензен має мутагенну, ембріотоксичну, й алергічну дії. Хронічна бензенова інтоксикація характеризується переважно ураженням крові та кровотворних органів і в меншій мірі нервової системи.
Толуол — отрута загальнотоксичної дії, що спричиняє гострі та хронічні отруєння. Його подразнюючий ефект виражений сильніше, ніж у бензену. Небезпечним є проникнення толуолу через неушкоджену шкіру в організм, оскільки він спричинює ендокринні порушення і знижує працездатність. Толуол накопичується переважно в клітинах центральної нервової системи.
Стирол (вінілбензен) потрапляє в атмосферне повітря з викидами виробництв пластмас, синтетичного каучуку, гумотехнічних виробів, а також із відпрацьованими газами автомобільного транспорту, а в повітря приміщень — при деструкції полімерних оздоблювальних матеріалів. Середньорічна концентрація стиролу перевищує нормативну величину в повітрі міст із великими хімічними виробництвами. Стирол — отрута загальнотоксичної дії, він має подразливий, мутагенний і канцерогенний ефекти і має дуже неприємний запах. Стирол проникає в організм переважно інгаляційним шляхом. При потраплянні на слизові оболонки носа, стирол спричиняє їх подразнення.
Фенол надходить у навколишнє середовище з викидами металургійних і коксохімічних заводів, виробництв фенолформальдегідних смол, клеїв, різних пластиків, шкіряної та меблевої промисловості.
Фенол вражає нервову систему, подразнює слизову оболонку рота, носоглотки, верхніх дихальних шляхів, шлунково-кишкового тракту і спричинює блювоту, головний біль, запаморочення, пітливість, порушення сну, серцебиття. Фенол швидко всмоктується через шкіру, дихальні шляхи і шлунково-кишковий тракт та концентрується потім у нирках і печінці.
У питну воду фенол потрапляє із забруднених стічними водами джерел або мігрує з полімерними матеріалами, що використовуються у водопровідних системах.
Метаналь. Джерела метаналю — хімічні та металургійні заводи, виробництва будівельних матеріалів і полімерів, меблеві фабрики, відпрацьовані гази автотранспорту. У повітря приміщень метаналь надходить разом з виділеннями з будівельних матеріалів, ізоляції, деревно-стружкових плит, клеїв, облицювання стін, стель і меблів. У квартирах новобудов вміст метаналю досягає 160—240 мкг / м3, причому підвищені концентрації можуть зберігатися протягом декількох років. У повітрі квартир, де постійно палять, вміст метаналю 100 мкг / м3.
Метаналь має загальну токсичну дію: подразливу, алергічну, мутагенну, сенсибілізуючу і канцерогенну дію. Є дані щодо розвитку у робітників при контакті з метаналєм назофарінгіального раку. Метаналь посилює дію інших хімічних канцерогенів, зокрема, бенз(а)пірену. Хронічна професійна інтоксикація супроводжується подразненням слизових оболонок верхніх дихальних шляхів з подальшим ураженням легень. У вагітних жінок, які мали контакт з метаналєм в умовах текстильного виробництва, відзначено збільшення частоти мимовільних абортів та передчасних пологів, зареєстровано зменшення маси тіла і зросту новонароджених.
Вінілхлорид. Надходження вінілхлориду відбувається з викидами підприємств органічного синтезу, виробництв полімерних матеріалів, унаслідок втрат в умовах виробництва. Кількість викидів вінілхлориду в світі сягає приблизно 3000 т на рік. Вінілхлорид має токсико-імунну дію на організм, що проявляється у вигляді порушень центральної нервової системи, судинних патологій, пошкоджень кісткової системи, системних уражень сполучної тканини, імунних змін, розвитку пухлин. У робітників зареєстровані випадки розвитку ангіосаркоми і гемангіосаркоми печінки, нефробластоми, нейробластоми та інших злоякісних новоутворень в мозку, різні види пухлин сполучних тканин, системні захворювання крові. При тривалому впливі високих концентрацій вінілхлориду відзначається різке скорочення життя промислових робітників. Проте переконливих даних про вплив навколишнього середовища, забрудненого вінілхлоридом, на здоров’я населення поки немає.
Фталати. В останні роки ці токсичні речовини у зв’язку з широким їх використанням привертають дедалі більшу увагу. Фталати використовують як пластифікатори при виготовленні різного посуду, іграшок, медичних виробів (систем переливання крові) із синтетичних полімерів, а також при виробництві лаків, парфумерії, репелентів проти комах. Ці речовини легко абсорбуються в кишечнику людини не тільки при пероральному надходженні, але і при потраплянні з повітрям і через шкіру. Це пояснюється їх низькою молекулярною вагою.
Полімери в сільському господарстві
Сільське господарство в останні роки споживає різні полімерні матеріали в досить великих кількостях. Наприклад, плівкові матеріали широко використовують при спорудженні теплиць і парників. Їх також застосовують при силосуванні кормів, спорудженні каналів і водойм.
Для зрошення теплиць і парників, транспортування рідких добрив і отрутохімікатів, пристрої систем водопостачання використовують труби і шланги, що також виготовлені з полімерів.
Полімерні матеріали застосовують при виготовленні стрічкових транспортерів. З полімерних матеріалів виробляють різні деталі сільськогосподарських машин, що працюють в умовах впливу агресивних середовищ, сонячної радіації, атмосферних опадів. Поліетиленові мішки для транспортування мінеральних добрив відрізняються від паперових більшою довговічністю і надійністю. Довговічнішими є й різні види тари і ємності.
Сільськогосподарське будівництво використовує вироби з пластмас для зведення капітальних споруд. Для цього використовують склопластик на основі фенолформальдегідних полімерів. У результаті не тільки в кілька разів скорочується витрата деревини, цементу і сталі, але і значно зростає довговічність будівель. Цей матеріал іде на виготовлення різних будівельних предметів, гідроізоляційних матеріалів і санітарно-технічного обладнання. Таким чином, склопластик претендує на значну роль у будівництві й обіцяє потіснити традиційні матеріали — дерево, камінь, сталь і бетон.
Перспективним напрямом може виявитися застосування полімерів як препаратів, що поліпшують структуру ґрунтів.
2. Органічні речовини в медицині
Органічна хімія найтісніше пов’язана з медициною. Величезна кількість різноманітних лікарських засобів, якими володіє сьогодні медицина, у переважній більшості є органічними сполуками. Хіміки-органіки в співдружності з медиками, мікробіологами та фармацевтами змогли не тільки визначити будову багатьох природних сполук, що використовуються в медицині, але й синтезувати деякі з них. Поряд з цим хіміки створюють сполуки, що хоча і відрізняються від природних, але які мають аналогічну, а часто і більш ефективну дію. Більш того, були одержані нові лікарські засоби, які здатні виліковувати багато хвороб.
Велику роль у медицині відіграють синтетичні полімерні матеріали. З них роблять різні вироби: від одноразових шприців до штучних клапанів серця.
Лікарські препарати рідко бувають простими речовинами. Найчастіше це складні за хімічною будовою органічні речовини або їхні суміші. І хоча число лікарських препаратів є величезним, докладно розглянемо лише найвідоміший і часто вживаний — аспірин.
Мабуть немає людини, яка не знайома з аспірином (ацетилсаліциловою кислотою). Ця речовина не трапляється в природі. Аспірин був уперше синтезований німецьким хіміком Ш. Герхардом у 1853 р. шляхом ацетилювання саліцилової кислоти оцтовим ангідридом.
Проте тільки в 1893 р. інший відомий німецький хімік Ф. Гофман подарував світу ці чудові ліки. Аспірин має знеболюючу, жарознижувальну, протизапальну і протиревматичну дію.
Аспірин — чудовий лікарський засіб. Але чи є він нешкідливим? Відомо, що нешкідливих ліків узагалі не буває. Що ж стосується аспірину, то його не можна приймати натщесерце. Аспірин може спричинити внутрішньошлункову кровотечу. Але якщо потрібно терміново прийняти аспірин, то слід запити його склянкою молока.
Медицина давно і з успіхом використовує різні полімерні матеріали. Особливо часто їх застосовують у хірургії. Полімери використовують при операціях на кістках та суглобах, при дефектах черепа, відновленні зв’язок, сухожиль тощо. Із полімерів виготовляють різні протези внутрішніх органів — кровоносних судин, стравоходу, клапанів серця та ін. За допомогою пластиків виправляють окремі дефекти — замінюють частини носа, вушної раковини, надкісниці. При операціях на кровоносних судинах застосовують матеріал з лавсану, пропілену, капрону. Широко застосовують полімерні матеріали в стоматології для виготовлення штучних зубів і протезів. Для цього найбільш придатними матеріалами виявилися поліакрилові полімери, що добре забарвлюються у колір власних зубів, не поглинають залишків їжі та не доступні для мікробів. У той же час вони досить еластичні й міцні. Біологічно інертні органічні сполуки Силіцію застосовують для створення штучного кришталика ока.
Як замінник людської крові застосовують синтетичні замінники — високомолекулярні хімічні сполуки, що за своїми фізично-хімічними властивостями близькі до плазми крові (полівініловий спирт, полівінілпіролідон).
Серед полімерів-кровозамінників з’явилися такі, що не тільки замінюють на деякий час кров, а й лікують. У молекули цих сполук уведені речовини для лікування туберкульозу, склерозу; одержані поєднання полімерів-кровозамінників з антибіотиками, з протираковими препаратами. Утворюючи стійкі водні розчини, вони поєднуються з плазмою крові і не чинять на живий організм негативного впливу.
Полімерні матеріали застосовують для пакування лікарських препаратів та створення складних медичних приладів (апарати «штучне серце», «штучні легені», «штучна нирка» та ін.). Медичну практику неможливо зараз уявити без шприців одноразового використання.
Важливими є матеріали для хірургічних швів, які легко стерилізуються, а після операції безслідно розсмоктуються в тканинах організму.
Асортимент полімерних матеріалів, використовуваних у медицині, з кожним роком розширюється. Це поліетилен низького тиску, пінополіуретан, поліпропілен, епоксидні, поліефірні полімери. Знайшли застосування і спеціальні клеї, що при хірургічному втручанні можуть склеювати тканини, замінюючи шовний матеріал. Не відмовилися в медицині і від гуми: від гумової грілки до спеціального гумового надувного ліжка для хворих з численними опіками.
3. Органічні речовини в будівельних матеріалах
Розрізняють пластичні маси сухі, що складаються лише з полімеру, і складні, до яких, крім полімеру, входять й інші компоненти: наповнювачі, пластифікатори, стабілізатори, отверджувачі, барвники тощо.
Уведення спеціальних речовин пластифікаторів дає змогу поліпшити умови переробки полімерних композицій, знизити їхню крихкість та підвищити деформативні властивості. Добавки-стабілізатори сприяють тривалому збереженню пластмас під час експлуатації, запобігаючи ранньому старінню їх під впливом сонячної радіації, кисню повітря, нагрівання та інших несприятливих чинників.
Полімерні матеріали біологічно стійкі.
Проте, застосовуючи полімерні матеріали, слід ураховувати і їхні недоліки, такі як низькі теплостійкість та твердість, високий температурний коефіцієнт розширення, токсичність деяких полімерних складових, займистість, схильність до старіння, повзучість, холодоламкість. Ці особливості пластмас слід брати до уваги насамперед при використанні їх як конструктаційних матеріалів.
До бітумних матеріалів належать природні бітуми, асфальтові породи, нафтові бітуми.
Природні бітуми — це в’язкі рідини та твердоподібні речовини. Проте природні бітуми в чистому вигляді трапляються рідко, найчастіше вони містяться в осадових гірських породах.
Асфальтові породи — це пористі гірські породи, просочені бітумом. Із цих порід виділяють бітум або їх розмелюють і застосовують у вигляді асфальтового порошку.
Нафтові бітуми здобуваються переробкою нафтової сировини.
Гудрон — це залишок перегонки з мазуту масляних фракцій; він є основною сировиною для одержання нафтових бітумів.
До дьогтьових матеріалів належать сирий кам’яновугільний, відігнаний дьоготь, пек.
Найважливіші властивості бітумів та дьогтів: гідрофобність, водонепроникність, стійкість до дії кислот, лугів, агресивних рідин та газів, здатність міцно зчіплюватися з кам’яними матеріалами, деревом, металом, набувати пластичності при нагріванні й швидко збільшувати в’язкість при охолодженні.
Лакофарбовими називають природні чи штучні матеріали, що наносять у в’язкорідкому стані тонким шаром на будівельні конструкції та деталі з метою утворення плівки для захисту від шкідливих впливів навколишнього середовища, архітектурно-художнього оформлення та поліпшення санітарно-гігієнічних умов.
Такі матеріали поділяють на основні та допоміжні. Основні — це фарби, лаки та емалі, допоміжні — ґрунтувальні, шпаклювальні суміші, що використовуються при підготовці поверхонь під зафарбовування, розчинники, розбавлювачі тощо.
4. Органічні речовини в побуті
Добавки в продукти харчування
Однією з проблем створення синтетичної їжі є надання продукту не тільки необхідної структури, а й певних властивостей — запаху, смаку, кольору тощо. Цю роль виконують спеціальні органічні добавки, що не тільки виконують це завдання, але й покращують натуральні продукти харчування. Такими добавками можуть бути як прості речовини, так і складні суміші, що складаються з десятків різних органічних сполук. Найчастіше — це ефірні масла, естери, деякі спирти, альдегіди, кетони, а також вуглеводні.
Ось лише деякі сполуки, що мають відповідний запах:
ізопентилацетат (запах бананів).
етилбутират (запах ананасів).
Проте запахи окремих продуктів є найчастіше результатом складання запахів суміші органічних сполук. Так, в ароматі свіжоспеченого хліба виявлено 159 речовин. Іноді вирішальне значення у виникненні запаху мають сполуки, що перебувають в суміші в незначних кількостях (менше 0,1 %).
У харчовій промисловості застосовуються різні органічні кислоти: оцтова (етанова), лимонна, молочна, адипінова, яблучна. У ковбасні вироби додають для поліпшення смаку мононатрієвую сіль глутамінової кислоти.
Серед органічних сполук особливо багато є таких, що мають солодкий смак. З них найбільш відома сахароза. Але сахароза не найсолодша речовина. Наприклад, фруктоза солодша за неї на 73 %, ксиліт — удвічі, а сахарин — у 500 разів!
Для поліпшення зовнішнього вигляду продуктів харчування використовують різні органічні барвники, переважно природні.
Поверхнево-активні речовини та синтетичні миючі засоби
Поверхнево-активні речовини (ПАР) обов’язково містяться у складі будь-якого мила та миючого засобу — і для прання, і для миття. Їхній миючий ефект ґрунтується на переведенні нерозчинного (гідрофобного) забруднювача у розчинну (гідрофільну) форму. І частки забруднювача, оточені молекулами ПАР, стають розчинними.
Способи виготовлення найвідомішого ПАР — мила були відомі з далекої давнини. У VI ст. до н. е. фінікійці та гали навчилися варити мило із золи та козячого жиру. Раніше для прання застосовували пісок, глину, яєчні жовтки, золу. У багатьох країнах для прання використовували коріння або плоди рослин, що містять сік, який піниться у воді. На Антильських островах і досі перуть використовуючи кору білого горіхового дерева. Виробництво мила описано в «Природній історії» Плінія Старшого (23–79 р. н. е.). Джерелом жирних кислот були сало і рослинна олія. Особливо цінувалося, починаючи з IX і аж до початку XX століття, марсельське мило на основі оливкової олії.
Зараз для виробництва мила використовують не тільки рослинні та тваринні жири, але і синтетичні жирні кислоти, що одержуються з продуктів переробки нафти, а також каніфоль (суміш смоляних кислот із соку хвойних дерев).
Вищі сорти мила варять на природній сировині — кокосовій і пальмовій оліях. Таке мило добре розчиняється у воді, дає стійку піну і характеризується низькою лужністю.
До складу господарського мила, зазвичай, уводять наповнювачі — солі, що у воді піддаються гідролізу і створюють лужне середовище (наприклад, натрій карбонат, натрій тетраборат — бура, натрій метасилікат, натрій триполіфосфат).
Оскільки мило виводить з поверхневого шару шкіри не тільки забруднення, але і жири, іноді надмірно її висушуючи, тому до туалетного мила додають речовини, що допомагають зберегти нормальний вміст жирів і вологу в шкірі. Це такі добавки, як вищі спирти, ефіри бурштинової та молочної кислот, гліцерол.
Гарне мило має приємний запах за рахунок уведених до нього парфумерних добавок. Крім того, до складу туалетних сортів мила додають наповнювачі (наприклад, титан(IV) оксид TiO2) і барвники.
Спеціальні сорти мила містять також антисептики (триклозан, хлорогексидин, саліцилову кислоту тощо) і біологічно активні речовини, у тому числі отримані з природної сировини — лікарських рослин. Сортів і марок мила існує безліч.
Синтетичні миючі засоби, скорочено СМЗ — пральні порошки, найчастіше містять у своїй основі не солі карбонових кислот, а інші поверхнево-активні речовини, що полегшують прання і протидіють твердій воді. Синтетичні миючі засоби — це складні суміші ПАР з різними вибілювачами (хімічними й оптичними), піноутворювачами, пом’якшувачами води й ферментами, що розкладають білкові чи жирові забруднення.
Хімічні вибілювачі — це окислювачі, похідні гідроген пероксиду. При кип’ятінні білизни вони виділяють активний кисень, що окиснює і знезаражує забруднення. Утім, існують інші вибілювачі, що не потребують кип’ятіння, з похідними Хлору (наприклад хлороаміном) і на основі сполук Сульфуру.
Але деякі синтетичні миючі засоби можуть бути токсичними для нервової системи, проникати через шкіру і викликати алергічні реакції. Користуючись СМЗ, дотримуйтесь таких правил:
• СМЗ слід зберігати тільки у герметичній тарі через те, що їх потрапляння у дихальні шляхи є небезпечним для здоров’я людини;
• прати білизну краще у пральній машині та дуже ретельно (не менше п’яти разів) виполіскувати. М’яка вода дозволяє використовувати значно меншу кількість СМЗ при пранні, тому варто поберегти здоров’я і не захоплюватись надмірною кількістю мийних засобів;
• при вибілюванні тканин у повітря виділяється хлор, тому приміщення, де йде прання з вибілюванням, слід обов’язково добре провітрювати;
• при високій чутливості людини до СМЗ (або при схильності до алергічних реакцій) не слід прати білизну руками, варто уникати використання СМЗ із ферментами (біологічними домішками);
• краще обирати такі СМЗ, що містять більш безпечні поверхнево активні речовини (наприклад, СМЗ, що призначені для прання дитячого одягу) та надавати перевагу гранульованим або пастоподібним засобам.
Хімічні речовини у кухні та кімнаті
На початку нашої ери люди використовували у побуті біля 100 видів хімічних речовин як органічного походження (бджолиний віск, крохмаль, жири, оливкову та кокосову олію, оцтову кислоту тощо) так і неорганічного (пемза, кухарська сіль тощо). Крохмаль застосовувався для склеювання папірусу, яєчний білок — для склеювання багатьох інших виробів, бджолиний віск — для виготовлення фарб, покриття табличок для письма, виготовлення засобів догляду за меблями. Пурпур, індиго, хну використовували для фарбування волосся, а також бавовни, шовку, льону, вовни.
У побуті застосовувалися гіпс, лаки для розпису на стінах. До речі, яскраві зображення на стінах печер та прадавніх будівель збереглися й до наших часів. Багато секретів натуральних барвників загубилося у часі, але деякі збереглися і нині використовуються при виготовленні килимів та рушників народними майстрами.
У наші дні багато вчених, інженерів, хіміків постійно поповнюють асортимент хімічних засобів, намагаючись винайти такі, що не були б шкідливими для здоров’я людини, екологічно чистими та не потребували для виробництва великих енергетичних витрат.
Товари побутової хімії стають більш популярними, розширюються галузі їхнього застосування, росте річний обсяг виробництва.
Роль полімерів у сучасному житті просто неможливо переоцінити. Наприклад, у квартирі: від синтетичного дзвоника і блискучої білої дверної ручки, до пластмасових плит і склопластику на балконі. На підлогах — синтетичні килими, на вікнах — портьєри із синтетичної тканини, скрізь — пластикові панелі, меблі — із полімерів, пластмасовий посуд — на кухні та багато чого іншого.
Кожний створений синтетичний матеріал, перш ніж потрапити до споживача, проходить експертизу на подразнюючу та алергічну дію. Проте, велика кількість цих матеріалів є джерелами незаполімеризованих продуктів синтезу, стабілізаторів, каталізаторів тощо, які здатні викликати алергію, стомленість, знизити імунітет.
Слід зазначити, що не створено жодної полімерної речовини абсолютно нешкідливої для людини. Найбільш екологічно чисті пластмаси застосовуються у медицині для протезування та побутових потреб (наприклад, при виготовленні посуду). Тому слід пам’ятати, що небезпечно для здоров’я використовувати для зберігання їжі полімерний посуд, на якому немає відповідної позначки. Такий посуд може містити токсичні речовини. Уникайте пластикового посуду, особливо яскраво розфарбованого. Такий малюнок швидко виділяє у гарячу їжу йони важких металів.
Не треба використовувати пластикові пляшки (а особливо, кольорові) для зберігання речовин, що містять спирт. Спирт розчиняє токсичні речовини, що містяться у складі пластмаси та барвників, і ймовірність отруєння значно зростає.
Розвиток виробництва хімічних речовин для побуту йде в напрямку зменшення токсичної дії на організм людини. Але синтетичні матеріали є прикладом екологічних забруднювачів, що мають суто антропогенне походження. Таких токсичних речовин не існувало у природі, тому живі організми в процесі еволюції не набули ефективних способів адаптації до їх дії.
Зверніть увагу:
• високу алергенну дію мають речовини, що містять Нікол, Хром, Флуор, Меркурій, Купрум, а також органічні барвники, каучуки, бензен, ацетон, хутро, книжковий та постільний пил, пір’я;
• препарати, що використовуються для боротьби з тарганами — отрути нервової дії; засоби боротьби з комахами, які літають, містять диметилфтолат, що в організмі людини перетворюється та отруйний метанол;
• у рідині для миття ванн містяться кислоти, що належать до групи подразнюючих і здатні викликати отруєння людини. Небезпечними є луги, що містяться у засобах для очищення труб;
• у косметичних засобах може міститися бутанол, який при потраплянні в організм людини, викликає ураження нервової системи;
• засоби дезінфекції, що використовуються у побуті, виділяють кисень або хлор, що згубно діє на мікроорганізми. Під дією світла та вологи ці препарати можуть розкладатися, утворюючи небезпечні речовини;
• певні речовини побутової хімії несумісні один з одним, при таких контактах вони можуть загорітися або створити сполуки з новими, небезпечними властивостями. Наприклад, не можна змішувати або зберігати поряд нашатирний спирт із формаліном та йодом; калій перманганат з гліцеролом, спиртом, сіркою, йодом; хлорне вапно з мастилом, нашатирним спиртом, гліцеролом, розчинниками;
• засоби для виведення плям, клеї, препарати для догляду за шкірою, деякі мінеральні добрива, речовини в аерозольній упаковці не лише токсичні, а ще й пожежонебезпечні. Їх необхідно зберігати подалі від джерел вогню та тепла;
• при роботі з клеями необхідно ретельно дотримуватись інструкції щодо їх застосування. Особливо обережно слід поводитись з епоксидними клеями. Пам’ятайте, що для склеювання харчового посуду деякі клеї непридатні через свою токсичність. Не можна працювати з клеями, розчинниками та іншими легкозаймистими речовинами у приміщенні, де горить газ, увімкнені електронагрівальні прилади або там, де курять;
• особливих правил безпеки потрібно дотримуватись при роботі з аерозольними балончиками. Їх не можна розбирати, викидати напівпорожніми. З приміщень, в яких ведеться робота з використанням засобів побутової хімії, необхідно вивести дітей і продукти харчування, акваріуми, домашніх тварин;
• пам’ятайте, що при підвищенні температури кількість отруйних та токсичних речовин, що виділяють синтетичні матеріали, збільшується, а небезпека токсичних речовин різко зростає за наявності тютюнового диму. Тому теплі приміщення потребують більш інтенсивної вентиляції;
• вироби із штучної шкіри (полівінілхлориди, поліаміни, поліуретан) містять Кадмій, Станум, наповнювачі, фунгіциди, пігменти. Під дією сонячних (ультрафіолетових) променів із штучної шкіри виділяються хлоропрен, стирол, дивініл, ізопрен тощо.
Синтетичні матеріали дуже повільно розпадаються у природному середовищі. Їхнє накопичення становить серйозну екологічну небезпеку для живих організмів. Медики всього світу вже давно стурбовані тією великою кількістю синтетиків, що нас оточує. Зростання алергічних проявів, поява невідомих хвороб — це плата за комфорт і зручність використання синтетичних матеріалів. Це змушує людство все частіше замислюватись над питанням екологічно безпечної утилізації синтетичних відходів.
Роздавальний матеріал
до уроку №1
Тестове завдання
I варіант
1. Метод одержання синтетичного волокна капрону:
А полімеризація
Б поліконденсація
В ізомеризація
Г етерифікація
2. Вихідні речовини для синтезу лавсану:
А терефталева кислота
Б гліцерол
В етиленгліколь
Г ацетальдегід
3. Волокна, що належать до синтетичних:
А капрон
Б віскоза
В нітрон
Г вовна
4. Волокно, що належить до поліамідних:
А віскоза
Б лавсан
В капрон
Г ацетатне
5. Будова полімерного ланцюга молекул капрону:
А лінійна
Б розгалужена
В просторова
6. Укажіть схему, що відображає процес одержання волокна капрону і допишіть відповідне рівняння реакції:
А
Б
В
Г
II варіант
1. Метод одержання синтетичного волокна лавсану:
А полімеризація
Б поліконденсація
В ізомеризація
Г етерифікація
2. Вихідні речовини для синтезу капрону:
А α-амінокапронова кислота
Б β-амінокапронова кислота
В ε-амінокапронова кислота
Г терефталева кислота
3. Волокна, що належать до штучних:
А капрон В ацетатне
Б віскоза Г нітрон
4. Волокна, що належать до поліестерних:
А ацетатне В лавсан
Б капрон Г віскоза
5. Будова полімерного ланцюга макромолекул лавсану:
А лінійна
Б розгалужена
В просторова
6. Укажіть схему, що відображає процес одержання волокна лавсану і допишіть відповідне рівняння реакції:
А
Б
В
Г
Урок 2-3
Жири як компоненти їжі, їхня роль в організмі
Мета уроку: ознайомити учнів із біологічною роллю жирів у тваринних і рослинних організмах; дати уявлення про насичені й ненасичені жири, з’ясувати їхнє значення як продуктів харчування й учасників метаболізму; показати роль жирів у дяльності організмів; виховати культуру харчування.
Очікувані результати: учні повинні характеризувати компоненти харчових продуктів — жири, їхню роль у житті тварин і рослин, учні повинні пояснювати значення жирів як продуктів харчування.
Обладнання: зразки харчових продуктів, плакати з їхнім зображенням, схеми перетворень жирів в організмах.
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
2.1. Усні запитання (за підручником) перевіряються фронтальним опитуванням, письмові — біля дошки.
2.2. Хімічний марафон «Хто швидше».
Учитель дає завдання на аркушах, де учні мають дати відповіді за визначений час. Аркуші з відповідями учнів збирає вчитель.
Максимальна кількість правильних відповідей приймається за 100 %. Така робота одержує найвищий бал. Інші оцінюються відповідно до цієї роботи.
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
На замітку
Цей урок можна провести разом з учителем біології як бінарний урок.
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.
У ході бесіди визначити, що жири — необхідні компоненти харчування. Для правильної організації харчування необхідно знати, які з цих органічних речовин і в якій кількості
необхідні людині.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Біологічна хімія вивчає речовини, що містяться у складі організмів і є основою їхньої життєдіяльності,— жири, вуглеводи, білки. До того ж ці речовини — неодмінні компоненти нашої
їжі. На сьогоднішньому уроці ми узагальнимо знання, що були набуті раніше на уроках хімії й біології.
4. Актуалізація опорних знань
Запитання до учнів
Згадайте, що ви сьогодні їли. Які з цих продуктів містять жири?
5. Етап засвоєння нових знань
План пояснення нового матеріалу (евристична бесіда)
1. Будова жирів.
2. Роль жирів у життєдіяльності тваринних і рослинних організмів.
3. Продукти, що містять жири.
4. Хімічні перетворення цих речовин в організмі людини.
5. Взаємозамінність цих продуктів.
6. Кількість жирів, необхідних людині для нормальної життєдіяльності.
Звернути увагу учнів
Норма споживання жирів на добу становить 90–100 г (з них 1/3 частина повинна надходити з рослин). Дієтологи пропонують такий розподіл добової норми жирів: олії 25–30 г, вершкового масла —20–25 г, жирів, що містяться в інших продуктах (м’ясо, риба) —25–30 г, маргарину, кулінарних жирів — 15 г. Жири забезпечують близько 30 % добової енергетичної цінності добового раціону.
.
6. Узагальнення й закріплення знань
Робота з текстом і довідковим матеріалом (таблиці вмісту білків, жирів та вуглеводів у продуктах харчування)
Завдання учням
Прочитати пропонований текст і скласти раціональне меню на один день з оптимальним вмістом жирів.
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник _______________________________________________
Робочий зошит ___________________________________________
Збірник завдань __________________________________________
7.2. Індивідуальне завдання.
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Матеріали до уроку
Етап перевірки домашнього завдання
«Хімічний марафон»
Серед запропонованих тверджень позначте всі правильні.
I варіант
1. Полімери — це органічні речовини, що мають невелику молекулярну масу і молекули яких складаються з декількох (не більше 10) однакових повторюваних груп атомів.
2. Молекули полімерів називають макромолекулами.
3. Структурна ланка — це багаторазово повторювана в макромолекулі полімеру група атомів.
4. Реакцією полімеризації називається процес одержання макромолекули полімеру, що супроводжується утворенням побічного низькомолекулярного продукту (води, амоніаку, гідроген сульфіду тощо).
5. Стереорегулярні полімери мають невпорядковану, хаотичну будову макромолекул.
6. Поліпропілен одержують за допомогою реакції полімеризації.
7. Полімер тефлон має більшу хімічну стійкість у порівнянні із золотом і платиною.
8. Термопластичність — це здатність полімеру при нагріванні ще більше тверднути й зміцнюватися.
9. Поліетилен є нестійким до дії високої температури.
10. У складі будь-якої пластмаси міститься лише полімер.
11. Антипірен — це речовина, що підвищує стійкість пластмаси до дії концентрованих кислот і лугів.
12. Полістирол має гарні теплоізоляційні властивості.
13. Еластомери — це полімерні матеріали, що мають властивість пластичності.
14. Дивініловий та ізопреновий каучуки за своїми фізико-механічними властивостями (еластичність, стійкість до стирання) аналогічні до натурального каучуку.
15. Бавовна й льон є натуральними волокнами рослинного походження.
16. Штучні волокна одержують шляхом хімічної переробки природного волокнистого матеріалу целюлози.
17. Синтетичне волокно лавсану одержують реакцією полімеризації.
18. Синтетичні волокна мають однакову гігроскопічність й стійкість щодо накопичення статичної електрики із натуральними.
II варіант
1. Мономери — це низькомолекулярні органічні сполуки, що використовуються для синтезу полімерів.
2. Ступінь полімеризації — це число, що показує, скільки елементарних ланок міститься в макромолекулі полімеру.
3. Структурна ланка збігається за хімічним складом із молекулою мономера в тому випадку, якщо полімер одержаний реакцією поліконденсації.
4. Реакцією сополімеризації називається процес об’єднання безлічі молекул мономера одного виду в макромолекулу полімеру.
5. Стереорегулярні полімери мають кращі фізико-механічні властивості, ніж нестереорегулярні.
6. Полістирол одержують за допомогою реакції поліконденсації.
7. Фенолоформальдегідна смола — це термопластичний полімер.
8. Поліетилен і поліпропілен стійкі до дії бромної води й водного розчину калій перманганату.
9. Термореактивність — це здатність полімеру при нагріванні ще більше тверднути і зміцнюватися.
10. Термопластичні полімери переробляють на готові вироби пресуванням.
11. Стабілізатор — це речовина, що підвищує стійкість пластмаси до дії сонячного світла, вітру, перепадів температури, радіації тощо.
12. Поліметилметакрилат є непрозорим і практично не пропускає ультрафіолетового випромінювання сонця. А при високих температурах розм’якшується й починає плавитися.
13. Натуральний каучук твердне і стає крихким за низьких температур.
14. Бутадієновий каучук за фізико-механічними властивостями (еластичність, стійкість до стирання) перевершує натуральний каучук.
15. Віскоза й ацетатний шовк є синтетичними волокнами.
16. Натуральні волокна одержують шляхом механічної переробки природних волокнистих матеріалів.
17. Синтетичне волокно капрону одержують реакцією полімеризації.
18. Синтетичне волокно лавсану широко використовують для виготовлення змішаних тканин на основі вовни.
III варіант
1. Полімери — це органічні речовини, що мають велику молекулярну масу і молекули яких складаються з безлічі однакових повторюваних груп атомів.
2. Молекули мономерів називають макромолекулами.
3. Структурна ланка збігається за хімічним складом із молекулою мономера в тому випадку, якщо полімер одержаний реакцією полімеризації.
4. Реакцією поліконденсації називається процес об’єднання безлічі однакових молекул мономера в макромолекулу полімеру.
5. Стереорегулярні полімери мають точно впорядковану будову макромолекул.
6. Полівінілхлорид одержують за допомогою реакції сополімеризації.
7. Поліетилен має більшу хімічну стійкість у порівнянні із золотом і платиною.
8. Полістирол згоряє на повітрі з виділенням великої кількості сажі.
9. Термопластичність — це здатність полімеру розм’якшуватися при нагріванні й затвердівати при подальшому охолодженні.
10. Термореактивні полімери переробляють на готові вироби способом лиття під тиском.
11. Пластифікатор — це речовина, що полегшує механічну переробку пластмаси за рахунок підвищення її пластичності.
12. Тефлонове покриття можна експлуатувати за температури 500 °С.
13. Еластомери — це полімерні матеріали, що мають властивість еластичності.
14. Бутадієн-стирольний каучук має підвищену водо- і маслостійкість.
15. Капрон, лавсан, нейлон є синтетичними волокнами.
16. Синтетичні волокна одержують шляхом хімічної переробки природного волокнистого матеріалу целюлози.
17. Синтетичне волокно нітрону одержують реакцією полімеризації.
18. Капрон і нейлон є поліефірними волокнами.
IV варіант
1. Мономери — це високомолекулярні органічні сполуки, що використовуються для синтезу полімерів.
2. Ступінь полімеризації та молярна маса не можуть бути постійними величинами навіть для одного окремо взятого полімеру.
3. Структурна ланка збігається за хімічним складом із молекулою мономера у випадку, якщо полімер одержаний реакцією полімеризації, і у випадку, якщо він одержаний реакцією поліконденсації.
4. Реакцією сополімеризації називається процес спільної полімеризації мономерів двох або декількох речовин.
5. Стереорегулярні полімери мають гірші фізико-механічні властивості, ніж нестереорегулярні.
6. Фенолформальдегідний полімер одержують за допомогою реакції поліконденсації.
7. Поліметилметакрилат — це термопластичний полімер.
8. Термореактивність — це здатність полімеру розм’якшуватися при нагріванні й затвердівати при подальшому охолодженні.
9. Поліетилен стійкий до дії концентрованої нітратної кислоти при нагріванні.
10. Пластмаса — це багатокомпонентна система, у складі якої містяться: полімер, наповнювач, пластифікатор, стабілізатор, барвник, антипірин.
11. Одержувати стереорегулярні полімери можна шляхом використання в реакціях полімеризації й поліконденсації каталізаторів.
12. При горінні полівінілхлориду не утворюються токсичні продукти.
13. Натуральний каучук не змінює своїх фізичних властивостей ні за низьких, ні за високих температур.
14. Бутадієн-стирольний каучук має високу водо- і газонепроникність.
15. Мідно-амоніачне волокно, ацетатний шовк і віскоза є штучними волокнами.
16. Штучні волокна одержують шляхом хімічного синтезу з вихідних мономерів.
17. Синтетичне волокно хлорин одержують реакцією поліконденсації.
18. Лавсан є поліефірним волокном.
Відповіді (правильні твердження):
I варіант — 2, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 15, 16;
II варіант — 1, 2, 5, 8, 9, 11, 13, 16, 18;
III варіант — 1, 3, 5, 8, 9, 11, 13, 15, 17;
IV варіант — 2, 4, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18.
5. Етап засвоєння нових знань
Будова жирів
Будову жирів було встановлено завдяки працям французьких хіміків Шевреля і Бертло. Нагріваючи жири з водою (в присутності лугу), Шеврель ще на початку XIX ст. установив, що, приєднуючи воду, вони розкладаються на гліцерол і карбонові кислоти — стеаринову, олеїнову та ін. Бертло здійснив зворотну реакцію. Він нагрівав суміш гліцеролу з кислотами й добув речовини, аналогічні до жирів.
Жири — це складні естери трьохатомного спирту гліцеролу і карбонових кислот.
Здебільшого жири утворені вищими насиченими і ненасиченими карбоновими кислотами, переважно пальмітиновою , стеариновою , олеїновою , лінолевою та деякими іншими. Меншою мірою в утворенні жирів беруть участь нижчі кислоти, наприклад масляна (у вершковому маслі), капронова та ін.
Цікаво, що природні жири утворені, переважно, кислотами, що мають парне число атомів Карбону в молекулі й нерозгалужений вуглеводневий ланцюг.
З підвищенням вмісту ненасичених кислот температура плавлення жирів (свиняче сало, вершкове масло) знижується, вони стають більш легкоплавкими.
Рідкі жири (соняшникова та інші олії) утворюються переважно ненасиченими кислотами.
2. Роль жирів у життєдіяльності тваринних і рослинних організмів
Жир використовується організмом не тільки як джерело енергії, він входить до складу клітин. Жир є обов’язковою складовою частиною протоплазми, ядра і оболонки. Залишок жиру, що надійшов в організм після задоволення його потреби відкладається в запас у вигляді жирових крапель. Жир відкладається переважно в підшкірній клітковині, сальнику, навколо нирок, утворюючи ниркову капсулу, а також в інших внутрішніх органах і в деяких інших ділянках тіла. Значна кількість жирового запасу міститься в печінці та м’язах. Цей жир є в першу чергу джерелом енергії, що мобілізується, коли витрата енергії перевищує його надходження. У таких випадках жир окиснюється до кінцевих продуктів розпаду.
Окрім енергетичного значення, жир відіграє й іншу роль в організмі. Наприклад, підшкірний жир перешкоджає посиленій віддачі тепла, принирковий — оберігає нирку від ударів тощо. Жиру в організмі може відкладатися в запас досить значна кількість. У людини він складає в середньому 10–20 % ваги. При ожирінні, коли порушуються обмінні процеси в організмі, кількість відкладеного жиру доходить до 50 % ваги людини.
Кількість жиру, що відклався, залежить від низки умов: від віку, умов роботи, стану здоров’я тощо. При сидячому характері роботи відкладення жиру відбувається енергійніше, тому питання про склад і кількість їжі людей, що ведуть сидячий спосіб життя, має дуже важливе значення.
Важливу роль в організмі людини відіграють поліненасичені жирні кислоти (ПНЖК) — арахідонова, лінолева, ліноленова.
Арахідонова та лінолева кислоти за біологічним впливом прирівнюються до вітамінів. Відсутність їх у раціоні призводить до порушення життєдіяльності організму. Поліненасичені жирні кислоти беруть участь в обміні речовин, сприяють нормалізації обміну холестерину, стимулюють його окиснення та видалення з організму.
Поліненасичені жирні кислоти є структурними елементами клітинних мембран. Вони підвищують опірність до інфекцій та радіації. Дефіцит цих речовин в організмі спричинює багато порушень: зниження опірності, підвищення холестерину в крові тощо. Тривала відсутність у їжі поліненасичених жирних кислот порушує транспорт речовин між клітинами, йонний обмін.
Важливу роль в організмі відіграє арахідонова кислота, яка у малій кількості є у деяких тваринних жирах. Наприклад, вершкове масло містить 0,2 % арахідонової кислоти, свинячий жир — 2,1 %, в оліях вона відсутня.
Арахідонова кислота є матеріалом для утворення тканинних гормонів, що відіграють важливу роль в обміні холестерину, збільшують еластичність стінок кровоносних судин. Арахідонова кислота в організмі утворюється з лінолевої.
Лінолева кислота є незамінною, оскільки не синтезується в організмі. Основним її джерелом є рослинні олії — соняшникова, кукурудзяна, бавовникова тощо, а також жир морських тварин.
Дефіцит лінолевої кислоти спричинює зниження вмісту арахідонової кислоти у фосфоліпідах мембран, до підвищеного згортання крові, зниження еластичності судин, підвищення артеріального тиску.
Для забезпечення потреби організму в арахідоновій кислоті до харчового раціону необхідно включати достатню кількість рослинних олій, що є основними постачальниками лінолевої кислоти.
Найбільше лінолевої кислоти в соняшниковій олії (68 %), менше — у кукурудзяній (50 %), соєвій (58 %), оливковій (14 %). Свиняче сало містить 15,6 % лінолевої кислоти, вершкове масло — лише 4 %. Добову потребу в лінолевій кислоті забезпечує 25–30 г олії. Таку кількість рослинних олій має щодня споживати доросла людина.
3. Продукти, що містять жири
Продукти, що містять корисні жири: оливкова олія, рапсова олія, олія з арахісу, соняшникова олія, соєва олія, олія з горіхів (грецькі, кедрові), конопляна, лляна олії, жир морської риби, що живе в холодних водах.
Продукти, де містяться шкідливі жири: тваринні жири (сало, вершкове масло, яловичий жир тощо)
Окиснені жири (жири, що пройшли гарячу обробку): креми, крекери, бісквіти, соуси, майонези тощо.
Трансжирові кислоти (жири, що не трапляються у природі): картопля фрі, чіпси, пончики, блюда, приготовлені у фритюрі тощо.
Холестерин це важливий компонент мембран, із нього в печінці утворюються жовчні кислоти, синтезуються у статевих залозах та наднирниках стероїдні гормони. У хребетних тварин міститься багато холестерину в нервовій тканині, наднирниках, еритроцитах. Серед продуктів його багато міститься в печінці, яйцях, молочному жирі, а у рослинах його немає, є лише аналоги, що називаються фітостеринами. Їх чимало в оліях та пилку.
4. Хімічні перетворення жирів в організмі людини
У процесі травлення жир розщеплюється на складові частини — гліцерол і жирні кислоти. Жирні кислоти нейтралізуються лугами, внаслідок чого утворюються їхні солі — мила. Мило розчиняється у воді та легко всмоктується.
Розщеплювання жирів починається в шлунку. У шлунковому соку міститься така речовина як ліпаза. Ліпаза розщеплює жири на жирні кислоти і гліцерол. Гліцерол розчиняється у воді та легко всмоктується, а жирні кислоти не розчиняються у воді. Жовч сприяє їхньому розчиненню і всмоктуванню. Проте в шлунку розщеплюється тільки жир, роздроблений на дрібні частинки, наприклад жир молока. Під впливом жовчі дія ліпази посилюється в 15–20 разів. Жовч сприяє тому, щоб жир розпався на найдрібніші частинки.
Із шлунка їжа потрапляє в дванадцятипалу кишку. Тут на неї діє сік кишкових залоз, а також сік підшлункової залози і жовч. Під впливом цих соків жири піддаються подальшому розщепленню і доводяться до такого стану, коли можуть всмоктатися в кров і лімфу. У тонкому кишечнику відбувається остаточне розщеплювання жирів і всмоктування.
Жирні кислоти сполучаються з лугами і жовчними кислотами і утворюють мило, що легко розчиняється і тому без утруднень проходить через кишкову стінку. На відміну від продуктів розщеплювання вуглеводів і білків, продукти розщеплювання жирів усмоктуються не в кров, а в лімфу, причому гліцерол і мило, проходячи крізь клітини слизистої оболонки кишечника, знов сполучуються і утворюють жир.
5. Взаємозамінність жирів та вуглеводів
Жир синтезується організмом не тільки з жиру, що потрапив ззовні, а також з білків і вуглеводів. При повному виключенні жиру з їжі, він усе ж таки буде утворюватися і в досить значній кількості відкладатися в організмі. Основним джерелом утворення жиру в організмі є переважно вуглеводи.
При невеликому надходженні вуглеводів з їжею вони утворюються з білків і жирів. Отже, повністю позбавити організм вуглеводів не вдається, оскільки вони утворюються і з інших харчових речовин.
Жир за хімічною природою є органічною речовиною, до складу якої входять лише три елементи: Карбон, Гідроген і Оксиген. Це забезпечує взаємозамінність жирів і вуглеводів, які також складаються з тих же елементів, що й жири. За необхідності організм перетворює жири у вуглеводи, а вуглеводи — в жири.
6. Кількість жирів, необхідних людині для нормальної життєдіяльності
Норма споживання жирів на добу: 90–100 г (з них 1/3 частина повинна надходити з рослин).
6. Узагальнення й закріплення знань
Текст (для складання меню)
Жири — необхідний компонент харчування. Харчові жири складаються із гліцеролу й жирних кислот, з’єднаних естерними зв’язками. Жирні кислоти розділяють на насичені, мононенасичені й поліненасичені. Останні у свою чергу розділяють на два основних типи: омега-6 і омега-3. Середня потреба в жирі становить близько 30 % від загальної калорійності (1–1,5 г на кг маси тіла в день, 70–100 г при вазі 70 кг). Причому це не тільки жир сала, вершкового й рослинного масел, але й схований жир інших продуктів. Така кількість жиру припустима для осіб, які ведуть активний спосіб життя та не страждають на ожиріння. Останнім часом дієтологи переглядають норму потреби в жирі й радять зменшити його споживання до 20–25 % від загальної калорійності раціону, відповідно до 50–70 г на день.
Таблиця вмісту білків, жирів і вуглеводів у 100 г продуктів
(у таблиці розміщено рекомендовані дієтологами продукти)
Продукт Білки, г Жири, г Вуглеводи, г Калорійність, ккал
прості крохмаль
М’ясо, птиця
Телятина відварна 30,7 0,9 — — 131
Курка відварна 25,2 7,4 — — 170
Індичка відварна 25,3 10,4 — — 195
Кролик відварний 24,6 7,7 — — 170
Риба відварна або припущена
Горбуша 22,9 7,8 — — 162
Камбала 18,3 3,3 — — 103
Минтай 17,6 1 — — 79
Окунь морський 19,9 3,6 — — 112
Судак 21,3 1,3 — — 97
Тріска 17,8 0,7 — — 78
Хек 18,5 2,3 — — 95
Щука 21,3 1,3 — — 97
Кальмар (філе) 18 2,2 — — 75
Краби 18,7 1,1 0,1 — 85
Креветки 17,8 1,1 — — 81
Білок яйця варений (1 шт.) 3 — — 0,15 13
Молочні продукти
Молоко знежирене 3 0,05 4,7 — 31
Кефір знежирений 4,3 1 5,30 — 49
Йогурт 1,5 % жирності без цукру 5 1,5 3,5 — 51
Сир нежирний 18 0,6 1,8 — 88
Вареники із сиром (2 шт.) 10,7 1,2 — 27 170
Сири: зниженої жирності 25–30 15 — — 190–255
Жири
Рослинні нерафіновані масла, (крім пальмового, кокосового) — 99,9 — — 899
Джерела вуглеводів
Вареники з картоплею (2 шт.) 5,3 0,8 — 33 158
Картопля відварний у мундирах 2,4 0,4 0,5 11 82
Рис відварний (коричневий) 2,2 0,2 0,2 21,7 101
Рис відварний (шліфований) 2,4 0,2 0,2 24,7 113
Каші
Рисова на воді 1,5 0,1 1,1 16,3 78
Гречана розсипчаста 5,9 1,6 0,6 29,9 163
Пшоняна розсипчаста 4,7 1,1 0,7 25,4 135
Вівсяна «Геркулес» на воді 2,9 1,4 1,7 13,1 84
Перлова розсипчаста 3,1 0,4 0,5 21,6 106
Пшенична на воді 3,2 0,3 1,6 17,1 92
Ячна розсипчаста 3,4 0,4 0,5 21,6 108
Хліб житній 6,5 1,1 — 41,3 190
Овочі
Горошок зелений 5 0,2 6 6,8 73
Капуста білокачанна 1,8 0,1 4,6 0,1 27
Капуста цвітна відварна 0 0,3 3,5 0,5 26
Кабачки припущені 0,7 1,9 5,3 — 40
Цибуля зелена 1,3 — 3,5 — 19
Цибуля 1,4 — 9 0,1 41
Морква 1,3 0,1 7 0,2 34
Огірки 0,7 0,1 1,8 0,1 11
Перець солодкий 1,3 — 5,2 0,1 26
Зелень (петрушка, кріп, салат, щавель) 1,5–3,7 0,4 1,7–6,8 0,6–1,2 17–49
Редис 1,2 0,1 3,5 0,3 21
Ріпа 1,5 — 5 0,3 27
Буряк відварний 1,8 — 10,6 0,2 49
Томати 1,1 0,2 3,5 0,3 31
Баштанні
Кавун 0,7 0,2 8,7 0,1 38
Диня 0,6 — 9 0,1 38
Фрукти
Абрикоси 0,9 0,1 9 — 41
Алича 0,2 — 6,4 — 27
Ананас 0,4 0,2 11,5 — 49
Банани 1,5 0,1 19 2 89
Вишня 0,8 0,5 10,3 — 52
Гранат 0,9 — 11,2 — 52
Груша 0,4 0,3 9 0,5 42
Персики 0,9 0,1 9,5 — 43
Слива 0,8 — 9,5 0,1 43
Хурма 0,5 — 13,2 — 53
Черешня 1,1 0,4 10,6 — 50
Яблука 0,4 0,4 9 0,8 45
Апельсин 0,9 0,2 8,1 — 40
Грейпфрут 0,9 0,2 6,5 — 35
Лимон 0,9 0,1 3 — 33
Мандарин 0,8 0,3 8,1 — 40
Брусниця 0,7 0,5 8 — 43
Виноград 0,6 9,2 15 — 65
Полуниця 0,8 0,4 6,2 0,1 34
Журавлина 0,5 — 3,8 — 26
Аґрус 0,7 0,2 9,1 — 43
Малина 0,8 0,3 8,3 — 42
Смородина червона 0,6 0,2 73 — 39
Смородина чорна 1 9,2 6,7 0,6 38
Гриби
Білі свіжі 3,7 1,7 1,1 — 23
Печериці свіжі 4,3 1 0,1 — 27
Соління
Капуста квашена 1,8 — 2,2 — 19
Фрукти сушені
Курага 5,2 — 55 — 234
Ізюм 1,8 — 66 — 262
Чорнослив 2,3 — 57,8 0,6 242
Яблука 2,2 — 44,6 3,4 199
Фініки 2,5 — 68,5 0 281
Мед натуральний
Мед 0,8 — 74,8 5,5 314
Супи
Борщ вегетаріанський 1 2 2,2–3,3 1,6–2,2 40–48
Картопляний, з макаронними виробами 1,4 2,1 1,3 7,1 48
Гороховий 3,4 2,2 — 8,2 66
Бульйон курячий 0,5 0,1 — — 3
Бульйон м’ясний 0,6 0,2 — — 4
Таблиця 2
Продукти Вміст у % Ккал у 100 г
Вуглеводи Білки Жири
Баранина — 16,4 17,0 225
Яловичина — 18,0 10,5 171
Шинка — 17,0 35,0 395
Ковбаса варена 1,2 12,5 15,1 197
Кури — 20,3 13,1 205
Сосиски 0,4 12,4 19,4 233
Печінка яловича — 17,4 3,1 122
Свинина м’ясна — 16,5 21,5 268
Яйця 0,5 12,5 12,0 165
Короп — 16,0 3,6 99
Оселедець атлантичний солений — 18,9 19,0 254
Судак свіжий — 19,0 0,8 85
Тріска свіжа — 17,6 0,4 76
Щука свіжа — 18,8 0,7 84
Кефір (середній) 3 3,3 3,7 67
Масло вершкове несолоне 0,5 0,5 83,5 781
Олія соняшникова (рафін.) — 99,9 929
Молоко коров’яче 4,7 3,3 3,7 67
Молоко згущене із цукром 56 8,1 8,8 345
Вершки 20%-ві 3,8 2,8 20,0 213
Сметана вищого сорту 2,5 2,5 30,0 302
Сир голландський 50%-й — 23,5 30,9 392
Сир домашній жирний 2,4 13,2 20,0 253
Сир домашній нежирний 2,8 16,1 0,5 86
Булка з муки вищого ґатунку 54 10,3 282
Горох 53,1 23,4 2,4 336
Крупа гречана (ядриця) 67,4 12,5 2,5 351
Крупа манна 73,3 11,2 0,8 354
Крупа вівсяна 64,9 13,0 6,5 380
Крупа перлова 74,2 9,0 1,2 351
Макаронні вироби 74,2 11,0 0,9 358
Картопляний крохмаль 84,7 1,0 351
Борошно пшеничне 1 сорту 72,9 11,0 1,1 354
Борошно пшеничне 2 сорту 71,3 11,5 1,4 352
Рис 75,8 1,0 351
Пшоно 69,6 12,0 2,5 358
Сухарі цукрові 72,9 8,9 4,7 379
Хліб пшеничний із муки 1 сорту 52,6 7,9 0,8 255
Хліб пшеничний із муки 2 сорту 48,5 8,4 1,2 245
Хліб житній 44,5 5,9 1,1 217
Абрикоси свіжі 10,5 0,9 — 52
Виноград 16,5 0,4 — 73
Груші свіжі 10,7 0,4 — 47
Ізюм 70,9 1,8 — 303
Журавлина 4,8 0,5 — 34
Лимон 3,6 0,9 — 43
Мандарини 8,6 0,8 — 43
Чорниця 8,6 1,1 — 45
Смородина чорна 8,0 0,8 — 45
Яблука свіжі 11,3 0,4 — 51
Кавун 9,2 0,5 — 40
Боби 8,3 6,0 — 59
Гриби білі сушені 23,5 36,0 — 281
Диня 9,0 0,6 — 39
Кабачки 3,7 0,6 — 18
Капуста свіжа 5,4 1,8 — 30
Картопля свіжа 21,0 2,0 — 94
Лук ріпчастий 9,6 3,0 — 52
Морква свіжа 8,0 1,5 — 39
Урок 4-5
Білки як компоненти їжі, їхня роль в організмі
Мета уроку: розширити уявлення учнів про різноманітність органічних сполук на прикладі білків як природних полімерів; визначити значення білків для життєдіяльності організмів; показати унікальність білків як основної речовини в живих організмах; проаналізувати їжу як джерело білків.
Очікувані результати: учні повинні характеризувати роль білків у процесі життєдіяльності організму; учні повинні формулювати принципи правильного харчування.
Обладнання: продукти харчування, що багаті на білки (або плакати, слайди й т. ін.).
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
Вікторина «Жири»
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Фізіологічне значення білків важко переоцінити: Не випадково їх називають «носіями життя». Білки — головний матеріал, з якого побудований живий організм, білки є найважливішими поживними речовинамиБез них
неможлива нормальна життєдіяльність організмів. Цінність харчових продуктів багато в чому визначається наявністю в ній білків
4. Актуалізація опорних знань
Використовуючи знання, отримані на уроках біології, дайте відповіді на запитання:
Яку роль відіграють білки в живих організмах?
Чим є білки за своєю структурою?
Як ви гадаєте, чим зумовлене різноманіття білків?
Який зв’язок існує між амінокислотами й білками?
Напишіть загальну формулу a-амінокислот.
Які групи, що входять до складу амінокислот, беруть участь в утворенні пептидного зв’язку?
Що таке «дипептид»? «трипептид»? «поліпептид»?
5. Етап засвоєння нових знань (евристична бесіда з демонстрацією плакатів, слайдів)
На замітку
• Цей урок можна провести разом з учителем біології як бінарний урок.
• Цей урок можна провести у формі семінару. У такому разі пункти плану можна використати як запитання для семінару.
• Провести урок у формі бесіди.
План пояснення нового матеріалу
1. Білки — органічні нерегулярні полімери.
2. Роль білків у живих організмах.
3. Продукти харчування, багаті на білки.
6. Узагальнення й закріплення знань
Робота з текстом і довідковим матеріалом (таблиці вмісту білків, жирів та вуглеводів у продуктах харчування)
Завдання учням:
Прочитати пропонований текст та скласти збалансоване за кількістю білків меню на один день.
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник _ ______________________________________________
Робочий зошит ___________________________________________
Матеріали до уроку
Етап засвоєння нових знань
1. Білки — органічні нерегулярні полімери
Білки — це складні органічні сполуки, що складаються з Карбону, Гідрогену, Оксигену, Нітрогену. До складу деяких входить Сульфур. Частина білків утворює комплекс з іншими молекулами, що містять Ферум, Флуор, Цинк, Купрум. Молекули білків — це ланцюги побудовані з амінокислот. Оскільки число амінокислот дуже велике, то білкові молекули називають макромолекулами. Білкова молекула — це полімер, мономером якого є амінокислоти. У природі існує 20 різних амінокислот. Хімічний зв’язок між карбоксильною групою (COOH) і аміногрупи (NH2) називається пептидним. Пептидні зв’язки утворюються в результаті взаємодії карбоксильної групи однієї амінокислоти з аміногрупою іншої. З трьох амінокислот утворюються трипептиди. А тому що в білковій молекулі величезна кількість пептидних зв’язків, то білки є поліпептидами.
Білки поділяють на:
• прості (складаються тільки з амінокислот): альбумін; глобуліни; гістони; скеропротеїни.
• складні (складаються з глобулярних кислот і небілкового матеріалу): Фосфопротеїни; глікопротеїни; нуклеопротеїнів; ліпопротеїни; флабопротеїни.
Запитання до учнів
Пригадайте роль білків у живих організмах
2. Роль білків у живих організмах
Функції білків
Функції білків в організмі різноманітні. Вони значною мірою зумовлені складністю та розмаїтістю форм і складу самих білків.
Білки — незамінний будівельний матеріал. Однією з найважливіших функцій білкових молекул є пластична функція. Усі клітинні мембрани містять білок. Кількість білка в мембранах складає більшу частину маси.
Багато білків мають скорочувальну функцію. Це насамперед білки актин і міозин, що містяться у м’язових волокнах вищих організмів. М’язові волокна — міофібрили — це довгі тонкі нитки, що складаються з більш тонких м’язових ниток, оточених внутрішньоклітинною рідиною. У ній розчинені аденозинтрифосфатна кислота (АТФ), необхідна для скорочення, глікоген — живильна речовина, неорганічні солі та багато інших хімічних елементів, зокрема Кальцій.
Велика роль білків у транспорті речовин в організмі. Маючи різні функціональні групи і складну будову макромолекули, білки зв’язують і переносять з кров’ю багато сполук. Це насамперед гемоглобін, що переносить кисень з легень до клітин. У м’язах цю функцію виконує транспортний білок — міоглобін.
Ще одна функція білка — запасаюча. До запасних білків відносять феритин, овальбумін, казеїн.
Регуляторну функцію виконують білки-гормони.
Гормони — біологічно активні сполуки, що впливають на обмін речовин. Багато гормонів є білками, чи поліпептидами окремих амінокислот. Одним з найбільш відомих білків-гормонів є інсулін. Цей простий білок складається тільки з амінокислот. Він знижує вміст цукру в крові, сприяє синтезу глікогену в печінці та м’язах, збільшує утворення жирів із вуглеводів, впливає на обмін Фосфору, збагачує клітини Калієм. Регуляторну функцію виконують білкові гормони гіпофіза — залози внутрішньої секреції, що пов’язані з одним із відділів головного мозку. Він виділяє гормон росту, за відсутності якого розвивається карликовість. Цей гормон являє собою білок з молекулярною масою від 27 000 до 46 000.
Інша функція білків — захисна. На ній ґрунтується галузь науки — імунологія.
Останнім часом в окрему групу виділені білки з рецепторною функцією. Є рецептори звукові, смакові, світлові тощо.
Варто згадати і про існування білкових сполук, що гальмують дію ферментів. Такі білки виконують інгібіторні функції. При взаємодії з цими білками фермент утворює комплекс і втрачає свою активність цілком чи частково. Багато білків — інгібітори ферментів — виділені в чистому виді та добре вивчені.
Якщо білки класифікувати тільки за їхніми функціями, то таку систематизацію не можна вважати остаточною, оскільки нові дослідження виявили багато фактів, що дозволяють виділяти нові групи білків із новими функціями. Серед них є унікальні речовини — нейропептиди («відповідають» за найважливіші життєві процеси сну, пам’яті, болю, почуття страху, тривоги).
Білки — біологічні каталізатори.
Основою всіх життєвих процесів є тисячі хімічних реакцій. Вони протікають в організмі без застосування високої температури й тиску, тобто в м’яких умовах. Речовини, що окиснюються в клітинах людини і тварин, реагують швидко й ефективно, збагачуючи організм енергією і будівельним матеріалом. Але ті ж самі речовини можуть роками зберігатися як у законсервованому (ізольованому від повітря) виді, так і на повітрі з присутністю кисню. Можливість швидкого переварювання продуктів у живому організмі здійснюється завдяки присутності в клітинах особливих біологічних каталізаторів — ферментів.
Ферменти — це специфічні білки, що входять до складу всіх клітин і тканин живих організмів і які виконують роль біологічних каталізаторів.
3. Продукти харчування, багаті на білки
Джерелами білків є харчові продукти тваринного і рослинного походження: м’ясо, молоко, риба, яйця, хліб, крупа, а також овочі та фрукти. За своїм хімічним складом і за поживними речовинами, що потрібні організму. Тому тваринні білки називають «повноцінними» або «досконалими», а рослинні — «неповноцінними». Утім, це ще не означає, що не можна підібрати рослинний раціон, що містить усі необхідні білки й амінокислоти — різні види рослинної їжі при правильному комбінуванні цілком можуть повноцінно забезпечувати організм.
Так, крупи містять від 6 до 16 % білків, причому найбільш цінні білки містяться в гречаній крупі, вівсянці, рисі та деяких бобових, особливо в сої. В овочах і фруктах лише 1,2–1,5 % білків. Білки картоплі й овочів, особливо капуста, містять життєво необхідні амінокислоти у тих же співвідношеннях, що і білки тваринного походження. Чим різноманітніші продукти харчування людини, тим більше вона отримує з їжею білків високої якості, а, отже, і достатню кількість життєво необхідних амінокислот.
Необхідно, щоб білки були в правильних співвідношеннях з іншими харчовими речовинами — жирами, вуглеводами і вітамінами. За відсутності або недостатньому вмісті в їжі вуглеводів, жирів або вітамінів в організмі значно посилюються процеси розщеплювання білків, і рекомендовані норми добового споживання білків можуть виявитися недостатніми.
Норма споживання білка на добу: 1,5 г на 1 кг маси тіла.
.Узагальнення та закріплення знань
Матеріал для складання меню
(Можна користуватися таблицями з попереднього уроку.)
До складу всіх природних білків входять лише 20 амінокислот. Амінокислотний склад є індивідуальною характеристикою кожного білка, а також критерієм його харчової цінності. З 20 амінокислот 8 (валін, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, треонін, фенілаланін, триптофан) не синтезуються в організмі людини, і тому називаються незамінними. Інші 12 амінокислот (аланін, аргінін, аспарагін, аспарагінова кислота, гиітидин, гліцин, глутамін, глутамінова кислота, пролін, серин, тирозин, цистеїн) можуть синтезуватися шляхом взаємоперетворень, і тому називаються замінними. Білки не накопичуються про запас, тому при їхній нестачі швидко порушується білковий обмін, погіршується імунітет, розумова діяльність, гормональний баланс, відновлення тканин, кровотворення. Усе це підвищує ризик виникнення онкологічних захворювань. Для людини вагою 70 кг зі звичайною руховою активністю щоденна потреба в білку становить 70–90 г. Дуже важливим є не тільки достатня кількість надходження білка з їжею, але й збалансованість його за амінокислотним складом і здатність засвоюватися. Найкраще перетравлюються й засвоюються білки риби й молочних продуктів, на другому місці — білки м’яса, і гірше за всіх — білки хліба й круп. З незамінних амінокислот для людини особливо важливими є лізин, триптофан і метіонін, оптимальне співвідношення яких у їжі становить 1 : 3 : 3. Багато рослинних білків мають знижену біологічну цінність, оскільки не містять незамінні амінокислоти. У більшості злаків є дефіцит лізину, а в овочах — метіоніну. Наприклад, у пшениці є значний дефіцит лізину й треоніну, у кукурудзі — триптофану й лізину. З іншого боку, м’ясо, риба, сир, яйця багаті га лізин, метіонін і триптофан. Для постійного надходження амінокислот в оптимальному співвідношенні, ми повинні щодня харчуватися змішаною їжею: рибою, м’ясом, молочними й рослинними продуктами. Частка тваринного білка повинна становити в раціоні 25 % від його загального надходження, за рекомендаціями дієтологів — до 50 %. Деякі амінокислоти мають антиканцерогенну активність: аргінін, ацетилцистеїн, гліцин, глутамін, метіонін, таурин.
Їжа має бути збалансована за вмістом білків, жирів і вуглеводів. За калорійністю в щоденному раціоні 60–70 % мають становити вуглеводи, 20 % — жири, 15–20 % — білки. За масою оптимальне співвідношення вуглеводів до білків і жирів становить приблизно 4 : 1 : 1, для дорослої людини щоденне споживання вуглеводів має становити 300–400 г, білків — 70–90 г, жирів — 50–70 г.
Білки їжі мають бути збалансовані за амінокислотним складом, містити всі незамінні амінокислоти. Для цього 25–55 % білків варто одержувати з тваринною їжею — риба й морепродукти, м’ясо тварин і птахів, яйця, молочні продукти, і 45–75 % з рослинною їжею — бобові, хліб, крупи.
Добова потреба дорослої людини в головних компонентах їжі
Харчові речовини Добова потреба, г
Білки
у тому числі тваринні 70–90
20–50
Вуглеводи,
у тому числі: крохмаль
прості вуглеводи
харчові волокна 300–400
250–300
50
20–25
Жири,
у тому числі рослинні 50–70
20–30
Урок 6-7
Вуглеводи як компоненти їжі, їхня роль в організмі
Мета уроку: ознайомити учнів із біологічною роллю вуглеводів у тваринних і рослинних організмах; з’ясувати їхнє значення як продуктів харчування й учасників метаболізму; показати роль вуглеводів у життєдіяльності організмів; виховати культуру харчування.
Очікувані результати: учні повинні характеризувати компоненти харчових продуктів —вуглеводи, їхню роль у житті тварин і рослин, учні повинні пояснювати значення вуглеводів як продуктів харчування.
Обладнання: зразки харчових продуктів, плакати з їхнім зображенням, схеми перетворень вуглеводів в організмах.
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
2.1. Усні запитання (за підручником) перевіряються фронтальним опитуванням, письмові — біля дошки.
2.2. Хімічний марафон «Хто швидше».
Учитель дає завдання на аркушах, де учні мають дати відповіді за визначений час. Аркуші з відповідями учнів збирає вчитель.
Максимальна кількість правильних відповідей приймається за 100 %. Така робота одержує найвищий бал. Інші оцінюються відповідно до цієї роботи.
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
На замітку
Цей урок можна провести разом з учителем біології як бінарний урок.
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.
У ході бесіди визначити, що вуглеводи — необхідні компоненти харчування. Для правильної організації харчування необхідно знати, які з цих органічних речовин і в якій кількості
необхідні людині.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Біологічна хімія вивчає речовини, що містяться у складі організмів і є основою їхньої життєдіяльності,— жири, вуглеводи, білки. До того ж ці речовини — неодмінні компоненти нашої
їжі. На сьогоднішньому уроці ми узагальнимо знання, що були набуті раніше на уроках хімії й біології.
4. Актуалізація опорних знань
Запитання до учнів
Згадайте, що ви сьогодні їли. Які з цих продуктів містять вуглеводи?
5. Етап засвоєння нових знань
План пояснення нового матеріалу (евристична бесіда)
1. Будова вуглеводів.
2. Роль вуглеводів у життєдіяльності тваринних і рослинних організмів.
3. Продукти, що містять вуглеводи.
4. Хімічні перетворення цих речовин в організмі людини.
5. Взаємозамінність цих продуктів.
6. Кількість вуглеводів, необхідних людині для нормальної життєдіяльності.
Звернути увагу учнів
Вуглеводи є основною частиною харчового раціону. Вони забезпечують 50–55 % потреби людини в енергії, а в деяких державах, зокрема в Україні, навіть до 70 %. Норма споживання вуглеводів на добу становить 300–500 г або 5–8 г на кожен кг маси тіла. При значних фізичних та розумових навантаженнях норма споживання вуглеводів збільшується до 700 г.
6. Узагальнення й закріплення знань
Робота з текстом і довідковим матеріалом (таблиці вмісту білків, жирів та вуглеводів у продуктах харчування)
Завдання учням
Прочитати пропонований текст і скласти раціональне меню на один день з оптимальним вмістом вуглеводів.
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник _______________________________________________
Робочий зошит ___________________________________________
Збірник завдань __________________________________________
7.2. Індивідуальне завдання.
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Матеріали до уроку №6-7
2. Етап перевірки домашнього завдання
«Хімічний марафон»
Серед запропонованих тверджень позначте всі правильні.
I варіант
1. Полімери — це органічні речовини, що мають невелику молекулярну масу і молекули яких складаються з декількох (не більше 10) однакових повторюваних груп атомів.
2. Молекули полімерів називають макромолекулами.
3. Структурна ланка — це багаторазово повторювана в макромолекулі полімеру група атомів.
4. Реакцією полімеризації називається процес одержання макромолекули полімеру, що супроводжується утворенням побічного низькомолекулярного продукту (води, амоніаку, гідроген сульфіду тощо).
5. Стереорегулярні полімери мають невпорядковану, хаотичну будову макромолекул.
6. Поліпропілен одержують за допомогою реакції полімеризації.
7. Полімер тефлон має більшу хімічну стійкість у порівнянні із золотом і платиною.
8. Термопластичність — це здатність полімеру при нагріванні ще більше тверднути й зміцнюватися.
9. Поліетилен є нестійким до дії високої температури.
10. У складі будь-якої пластмаси міститься лише полімер.
11. Антипірен — це речовина, що підвищує стійкість пластмаси до дії концентрованих кислот і лугів.
12. Полістирол має гарні теплоізоляційні властивості.
13. Еластомери — це полімерні матеріали, що мають властивість пластичності.
14. Дивініловий та ізопреновий каучуки за своїми фізико-механічними властивостями (еластичність, стійкість до стирання) аналогічні до натурального каучуку.
15. Бавовна й льон є натуральними волокнами рослинного походження.
16. Штучні волокна одержують шляхом хімічної переробки природного волокнистого матеріалу целюлози.
17. Синтетичне волокно лавсану одержують реакцією полімеризації.
18. Синтетичні волокна мають однакову гігроскопічність й стійкість щодо накопичення статичної електрики із натуральними.
II варіант
1. Мономери — це низькомолекулярні органічні сполуки, що використовуються для синтезу полімерів.
2. Ступінь полімеризації — це число, що показує, скільки елементарних ланок міститься в макромолекулі полімеру.
3. Структурна ланка збігається за хімічним складом із молекулою мономера в тому випадку, якщо полімер одержаний реакцією поліконденсації.
4. Реакцією сополімеризації називається процес об’єднання безлічі молекул мономера одного виду в макромолекулу полімеру.
5. Стереорегулярні полімери мають кращі фізико-механічні властивості, ніж нестереорегулярні.
6. Полістирол одержують за допомогою реакції поліконденсації.
7. Фенолоформальдегідна смола — це термопластичний полімер.
8. Поліетилен і поліпропілен стійкі до дії бромної води й водного розчину калій перманганату.
9. Термореактивність — це здатність полімеру при нагріванні ще більше тверднути і зміцнюватися.
10. Термопластичні полімери переробляють на готові вироби пресуванням.
11. Стабілізатор — це речовина, що підвищує стійкість пластмаси до дії сонячного світла, вітру, перепадів температури, радіації тощо.
12. Поліметилметакрилат є непрозорим і практично не пропускає ультрафіолетового випромінювання сонця. А при високих температурах розм’якшується й починає плавитися.
13. Натуральний каучук твердне і стає крихким за низьких температур.
14. Бутадієновий каучук за фізико-механічними властивостями (еластичність, стійкість до стирання) перевершує натуральний каучук.
15. Віскоза й ацетатний шовк є синтетичними волокнами.
16. Натуральні волокна одержують шляхом механічної переробки природних волокнистих матеріалів.
17. Синтетичне волокно капрону одержують реакцією полімеризації.
18. Синтетичне волокно лавсану широко використовують для виготовлення змішаних тканин на основі вовни.
III варіант
1. Полімери — це органічні речовини, що мають велику молекулярну масу і молекули яких складаються з безлічі однакових повторюваних груп атомів.
2. Молекули мономерів називають макромолекулами.
3. Структурна ланка збігається за хімічним складом із молекулою мономера в тому випадку, якщо полімер одержаний реакцією полімеризації.
4. Реакцією поліконденсації називається процес об’єднання безлічі однакових молекул мономера в макромолекулу полімеру.
5. Стереорегулярні полімери мають точно впорядковану будову макромолекул.
6. Полівінілхлорид одержують за допомогою реакції сополімеризації.
7. Поліетилен має більшу хімічну стійкість у порівнянні із золотом і платиною.
8. Полістирол згоряє на повітрі з виділенням великої кількості сажі.
9. Термопластичність — це здатність полімеру розм’якшуватися при нагріванні й затвердівати при подальшому охолодженні.
10. Термореактивні полімери переробляють на готові вироби способом лиття під тиском.
11. Пластифікатор — це речовина, що полегшує механічну переробку пластмаси за рахунок підвищення її пластичності.
12. Тефлонове покриття можна експлуатувати за температури 500 °С.
13. Еластомери — це полімерні матеріали, що мають властивість еластичності.
14. Бутадієн-стирольний каучук має підвищену водо- і маслостійкість.
15. Капрон, лавсан, нейлон є синтетичними волокнами.
16. Синтетичні волокна одержують шляхом хімічної переробки природного волокнистого матеріалу целюлози.
17. Синтетичне волокно нітрону одержують реакцією полімеризації.
18. Капрон і нейлон є поліефірними волокнами.
IV варіант
1. Мономери — це високомолекулярні органічні сполуки, що використовуються для синтезу полімерів.
2. Ступінь полімеризації та молярна маса не можуть бути постійними величинами навіть для одного окремо взятого полімеру.
3. Структурна ланка збігається за хімічним складом із молекулою мономера у випадку, якщо полімер одержаний реакцією полімеризації, і у випадку, якщо він одержаний реакцією поліконденсації.
4. Реакцією сополімеризації називається процес спільної полімеризації мономерів двох або декількох речовин.
5. Стереорегулярні полімери мають гірші фізико-механічні властивості, ніж нестереорегулярні.
6. Фенолформальдегідний полімер одержують за допомогою реакції поліконденсації.
7. Поліметилметакрилат — це термопластичний полімер.
8. Термореактивність — це здатність полімеру розм’якшуватися при нагріванні й затвердівати при подальшому охолодженні.
9. Поліетилен стійкий до дії концентрованої нітратної кислоти при нагріванні.
10. Пластмаса — це багатокомпонентна система, у складі якої містяться: полімер, наповнювач, пластифікатор, стабілізатор, барвник, антипірин.
11. Одержувати стереорегулярні полімери можна шляхом використання в реакціях полімеризації й поліконденсації каталізаторів.
12. При горінні полівінілхлориду не утворюються токсичні продукти.
13. Натуральний каучук не змінює своїх фізичних властивостей ні за низьких, ні за високих температур.
14. Бутадієн-стирольний каучук має високу водо- і газонепроникність.
15. Мідно-амоніачне волокно, ацетатний шовк і віскоза є штучними волокнами.
16. Штучні волокна одержують шляхом хімічного синтезу з вихідних мономерів.
17. Синтетичне волокно хлорин одержують реакцією поліконденсації.
18. Лавсан є поліефірним волокном.
Відповіді (правильні твердження):
I варіант — 2, 3, 6, 7, 9, 12, 14, 15, 16;
II варіант — 1, 2, 5, 8, 9, 11, 13, 16, 18;
III варіант — 1, 3, 5, 8, 9, 11, 13, 15, 17;
IV варіант — 2, 4, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 18.
5. Етап засвоєння нових знань
1. Будова вуглеводів
Вуглеводи або сахариди — одна з основних груп органічних сполук організму. Вони є первинними продуктами фотосинтезу і початковими продуктами біосинтезу інших речовин у рослинах (органічні кислоти, амінокислоти), а також містяться в клітинах усіх інших живих організмів. У тваринній клітині вміст вуглеводів коливається в межах 1–2 %, у рослинній він може досягати в деяких випадках 85–90 % маси сухої речовини.
Вуглеводи складаються з Карбону, Гідрогену і Оксигену, причому у більшості вуглеводів Гідроген і Оксиген містяться в тому ж співвідношенні, що й у воді (звідси їх назва — вуглеводи). Такі, наприклад, як глюкоза C6H12O6 або сахароза C12H22O11. До складу похідних вуглеводів можуть входити й інші елементи. Усі вуглеводи поділяють на прості (моносахариди) і складні (полісахариди).
Серед моносахаридів за числом атомів Карбону розрізняють триози (3C), тетрози (4C), пентози (5C), гексози (6C) і гептози (7C). Моносахариди з п’ятьма і більше атомами Карбону, розчиняючись у воді, можуть набувати кільцевої структури. У природі найчастіше трапляються пентози (рибоза, дезоксирибоза, рибулоза) і гексози (глюкоза, фруктоза, галактоза). Рибоза і дезоксирибоза відіграють важливу роль як складової частини нуклеїнових кислот і АТФ. Глюкоза в клітині є універсальним джерелом енергії. З перетворенням моносахаридів пов’язано не тільки забезпечення клітини енергією, але і біосинтез багатьох інших органічних речовин, а також знешкодження і виведення з організму отруйних речовин, проникаючих ззовні або тих, що утворюються в процесі обміну речовин, наприклад при розпаді білків.
Ди- та полісахариди утворюються шляхом з’єднання двох і більше моносахаридів, таких як глюкоза, галактоза, маноза, арабиноза або ксилоза. Так, з’єднуючись між собою з виділенням молекули води, дві молекули моносахаридів утворюють молекулу дисахариду. Типовими представниками цієї групи речовин є сахароза (тростинний цукор), мальтоза (солодовий цукор), лактоза (молочний цукор). Дисахариди за своїми властивостями близькі до моносахаридів. Наприклад, обидва добре розчинні у воді та мають солодкий смак. До числа полісахаридів належить крохмаль, глікоген, целюлоза, хітин, калоза тощо.
2. Роль вуглеводів у життєдіяльності тваринних і рослинних організмів
Основна роль вуглеводів пов’язана з їх енергетичною функцією. При ферментативному розщеплюванні й окисненні жирів виділяється енергія, яка використовується клітиною. Полісахариди відіграють переважно роль запасних продуктів і джерел енергії (наприклад, крохмаль і глікоген), а також використовуються як будівельний матеріал (целюлоза, хітин). Полісахариди не впливають на клітину ні осмотично, ні хімічно, що важливо при тривалому зберіганні їх у живій клітині. Полісахаридний запас легко може бути перетворений на прості цукри шляхом гідролізу.
Глюкоза входить до складу протоплазми клітин і, отже, є необхідною при утворенні нових клітин, особливо в період зростання. Велике значення має глюкоза в діяльності центральної нервової системи. Якщо концентрація цукру в крові знижується до 0,04 %, то починаються судоми, втрачається свідомість, тобто, при пониженні цукру в крові в першу чергу порушується діяльність центральної нервової системи. Достатньо такому хворому ввести в кров глюкозу або дати поїсти звичайного цукру, як усі порушення зникають. Більш різке і тривале пониження рівня цукру в крові — глипогликемія може спричинити різкі порушення діяльності організму і призвести до смерті.
3. Продукти, що містять вуглеводи
Основними моносахаридами, що входять до складу харчових продуктів, є глюкоза і фруктоза.
Глюкоза у вільному стані міститься у фруктах, меді, патоці, кондитерських виробах, особливо багато її у винограді, а у хімічно зв’язаному стані — у цукрі, крохмалі, молочному цукрі (лактоза), солодовому цукрі (мальтоза).
Фруктоза також міститься у фруктах, меді, топінамбурі, цикорії, входить до складу цукру, інуліну тощо.
Глюкоза і фруктоза зброджуються ферментами дріжджів з утворенням спирту і вуглекислого газу, а під дією ферментів молочнокислих бактерій утворюється молочна кислота. Ці властивості глюкози і фруктози використовуються в технології виробництва спирту, вин, пива, молочнокислих продуктів, сирів, хліба, солоно-квашених овочів тощо.
Галактоза є складовою частиною лактози, пектинових речовин, агар-агару.
Сахароза міститься у великій кількості в цукрових буряках — 12–24 %, цукровій тростині — 14–26 %, кондитерських виробах — до 65 %, кісточкових плодах — до 9 %, динях — до 8,5 %
Мальтоза у вільному стані не входить до складу харчових продуктів. Вона утворюється при гідролізі крохмалю і міститься в патоці, солоді (проросле зерно).
Лактоза міститься тільки в молоці, трегалоза — у грибах, рафіноза — у невеликих кількостях у сої, горосі, цукрових буряках.
Цукри мають різну солодкість. Якщо солодкість сахарози прийняти за 100, то солодкість фруктози становить 173, глюкози — 74, мальтози — 32, галактози — 32, рафінози — 23, лактози — 16. Різною є також здатність цукрів поглинати вологу. Найбільш гігроскопічною є фруктоза, найменш — лактоза і мальтоза, чиста сахароза практично негігроскопічна, цукор-пісок, в якому є небагато інвертних цукрі,— гігроскопічний.
Крохмаль складається з великої кількості молекул моносахариду — глюкози. У значних кількостях крохмаль міститься в зерні злакових культур — 60–70 %, у бульбах картоплі — 12–26 %, у насінні бобових культур — 50–60 %. Багаті на крохмаль хлібобулочні, макаронні, борошняні кондитерські вироби, борошно, крупи.
Інулін є в коренях цикорію, бульбах топінамбуру, артишоках.
Клітковина (целюлоза геміцелюлози), лігнін і пектин містяться у стінках клітин оболонок зерна, шкірках фруктів, овочів і в меншій кількості — у м’якоті.
Сливи, абрикоси, яблука та інші фрукти, що містять значну кількість пектину, використовують для виробництва мармеладу, джему, пастили, желе тощо.
4. Хімічні перетворення жирів та вуглеводів в організмі людини
У процесі травлення жир розщеплюється на складові частини — гліцерол і жирні кислоти. Жирні кислоти нейтралізуються лугами, внаслідок чого утворюються їхні солі — мила. Мило розчиняється у воді та легко всмоктується.
Розщеплювання жирів починається в шлунку. У шлунковому соку міститься така речовина як ліпаза. Ліпаза розщеплює жири на жирні кислоти і гліцерол. Гліцерол розчиняється у воді та легко всмоктується, а жирні кислоти не розчиняються у воді. Жовч сприяє їхньому розчиненню і всмоктуванню. Проте в шлунку розщеплюється тільки жир, роздроблений на дрібні частинки, наприклад жир молока. Під впливом жовчі дія ліпази посилюється в 15–20 разів. Жовч сприяє тому, щоб жир розпався на найдрібніші частинки.
Із шлунка їжа потрапляє в дванадцятипалу кишку. Тут на неї діє сік кишкових залоз, а також сік підшлункової залози і жовч. Під впливом цих соків жири піддаються подальшому розщепленню і доводяться до такого стану, коли можуть всмоктатися в кров і лімфу. У тонкому кишечнику відбувається остаточне розщеплювання жирів і всмоктування.
Жирні кислоти сполучаються з лугами і жовчними кислотами і утворюють мило, що легко розчиняється і тому без утруднень проходить через кишкову стінку. На відміну від продуктів розщеплювання вуглеводів і білків, продукти розщеплювання жирів усмоктуються не в кров, а в лімфу, причому гліцерол і мило, проходячи крізь клітини слизистої оболонки кишечника, знов сполучуються і утворюють жир.
Вуглеводи потрапляють в організм у вигляді складних полісахаридів — крохмалю, дисахаридів і моносахаридів. Розщеплюючися до глюкози, вуглеводи всмоктуються і через низку проміжних реакцій розпадаються на вуглекислий газ і воду. Ці перетворення вуглеводів і остаточне окиснення супроводжуються звільненням енергії, що використовується організмом.
Розщеплювання складних вуглеводів — крохмалю і солодового цукру, починається вже в порожнині рота. У тонкому кишечнику всі вуглеводи розщеплюються до моносахаридів.
При фізичній роботі споживання вуглеводів підсилюється, і їхня кількість у крові збільшується. Підвищена потреба в глюкозі задовольняється як розщеплюванням глікогену печінки на глюкозу і надходженням її у кров, так і глікогеном, що міститься в м’язах.
5. Взаємозамінність жирів та вуглеводів
Жир синтезується організмом не тільки з жиру, що потрапив ззовні, а також з білків і вуглеводів. При повному виключенні жиру з їжі, він усе ж таки буде утворюватися і в досить значній кількості відкладатися в організмі. Основним джерелом утворення жиру в організмі є переважно вуглеводи.
При невеликому надходженні вуглеводів з їжею вони утворюються з білків і жирів. Отже, повністю позбавити організм вуглеводів не вдається, оскільки вони утворюються і з інших харчових речовин.
Жир за хімічною природою є органічною речовиною, до складу якої входять лише три елементи: Карбон, Гідроген і Оксиген. Це забезпечує взаємозамінність жирів і вуглеводів, які також складаються з тих же елементів, що й жири. За необхідності організм перетворює жири у вуглеводи, а вуглеводи — в жири.
6. Кількість вуглеводів, необхідних людині для нормальної життєдіяльності
Норма споживання вуглеводів на добу: 300–500 г або 5–8 г на кожен кг маси тіла. При значних фізичних та розумових навантаженнях норма споживання збільшується до 700 г.
6. Узагальнення й закріплення знань
Текст (для складання меню)
Вуглеводи в їжі поділяють:
• складні або полісахариди: крохмаль, глікоген, клітковина, пектин;
• прості у вигляді моносахаридів: глюкоза, фруктоза, галактоза і дисахаридів: сахароза, лактоза, мальтоза.
Головна функція вуглеводів — забезпечувати організм енергією. Основне джерело енергії — глюкоза. Організм одержує її при поступовому розщепленні крохмалю або із простих вуглеводів. У крові здорової людини підтримується постійний рівень глюкози, щоб вона завжди була доступна органам і тканинам. Нормальний рівень глюкози в крові — 3,3–5,5 ммоль/л. Це важливий показник вуглеводневого обміну. Вуглеводи мають щодня надходити з їжею й становити 60–70 % калорійності раціону. Добова потреба у вуглеводах дорослої людини зі звичайною руховою активністю становить 300–400 г. Вуглеводи містяться в рослинних продуктах. Головним джерелом вуглеводів при правильному харчуванні має бути крохмаль: хліб, крупи, картопля. Прості вуглеводи повинні переважно надходити із фруктами, ягодами й овочами, медом, які крім моно- і дисахаридів містять цілу низку корисних речовин. Оптимальне співвідношення простих вуглеводів до складних у харчуванні повинне становити 1 : 4–5. Здорова людина без шкоди може з’їдати в день 50–100 г простих вуглеводів.
Урок 8-9
Вітаміни як компоненти їжі, їхня роль в організмі
Мета уроку: розширити уявлення учнів про різноманітність органічних сполук на прикладі білків як природних полімерів; визначити значення вітамінів для життєдіяльності організмів; показати унікальність як основної речовини в живих організмах; проаналізувати їжу як джерело вітамінів.
Очікувані результати: учні повинні характеризувати роль вітамінів у процесі життєдіяльності організму; учні повинні формулювати принципи правильного харчування.
Обладнання: продукти харчування, що багаті на вітаміни (або плакати, слайди й т. ін.).
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
Вікторина «Жири»
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Вітаміни — це «аміни життя». Без них
неможлива нормальна життєдіяльність організмів. Цінність харчових продуктів багато в чому визначається наявністю в ній вітамінів.
4. Актуалізація опорних знань
Використовуючи знання, отримані на уроках біології, дайте відповіді на запитання:
Що відбувається при нестачі в організмі вітамінів? При їх надлишку?
5. Етап засвоєння нових знань (евристична бесіда з демонстрацією плакатів, слайдів)
На замітку
• Цей урок можна провести разом з учителем біології як бінарний урок.
• Цей урок можна провести у формі семінару. У такому разі пункти плану можна використати як запитання для семінару.
• Провести урок у формі бесіди.
План пояснення нового матеріалу
1 Вітаміни, гіпервітаміноз і авітаміноз.
2 Продукти харчування, багаті на вітаміни.
6. Узагальнення й закріплення знань
Робота з текстом і довідковим матеріалом (таблиці вмісту білків, жирів та вуглеводів у продуктах харчування)
Завдання учням:
Прочитати пропонований текст та скласти збалансоване за кількістю вітамінів меню на один день.
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник _ ______________________________________________
Робочий зошит ___________________________________________
Збірник завдань _ _________________________________________
7.2. Індивідуальне завдання.
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
4. Вітаміни, гіпервітаміноз і авітаміноз
Вітаміни — необхідні для життєдіяльності людини органічні речовини різної хімічної природи, що надходять до організму з їжею (рідше утворюються в ньому). Вони не є пластичним матеріалом або джерелом енергії, а служать компонентами ферментних систем і каталізаторами різних обмінних процесів. Джерелами вітамінів є харчові продукти рослинного і тваринного походження. Добова потреба організму у вітамінах мала. За тривалої їхньої відсутності розвивається захворювання — авітаміноз, за їхньої нестачі — гіповітаміноз. На сьогодні описано декілька десятків вітамінів. Їх прийнято позначати великими літерами латинського алфавіту. За розчинністю всі вітаміни поділяють на дві групи: жиророзчинні (A, D, E, K) і водорозчинні (B, C, PP). Якщо самостійно приймати вітамінні препарати у значній кількості без нагляду лікаря, то може розвитися гіпервітаміноз.
5. Продукти харчування, багаті на вітаміни
Вітаміни містяться в продуктах у незначній кількості, але їхній вплив є значним для здоров’я та працездатності. Вони є незамінними компонентами харчування, забезпечують життєво необхідні процеси в організмі, беруть активну участь в обміні речовин. Достатня кількість вітамінів в організмі забезпечується лише надходженням їх з різноманітною їжею. Обмін вітамінів є взаємопов’язаним, нестача одного з них впливає на засвоєння інших.
Вітамін A (ретинол) — необхідний для нормального росту, функції зору, обміну речовин. Ретинол надходить до організму з продуктами тваринного походження, з рослинною їжею — у вигляді каротину, який у печінці перетворюється на вітамін. Потреба — 1 мг на добу. Багатим на цей вітамін є жовток яєць, печінка, вершкове масло, а на каротин — морква, томати, абрикоси, перець, гарбуз.
Вітамін C (аскорбінова кислота) — бере участь у процесі кровотворення, сприяє засвоєнню в організмі інших вітамінів, білків, заліза, поліпшує роботу печінки, функцію нервової та ендокринної систем. Оптимальна потреба дорослої людини — 70 мг на добу. Добову потребу можуть задовольнити 200 г свіжих фруктів і ягід, 200 г салату із свіжих овочів, зелені, 200 г соку із свіжих овочів та фруктів.
Вітаміни групи В — B1, B2, B6 — (тіамін, рибофлавін, піридоксин) регулюють обмін речовин, функцію багатьох органів і систем. Потреба в них підвищується при м’язових навантаженнях, нервово-психічних напруженнях. За їхньої нестачі в організмі порушуються функції нервової, травної, серцево-судинної систем, уповільнюються процеси росту, кровотворення, знижується стійкість організму проти різних хвороб. Добову потребу в цих вітамінах можуть забезпечити такі продукти: 500 мл молока, 100 г сиру, 200 г м’яса, ковбаси, 100 риби, 200 г хліба, 25 г круп.
Вітамін E (токофероли) — сприяє засвоєнню жирів, вітамінів A, D, бере участь в обміні білків, вуглеводів, впливає на функцію статевих та ендокринних залоз. Добова потреба дорослих 10 мг/добу, вагітних та жінок, які годують немовлят груддю — 15 мг. Багатими на токофероли є зернові та овочі, жирні молочні продукти, яйця, олія, горох, квасоля, гречана крупа, м’ясо, риба, шпинат, абрикоси.
6. Узагальнення та закріплення знань
Добова потреба дорослої людини в головних вітамінах
Вітаміни Добова потреба
A 1 мг
E 15 мг
D 5 мкг
K 120 мкг
C 70 мг
B1 1,7 мг
B2 2 мг
B5 20 мг
B6 2 мг
B9 400 мкг
B12 3 мкг
Загальна таблиця вмісту вітамінів
у харчових продуктах (в 100 г продукту)
Позначення:
– (знак мінус) — дані відсутні
0 (нуль) — компонентів не виявлено
Продукт A ретинол, мг A
β-каротин, мг D, мкг E, мг C, мг B6,мг B12, мкг H, мкг PP, мг B5, мг B2, мг B1, мг B9, мкг
Молоко коров’яче 0,025 0,015 0,05 0,09 1,50 0,05 0,40 3,20 0,10 0,38 0,15 0,04 5,00
Молоко сухе 0,13 0,10 0,25 0,45 4,00 0,20 3,00 10,0 0,70 2,70 1,30 0,27 30,0
Сир жирний 0,10 0,06 – 0,38 0,50 0,11 1,00 5,10 0,30 0,28 0,30 0,05 35,0
Яйце куряче (жовток) 1,26 0,26 7,70 – – 0,37 2,00 56,0 – 3,8 0,24 0,18 19,0
Яйце куряче (білок) – – – – – 0,01 0,08 7,0 – 0,24 0,56 сліди 1,00
Олія соняшникова – 0,04 – 67 – – – – – – – – –
Яловичина сліди – – 0,57 сліди 0,37 2,60 3,04 4,70 0,50 0,15 0,06 8,40
Печінка яловича 8,2 1,00 – 1,28 33 0,70 60 98 9,0 6,8 2,19 0,30 240
Печінка свиняча 3,45 – – 0,44 21 0,52 30 80 12,0 5,8 2,18 0,30 225
Шпроти
в маслі 0,14 0 20,5 – 1,5 0,13 – – 1,00 0,20 0,10 0,03 15,5
Квасоля – сліди – 3,84 – 0,90 – – 2,10 1,20 0,18 0,50 90,0
Соя – 0,07 – 17,30 – 0,85 – 60,0 2,20 1,75 0,22 0,94 200,0
Крупа вівсяна – сліди – 3,40 – 0,27 – 20,0 1,10 0,90 0,11 0,49 29,0
Рис – 0 – 0,45 – 0,18 – 3,50 1,60 0,40 0,04 0,08 19,0
Макаронні вироби 0 0 0 2,10 0 0,16 0 2,02 1,21 0,30 0,04 0,17 20,00
Батон нарізний 0 0,001 0 2,30 0 0,15 0 1,75 1,51 0,29 0,08 0,15 20,00
Дріжджі пресовані
Баклажани 0
– 0
0,02 –
– 0
– 0
5 0,58
0,15 –
– 30,0
– 11,4
0,60 4,2
– 0,68
0,05 0,60
0,04 550
18,50
Горошок зелений – 0,40 – 2,60 25 0,17 – 5,30 2,00 0,80 0,19 0,34 20
Картопля – 0,02 – 0,10 20 0,30 – 0,10 1,30 0,30 0,07 0,12 8
Лук – сліди – 0,20 10 0,12 – 0,90 0,20 0,10 0,02 0,05 9
Морква – 9,00 – 0,63 5 0,13 – 0,60 1,00 0,26 0,07 0,06 9
Помідори – 1,20 – 0,39 25 0,10 – 1,20 0,53 0,25 0,04 0,06 11
Ананас – 0,04 – – 20 0,10 – – 0,20 0,16 0,03 0,08 5
Апельсин – 0,05 – 0,22 60 0,06 – 1,00 0,20 0,25 0,03 0,04 5
Банан – 0,12 – 0,40 10 0,38 – – 0,60 0,25 0,05 0,04 10
Груша – 0,01 – 0,36 5 0,03 – 0,10 0,10 0,05 0,03 0,02 2
Лимон – 0,01 – – 40 0,06 – – 0,10 0,20 0,02 0,04 9
Шипшина – 2,60 – 1,71 470 – – – 0,60 – 0,33 0,05 –
Яблука – 0,02 – – 10 0,08 – – 0,23 – 0,03 0,01 1,60
Урок №10
Контроль знань з теми:
«Органічні сполуки і здоров'я людини»
І варіант
Кожне питання оцінюється в 3 бали.
1. Яка роль води в процесі обміну речовин, її вплив на харчову цінність, якість продукту від вмісту води?
2. Яка роль білків у харчуванні? Від чого залежить харчова цінність білків?
3. Від чого залежить засвоюваність і харчова цінність жирів?
4. Практичне завдання.
Визначити і порівняти енергетичну цінність 300г. таких продуктів: картоплі, капусти, печінки, яловичини, хліба житнього, хліб пшеничний з борошна ІІ сорту.
ІІ варіант
Кожне питання оцінюється в 3 бали.
1. Яка роль мінеральних речовин в процесі обміну, їх вплив на харчову цінність, якість продукту від вмісту мінералів?
2. Яка роль вуглеводів у харчуванні? Від чого залежить харчова цінність вуглеводів
3. Від чого залежить засвоюваність і харчова цінність вітамінів?
4. Практичне завдання.
Визначити і порівняти енергетичну цінність 200г. таких продуктів: рису, помі- дорів, печінки, свинини, хліба житнього, хліб пшеничний з борошна І сорту.
Урок 11
Харчові добавки, Е-числа
Мета уроку: показати учням значення харчових добавок, їхню необхідність і небезпеку для здоров’я; визначити значення хімії в сучасній харчовій промисловості; розвивати критичне мислення учнів.
Очікувані результати: учні повинні знати правила харчування, учні повинні характеризувати харчові добавки.
Обладнання: етикетки від продуктів харчування.
Тип уроку: урок удосконалювання знань, умінь і навичок.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
Самостійна робота «Знайди відповідність»
Завдання на встановлення відповідності між речовинами і їхні-
ми характеристиками.
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.
Учні в процесі бесіди мають дійти думки про те, що необхідно знати склад споживаної їжі задля збереження здоров’я.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Сьогодні в суспільстві не вщухають численні суперечки щодо харчових добавок: добро чи шкоду вони завдають здоров’ю людини.
Насправді альтернативи широкому використанню харчових добавок не існує. Неможливо, скажімо, виготовити якісний зефір без пектину, напої тривалого зберігання — без консервантів, шоколадні цукерки — без емульгаторів, а варену ковбасу — безкольорокоригуючих речовин.
4. Актуалізація опорних знань
Запитання до учнів
Харчування для людського організму має бути джерелом життєвої енергії, здоров’я, радості (особливо це стосуєть-ся гурманів і прихильників попоїсти). Ми часто купуємо продукти, до складу яких входять різні харчові добавки: барвники, антиоксиданти, емульгатори, консерванти. На етикетці з печивом, кетчупом або консервами значиться буква «Е» з номером. Що це означає?
5. Етап засвоєння нових знань (демонстраційна лекція з елементами бесіди)
План пояснення нового матеріалу
1. Визначення терміна «харчові добавки»?
2. Класифікація харчових добавок.
3. Характеристики харчових добавок.
4. Негативні наслідки вживання харчових добавок.
6. Узагальнення й закріплення знань
6.1. Лабораторний дослід № 7. Ознайомлення зі змістом етикеток до харчових продуктів.
6.2. Гра «Технолог харчування».
Робота в групах:
1 група. Вам потрібно приготувати кондитерські вироби. Які Е-добавки ви будете використовувати?
2 група. Вам потрібно приготувати молочні продукти тривалого зберігання. Які
Е-добавки ви будете використовувати?
3 група. Вам потрібно приготувати м’ясні продукти тривалого зберігання. Які
Е-добавки ви будете використовувати?
4 група. Вам потрібно приготувати продукти тривалого зберігання для дітей віком до
7 років. Які Е-добавки ви будете використовувати?
Учням роздати таблиці з Е-добавками як довідковий матеріал.
Після обговорення представник від кожної групи доповідає результати роботи групи.
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник _ _____________________________________________
Робочий зошит _ _________________________________________
Збірник завдань __________________________________________
7.2. Індивідуальне завдання.
____________________________________________________________
____________________________________________________________
Матеріали до уроку №11
1. Визначення терміна «харчові добавки»
Останнім часом ми почали інтенсивно цікавитися тим, що ми їмо і п’ємо. І це не дивно — нам хочеться, як можна довше отримувати задоволення від цього життя. У суспільстві почалися суперечки про те, що ж це таке харчові добавки та що вони несуть: користь чи шкоду.
Харчові добавки — природні або синтезовані речовини, що цілеспрямовано вводяться в продукти харчування з метою надання їм необхідних властивостей (наприклад, органолептичних, технологічних). Вони не вживаються безпосередньо у вигляді самостійних компонентів їжі.
Зараз уже неможливо уявити жоден продукт із тривалим терміном зберігання без наявності у його складі харчових добавок. Такі харчові добавки, як сіль, спеції, прянощі використовуються людством з давніх часів, проте, широке їхнє вживання почалося наприкінці XX ст. і досягло найбільшого використання в наші дні.
Усі фахівці погоджуються з думкою, що виробництво харчових добавок буде лише зростати швидкими темпами. У зв’язку з цим, виникає необхідність створення нових хімічних технологій, щоб забезпечити потреби людства.
2. Класифікація харчових добавок
Додавання харчових добавок до продуктів прискорює процеси виготовлення, зберігає зовнішній вигляд та якість продуктів при зберіганні.
Залежно від призначення виділяють чотири великі групи харчових добавок:
1. Речовини, що регулюють смак продукту (ароматизатори, смакові добавки, що підсолоджують речовини, регулювальники кислотності).
2. Речовини, що поліпшують зовнішній вигляд продукту (барвники, стабілізатори кольору, вибілювачі).
3. Речовини, що регулюють консистенцію та формують текстуру (загусники, гелеутворювачі, стабілізатори, емульгатори).
4. Речовини, що підвищують збереження продуктів та збільшують терміни їх зберігання (консерванти, антиоксиданти).
Кожна харчова добавка має свій цифровий код з індексом Е, що гарантує перевірку на безпеку та може використовуватися за потреби лише у встановлених дозах. Використання харчових добавок має бути обов’язково вказано на упаковці.
Згідно із системою кодифікування харчових добавок, усі вони розподілені на групи:
Е100–Е182 — барвники;
Е200–Е280 — консерванти;
Е300–Е391 — антиокиснювачі (антиоксиданти);
Е400–Е481 — стабілізатори, емульгатори, загусники;
Е500–Е585 — регулювальники кислотності, розпушувачі;
Е600–Е699 — підсилювачі смаку та аромату;
Е700-Е899 — запасні індекси для іншої можливої інформації;
Е900–Е999 — глазуруючі агенти, підсолоджувачі, піногасники;
Е1000-Е1521 — емульгатори, герметики, ферменти, вологозатримувачі.
У багатьох споживачів сформувалося чітке переконання, що всі харчові добавки — це шкідливі речовини. Незважаючи на те, що багато харчових добавок мають синтетичне походження, їх використання в харчовій промисловості дозволяється лише після тривалих випробувань, у ході яких визначається допустима добова норма та відсутність небезпеки для здоров’я людини при тривалому вживанні.
3. Характеристики харчових добавок
Функціональні класи Характеристика
Кислотоутворювачі Підвищують кислотність та (або) надають їжі кислий смак
Регулятори кислотності Змінюють (регулюють) кислотність або лужність харчового продукту
Речовини, що перешкоджають злежуванню і грудкуванню Знижують тенденцію часток харчового продукту прилипати один до одного
Піногасники Запобігають або знижують утворення піни
Антиокиснювачі Підвищують термін зберігання харчових продуктів, захищають від псування, що викликане окисленням, (наприклад, згіркненням жирів або зміною кольору)
Наповнювачі Речовини, що збільшують об’єм продукту, не впливаючи помітно на його енергетичну цінність
Барвники Підсилюють або відновлюють колір продукту
Речовини, що сприяють збереженню забарвлення Стабілізують, зберігають або підсилюють забарвлення продукту
Емульгатори Утворюють або підтримують однорідну суміш двох або більш незмішувальних речовин (наприклад, масло та вода) в харчових продуктах
Солі, що емульгують Взаємодіють з білками сирів з метою запобігання видалення жиру при виготовленні плавлених сирів
Ущільнювачі (рослинних тканин) Роблять (або зберігають) тканини фруктів та овочів щільними й свіжими
Підсилювачі смаку та запаху Підсилювачі смаку; модифікатори смаку; добавки, що сприяють розварюванню
Речовини для обробки муки Речовини, що додаються до муки для поліпшення її хлібопекарських якостей або кольору
Піноутворювачі (спушувальні добавки, аераційні добавки) Створюють умови для рівномірної дифузії газоподібної фази в рідких і твердих харчових продуктах
Гелеутворювачі Текстурують їжу шляхом утворення гелю
Глазуруючі речовини Речовини, які при змазуванні ними зовнішньої поверхні продукту надають блискучого вигляду або утворюють захисний шар
Вологоутримуючі агенти Зберігають їжу від висихання, нейтралізують вплив атмосферного повітря з низькою вологістю
Консерванти Підвищують термін зберігання продуктів, захищаючи від псування, викликаного мікроорганізмами
Пропеленти Гази, що виштовхують продукти з контейнерів
Розпушувачі Речовини або суміші речовин, що сприяють життєдіяльності дріжджів; звільняють газ та збільшують у таких спосіб об’єм тіста
Стабілізатори Дозволяють зберігати однорідну суміш речовин у харчовому продукті або готовій їжі
Підсолоджувачі Речовини, що надають харчовим продуктам і готовій їжі солодкого смаку
Загусники Підвищують в’язкість харчових продуктів
4. Негативні наслідки вживання харчових добавок
Харчові добавки, що мають мутагенні, канцерогенні й токсичні ефекти офіційно заборонені на території України: фарбники Е121 (цитрусовий червоний) та Е123 (амарант), консервант Е240 (формальдегід). З 2005 року заборонені також консерванти E216 та E217.
Небезпечні харчові добавки Номер небезпечного «Е»
Барвники Е102, Е110, Е120, Е124
Канцерогени Е103, Е105, Е110, Е121, Е123, Е125, Е126, Е130, Е131, Е142, Е152, Е153, Е210, Е211, Е213–Е217, Е231, Е232, Е240, Е251, Е252, Е321, ЕЗЗО, Е431, Е447, Е900, Е905, Е907, Е952, аспартам
Мутагенні та генотоксичні Е104, Е124, Е128, Е230–Е233, аспартам
Алергени Е131, Е132, Е160Ь, Е210, Е214, Е217, Е230, Е231, Е232, Е239, Е311–Е313, аспартам
Небажано вживати астматикам Е102, Е107, Е122 —Е124, Е155, Е211–Е214, Е217, Е221–Е227
Небажано вживати людям, чутливим до аспірину Е107, Е110, Е122–Е124, Е155, Е214, Е217
Негативно впливають на печінку та нирки Е171–Е173, Е220, Е302, Е320–Е322, Е510, Е518
Порушують функції щитовидної залози Е127
Призводять до захворювань шкіри Е230–Е233
Подразнюють кишечник Е220–Е224
Спричинюють розлад травлення Е338–Е341, Е407, Е450, Е461, Е463, Е465, Е466
Спричинюють неправильний розвиток плоду Е233
Заборонено вживати немовлятам та маленьким дітям Е249, Е262, Е310–Е312, Е320, Е514, Е623, Е626–Е635
Впливають на рівень холестерину в крові Е320
Руйнують вітаміни в організмі Е220 (В1), Е222–Е227 (В12), Е320 (D), Е925 (Е)
6. Узагальнення і закріплення знань
6.1. Лабораторний дослід № 7
Тема. Ознайомлення зі змістом етикеток до харчових продуктів.
Мета: ознайомитися з інформацією, що міститься на етикетках до харчових продуктів.
Досліджувані об’єкти: етикетки до різноманітних харчових продуктів.
Хід роботи
1. Роздивіться надані етикетки до різних видів продуктів.
2. Визначте, що є спільного, а чим вони відрізняються.
3. Для однієї з етикеток зробіть докладне визначення її змісту. Складіть таблицю, у яку випишіть з етикетки інформацію за розділами: назва продукту; виробник; вміст у продукті білків, жирів, вуглеводів, вітамінів; калорійність; харчові добавки; E — числа; строк придатності; спосіб зберігання.
4. Зробіть висновок, у якому зазначте, для чого необхідні етикетки на продуктах харчування.
6.2. Довідковий матеріал для самостійної роботи учнів у грі «Технолог харчування»
• Е100–E199 — барвники. Надають «апетитних» кольорів. Містяться в безалкогольних напоях, морозиві, кондитерських виробах.
• Е200–E299 — консерванти. Запобігають псуванню продуктів. Містяться у складі більшості консервів, шоколаді, чіпсах, сухих супах, винах.
• Е300–E399 — антиоксиданти. Зберігають смак продукту. Містяться у жирних продуктах, вині, пиві, лимонадах, кисломолочних продуктах, ковбасах, маслі, шоколаді.
• Е400–E499 — стабілізатори й загусники. Підтримують потрібну консистенцію продукту. Містяться у вареннях, джемах, згущеному молоці.
• Е500–E599 — емульгатори. Забезпечують однорідність продукту. Можуть міститися в хлібі, вареннях, джемах, згущеному молоці.
• Е600–E699 — підсилювачі смаку. Підсилюють природні смак і запах продукту. Використовуються в блюдах фастфудів і східної кухні.
• Е900 і далі — розпушувач, замінники цукру. Перші розпушують продукт до напівповітряного стану, другі замінюють цукор на некалорійні речовини. Використовують у кондитерських виробах, лимонадах, жувальних гумках.
КОРИСНІ ТА НЕЙТРАЛЬНІ ДОБАВКИ
• Е101 — рибофлавін (вітамін ).
• E140 — хлорофіл (безпечна речовина, що надає рослинам зеленого кольору).
• Е152 — вугілля (усім відома корисна копалина, абсолютно нешкідлива).
• Е160a — каротини (речовини, що близькі за властивостями до вітаміну А).
• Е161b — лютеїн (вітаміноподібна речовина, що сприяє поліпшенню зору, використовується в ліках).
• E163 — антоціани (рослинні пігменти, що надають забарвлення листкам і пелюсткам квітів).
• E181 — таніни (група речовин, аналогічних до компоненту чаю, що надають йому терпкого смаку).
• E202 — калій сорбат (один із найбільш популярних консервантів, абсолютно нешкідливий).
• Е260 — оцтова (етанова) кислота (нешкідливий компонент натурального походження).
• E296 — яблучна кислота.
• Е270 — молочна кислота (природна речовина, що утворюється при молочнокислому бродінні.
• E290 — карбон(IV) оксид (вуглекислий газ, що перетворює напій у газування).
• Е300 — аскорбінова кислота (вітамін C).
• E306-E309 — токофероли (вітаміни Е різних форм).
• Е406 — агар-агар (натуральний і нешкідливий).
• Е440 — пектини містяться у всіх наземних рослинах (особливо багато в яблуках).
• Е500 —натрій гідрокарбонат (харчова сода).
• Е507 — хлоридна кислота (аналогічна речовина виробляється в шлунку).
• Е641 — L-лейцин (одна з корисних амінокислот).
• Е642 — лізин (корисна амінокислота).
• Е-916, Е917 — кальцій йодат (збагачує продукти харчування корисним для здоров’я йодом).
НЕБЕЗПЕЧНІ ДОБАВКИ, ДОЗВОЛЕНІ В УКРАЇНІ
• E102 — тартразин (може спричиняти приступ астми, заборонений у низці країн).
• E110 — агент жовтого кольору (може спричиняти алергію, нудоту, заборонений у низці країн).
• Е122 — азорубін, кармуазин (може спричиняти алергію, заборонений у низці країн).
• E123 — амарант (спричиняє вади розвитку плода, заборонений у низці країн).
• Е124 — канцероген (провокує приступи астми, заборонений у низці країн).
• Е127 — еритрозин (може спричиняти гіперактивність щитовидної залози, заборонений у низці країн).
• E129 — агент червоного кольору (канцероген, заборонений у ряді країн).
• Е132 — індигокармін (може спричиняти нудоту, підвищення тиску, алергію, заборонений у Норвегії).
• E200 — сорбинова кислота (може спричиняти шкірні реакції).
• E210 — бензойна кислота (потенційний канцероген, може провокувати приступи астми).
• Е211 — натрій бензоат (потенційний канцероген).
• Е216–E217 — солі бензойної кислоти (канцерогени).
• Е220 — сульфур(IV) оксид (спричиняє роздратування кишечника, 1/4 усіх людей погано переносять Сульфур).
• Е221 — натрій сульфіт (руйнує вітаміни B1 (тіамін) і H (біотин), може провокувати приступи астми й ниркову недостатність).
• E235 — пімарицин, натаміцин (може спричиняти алергію, нудоту, понос).
• E249 — калій нітрит (можливо, канцероген, заборонений у дитячому харчуванні).
• Е250 — натрій нітрит (можливо, канцероген).
• Е251 — натрій нітрат (в організмі перетворюється на канцероген).
• Е322 — лецитини (у добавках частіше використовують потенційно небезпечний, генетично модифікований лецитин із трансгенної сої).
• Е450 — пірофосфати (надмірне вживання загрожує остеопорозом і появою каменів у нирках).
• Е512 — станум(II) хлорид (спричиняє блювоту, міститься в консервах).
• Е621 — натрій глютамат (якщо перевищити норму (висипати в чашку з локшиною кілька пакетиків), можна отруїтися).
• Е622 — калій глутамат (найпоширеніша «фастфудная» добавка, при переїданні спричиняє нудоту, пронос).
• Е926 — хлор(II) оксид (канцероген).
• Е951 — аспартам (може спричиняти мігрень, висипання на шкірі й погіршувати мозкову діяльність).
• Е952 — цикламова кислота та її солі (заборонена в США й Великобританії, вважається канцерогеном).
Харчові добавки, дозволені для використання в Україні
(зі списку, що затверджений спеціальною Постановою Кабинету Міністрів України)
Е152 вугілля
Е160а каротини
Е160з екстракт паприки
Е162 червоний буряковий бетанін
Е164 шафран
Е260 оцтова (етанова) кислота
Е296 яблучна кислота
Е406 агар
Е420 сорбіт і сорбітовий сироп
Е440 пектини, желатин
Е422 гліцерол
Е460 целюлоза
Е637 ефірні масла спиртові, водно-спиртові, аромат копчення, ванілін
Е901 віск бджолиний (білий і жовтий)
Е902 віск свічковий
Е905c парафін
Е908 віск рисових висівок
Е1510 спирт етиловий
Е1420 крохмаль ацетиленовий
Урок 12
Поняття про синтетичні лікарські препарати
(на прикладі аспірину)
Мета уроку: показати роль хімії у створенні нових лікарських препаратів, можливості застосування нових синтетичних лікарських препаратів, їхню ефективність поглибити й розширити знання учнів про роль синтетичних лікарських засобів; формувати уявлення про користь і шкоду лікарських препаратів; ознайомити із правилами застосування лікарських препаратів.
Очікувані результати: учні повинні аналізувати та пояснювати роль синтетичних лікарських препаратів; учні повинні усвідомлювати лікувальний та руйнівний вплив ліків на ЦНС, учні повинні знати правила прийому ліків.
Обладнання: приклади синтетичних лікарських засобів (аспірин).
Тип уроку: одержання нових знань.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
2.1. Перевірка письмових завдань біля дошки, усних — у формі фронтального опитування.
2.2. Завдання «Закінчи речення».
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети й задач вивчення нового матеріалу.
Під час бесіди підкреслити необхідність створення синтетичних лікарських препаратів і значення їх для збереження здоров’я людини.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Ми вже не уявляємо наше життя без синтетичних лікарських препаратів — вони наші союзники в боротьбі з хворобами. З появою й застосуванням синтетичних лікарських засобів настала нова епоха охорони здоров’я.
4. Актуалізація опорних знань
Запитання до учнів
Уявіть собі, що ви застудилися, у вас піднялася температура до 38 °C. Якими будуть ваші дії?
5. Етап засвоєння нових знань (демонстраційна лекція з елементами бесіди)
План пояснення нового матеріалу (лекція з елементами бесіди)
1. Історія створення й застосування синтетичних лікарських препаратів.
2. Сучасні синтетичні лікарські препарати:
а) анальгізуючі й жарознижуючі;
б) дезінфектори;
в) антибіотики й сульфаніламідні препарати;
г) заспокійливі й снодійні препарати.
3. Правила застосування лікарських препаратів.
Запитання для бесіди
1. Які синтетичні лікарські препарати вам відомі?
2. До якої групи лікарських препаратів належать засоби, що вибірково пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, вірусів, найпростіших, грибів?
3. Поясніть механізм дії снотворних препаратів.
Звернути увагу учнів
Безсистемне лікування без нагляду лікаря, вживання лікарських препаратів, термін придатності яких скінчився, недотримання основних правил застосування може завдати невиправної шкоди здоров’ю людини. Особливо небезпечними можуть бути підробки лікарських препаратів, що трапляються на фармацевтичному ринку.
6. Узагальнення й закріплення знань
Робота з підручником
Доповнення конспекту лекції та систематизація нового матеріалу в зручній формі (схеми, таблиці).
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник ________________________________________________
Робочий зошит ____________________________________________
Збірник завдань ___________________________________________
7.2. Індивідуальне завдання.
Підготувати повідомлення за темами:
1. Етанол як хімічний реагент в організмі людини.
2. Дія етанолу на органи й системи органів людини.
3. Наркотична дія алкоголю.
4. Соціальні наслідки алкоголізму.
_____________________________________________________________
_____________________________________________________________
Матеріали до уроку №12
2. Етап перевірки домашнього завдання
2.2. Закінчіть речення
1. Консерванти — це речовини, які служать для (запобігання неприємного смаку та запаху, плісняви та утворення токсинів мікробного походження).
2. Барвники — це речовини, які використовуються для (поліпшення зовнішнього вигляду продуктів харчування).
3. Речовини, які підтримують потрібну консистенцію продукту; часто містяться у вареннях, джемах, згущеному молоці — це (згущувачі).
4. Антиоксиданти — це речовини, які служать для (гальмування процесів окиснення, зазвичай органічних речовин).
5. Речовини, які забезпечують однорідність продукту; можуть міститися в хлібі, вареннях, джемах, згущеному молоці — це (стабілізатори).
6. Підсилювачі смаку — це речовини, які використовуються для (увиразнення та підсилення смакових якостей речовин, що міститься у продукті, або харчового продукту).
7. Речовини, що розпушують продукт, називаються (розпушувачі).
8. Речовини — некалорійні замінники цукру, називаються (підсолоджувачі).
5. Етап засвоєння нових знань
1. Історія створення й застосування синтетичних лікарських препаратів
Значні зміни у розвитку лікознавства відбулися на зламі XVIII–XIX ст. У першій половині XIX ст. починається активне становлення фармакології, яка набуває експериментальної бази і розвивається разом із хімією та фізіологією. У цей період було отримано в чистому вигляді алкалоїди: морфін, стрихнін, хінін, кофеїн та ін. Тоді ж отримані деякі синтетичні хімічні речовини, зокрема ефір (1846) і хлороформ (1847), які почали застосовувати як засоби для наркозу. Засновниками експериментальної фармакології були французькі вчені Ф. Мажанді та його учень К. Беріар.
Перші роботи з експериментальної фармакології були виконані в Росії професором Петербурзької медико-хірургічної академії О. Я. Нелюбіним (1785–1858). У 1847 p. P. Бухгейм (1820–1879) організував у Дерптському (тепер Тарту) університеті першу лабораторію експериментальної фармакології, де вивчали вплив лікарських засобів, особливо солей металів, на організм тварин. Згодом експериментальний метод дослідження був застосований в інших наукових і навчальних центрах. Викладач Казанського університету, згодом професор Московського університету О. А. Соколовський (1822–1891) у 1858 р. опублікував експериментальну працю «Про вплив різних засобів на нервову систему відносно теорії Дюбуа-Реймона — заспокоєння і збудження нервів».
Значний внесок у розвиток експериментальної фармакології в Росії зробили Є. В. Пелікан (1824–1884), І. М. Догель (1830–1916), В. К. Анреп (1852–1919).
У 1886–1890 pp. експериментальну лабораторію при терапевтичній клініці С. П. Боткіна очолював молодий учений-фізіолог І. П. Павлов (1849–1936), який виконав дослідження впливу препаратів адонісу, конвалії, строфанту, лобелії, чемериці, препаратів калію, літію, цезію, рубідію тощо на функцію серця та інших органів. Працюючи на посаді керівника кафедри фармакології Військово-медичної академії, а також у фізіологічних лабораторіях Інституту експериментальної медицини, І. П. Павлов своїми дослідженнями сприяв розвитку фармакології, якій він надавав дуже великого значення і про роль якої висловлювався так: «Фармакологія як медична доктрина... річ надзвичайно важлива. Міркуючи взагалі, абстрагуючись від деталей, слід визнати, що перший щодо універсальності лікувальний прийом — введення лікарських речовин у людський організм. Адже хоч який би був випадок, навіть акушерський, хірургічний, майже ніколи не обходиться без того, щоб разом із застосовуваними спеціальними заходами не було введено в організм лікарських засобів. Зрозуміло, що точне вивчення цього універсального інструменту лікаря має або повинно мати величезне значення».
Одним з основоположників фармакології був російський учений М. П. Кравков (1865–1924), який багато зробив для вивчення лікарських засобів, що впливають на нервову та серцево-судинну системи, ендокринні органи. У дослідницьку практику ним було впроваджено метод ізольованих органів. Учні М. П. Кравкова — М. П. Ніколаєв (1893–1949), М. І. Граменицький (1882–1942), Г. Л. Шкавера (1884–1953), С. В. Анічков (1892–1981), В. В. Закусов (1903–1986) — стали відомими вченими. Значний внесок у розвиток фармакології зробили О. О. Лихачев (1866–1942), який вивчав вплив лікарських засобів на теплообмін в організмі людини, М. В. Вершинін (1867–1951), який досліджував лікарські речовини рослинного походження і впровадив у медичну практику камфору, добуту з ялицевої олії, О. П. Орєхов (1881–1939) і В. І. Скворцов (1879–1959), які виділили з рослин і вивчили значну кількість алкалоїдів з виразною фармакологічною активністю.
У другій половині XIX ст. відбувався подальший розвиток фармакології як експериментальної науки. У цей час у розвинених країнах Європи набуло значних масштабів промислове виробництво лікарських засобів. Хіміки і фармакологи почали інтенсивно працювати в галузі синтезу нових препаратів. Це збагатило фармакологію новими класами лікарських речовин: снодійними, жарознижувальними, дезінфікуючими тощо. Спрямованому синтезу нових лікарських засобів сприяло розкриття хімічної структури алкалоїдів. Найбільш значних успіхів на той час досягла фармакологія в Німеччині. Слід відзначити великі заслуги німецького вченого О. Шмідеберга (1838–1921), який уперше поставив завдання вивчити дію на організм різних хімічних речовин незалежно від їхнього лікувального впливу, й підкреслив важливість вивчення особливостей взаємодії лікарських речовин і тканинних структур.
Осередками розвитку фармакології в Україні в XIX — на початку XX ст. були кафедри фармакології медичних факультетів університетів Харкова, Києва, Одеси, Львова.
Так, співробітники кафедри фармакології Харківського університету Г. Г. Корітарі (1805–1890), Є. С. Гордієнко (1812–1897), І. М. Станкевич (1832–1929), М. Л. Залеський (1827–1892), С. Я. Попов (1850–1914), Я. Я. Постоєв (1864–1929) вивчали властивості речовин рослинного і тваринного походження. Нині кафедра фармакології Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна вивчає особливості впливу лікарських засобів в умовах гіподинамії.
У XX ст. фармакологія досягла великих успіхів. Значного розвитку набула фармакотерапія, з’явився новий розділ — хіміотерапія. Початок хіміотерапії було покладено П. Ерліхом, який у 1909 р. запропонував сальварсан для лікування хворих на сифіліс. Медицина на той час збагатилася синтетичними протималярійними (плазмохін), протимікробними (сульфаніламіди), протитуберкульозними, протипротозойними засобами.
Нову еру в розвитку фармакології відкрили антибіотики. У 1928 р. А. Флемінг відкрив перший антибіотик — пеніцилін. Установлення хімічної будови антибіотиків дало можливість добувати їх синтетичним шляхом. У першій половині XX ст. у медичну практику впроваджено гормональні препарати гіпофіза, щитоподібної залози, статевих залоз, кори надниркових залоз.
З розвитком органічної хімії стало зростати число і різноманітність синтетичних органічних сполук. Серед них удалося виявити багато речовин, що мають високу фармакологічну активність. Учені почали вивчати дію різних лікарських речовин у зв’язку з їх структурою, що дозволило відтворювати структуру природних сполук шляхом синтезу.
У середині XIX ст. виробництво хімічних і фармацевтичних препаратів було поставлено на промислову основу. Створювалися галенові фабрики і заводи з виробництва медикаментів. Так, у 1826 році в Берліні був заснований завод Ріделя з випуску хініну, який в 1844 році виробляв уже 580 видів препаратів.
Під впливом наукових відкриттів у лікарському асортименті аптек відбулися значні зміни. З кожним роком зростало число алкалоїдів, ефірних масел і сильнодіючих засобів, що виготовляються промисловістю. Зміни торкнулися і складу ліків: рідко препарати, кількість інгредієнтів у яких було більше чотирьох.
Але, незважаючи на появу в аптеках готових лікарських засобів, багато ліків фармацевти продовжували виготовляти ex tempore (за потребою). Ще в XVII ст. чи не в кожному місті чи князівстві існували власні фармакопеї. Фармокопея — збірник державних стандартів і положень, якими керуються фармацевти при виготовленні, перевірці, зберіганні ліків, а також перелік лікарських речовин, які повинні бути в аптеці. Використання різних фармакопей мали свої незручності, оскільки найпоширеніші препарати готувалися різними способами і чинили різну дію. Тому у XIX столітті держави прагнули до уніфікації фармакопей. Вони стали видаватися і затверджуватися урядовими установами і мали силу обов’язкових постанов.
2. Сучасні синтетичні лікарські препарати
а) анальгізуючі й жарознижувальні
Кожному з вас, мабуть, знайомі такі ліки, як аспірин, анальгін, пірамідон (амідопірин). Ці сполуки відносяться до групи ненаркотичних анальгетиків: вони не чинять седативної та снодійної дії, не викликають ейфорії (як наркотики), до них не розвивається звикання.
За хімічною структурою їх можна розділити на похідні саліцилової кислоти (аспірин, саліцилат натрію й ін.) і піразолона (амідопірин, антипірин, анальгін, бутадіон).
Усі ці речовини характеризуються трьома типами дій: анальгізуючою (знеболюючою), протизапальною і жарознижувальною. Механізм знеболювання пояснюється блокуванням, на «шляху проведення» больових імпульсів на рівні закінчень чуттєвих нервів. Вважають, що саліцилати гальмують синтез речовин (простагландинів), що беруть участь у генерації больових імпульсів.
Механізм протизапальної дії анальгетиків пов’язують з їх антагонізмом до так званих «речовин запалення».
В основі жарознижувальної властивості цих сполук лежать процеси інгібіювання (уповільнення) дії сполук (простагландини групи Е), що чинять пірогенний вплив на центр теплорегуляції гіпоталамуса. Зниження температури тіла є результатом тепловіддачі внаслідок розширення кровоносних судин шкіри і потовиділення.
Аспірин (ацетилсаліцилова кислота) — один із найбільш сильних інгібіторів синтезу простагландинів. Він рідше, ніж інші саліцилати, має побічні ефекти на організм людини, однак тривале (особливо без контролю лікаря) використання аспірину може призвести до серйозних захворювань шлунково-кишкового тракту (виразки і кровотечі шлунка тощо). Для зменшення негативного впливу ліків, що ушкоджують слизову оболонку шлунка їх варто приймати після їжі, запиваючи великою кількістю молока. Уживання великих доз аспірину та інших саліцилатів протягом тривалого часу може викликати алергійні реакції, прискорити процеси розпаду білків і жирів, викликати ослаблення слуху (дзенькіт у вухах). Тому не слід захоплюватися жарознижувальною властивістю аспірину. Необхідно пам’ятати, що лихоманка — це захисна реакція організму на підвищення температури, і її усунення (особливо при невисоких температурах) шкідлива для організму. Усе це слід ураховувати при прийомі таблеток, що містять ацетилсаліцилову кислоту (аскофен, цитрамон та ін.).
Анальгін і амідопірин (пірамідон) широко використовуються при різних больових відчуттях (головний біль, радикуліти, міозити, невралгія, грип, лихоманка, ревматизм). У цих препаратів більш виражений знеболюючий ефект, натомість протизапальна дія невелика. Тривале застосування цих ліків може викликати пригнічення процесів кровотворення.
Цікавий факт
Історія препарату аспірин — одна із найтриваліших і найуспішніших у фармакології. Ще 2500–3500 років тому, у Давньому Єгипті й Римі, були відомі цілющі властивості вербової кори, природного джерела саліцилатів, як жарознижуючого й болезаспокійливого засобу. На папірусах, що датуються II тис. до н. е., знайдених німецьким єгиптологом Георгом Еберсом, серед інших 877 медичних рецептів описані рекомендації з використання листів мирта (які також містять саліцилову кислоту) при ревматичному болю й радикуліті. Майже 1000 років потому батько медицини Гіппократ у своїх настановах рекомендував використовувати вербову кору як відвар при лихоманці й родових муках.
б) дезінфектори
Антисептичні та дезінфікуючі засоби мають значну протимікробну активність. Вони повинні мати широкий спектр протимікробної дії, бути активними за наявності рідин організму та продуктів тканинного розпаду, швидко діяти в кислому та лужному середовищах, добре розчинятись і мати достатню поверхневу активність, бути хімічно стійкими; не повинні викликати корозії медичних інструментів, викликати місцеву подразнювальну дію, сенсибілізацію, порушувати процес загоєння ран. Ці засоби не повинні також абсорбуватись у кров у значній кількості, у разі абсорбування — не викликати тяжких побічних реакцій. Обов’язкова умова — бути нешкідливими для макроорганізму.
Активність дії визначають за феноловим коефіцієнтом — співвідношенням концентрації фенолу, що викликає бактерицидну дію, до концентрації розчину іншої речовини, в якій вона викликає такий самий ефект.
Для оцінки антисептичної речовини має значення також загальна токсичність для живого організму. Для медичної практики більшу цінність мають речовини з найменшою токсичністю.
За хімічною будовою антисептичні та дезінфікуючі речовини поділяють:
1) на неорганічні сполуки (галогени і галогеновмісні сполуки, оксиди, кислоти, луги, сполуки важких металів);
2) Органічні сполуки:
• ароматичного ряду (група фенолу, дьоготь березовий, похідні нітрофурану, оксихіноліну, барвники);
• аліфатичного ряду (альдегіди, спирти, детергенти (поверхнево активні речовини));
• антибіотики для зовнішнього застосування (мікроцид, новоіманін, граміцидин, фузафунгін, геліоміцин) фітонциди, ефірні олії.
в) антибіотики й сульфаніламідні препарати
Кожен із нас хоч раз у житті хворів на такі інфекційні захворювання, як грип та ангіна. Попередити ці та інші інфекційні хвороби можна за допомогою антисептиків і дезінфікуючих засобів, знищивши мікроби ще до потрапляння в організм. У боротьбі з хвороботворними мікроорганізмами організму допомагають хіміотерапевтичні засоби, що мають антибактеріальну, противірусну, протигрибкову та іншу дію.
До антибактеріальних хіміотерапевтичних засобів у першу чергу належать сульфаніламідні препарати й антибіотики.
Антибіотики — це хіміотерапевтичні засоби мікробного, рослинного або тваринного походження, їх напівсинтетичні й синтетичні аналоги та похідні, які вибірково пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, вірусів, найпростіших, грибів, а також затримують ріст пухлин. Як правило, антибіотики виділяють із живих бактерій або грибів. Існує також велика кількість синтетичних антибіотиків, що відрізняються модифікаціями функціональних хімічних груп природних антибіотиків. В основі одержання антибіотиків лежить антагонізм між мікроорганізмами — антибіоз (від грец. anti — проти, bios — життя).
Характерні властивості антибіотиків:
— висока біологічна активність відносно чутливих до них мікроорганізмів;
— висока вибіркова протимікробна дія.
Сульфаніламіди — перші антибактеріальні засоби, використані в боротьбі з такими хворобами, як ангіна, пневмонія, дифтерія, різні шлунково-кишкові захворювання (дизентерія тощо). Вони також ефективні в боротьбі з пневмококами, менінгококами, гонококами.
Сульфаніламідні препарати — це синтетичні хіміотерапевтичні засоби, похідні сульфанілової кислоти, які здатні значною мірою пригнічувати розвиток грампозитивних і грамнегативних бактерій, хламідій, деяких найпростіших і патогенних грибів.
Антибактеріальна активність сульфаніламідних препаратів значно слабша порівняно з антибіотиками. Зважаючи на це, а також ураховуючи зростання кількості стійких штамів, останнім часом сульфаніламідні препарати застосовують рідше. Ці препарати можна призначати разом з антибіотиками.
г) заспокійливі й снотворні препарати
Снотворні препарати
За механізмом впливу на центральну нервову систему відносять до наркотичних речовин. Невеликі дози снотворних засобів діють заспокійливо, середні — викликають сон, великі — наркотичну дію. Існують препарати тривалої (барбітал, фенобарбітал), середньої (нітразепам, барбаміл) і короткої дії (ноксирон, гексабарбітал).
Механізм сну під впливом снотворних засобів відрізняється від природного, який характеризується чергуванням періодів «повільного» і «швидкого» (до 25 % загальної тривалості) сну. Більшість снотворних скорочує тривалість швидкого сну.
Значна кількість снотворних відноситься до похідних барбітурової кислоти (сама кислота снотворної дії не чинить). Навіть невеликі дози барбітуратів сповільнюють звичайні швидкості рухових і психічних реакцій людини на зовнішні подразники.
Про це слід пам’ятати водіям, тим більше що деякі барбітурати (фенобарбітал і барбітал) чинять тривалу дію (до 3–5 днів). Для барбітуратів характерний ефект звикання, що розвивається вже через два тижні регулярно прийому. Інша особливість барбітуратів полягає в тому, що вони активують дію низки ферментів (у мікросомах печінки), дезактивують лікарські сполуки. Тому дія ліків при одночасному прийомі з барбітуратами може бути ослаблено. Барбітурати дещо знижують температуру тіла.
Заспокійливих засобів сьогодні існує безліч. Це й традиційні рослинні засоби (седативні або заспокійливі ліки), і нові хімічні препарати, що чинять на організм сильний вплив (транквілізатори або анксіолітики).
До седативних лікарських засобів належать солі брому (броміди — натрій і калій бромід), препарати, виготовлені на основі валеріани й пустирнику.
Основний ефект транквілізаторів (від лат. — робити спокійним) — це усунення страху, тривоги, занепокоєння, внутрішнього напруження.
Лікування транквілізаторами визначається тільки лікарем і проходить під його контролем, оскільки необґрунтоване й безконтрольне застосування транквілізаторів може викликати низку побічних явищ, психічну й фізичну залежність від препарату (токсикоманію) та інші небажані ефекти.
3. Правила застосування лікарських препаратів
У повсякденному житті трапляється чимало різних ситуацій, які вимагають використання лікарських засобів ще до звернення по допомогу до фахівців. У кожній оселі є свій набір ліків для повсякчасного користування.
Знайдіть для аптечки сухе і прохолодне місце, таке, щоб до неї легко і швидко можна було дістатися, але обов’язково недоступне для маленьких дітей. Вона не повинна розташовуватись поруч із засобами побутової хімії, харчовими продуктами та кухонним посудом.
Ліки, які вживають всередину, краще зберігати окремо від зовнішніх препаратів. Таблетки не рекомендується зберігати навіть з лікарськими травами.
Правила зберігання ліків
У кожній сім’ї, як правило, зберігається та чи інша кількість ліків. На всіх упаковках вказаний термін придатності — він проштампований на коробочках, флакончиках, видавлений на блістерах. Якщо етикетка відсутня, або термін придатності закінчився, то такі ліки обов’язково викиньте. Старі ліки у кращому разі не допоможуть, у гіршому — спричинять отруєння.
• Якщо ви вийняли ліки з упаковки і не прийняли їх, то ні в якому разі не зберігайте їх окремо від упаковки. Це дуже небезпечно, бо потім можна помилково прийняти не те, що вам потрібно, і завдати непоправної шкоди.
• Особливу увагу звертайте на правила зберігання ліків. Деякі ліки, як, наприклад, свічки, інсулін, повинні зберігатися в холодильнику, решта — у темному місці. Від неправильного зберігання втрачається лікувальний ефект препаратів навіть при зовні нормальному вигляді.
• Ті препарати, які слід зберігати в холодильнику, помістіть у коробку на кшталт автомобільної аптечки. Її потрібно щільно закрити та помітити червоним хрестом, або написом чи наклейкою.
• Зазвичай ліки зберігають при кімнатній температурі, тобто при 20 °С, якщо на упаковці не вказаний інший температурний режим. Напис «у прохолодному місці» відповідає 12–15 °С.
• Більшість ліків, що виготовляються в аптеці (краплі для очей, від нежитю, мікстури від кашлю), розраховані на використання упродовж 2–10 днів, і для тривалого зберігання непридатні.
• Будь-які зміни кольору або консистенції ліків є сигналом, що вживати їх не можна.
• Як правило, з лікарським препаратами не сумісний алкоголь.
• Щоб не помилитися зі способом вживання ліків, при отриманні рецепта уточніть його у лікаря. Якщо ви купуєте новий препарат в аптеці, запитайте провізора чи фармацевта про особливості його застосування і обов’язково уважно вивчіть анотацію, яка є в кожній упаковці.
• Особливо ж небезпечні будь-які ліки для малих дітей. Малюки можуть проковтнути їх у великих дозах і зазнати важких, а часом і смертельних, отруєнь. Не приймайте ліки у присутності дітей, адже вони наслідуватимуть ваші дії. Не залишайте ліки у доступному для дітей місці. Усі ліки зберігайте в недоступних для малих дітей місцях!
• Якщо термін придатності вичерпався і вам потрібно викинути ліки, викидайте тільки порожні упаковки і флакони, а їх вміст знищуйте. Таблетки і порошки розчиніть у воді та вилийте в каналізацію. Мікстури, настоянки, примочки та інші рідини обов’язково вилийте в унітаз. Ампули розбийте, а препарат відправте за тією ж адресою.
Час прийому ліків
Велике значення має час прийому ліків. Деякі природні та синтетичні лікарські препарати, прийняті після їди, можуть або зовсім втратити свої властивості, або значною мірою їх втратити за рахунок прямої взаємодії зі складовими частинами їжі. Іноді ж навпаки — лікарський ефект може підвищитися.
При прийомі натщесерце ліки потрапляють у кишечник через 10–15 хвилин і там повністю або майже повністю всмоктуються в кров. Тому лікарські засоби, які застосовуються при ішемічній хворобі серця (ІХС), краще приймати саме до їди, оскільки саме таким чином забезпечується швидка їх дія. Препарати кальцію, вжиті після їди, з’єднуються із щавлевою, оцтовою та лимонною кислотами ще в шлунку, а в кишечнику — із жирними кислотами та втрачають свої лікувальні властивості. До їди вживають також кислотонестійкі антибіотики — еритроміцин, олеандоміцин тощо.
За 10–15 хвилин до їди приймають жовчогінні засоби, щоб вони потрапили до дванадцятипалої кишки та простимулювали виділення жовчі до моменту надходження їжі в кишечник.
Під час їди вживають вітамін А, ліпоєву кислоту, препарати для лікування гіпертонічної хвороби, щоб забезпечити їх тривалу дію. Так само вживають ліки, що добре розчиняються в жирах — верошпірон, фурадонін, фуразолідон, антикоагулянти, а також шлунковий сік, соляну кислоту з пепсином, ацидинпепсин, панзинорм-форте, оразу.
Після їди вживають препарати із вмістом нікотинової кислоти, які розширюють судини головного мозку і застосовуються при паркінсонізмі. Якщо ж на упаковці або в інструкції не вказано час прийому ліків, краще вживати їх через 3–4 години після їди або за 0,5–1 годину до їди.
Рекомендації щодо прийому ліків
Слід суворо дотримуватись рекомендацій лікаря щодо прийому ліків.
Як правило, ліки запивають водою і лише при певних показаннях — для попередження подразнення слизової оболонки шлунка — мінеральними водами або ж молоком.
Приймати лікарські препарати потрібно сидячи або стоячи, ні в якому разі не в горизонтальному положенні, оскільки ліки можуть «прилипати» до стравоходу і там уже через 10 хвилин руйнуватись. Якщо ви приймаєте декілька препаратів, то краще робити інтервал між їх прийомами в 10–15 хвилин і запивати ліки теплою водою.
Прискорювати дію препаратів за допомогою розжовування замість того, щоб проковтнути їх та запити водою, дуже шкідливо. Уживаючи ж таким чином знеболювальні засоби, то можна спровокувати задишку, прискорення серцебиття, різкі зміни артеріального тиску, нудоту, запаморочення. До того ж порошок подразнює слизову оболонку стравоходу та шлунка, що може викликати загострення гастриту та виразкової хвороби.
Розжовувати таблетки можна лише в окремих випадках при наданні невідкладної допомоги при болю в серці та різкому підвищенні артеріального тиску.
Капсули необхідно ковтати цілими: їхня оболонка зроблена зі спеціального матеріалу, який захищає слизову оболонку шлунка від агресивної дії медикаментів, а в деяких випадках сприяє поступовому вивільненню діючих речовин, чим подовжує лікувальний ефект.
Інтервали між прийомами ліків теж мають велике значення. Так, наприклад, призначений три чи чотири рази на день антибіотик діятиме значно ефективніше, якщо його приймати через рівні проміжки часу, наприклад, о сьомій, чотирнадцятій та двадцять другій годині в першому випадку та о шостій, дванадцятій, вісімнадцятій та двадцять четвертій годині в другому. Призначення ліків тричі на день зовсім не означає, що їх прийом треба пов’язувати з прийомом їжі. Як правило, ідеться про дотримання рівних проміжків часу.
Існує ще таке поняття, як хронотерапія (у перекладі з грецьк. «хронос» — час), тобто прийом певної дози ліків у час, на який припадає пік вашої хвороби, або коли ліки будуть найефективнішими залежно від їх взаємодії з організмом.
Так при гіпертонічній хворобі ранкова доза може бути значно більша за вечірню і навпаки, залежно від перебігу захворювання у конкретної людини. Дуже ефективною є так звана превентивна хронотерапія. Протягом доби 6 разів вимірюється тиск. Препарат для зниження тиску призначається 1 раз на добу в індивідуальній дозі за 1,5–2 години до його максимального підвищення. За наявності другого, меншого піку підйому, приймають другу дозу препарату (1/4 першої дози) також за 1,5–2 години.
З метою максимального ослаблення алергічної реакції антиалергійні препарати рекомендується приймати о 19–20 годині. При виразковій хворобі у 70–75 % хворих ефективним буває одноразовий вечірній прийом блокаторів H–2 рецепторів. При бронхіальній астмі допомагає прийом увечері однієї дози сальбутамолу чи алупенту. Уведення серцевих глюкозидів увечері попереджує розвиток серцевої недостатності у хворих з вадами серця та недостатністю кровообігу. Прийом сечогінного засобу фуросеміду найбільш ефективний о 10-й ранку. А хворим з нейроциркуляторною дистонією на фоні гіпотонії на ранок призначають препарати, які стимулюють центральну нервову систему (кофеїн, женьшень, елеутерокок, лимонник, родіолу рожеву), а у другій половині дня — заспокійливі (валеріану, мелісу, кропиву собачу).
70–80 % глюкокортикоїдних гормонів призначають на 8-му годину ранку, а решту дози на 14–15 годину.
Проносні засоби, які діють швидко (рицинова олія, карловарська та моршинська сіль, свічки з гліцерином тощо), призначають уранці або вдень, щоб не порушувати нічного сну, а ті, що діють повільно (ревінь, крушина, олександрійський лист тощо), можна давати і на ніч, оскільки подіяти вони можуть лише наступного дня.
Споживання ліків в Україні, за даними Всесвітньої організації охорони здоров’я, у 6 разів менше за оптимальне, рекомендоване цією ж установою. Зрозуміло, що це наслідки теперішньої економічної ситуації. У пересічного українця часто немає можливості придбати найнеобхідніші ліки. До речі, не завжди дорогі імпортні ліки найкращі. Існує чимало вітчизняних препаратів, які за якістю не поступаються імпортним, а за ціною значно дешевші.
Правила застосування трав
Лікування травами — найдавніший спосіб лікування багатьох хвороб. Та вживати їх можна тільки після консультації з лікарем.
Дуже добре мати у домашній аптеці: листя та бруньки берези, траву й квіти звіробою, листя та корінь кропиви, траву полину, материнки, подорожника, багна, квіти календули, липи, бузини чорної, квіти і плоди глоду, суниці, брусниці, чорниці, плоди шипшини, корінь аїру, лопуха, солодцю, оману, валеріани, перстачу прямостоячого тощо.
Зберігати трави необхідно окремо від побутової хімії та інших ліків у сухому прохолодному місці в пакетах із щільного паперу і не більше двох років.
Іноді настої лікарських трав подразнюють слизову оболонку шлунково-кишкового тракту, викликають печію, нудоту, відчуття важкості під грудьми. У таких випадках, крім додавання меду, киселю тощо та вживання настоїв у теплому вигляді, слід протягом перших 7–10 днів приймати їх не до їди, а через 30–40 хвилин після їди. Потім переходять на звичайний режим прийому (до їди).
Лікарські настої та відвари можуть мати різні, іноді доволі гіркі смаки; запах у більшості рослин приємний. Незалежно від смаку настою хворі зазвичай із задоволенням приймають відвари та настої із лікарських трав. Якщо ж вам неприємно пити гірку рідину, не додавайте до суміші рослини, які містять гіркоту (верба, кульбаба, полин, паслін, кропива собача, деревій, чебрець, череда, цмин, хміль тощо). Смак настоїв покращує м’ята, тому її можна додавати в рівних пропорціях практично до всіх сумішей.
Слід пам’ятати, що вплив деяких рослин настільки сильний, що неправильне або надмірне їх використання може призвести до неприємних наслідків. Також не варто вживати одні й ті самі трави протягом тривалого часу — це може спричинити звикання.
Приймаючи сік алое, пам’ятайте про небезпеку захворіти на виразку шлунка. А у вагітних сік алое може спричинити передчасні пологи.
Свіжий сік буряка зумовлює спазм судин. Тому перед тим, як пити, дайте йому відстоятися протягом кількох годин.
Надмірне вживання цибулі може спричинити серцевий біль та підвищення кислотності шлунка.
Надзвичайно корисні ягоди шипшини, але й вони мають побічну дію — руйнують емаль зубів. Тому щоразу після того, як ви випили сік, відвар або настоянку шипшини, прополощіть рот водою.
Курс лікування травами при більшості хронічних захворювань триває від 25–35 днів до 2 місяців. Курс лікування травами можна повторити після 10–15-денної перерви, але зазвичай не більше 2 курсів після основного лікування захворювання. Краще, щоб уникнути зниження ефективності або попередити звикання, при повторних курсах слід міняти склад зборів на аналогічні за дією.
Ліки і підробки
Останнім часом небувалих масштабів набула реклама лікарських препаратів по радіо, телевізору, в газетах і журналах. Вона стає дедалі агресивнішою, не завжди об’єктивною та повноцінною. Слід пам’ятати, що, як правило, рекламодавці завжди перебільшують ефективність своїх ліків, не завжди вказують на всі побічні дії. Тому перш ніж приймати ліки, зверніться за порадою до свого лікаря.
В інструкціях до ліків дається перелік їх побічних дій. Чим солідніша фірма, яка випускає лікарські препарати, тим більший набір побічних дій вказується в інструкції, тому що фірмою реєструється кожне, бодай єдине ускладнення, яке виникло внаслідок уживання того чи іншого препарату. Перед уживанням ліків необхідно проконсультуватися з лікарем.
На жаль, ми не застраховані від підробок у фармацевтичній галузі. Ось деякі рекомендації, що допоможуть розпізнати підробку.
1. Упаковка: фірмова коробочка гладенька, з рівними краями; підроблена — кострубата, нерівно складена, з погано продавленими краями.
2. На підроблених ліках часто нечітко позначена серія та дата виготовлення, вона читається не з того боку блістера (пластини з ліками), де розташовані таблетки.
3. Як правило, листівка-вкладиш у справжніх ліках розташована так, що ділиться блістером наполовину. У фальшивці інструкція всунута в одну половину коробочки.
4. Вкладиш підробки часто буває незрозумілою мовою, інструкція російською або українською мовою являє собою факсимільну копію.
5. Якщо ви завжди купували ліки за високою ціною і раптом зустрічаєте ці ж ліки, але в декілька разів дешевші, знайте — це підробка.
6. Купувати ліки намагайтесь в аптеках, а не на лотках.
7. Не рекомендується замовляти ліки поштою, через Інтернет або з доставкою додому.
Безсистемне лікування, прийом прострочених лікарських засобів, недотримання основних правил їх застосування може завдати непоправної шкоди організму. Особливо небезпечними можуть бути підробки лікарських препаратів, що зустрічаються на фармацевтичному ринку.
Терміни придатності деяких найпоширеніших ліків
Аспірин — 4 роки;
Анальгін — 5 років;
Валідол — 2 роки;
Валокордин — 5 років;
Настоянка валеріани — 5 років;
Димедрол — 5 років;
Діазолін — 3,5 року;
Парацетамол — 2–3 роки;
Вугілля активоване — 2 роки;
Йод — 3 роки.
Урок 13
Шкідливий вплив алкоголю, наркотичних речовин, тютюнопаління на організм людини.
Мета уроку: розкрити негативну фізіологічну дію етанола на організм людини; показати хімічні перетворення алкоголю в організмі, його вплив на різні органи й системи людини; підкреслити соціальні наслідки алкоголізму. показати негативний вплив на організм людини тютюну й наркотичних речовин; формувати в учнів негативне ставлення до тютюнокуріння й вживання будь-яких наркотичних речовин; ознайомити з наркотичними речовинами на основі маку й коноплі та синтетичними наркотичними речовинами, пояснити їхній згубний вплив на організм людини; дати уявлення про соціальні проблеми наркоманів.
Очікувані результати: учні повинні висловлювати судження про фізіологічну дію алкоголю на організм людини; учні повинні усвідомлювати тяжкі наслідки вживання алкоголю на органи та системи органів; соціальні наслідки алкоголізму. учні повинні аналізувати та пояснювати механізм впливу тютюнокуріння та наркотичних речовин на органи та системи органів людини; учні повинні наводити приклади незворотних наслідків наркоманії; учні повинні оцінювати та називати переваги здорового способу життя.
Обладнання: таблиці з анатомії людини, підручники.
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
Письмове завдання
1. Скласти рекомендації для своїх однолітків щодо вибору харчових продуктів з оптимальним співвідношенням білків, жирів, вуглеводів і вітамінів.
2. Скласти рекомендації для своїх однолітків щодо застосування лікарських речовин.
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети й задач вивчення нового матеріалу.
Разом з учнями вчитель визначає найбільш важливі аспекти уроку.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Непомірне споживання алкогольних напоїв призводить до алкоголізму — фізичної й психологічної залежності людини від винного спирту (етанолу). За своїм хімічним механізмом алкоголізм являє собою окремий випадок наркотичної залежності. Наркоманія — це одна з найактуальніших проблем сьогодення. На початку XXI століття кількість людей, що вживають наркотики, сягнула найвищого рівня. Наркотики — це сильнодіючі препарати, збудливі отруйні речовини, які спричинюють у малих дозах ейфорію, у великих — наркотичний сон. Особливо небезпечний їхній вплив на центральну нервову систему. Відчуття щастя, що ненадовго з’являється після прийому наркотиків, штучне. І ціною миттєвої насолоди може стати людське життя
4. Актуалізація опорних знань
Запитання до класу
1. Напишіть формулу етанолу.
2. Згадайте фізичні властивості етанолу.
3. Які хімічні властивості виявляє етанол?
Запитання до класу
Як ви вважаєте, чому тютюнокуріння можна віднести до наркотичної залежності?
5. Етап засвоєння нових знань
На замітку
На цьому уроці можна заслухати повідомлення учнів про шкідливий вплив алкоголю, обговорити ці повідомлення з класом (теми відповідають плану викладення нового матеріалу) або провести урок-лекцію.
План пояснення нового матеріалу
1. Етанол як хімічний реагент в організмі людини.
2. Дія етанолу на органи й системи органів людини.
У ході доповідей або лекції вчителя учні складають у зошитах таблицю «Дія етанолу на організм людини»
Назва системи органів Вплив етанолу
3. Наркотична дія алкоголю.
4. Соціальні наслідки алкоголізму.
Звернути увагу учнів
Метанол є дуже небезпечним для людини. Лише 10–20 мл цієї речовини може спричинити сліпоту й смерть. Причиною тому — ще більш сильніша отрута — формальдегід CH2O, що утворюється в організмі при окисненні метанолу. За зовнішнім виглядом, смаком і запахом практично неможливо відрізнити метанол від етанолу.
Відповідно до класифікації наркотичних речовин алкоголь відносять до депресантів.
Наркотичні рчовин, тютюнопаління на організм людини.
На замітку
У ході доповідей та подальшого обговорення учні складають у зошитах опорний конспект, у який самостійно записують визначення й важливі тези, складають таблиці та схеми за потребою.
Найкращій конспект нового матеріалу одержує найвищу оцінку.
Теми доповідей учнів
1. Історія застосування наркотичних речовин людиною.
2. Застосування наркотиків у медицині.
3. Наркотичні речовини, що виготовляються із природної сировини (маку, коноплі), їхня дія на організм.
4. Тютюнокуріння як вид наркотичної залежності. Негативний вплив на організм людини тютюнокуріння.
5. Синтетичні наркотичні речовини, їхня дія на організм.
6. Соціальні проблеми наркоманів.
Демонстрація: адсорбція нікотину силікагелем.
Звернути увагу учнів
Після того як людина кидає палити, вже за місяць значно полегшується дихання, покращується сон, підвищується працездатність і зростає загальний тонус організму. За 3–6 місяців легені звільняються від шкідливих продуктів горіння тютюну (смол, тютюнового пилу і т. ін.). За рік на 50 % знижується ризик розвитку коронарної хвороби. За 5 років значно знижується ймовірність занедужати на рак легенів.
6. Узагальнення й закріплення знань
6.1. Фронтальна бесіда
1. Опишіть механізм впливу алкоголю на мозок і нервову систему.
2. У чому полягає небезпека впливу алкоголю на репродуктивну систему?
3. Чому алкоголь можна вважати наркотиком?
4. Чому вживання алкоголю у підлітковому віці є особливо небезпечним?
6.2. Творче завдання:
«Уявіть собі, що ваш знайомий у надлишку вживає алкоголь. Яку бесіду про шкоду алкоголізму ви провели б із ним?»
Творче завдання
Учням пропонується вигадати слоган, який би закликав не вживати наркотики. Всі запропоновані варіанти записуються на дошці.
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник _ _____________________________________________
Робочий зошит _ _________________________________________
Збірник завдань __________________________________________
7.2. Індивідуальне завдання.
Підготувати повідомлення про наркотичні речовини та їхній вплив на організм людини.
____________________________________________________________
1. Розробити (намалювати) плакат, зміст якого спрямований проти наркоманії.
2. Підготувати повідомлення за темами:
1. Мийні засоби.
2. Косметичні засоби.
3. Полімери в побуті.
4. Барвники.
5. Правила безпечного поводження з синтетичними мийними засобами.
____________________________________________________________
Матеріали до уроку
Етанол як хімічний реагент в організмі людини
Метанол й етанол
Етанол, після того як його проковтнули, всмоктується в кров. Невеликі кількості цього метаболіту утворяться й у самому організмі. Однак після вживання алкоголю його концентрація зростає в десятки разів — з 1–100 мг до кількох грамів на літр крові, що змушує організм активно боротися з ним як із будь-якою чужорідною речовиною.
Розщеплює етанол печінка. В її клітинах є ціла родина ферментів, що окиснюють спирти до відповідних альдегідів або кетонів — алкогольдегідрогенази (АДГ). У людській печінці знайдено близько шістнадцяти різновидів АДГ. Ту ж функцію виконують і деякі інші ферменти, але, очевидно, саме АДГ відіграють головну роль у процесі розщеплення етилену. Ацетальдегід розщеплює інша група ферментів — альдегіддегідрогенази (АЛДГ), які, у свою чергу, окиснюють його до оцтової кислоти (точніше, до ацетату, адже в живій клітині більшість аніонів перебувають у формі солей).
Алкогольний абстинентний синдром
Цікаво, що цей синдром (ААС, у закордонній літературі «AWS», від англійського alcohol withdrawal syndrome) був детально описаний лише в середині XX століття. До симптомів АСС належать: нудота й блювота, озноб, підвищене потовиділення, тривога й непевність, дратівливість, проблеми з концентрацією уваги, підвищений тиск (іноді аж до інсульту), головний біль, прискорений пульс, безсоння, потяг до алкоголю, загострена шкірна чутливість, хворобливе сприйняття світла й звуку тощо.
2. Дія етанолу на органи й системи органів людини
Алкогольна інтоксикація
Будь-яка доза алкоголю, навіть така, що не викликає сп’яніння (починаючи з концентрації 1–10 мкг на мл крові), завдає шкоди організму людини.
У дії етанолу на організм виділяють дві фази: резорбції (всмоктування) та елімінації (виведення). Час від прийому спиртних напоїв до моменту досягнення максимальної концентрації в крові складає період резорбції. Швидкість усмоктування етанолу в період резорбції неоднакова. Так, поки етанол знаходиться в шлунку, резорбція досить повільна, потім, по мірі його надходження в тонкий кишечник, швидкість усмоктування зростає, а наприкінці фази резорбції всмоктування знову сповільнюється. У фазі резорбції насичення етанолом органів і тканин відбувається швидше, ніж його окиснення і виведення, саме тому спостерігається підвищення його концентрації в крові. Тривалість періоду виведення у багато разів більша, ніж періоду резорбції. В середньому алкоголь утримується в організмі декілька днів.
У період виділення органи і тканини віддають алкоголь відповідно ступеню їх насичення кров’ю. Вміст алкоголю в мозковій тканині вищий, ніж у крові, а виділення його з речовини мозку й із спинномозкової рідини істотно відстає від інших органів, тканин і крові.
Серцево-судинна система
Як тільки алкоголь потрапляє у кров, він швидко розповсюджується в усьому водному середовищі організму, в усіх органах і системах. Особливо швидко там, де багато кровоносних судин. Потім, коли більша частина алкоголю потрапила в організм, починається активний процес його виведення. Від 2 до 10 % виводиться в незмінному вигляді. Решта окиснюється всередині організму — на 90–98 % у печінці, на 2–10 % в інших тканинах і органах. У міру окиснення концентрація алкоголю в організмі зменшується. При цьому деякі органи і системи можуть «утримувати» молекули алкоголю довше, ніж кров — наприклад, мозок, статева система. Чим довше він там знаходиться, тим згубніші наслідки.
Через деякий час після того, як алкоголь через шлунок і кишечник потрапляє в кров, починається руйнування еритроцитів. Відбувається так званий гемоліз: розпад еритроцитів внаслідок розриву їх мембран, після чого еритроцити вже не можуть виконувати свою функцію.
Споживання алкоголю спричинює захворювання серцево-судинної системи (збільшується частота серцевих скорочень, виникають аритмії, підвищується тиск), порушення роботи шлунка, печінки, неврози, розлади статевої системи.
Алкоголь ушкоджує також механізми регуляції рівня глюкози (цукру) в крові, унаслідок чого можливе як підвищення, так і зниження цього рівня. Особливо небезпечне останнє (гіпоглікемія), що може заподіяти організму серйозної шкоди, оскільки брак поживних речовин виснажує запас цукру, а продукти розпаду алкоголю перешкоджають формуванню глюкози з інших хімічних структур, амінокислот.
Мозок і нервова система
Оскільки етанол добре розчинний у воді, його надходження в органи і тканини тим вище, чим краще вони забезпечуються кров’ю. Зокрема, унаслідок гарного кровопостачання мозку насичення етанолом мозкової тканини проходить швидше, і концентрація в ній виявляється вищою, ніж в інших органах. Гематоенцефалічний бар’єр — фізіологічний механізм, який захищає мозок від проникнення чужорідних речовин, уведених у кров, — легко пропускає етанол. Імовірно, з цим і пов’язана висока токсичність алкоголю для мозкової тканини.
Якщо концентрацію алкоголю в крові прийняти за одиницю, то в печінці вона буде 1,45, в спинномозковій рідині — 1,50, а в головному мозку — 1,75. Саме там ця отрута має властивість накопичуватися.
Розподіл етанолу в головному мозку носить нерівномірний характер. Радіографічним методом було встановлено, що концентрація етанолу в сірій речовині головного мозку (84 % води) була вище, ніж в білій речовині (74 % води). Проте, швидше за все, резорбція етанолу мозковою тканиною пов’язана не тільки із вмістом води, але і з рівнем кровопостачання її різних відділів.
Токсична дія алкоголю на головний мозок сприймається людиною як нібито нешкідливий стан сп’яніння. І це призводить до оніміння, а потім і відмирання ділянок головного мозку. При цьому клітини кори головного мозку уражені значно більше, ніж клітини підкіркових частин, тобто алкоголь діє сильніше на клітини вищих центрів, ніж нижчих. У головному мозку відбувається сильне переповнення кров’ю, нерідко з розривом судин у мозкових оболонках і на поверхні мозкових звивин.
У випадках несмертельного гострого алкогольного отруєння в головному мозку і нервових клітинах його кори відбуваються ті ж самі процеси. Сприйняття людини, що випила, ускладнюється і сповільнюється, порушуються увага та пам’ять. Унаслідок цих змін починаються глибокі зміни її характеру, психіки.
Крім поступового руйнування окремих сторін розумової і психічної діяльності мозку, алкоголь призводить до глибоких порушень нормальної функції мозку. Особистість змінюється, починаються процеси її деградації.
При прийомі ще більших доз відбувається важке порушення функцій всієї центральної нервової системи із залученням до цих процесів спинного і довгастого мозку. Розвивається глибокий наркоз і коматозний стан.
Не слід забувати, що алкоголь володіє наркотичними властивостями: до нього дуже швидко звикають, і виникає потреба в повторних самоотруєннях.
Алкоголь сповільнює й ускладнює розумові процеси, рухові ж акти на перших порах прискорює, а потім сповільнює. При цьому передусім страждають більш складні психічні процеси і довше зберігаються прості розумові функції, особливо рухові.
Параліч психічних центрів передусім позначається на тих процесах, які ми називаємо судженням та критикою. З ослабленням їх починають переважати почуття, що не стримуються критикою.
Численні досліди на тваринах, проведені Іваном Петровичем Павловим, показали, що після вживання відносно невеликих доз алкоголю у собаки гаснуть вироблені умовні рефлекси і відновлюються лише через 6 днів. Досліди пізніших років підтверджують негативну дію алкоголю на нервову систему. Друкарка, яка перед початком роботи випила 25 грамів горілки, робила помилок на 15–20 % більше, ніж коли алкоголь не вживала. Водії автомобілів пропускали заборонні знаки, стрілець не міг точно влучити у мішень.
У численних дослідах з’ясувалося, що у всіх без виключення випадках під впливом алкоголю прості розумові процеси порушуються і сповільнюються не так сильно, як складніші (асоціації). Найнижчі форми асоціацій, а саме — асоціації рухові або механічно завчені найлегше виникають у думці, часто без щонайменшого стосунку до справи і, з’явившись, наполегливо тримаються, проявляючись знову і знову, але абсолютно недоречно. Такі наполегливі асоціації нагадують собою явище чисто патологічне, що помічається при неврастенії та важких психозах.
Що стосується рухових актів, то вони прискорюються, але це прискорення залежить від розслаблення гальмівних імпульсів, і в них уже відразу помічається неточність роботи, а саме — явища передчасної реакції.
У дослідах академіка І. П. Павлова встановлено, що після прийому малих доз алкоголю рефлекси зникають і відновлюються лише через 8–12 днів. Але рефлекси — це нижчі форми мозкової діяльності. Алкоголь же діє переважно на її вищі форми. Дослідами, поставленими на освічених людях, доведено, що після прийому так званих «помірних» доз, тобто 25–40 г алкоголю, вищі функції мозку відновлюються тільки через 12–20 днів.
При повторному прийомі алкоголю ураження вищих центрів мозкової діяльності продовжується ще від 8 до 20 днів.
Отже, якщо вживання алкоголю частіше, ніж один раз на два тижні, призводить до того, що мозок не встигає звільнитися від впливу наркотичної отрути і весь час знаходиться в «напіввідключеному» стані. Якщо ж приймати алкоголь тривалий час, то робота вищих центрів не відновлюється.
Шлунок, підшлункова залоза
При потраплянні алкоголю в організм передусім страждають стравохід та шлунок.
Алкоголь пригнічує виділення травних ферментів підшлункової залози, що перешкоджає розщепленню поживних речовин на молекули, придатні для живлення клітин організму. Ушкоджуючи клітини внутрішньої поверхні шлунка і підшлункової залози, алкоголь (особливо при вживанні міцних алкогольних напоїв) пригнічує процес всмоктування поживних речовин, а перенесення деяких з них у кров робить взагалі неможливим. Наприклад, унаслідок недостатності в організмі солі фолієвої кислоти змінюються клітини, що вистилають тонкий кишечник, які забезпечують усмоктування у кров глюкози, натрію, а також самої солі фолієвої кислоти та інших поживних речовин.
При регулярному прийомі навіть невеликих доз алкоголю залози, що розташовані в стінці шлунка і виробляють шлунковий сік, під впливом алкогольного подразнення спочатку виділяють багато слизу, а потім атрофуються. Травлення в шлунку стає неповноцінним, їжа застоюється або, не перетравлена, надходить до кишечника. Виникає гастрит, який може перетворитися на рак шлунка.
Печінка
У печінці відбувається окиснення 90–98 % етанолу до ацетальдегіду — дуже небезпечної і токсичної речовини. Потім ацетальдегід окислюється до оцтової кислоти, яка далі розщеплюється до води і вуглекислого газу. В інших органах і системах також можливе «перетравлення» алкоголю, але в значно менших кількостях, ніж у печінці.
Проходячи через печінковий бар’єр, продукти розпаду етилену негативно впливають на клітини печінки, які під їх впливом руйнуються та гинуть. На їх місці утворюється сполучна тканина, або просто рубець, що не виконує печінкової функції. Зменшується здатність печінки зберігати вітамін А, спостерігаються порушення обміну речовин.
Печінка поступово зменшується в розмірах, тобто зморщується, судини печінки здавлюються, кров у них застоюється, тиск підвищується в 3–4 рази, що може викликати розрив судин і спричинити кровотечу, від якої людина може загинути. Ці зміни називаються цирозом печінки. Алкогольний цироз печінки — одне з найбільш важких захворювань людини. Цироз печінки як наслідок споживання алкоголю є однією з основних причин смертності населення.
За кількістю хворих цирозом визначають рівень алкоголізації в тій чи іншій країні.
Алкоголізм і потомство
Одне з найтяжчих, небезпечних і трагічних наслідків пияцтва й алкоголізму — їхній вплив на потомство. Фізичне недорозвинення, різного роду каліцтва, розлади діяльності внутрішніх органів, затримки й порушення психічного розвитку, різні вроджені захворювання центральної нервової системи — це спадок, який діти одержують від своїх батьків — п’яниць і алкоголіків.
Установлено, що згубна дія етанолу на потомство здійснюється трьома основними шляхами. Це, по-перше, безпосередній вплив на статеві клітини («п’яне зачаття»), по-друге, ушкодження статевого апарата (сім’яники, яєчники) у результаті хронічного споживання алкоголю й, по-третє, пряма дія етилену на організм, що розвивається, при вживанні його під час вагітності й періоду лактації.
В осіб, які страждають алкоголізмом, у продуктах статевих залоз виявлено 80–96 % патологічно змінених сперматозоїдів. Кількість сперматозоїдів у сім’яній рідині знижується на 30–60 %, а їхня рухливість зменшується на 30–40 %.
Під вплив алкоголю порушується гормональна регуляція статевої функції. Так, у хронічних алкоголіків-чоловіків часто виявляються ознаки зниження рівня чоловічих статевих гормонів — андрогенів — і підвищення рівня жіночих статевих гормонів — естрогенов. При цьому ознакою зниження продукції чоловічих гормонів є імпотенція, атрофія яєчок, стерильність, а ознакою підвищення секреції жіночих статевих гормонів — жіночий тип оволосіння, збільшення розміру грудних залоз тощо. Ці порушення часто поєднуються з алкогольними ураженнями печінки.
Крім того, сьогодні є докази впливу алкоголю на апарат спадковості: у клітинах крові алкоголіків спостерігаються зміни хромосом. Вони виражаються у зменшенні числа хромосом, їхніх розривах, порушеннях форми. Клітин зі зміненими хромосомами в алкоголіків у багато разів більше, ніж у непитущих. Цілком імовірно, що під впливом алкоголю може змінюватися хромосомний апарат статевих клітин.
На думку дослідників, майже у всіх алкоголіків порушена травна функція (зі зниженням засвоєння білків, жирів і вітамінів). При цьому нерідко калорійність раціону забезпечується алкоголем при зниженому споживанні харчових речовин, у тому числі білків, настільки необхідних під час вагітності. До порушень обміну харчування у вагітних жінок, що споживають алкоголь, додаються зміни активності різних ферментів, особливо в печінці, а також порушення функції плаценти.
Надзвичайно шкідливий алкоголь безпосередньо на організм плода. З появою етанолу в навколишнім середовищі, ембріони починають різко відставати в розвитку: уповільнюється дифференціація мозкових міхурів, зменшується число первинних сегментів тіла, різко уповільнюється частота серцевих скорочень, ембріони відстають у рості, знижується загальний зміст ДНК і білків. Уже на ранньому етапі розвитку виявляється мікроцефалія, короткі деформування очних щілин, недорозвинення середньої частини обличчя й щелеп.
Таким чином, кожна людина, споживаючи алкоголь, завдає шкоди не тільки собі, але й нащадкам.
3. Наркотична дія алкоголю
Етилен щодо дії на організм людини і його центральну нервову систему близький до інших нейротоксичних, нейротропних речовин з наркотичним ефектом.
Алкоголь є переважно нейротоксичною отрутою, що діє в першу чергу на головний мозок й інші відділи нервової системи. Інтенсивність і масштаби дії залежать від міри сп’яніння людини.
Сучасними методами дослідження дії алкоголю встановлено, що розпадаючись в організмі на токсичні продукти обміну, він навіть у малих дозах викликає тяжкі зміни в нервових клітинах головного і спинного мозку, в серці та кровоносних судинах, печінці, ендокринних (у тому числі й статевих) залозах і в інших органах. Відбувається блокада, зміна нормальних біохімічних процесів, обміну речовин і функцій органів і тканин організму. Порушується природна стійкість до шкідливих зовнішніх впливів. Людина стає беззахисною перед інфекціями, інтоксикаціями, сильними фізичними і психічними подразниками, перестає справлятися із звичайним повсякденним навантаженням.
Спостереження показують, що ті люди, які вживають алкоголь, набагато частіше хворіють на простудні й інші інфекційні захворювання, у них менша середня тривалість життя і значно нижча його якість (особливо в зрілому і літньому віці).
Алкоголь має наркотичні властивості — до нього дуже швидко звикають, і виникає потреба в повторних самоотруєннях, чим частіше й у великих дозах уживаються спиртні напої. У міру подальшого споживання для отримання того ж наркотичного ефекту з кожним разом потрібна все більша доза.
У порівнянні з іншими наркотиками (героїн, кокаїн, марихуана та ін.) молекула етилену має доволі просту будову, але вона здатна так діяти на організм людини, що багато навіть дуже розумних і обдарованих людей легко потрапляють в наркотичну пастку.
Усі наркотики мають загальний механізм дії, відмінності полягають у нюансах.
Для того, щоб зрозуміти, як діють наркотичні речовини, треба знати будову нервової системи. Головний мозок складається з 14–16 мільярдів нервових клітин (нейронів), що взаємодіють між собою.
У здоровому мозку процеси збудження і гальмування збалансовані. Передача імпульсів здійснюється електрохімічним шляхом. Збуджений нейрон по довгому відростку, що називається аксоном, проводить електричний імпульс. Аксон закінчується синапсом, місцем, де електричний імпульс від одного нейрона передається іншому за допомогою хімічної реакції. Електричний сигнал, що надійшов, забезпечує виділення в синапсі хімічних речовин — нейромедіаторів, які збуджують інший нейрон.
Усі наркотичні речовини діють на рівні синапсів, стимулюючи виділення тих або інших нейромедіаторів, або пригнічуючи їх руйнування і зворотне захоплення. Наркотики з психостимулюючою дією підвищують концентрацію нейромедіаторів збудливої дії. Наприклад, кокаїн підвищує рівень моноамінів у синапсах блокуючи їх зворотне захоплення.
Алкоголь викликає дисбаланс між стимулюючими і гальмівними системами, передусім, підвищуючи активність нейромедіаторів гальмівного типу, таких як ГАМК (гамма-аміномасляна кислота) і глутамат. Тому алкоголь відносять до наркотиків-депресантів, психоактивних речовин, що пригнічують психіку. Серед інших наркотиків найбільша подібність з алкоголем щодо механізму дії мають барбітурати, що також є депресантами.
Гостре отруєння барбітуратами дає картину сп’яніння, схожу на алкогольне, з порушенням координації, незв’язною мовою, хиткою ходою. Синдроми спричинені вживанням барбітуратів такі ж, як і для алкоголю: озноб, занепокоєння, безсоння. Алкоголь і барбітурати посилюють дію один одного, тому їх поєднання є особливо небезпечним.
Хоча алкоголь і відноситься до наркотиків селективної дії, за наслідками вживання і силі залежності він є важким наркотиком. Не менш важким, ніж героїн. Показником тяжкості фізичної залежності від наркотика є вираженість синдрому відміни. Добре відомо, що фізична залежність різко загострюється і досягає свого максимуму, коли концентрація наркотику в крові знижується, і він повністю виводиться з організму.
Аналіз раптових і випадкових смертей показує, що алкоголь як причина нещасних випадків досі займає одне з провідних місць.
4. Соціальні наслідки алкоголізму
Алкоголь, потрапляючи в організм, чинить негативну дію на внутрішні органи, загострює хронічні захворювання (цукровий діабет, гіпертонічна хвороба, туберкульоз тощо). У результаті дії алкоголю на організм виникають виразкова хвороба шлунка і кишечника, гастрити і ентероколіти, хвороби серця і нирок, гіпертонія, цироз печінки, злоякісні пухлини, що неминуче призводить до передчасної смерті. Дуже небезпечним є вживання алкоголю у момент зачаття, вагітності та годування грудьми.
Численними науковими дослідженнями встановлено, що навіть одноразове вживання спиртних напоїв чинить згубну дію на статеву клітину, готову до запліднення. Зачаття в момент, коли один з батьків був п’яний, може призвести до народження дитини з різними фізичними вадами. Клінічні спостереження за дітьми жінок, що вживали алкоголь під час вагітності, показали тісний взаємозв’язок уживання спиртних напоїв з порушенням розвитку дитини (затримка внутрішньоутробного розвитку, зменшений розмір голівки, порушення органів зору, скелета, суглобів, системи кровообігу, статевих органів). У вагітних жінок, які вживають алкоголь, частіше бувають викидні й народжуються недоношені діти. Діти часто відстають у психічному розвитку, страждають на епілепсію, шизофренію, недоумство. Швейцарські учені, обстеживши понад 8000 дітей, хворих на ідіотію, виявили, що усі вони були зачаті під час свят, коли батьки вживали велику кількість алкоголю.
Небезпечним є і вживання алкоголю для жінок, що годують грудьми. Потрапляючи до немовляти з молоком матері, алкоголь чинить свою руйнівну дію на ще не сформований організм.
Алкоголь передусім уражає нервову систему. Впливаючи на найважливіші відділи кори великих півкуль, алкоголь порушує чіткість і точність розумових процесів. Алкоголь посилює процес збудження і послабляє процес гальмування. У результаті цього порушується орієнтація в просторі, втрачається розумовий контроль над своєю поведінкою. Легке сп’яніння характеризується збудженням, поліпшенням настрою, відчуттям благополуччя, радості, з’являються невеликі запаморочення. Людина стає балакучою, підвищується самовпевненість, слабшає самоконтроль. При збільшенні дози спиртного виникає середня міра сп’яніння, коли посилюється балакучість, схильність до хвастощів, образливі натяки оточуючим, порушується координація рухів. Потім настає важка міра сп’яніння. Вона характеризується бурхливою стадією збудження, мова стає незв’язною, рухи некоординованими, хода хиткою. Людина здійснює безглузді вчинки, часто агресивні. Збудження порівняно швидко змінюється загальмованістю, млявістю, слабкістю. Потім настає сон, подібний до наркозу. Такий стан може мати смертельний результат, оскільки це вже не просто сп’яніння, а отруєння алкоголем.
Дія алкоголю на психіку людини завдає шкоди не лише його здоров’ю. Вживання алкоголю стає соціально небезпечним, призводячи:
— до збільшення кількості дорожньо-транспортних пригод;
— порушення правопорядку (бійки, пограбування, насильство, вбивства);
— руйнування сім’ї, втрати друзів і близьких людей;
— народження неповноцінного потомства;
— самогубств;
— збільшення ризику виникнення венеричних хвороб, СНІДу, небажаної вагітності.
Дорожньо-транспортні пригоди
Одна з найбільш частих причин загибелі та інвалідизації населення. У водія, що вживав алкогольні напої, знижена увага і точність сприйняття навколишнього світу, уповільнені рухові реакції (150 г горілки збільшують час реакції в 2–2,5 раза, 200 г — в 2–4 рази, 280 г — в 3,5 раза, 330 г — в 6–9 разів). Водієві, який випив, здається, що він натиснув на гальма миттєво, а фактично на це пішли додаткові, часто фатальні долі секунди. Випиті 80 г горілки або 500 г пива діють добу, тому якщо водій випив увечері, то на ранок його не можна вважати тверезим. Дія алкоголю припиняється тільки після його повного виведення з організму.
Порушення правопорядку
За даними статистики, понад 80 % правопорушень здійснюються в стані алкогольного сп’яніння. Людина в нетверезому стані втрачає контроль над своєю поведінкою, почуття відповідальності. Згідно з Кримінальним кодексом особа, яка скоїла злочин у стані алкогольного сп’яніння, не звільняється від кримінальної відповідальності. Сам факт сп’яніння є обставиною, що обтяжує провину. У такому стані люди схильні здійснювати насильство над собою, і часто медикам не вдається зберегти їм життя.
Порушення взаємовідносин з людьми
Окрім загрози життю, вплив алкоголізму має і тяжкі моральні наслідки. Людина, яка зловживає алкоголем, руйнує життя й близьких людей. У сім’ях, де п’ють, завжди панує страх, напруга, дратівливість. Руйнується добробут, втрачаються друзі та знайомі. Люди, що колись любили один одного, стають ворогами.
До особливо тяжких наслідків призводить пияцтво обох батьків. Діти у таких сім’ях або самі звикають до алкоголю, або опиняються в дитячих будинках. Людина залишається на самоті, маючи на меті лише дістати алкоголь і поступово деградує як особистість.
Сім’ї можуть розпадатися, навіть якщо людина вживає алкоголь не так часто. Це пов’язано передусім із тим, що алкоголь посилює статевий потяг і люди легко вступають у випадкові статеві зв’язки.
Існує безліч причин, через які люди вживають алкоголь. Їх можна розподілити на три групи:
1) щоб впоратися із якою-небудь проблемою;
2) для задоволення;
3) через звички або звичаї.
Споживання алкоголю для того, щоб впоратися з емоціями, такими як тривога, пригніченість, нудьга, дратівливість, печаль, відчуття провини, самотність, іноді сприяє тому, що на деякий час людина забуває про їх існування. Але це не вирішує проблем, через які ці стани виникають. Крім того, у певних випадках алкоголь здатний посилити емоції, і тоді, у стані глибокої депресії, людина здатна до необдуманих вчинків. Існує й інша небезпека, якщо людині вдасться кілька разів впоратися з емоціями за допомогою алкоголю, то в подальшому вона не шукатиме інших шляхів, тим самим прирікаючи себе на виникнення залежності від алкоголю, тобто виникнення хвороби — алкоголізму.
Другу групу складають причини вживання алкоголю для задоволення: щоб відчути «кайф», як винагороду для себе, на святах, на дозвіллі, під час спілкування з іншими людьми, через приємний смак, під час їди. Ця група причин є найбільш складною для пояснення, оскільки деякі аспекти мають позитивне підґрунтя. Тут необхідно враховувати, що вживання алкоголю має бути помірним і контрольованим. Починати уживання алкоголю можна в дорослому віці, коли сформувалися усі органи і системи, коли є уміння контролювати себе і обставини, є розуміння того, що алкоголь шкідливий для здоров’я. У силу своїх генетичних особливостей не кожна людина може вживати алкоголь. Крім того, дози уживаного алкоголю мають бути індивідуальні. Уміти вживати алкоголь, не завдаючи шкоди своєму здоров’ю і здоров’ю оточуючим — це велике мистецтво, опанувати яке може тільки зріла людина.
Уживання великої кількості алкоголю через звичаї й традиції призводить до щорічного збільшення кількості осіб, залежних від алкоголю.
Споживання алкоголю в підлітковому віці особливо небезпечно. Алкоголізм у підлітків формується дуже швидко і відрізняється тим, що прогресує набагато швидше. Підліток дуже швидко звикає до алкоголю. Психічна залежність у підлітків виникає через 3–6 місяців, а фізична — через 1–1,5 року. На відміну від дорослих, похмільний синдром у підлітків представлений фізичними розладами: нудота, блювота, запаморочення. Згодом приєднуються і психічні розлади: страх, тривога, порушення сну. Підліток частково або повністю забуває події, що відбувалися в стані сп’яніння, знижується пам’ять щоденних подій.
Значно швидше настає деградація особи (у дорослого через 10–15 років, у підлітка через 3–4 роки). Ось чому у всьому світі регламентується продаж алкогольних напоїв особам, що не досягли певного віку, особливо для осіб жіночої статі.
Що ж робити, щоб уникнути таких страшних можливих наслідків?
1. Не починати пити алкогольні напої в дитячому та підлітковому віці.
2. Намагатися вирішувати проблеми своїх емоційних станів іншим шляхом: шукати причини проблем й усувати їх. Це досить складний процес і наодинці людина з ним може не впоратися. Треба звернутися по допомогу до друзів, батьків, дорослих, яким довіряєш.
3. Внутрішню напругу знімайте за допомогою занять спортом, фізкультурою, фізичною роботою, послухайте музику, сходіть у гості до друзів. Це дозволить розслабитися.
4. Перебуваючи в компанії, де усі п’ють, спробуйте відмовитися від алкоголю, пояснивши це поганим самопочуттям або терміновими справами. Якщо ж не вдалося відмовитися, не випивайте відразу всю дозу.
Отже алкоголізм — це хвороба, що характеризується частим, неконтрольованим прийомом алкоголю, наявністю «синдрому відміни», ураженням внутрішніх органів і порушеннями поведінки людини. Тим, у кого є проблеми із вживанням алкоголю, необхідно звернутися по допомогу до лікарів-наркологів, психологів, соціальних педагогів.
1. Історія застосування наркотичних речовин людиною
Паління одержало широке поширення починаючи з XVI століття. Якщо в XVI і XVII століттях найпоширенішим було паління трубки, у XVIII нюхали тютюн, у XIX жували тютюн і палили сигари, то з кінця XIX століття в палінні наступила ера сигарет.
Історія табакопаління сягає корінням у глибоку давнину. Археологи, що вивчають історію Ближнього й Середнього Сходу, вважають, що тютюн споживали ще в III тис. до н. е. Деякі дослідники стверджують, що першими на землі курцями були єгипетські фараони. В одній із гробниць, що належить до II тис. до н. е., знайдені глиняний кальян та інші курильні речі.
Скіфи й древні жителі Африки спалювали рослини і вдихали дим, що при цьому утворювався. Цікаво також, що на стародавніх китайських картинах зображені такі ж трубки, якими користуються для паління й сьогодні.
Багато дослідників батьківщиною тютюну вважають Центральну й Південну Америку, де дотепер у природних умовах існує близько 60 різновидів тютюну. Індіанці використовували тютюн не тільки для паління, й для лікування ран і в інших лікарських цілях у вигляді відварів і сиропу, а також у релігійних обрядах. Було встановлено, що індіанці племені майя палили величезні сигари, на виготовлення яких ішло до 20 днів, уживали тютюн і ацтеки.
У 1492 році Христофор Колумб на одному з відкритих ним Багамських островів виявив, що аборигени скручували в трубочку листя дикоростучих рослин, висушували його і палили. Відомо, що один із матросів Колумба, який почав палити, жорстоко постраждав — після повернення до Іспанії він був засуджений інквізицією за обвинуваченням у чаклунстві.
Описуючи свої враження про Новий Світ, Колумб, зокрема, відзначав: «Нас зустріло безліч майже голих людей, дуже дивних і сильних, які йшли зі своїх поселень із палаючими головешками в руках і травою, дим якої вони «пили». Декотрі мали одну велику сигару й на кожній зупинці запалювали її, потім кожний робив з неї три-чотири затягування, випускаючи дим через ніздрі».
Як указується у виданій у Росії у 1896 році Реальній енциклопедії для медичних наук, один із супутників X. Колумба Бартоломео Лас Казас у праці «Історія Індії» наводить такий опис паління: «...висушена трава, загорнена в сухий аркуш у вигляді петарди, запалюється з одного кінця, а через інший кінець втягують дим. Цей дим присипляє плоть і п’янить, знімаючи утому. Такі петарди тубільці називають тютюном».
Тут саме час сказати про те, звідки походить слово «тютюн». Вважається, що така назва походить від провінції Табаго, де росте ця рослина. Під час другої експедиції Колумба іспанський чернець Роман Пано привіз в Іспанію тютюнове насіння; спочатку тютюн культивували як декоративну рослину. Пано навіть написав книгу «Про вдачі й звичаї жителів Америки», у якій за назвою «ко-гоба» був описаний тютюн.
Поступово тютюн поширився в Європі.
Спочатку він застосовувався як лікувальний засіб. Паління, нюхання й жування тютюну сприймалося спочатку як варварський звичай, однак потім ця звичка одержала широке поширення.
Відома цікава історія про те, як французький посланник при Лісабонському дворі Жан Ніко, з ім’ям якого пов’язана ботанічна назва тютюну — Nicotiana Tabacum,— постачав королеву Франції Катерину Медичи сухим листям і насінням тютюну з лікувальною метою. Із цього часу французькі аристократи почали нюхати тютюн, листя якого, на думку Ніко, «виганяло й знищувало хвороби голови й мозку».
Надмірне споживання тютюну нерідко призводило до важких отруєнь, що спонукало владу й церкву почати боротьбу з палінням і переслідування курців. Так, в Англії курці тютюну суворо каралися, інколи з відрубуванням голови.
2. Застосування наркотиків у медицині
У всіх традиційних суспільствах, включаючи середньовічну Західну Європу, наркотики споживали головним чином як ліки або як стимулятор (наприклад, для воїнів перед боєм).
У XIX ст. в Європі й Америці був широко поширений лауданум — спиртова настоянка опіуму, що служила заспокійливим і знеболюючим засобом. Аж до початку XX ст. багато наркотичних препаратів вільно продавалися в аптеках як болезаспокійливі або снодійні ліки. Лікарське застосування наркотиків тривало і згодом, хоча заборона наркотиків набагато знизила можливості їх медичного застосування.
Для зняття сильного болю лікарі застосовують морфін і деякі інші морфіноподібні препарати. У деяких європейських країнах безнадійним раковим хворим, які перебувають в спеціальних клініках, уводять героїн, який, як вважають, за ефективністю не поступається морфіну, але має менше побічних ефектів. Імовірно, опіоїдні болезаспокійливі препарати могли б і частіше використовуватися для полегшення страждань хронічно або безнадійно хворих, якби не побоювання лікарів і пацієнтів, що тривале призначення опіатів обов’язково призведе до формування залежності. Як свідчать сучасні дослідження, такі побоювання перебільшують реальну небезпеку, але, тим не менш, часто є визначальними у виборі знеболюючого препарату. Іншим фактором, що стримує використання опіатів у медицині, є законодавчі обмеження, які в деяких країнах не дають права використовувати наркотики в приватній лікарській практиці, забороняють призначати їх наркозалежним і т. п.
Є й інші області лікарського застосування наркотичних засобів. Так, для лікування проносу впродовж трьох століть використовували парегорік — камфорну настоянку опію, ароматизовану анісом (тепер вона витіснена синтетичними аналогами). Для придушення кашлю можна використовувати різні опіоїдні препарати (найчастіше застосовують кодеїн). Є окремі дані, що опіатні препарати (бупренорфін) дають позитивну дію в лікуванні резистентних депресивних станів.
Використання наркотиків-опіатів як болезаспокійливих засобів засноване на тому, що відчуття болю складається з двох компонентів — сенсорного (фізичне сприйняття болю) і емоційного (страждання). Наркотики пригнічують обидва ці компонента. Вплив наркотиків залежить від наявності в різних нервових клітинах (нейронах) особливих рецепторів (речовин, що вибірково реагують на різні хімічні речовини). У дозах, що застосовуються для знеболювання, наркотики-опіати гальмують проведення больових сигналів, але не впливають на нервові клітини, що передають сигнали від органів чуття (дотик, смак, зір і слух), оскільки кількість опіоїдних рецепторів у цих нейронах невелика. Однак деякі нейрони, які беруть участь у сприйнятті болю, та забезпечують інші фізіологічні процеси, містить один або кілька типів опіатних рецепторів. Саме тому опіоїди не тільки чинять знеболювальну дію, але як побічний ефект нерідко викликають запор, нудоту і блювання, гальмують сечовипускання, змінюють вміст у крові деяких гормонів, пригнічують, а іноді повністю блокують дихання.
Препарати, що виготовляються з листя коки і з конопель, також мають медичне застосування.
Заборона наркотиків через поширення наркоманії призвела до згортання медичного використання природних наркотичних речовин.
Однією зі сфер застосування у медицині речовин віднесених до наркотиків є їх застосування в лікуванні хворих на синдром залежності. Ідеться про замісну терапію. Цей метод лікування широко застосовується для лікування залежності від героїну. Препаратом, що заміщує героїн, є метадон. Приймаючи метадон під контролем лікаря, наркоман не відчуває фізичної потреби в героїні, у нього немає «ломки». Використання метадону дозволяє багатьом наркоманам мати постійну роботу і виконувати звичайні щоденні справи, звільниться від вимушених зв’язків з кримінальним середовищем. Слід ураховувати, що прийом метадону підтримує опіоїдну залежність, і раптове припинення прийому метадону призводить до синдрому відміни («ломки»), що в свою чергу з великою часткою ймовірності спричинює рецидив. Тому припинення замісної терапії має відбуватися поступово, через поступове зменшення дози і при позитивному налаштуванні пацієнта на повну відмову від прийому препарату.
3. Наркотичні речовини, що виготовляються із природної сировини (маку, конопель), їхня дія на організм
Найбільш розповсюдженими наркотичними засобами, які використовують наркомани, є препарати групи опію. До них належить опій — випущений молочний сік, виділений з надрізів на недозрілих коробочках різних сортів маку, або екстракт пропареної соломки маку. Опій вміщує близько 20 алкалоїдів у межах від 23 до 1520 %.
З макової головки добувають опіумну сировину, з якої виготовляють такі важкі наркотики, як морфій і героїн. Серед наркотичних засобів, що не належать до лікарських, у нелегальний обіг найчастіше потрапляють опій сирець, екстрактний опій, ацетилований опій, макова соломка.
До сільськогосподарських та дикорослих культур, що містять наркотичні засоби, належать коноплі (канабіс). Зловживання наркотичними засобами, що містяться в індійських коноплях (гашиш, анаша, марихуана), призводить до тяжкого захворювання гашишизму. Гашиш використовується наркоманами шляхом паління в чистому виді або в суміші з тютюном, що призводить до психічних станів з яскравими зоровими і слуховими галюцинаціями.
Діюча речовина гашишу й марихуани — один з ізомерів тетрогідроканнабінола (ТГК). Потрапляючи в організм, ця сполука концентрується в області лімбічної системи, яку ще називають «мозком внутрішніх органів». Саме тут, у лімбічній системі, розташовуються найбільш діючі центри задоволення. Якщо ж розглядати лімбічну систему більш широко, то відповідно до теорії американського нейрофізіолога Дж. Папеца вона відповідає за підтримку гомеостазу організму, розмноження, розвиток емоцій. Лімбічна система тісно пов’язана з іншим нервовим утворенням — ретикулярною формацією, що регулює загальний тонус мозку. Пригнічуюча дія ТГК поширюється й на секрецію іншого медіатора — гамма-аміномасляної кислоти, що виконує в центральній нервовій системі гальмову функцію. Зняття ж гальмового контролю над нервовими центрами спричинює, що у вищих відділах мозку процеси збудження починають переважати над процесами гальмування. До того ж при наркотичному отруєнні підсилюється приплив на кору півкуль імпульсів від чутливих закінчень внутрішніх органів. У звичайному стані більша частина цих імпульсів затримується підкірковими структурами мозку й не сприймається свідомістю. Коли ж нормальні взаємодії між нервовими центрами порушені, то мозок виробляє потік безладних сигналів, що дезорганізує психіку. Відбиття внутрішнього світу організму вигадливо переплітаються з реаліями світу зовнішнього — виникають галюцинації.
У пустелях Мексики росте невеликий кактус пейотль, або лофофор. Він містить набір алкалоїдів, головний серед яких мескалін. Ацтеки шанували пейотль як божественну рослину, що приносить удачу на полюванні, захищає від хвороб і гарантує довголіття. Таке сприймання кактуса ацтеками значною мірою зумовлене властивостями мескаліну збуджувати центральну нервову систему й спричинювати галюцинації.
Хімічна будова молекули мескаліну близька до будови молекули дофаміну — одного з медіаторів нервової системи. Логічно припустити, що мескалін може втручатися в нервові процеси, що відбуваються за участі дофаміну. І не дивно, що дофамінергічні структури удосталь зустрічаються в тих зонах мозку, роздратування яких викликає задоволення.
До рослин, що мають наркотичну дію, належить кока, значно поширена в Південній Америці. Із листя коки шляхом переробки виготовляють наркотичний засіб кокаїн (останнім часом він з’явився в Україні). Кокаїн цінний анестезуючий засіб місцевої дії, який і використовується у медичній практиці. Але при тривалому використанні може виникнути тяжка залежність — кокаїнізм. Дія кокаїну проявляється сп’янілою веселістю, прагненням до діяльності, пізніше з’являються галюцинації, страх, марення, втрата відчуття смаку, слуху, зору, розширення зіниць, судороги, паралічі.
При тривалому вживанні кокаїну досить швидко з’являється звикання до нього і потреба у збільшенні дози. Наркомани стають черствими, егоїстичними, дріб’язковими і підозрілими. Хворий залишає свої справи, байдуже ставиться до близьких, стає неохайним. Важливою діагностичною ознакою кокаїнізму є «кокаїновий» блиск очей розширення зіниць при в’ялій реакції на світло.
4. Тютюнокуріння як вид наркотичної залежності
Негативний вплив на організм людини тютюнокуріння
У листі тютюну міститься один із найотрутніших рослинних алкалоїдів — нікотин. Нікотин утворюється в коренях рослини й звідти надходить в інші частини, у тому числі й у листя. Різні сорти тютюну містять від 0,3 до 7 % нікотину, причому найбільша його кількість міститься у дешевих сортах тютюну, найменша — у дорогих. При палінні тютюну нікотин потрапляє в організм. Доза нікотину 5–6 мг викликає гостре отруєння організму людини, 30–60 мг — смертельна.
Нікотин — отрута нервової системи — він вибірково діє на нервові вузли центральної й периферичної нервової системи, що регулюють діяльність внутрішніх органів і життєво важливих систем. У малих дозах нікотин чинить вплив на нервову систему, у більших — викликає її параліч (зупинку дихання, припинення серцевої діяльності).
У курців-початківців часто виникають симптоми отруєння нікотином: нудота (іноді блювота), запаморочення й головний біль. Постійні ж курці, навпаки, отримують від паління задоволення через що відбувається порушення мозкової діяльності. Однак симптоми отруєння також присутні: підвищення кров’яного тиску, прискорений пульс, зупинка скорочень порожнього шлунка.
Паління — це не тільки шкідлива звичка, це форма наркотичної залежності (нікотинізм). Однак сам по собі нікотин не завдає організму великої шкоди — вона для організму значно менша, ніж, наприклад, шкода чадного газу, синильної кислоти, 43 канцерогенів та інших складових тютюнового диму.
Головна небезпека нікотину полягає в тім, що нікотинова залежність споживання неминуче супроводжується надходженням в організм усіх шкідливих компонентів тютюнового диму. А сигарети містять понад десять шкідливих для організму хімічних сполук: амоніак, Кадмій, етанову й стеаринову кислоту, гексамін, толуол, Арсен, метанол і ін.
Можна припустити, що зменшення вмісту нікотину в сигаретах сприятиме тому, що в курців не буде розвиватися залежність і вони зможуть вчасно зупинитися. Однак усе відбувається зовсім навпаки. Курець, який перейшов на «легку» марку сигарет, як правило, не кидає палити, попри те, що шкідливість «тютюнозалежності» сприймається сучасною людиною майже як аксіома.
Паління чинить згубний вплив на усі органи. З кожним роком список захворювань спричинених палінням, розширюється. До них належать порушення обміну речовин, лейкемія, катаракта, склероз, цукровий діабет, захворювання серцево-судинної й репродуктивної систем, низка онкологічних захворювань.
Статистика свідчить, що у курців частота захворювань виразковою хворобою шлунка й дванадцятипалої кишки вдвічі вища, ніж у некурящих. Оскільки сигарета на якийсь час притупляє почуття голоду, людина, яка палить, разом із філіжанкою кави зволіє не бутерброд, а саме сигарету, що посприяє розвитку шлунково-кишкових захворювань.
У прямій залежності від паління перебуває й психічне здоров’я людини, рівень її енергії й життєздатності. Якщо курець нервує, то заспокоюється, випаливши сигарету. Однак при цьому ефект «розслаблення» досягається за рахунок гальмуючої дії тютюнових отрут на важливі ділянки нервової системи.
Крім того, звикаючи до паління, людина одержує нове джерело стресу — відсутність сигарети, без якого вона уже не може розслабитися. Виникає замкнуте коло: і виникнення, і припинення стресу залежать від паління.
Більшості курців паління подобається. І це необхідно визнати. Аргументів щодо шкоди паління людині, яка палить, зазвичай, не досить для того, щоб позбутися цієї шкідливої звички.
На сьогоднішній день усі тютюнові компанії задумуються над зниженням шкоди від сигарет, що ними випускаються. Виробники намагаються всіма можливими способами звести до мінімуму кількість небезпечних хімічних елементів, що містяться у звичайній сигареті.
Що ж насправді означають терміни «легкі» і «ультралегкі» сигарети? Чи є марки «легких» сигарет менш шкідливими для організму?
Незважаючи на те, що в «легких» і «ультралегких» сигаретах знижений вміст смоли (до 1 мг) і нікотину (до 0,1 мг), курці цих марок одержують ті ж токсини у свій організм, що й ті, хто курить звичайні сигарети. Не виявлено також істотної різниці у кількості цих канцерогенних речовин, а низький уміст деяких токсичних речовин досягається їхнім синтезом при горінні сигарети, а також шкідливим сполученням компонентів, що залишилися.
На думку фахівців, «легкі» сигарети можуть завдати навіть більшої шкоди, ніж традиційні, оскільки деякі люди перейшовши на «легкі» сигарети просто починають викурювати їх більшу кількість протягом дня, так що доза споживаних токсичних речовин залишається стабільною. Крім того, при палінні «легких» сигарет люди роблять більш глибокі затяжки.
Паління — це шкідлива звичка, якої необхідно позбутися.
У людини, яка кинула палити, вже через місяць значно полегшується дихання, поліпшується сон, підвищується працездатність і значно зростає загальний тонус. Через 3–6 місяців легені звільняються від шкідливих продуктів згоряння тютюну (смоли, тютюнового пилу тощо). Через рік на 50 % знижується ризик розвитку коронарної хвороби, а через 5 років значно знизиться ймовірність захворювання на рак легенів.
5. Синтетичні наркотичні речовини, їхня дія на організм
Надзвичайну небезпеку становлять синтетичні наркотичні речовини. Дуже сильний галюциногенний ефект має диетиламід лізергінової кислоти, більше відомий як ЛСД.
У 1943 році швейцарський біохімік А. Гофман зробив випадкове відкриття: вивчаючи алкалоїди ріжків (нижчого гриба, що паразитує на житі), він виявив, що ці алкалоїди викликають фантастичні візії та втрату почуття реальності.
Перші ознаки дії ЛСД проявляються в загостренні сприйняття навколишнього світу. Кольори предметів здаються надзвичайно соковитими, насиченими, фарбами переливаються, фосфорелюють. Варто заплющити очі, і в уяві виникають яскраві образи. Згодом порушується адекватне сприйняття часу й простору, розмірів предметів.
Через деякий час емоційний підйом змінюється періодом пригнічення психіки, апатією. З’являються думки про самогубство. Вплив препарату проявляється індивідуально й триває від декількох хвилин до декількох місяців і навіть років. Усього лише одноразовий прийом ЛСД може зробити людину інвалідом. Передбачити реакцію організму на галюциноген практично неможливо. Зона дії ЛСД й іншого галюциногену диметилтриптаміну — лімбічна система. Молекулярну причину наркотичної активності цих сполук легко встановити, порівнявши їхні формули з будовою молекули серотоніну.
Уживання наркотиків неминуче призводять до імпотенції та прогресуючої атрофії статевих залоз. Пригнічуюча дія наркотичних сполук на статеву функцію підтвердилася в спостереженнях за чоловіками-добровольцями.
Жіночий організм менш чутливий до дії наркотиків, однак при систематичному вживанні розвивається статева холодність, безплідність. Але навіть якщо наркоманка завагітніла, можливість народження здорової дитини невисока.
Щоб захистити мозок від дії шкідливих хімічних сполук, що потрапляють іззовні, в організмі є спеціальна система захисту — так званий гематоенцефалічний бар’єр. Механізм його дії спрощено має такий вигляд: стінки кровоносних судин, розташовані поряд із тканиною центральної нервової системи, мають здатність затримувати багато речовин, наприклад антибіотики, які могли б порушити нормальну діяльність мозкових центрів. Як правило, для наркотичних препаратів гематоенцефалічний бар’єр не є ерйозною ерешкодою . Тому вони й чинять настільки потужний вплив на психіку. Так само легко долають наркотики інший, що охороняє легко уразливий організм плода — плацентарний бар’єр. Тому, якщо під час вагітності жінка вживає наркотичні препарати, вона вводить отруту і в організм майбутньої дитини. Ще не народжене дитина, яка не знає навіть смаку материнського молока, уже отримує пристрасть до наркотиків. По суті, народжується потенційний наркоман. Не тільки статеві, але й інші залози виявляються мішенями для дії наркотичних сполук. Наприклад, одноразова ін’єкція морфіну збільшує секрецію деяких гормонів гіпофіза й, навпаки, придушує функцію щитоподібної залози, пригнічує утворення інсуліну. В організмі людини практично немає нечутливих до наркотичних препаратів залоз. А зона впливу залоз внутрішньої секреції поширюється на всі органи й тканини.
На пізній стадії захворювання, остаточно руйнується організм і деградує особистість. У наркоманів виявляються важкі ураження печінки, нирок, серця, органів травлення, ендокринної та нервової систем.
Відбуваються глибокі зміни в інтелектуальній сфері: з’являються провали в пам’яті, наростають ознаки слабоумства, можлива навіть смерть від серцевої недостатності або будь-якого інфекційного захворювання, з яким ослаблений організм уже не може боротися. Наркозалежність (особливо на пізніх етапах) важко лікується навіть в умовах спеціалізованого стаціонару. Основна причина, через яку наркомани не можуть самостійно відмовитися від наркотику — абстиненція. Особливо важко проходить абстиненція у морфіністів. Їх мучить нудота, блювота, проноси, порушення серцевої діяльності, біль у м’язах, розлад свідомості. Без лікарської допомоги морфінова «ломка» досягає такої сили, що може створити реальну загрозу для життя.
6. Соціальні проблеми наркоманів
Наркоманія (від грецьк. narke — заціпеніння і mania — божевілля, пристрасть, тяга) — це хвороба, що виникає внаслідок вживання наркотиків і призводить до глибокого виснаження фізичних і психічних функцій людини. Розрізняють мононаркоманію (пристрасть до якого-небудь одного наркотика) і полінаркоманію (пристрасть до сполучення наркотиків). Результат в обох випадках однаковий — найважчі розлади діяльності всіх органів і систем організму, може спричинити смерть. Часто наркоманію називають «білою смертю», маючи на увазі білий колір наркотичних речовин.
Тривале вживання наркотиків призводить до того, що вони стають частиною у хімічного складу тканин організму людини і необхідною умовою збереження його біологічної та хімічної рівноваги. У такому випадку говорять про фізіологічну або фізичну залежність людини від наркотиків. При фізіологічній залежності, якщо деякий час не вживати наркотиків, розвивається наркотичний голод, прояви якого змушують людину систематично вживати наркотики, щоб викликати наркотичне одурманення. При фізіологічній залежності всі думки, вчинки наркомана спрямовані на те, щоб будь-якою ціною знайти наркотик. Відсутність наркотику сприяє наростанню роздратування, нервозності, втрати уваги, неможливості зосередитися на якійсь справі. При наркотичному голоді з’являються сильний головний біль, нервове тремтіння, м’язові судоми, оніміння кінцівок. Наркотик стає важливішим за їжу, через що виникає фізичне виснаження організму людини. Наркоман впадає у відчай і почуває повну безвихідь, можливі спроби самогубства.
Наркотичний голод (абстинентний синдром) починається з внутрішньої потреби організму до вживання наркотику. У випадку незадоволення цієї потреби виникають такі занепокоєння, інтенсивне потовиділення, з очей течуть сльози, зіниці розширюються і не реагують на світло, ніс наповнюється слизом. Відчувається гострий біль у попереку, животі, з’являється «гусяча шкіра», чергування жару і ознобу, нудота, блювання. Спостерігається дрібне м’язове тремтіння, що переходить у конвульсії з порушенням дихання і кровообігу, що може призвести до непритомності. У такому стані можуть бути зорові галюцинації. Усі ці явища виявляються в різних сполученнях і мають різний ступінь виразності. Якщо наркоману, який перебуває в стані наркотичного голоду, дати наркотик, усі ці неприємні явища зникнуть. Він матиме вигляд нормальної людини, що відпочила, але цей стан нетривалий, оскільки припинення дії наркотика, спричинить наркотичний голод.
Психологічна залежність виражається в бажанні вживати наркотик для досягнення почуття задоволення, що він приносить, але частіше — для подолання почуття незадоволення, яке виникає за відсутності наркотику.
Швидкість виникнення наркотичної залежності зумовлюється:
• частотою вживання наркотичних речовин (чим частіше їх вживають, тим швидше виникає залежність);
• біохімічними особливостями наркотичної речовини (найактивнішими є токсичні речовини і наркотики типу крек, героїн, ЛСД);
• віком і масою людини (чим менші вік і маса, тим швидше виникає залежність);
• статтю (дівчата і жінки швидше піддаються руйнівній силі наркотиків);
• психологічними особливостями (наявність психічних відхилень, низька самооцінка, підвищена тривожність, почуття самотності зумовлюють високий ступінь схильності до швидкого виникнення наркозалежності);
• генетичними особливостями (у родинах, де батьки або близькі родичі мають наркотичну залежність, збільшується імовірність виникнення наркоманії в дітей);
• ставленням до наркотиків (при позитивному налаштуванні на їхнє вживання знижуються захисні морально-психологічні бар’єри в неповнолітніх);
• наявність захворювань і травм;
• доступність наркотиків.
У наркомана, крім психічних і фізичних відхилень, настає соціальна деградація, що виявляється, насамперед, у відсутності інтересу до роботи, навчання, суспільного й особистого життя. Важливо знати, що наркоманія згубна не тільки для наркоманів, але й для його потомків. Через пристрасть до наркотиків майбутніх батьків, або одного з них, страждають діти, які з’являються на світ часто життєво слабкими, психічно нестійкими.
Людина, яка серйозно захопилася наркотиками, поступово потрапляє в злочинне середовище. Світ наркоманів та злочинців жорстокий, і людське життя в ньому нічого не варте. Відомо, що для добування грошей на наркотики наркоманам доводиться займатися злочинністю, грабувати людей, продавати наркотики, займатися проституцією.
В усіх країнах торгівля наркотиками контролюється злочинним світом. І майже скрізь добування, виготовлення, збереження, поширення і вживання наркотиків знаходиться поза законом.
У наркоманів виникає велика проблема матеріальної залежності від тих, хто забезпечує їх наркотиками. Уникнути її практично неможливо. Законом України суворо переслідуються навіть ті, хто виконує дрібні доручення наркоторговців. Відповідальність за незаконне поширення наркотичних речовин передбачена в Особливій частині Кримінального кодексу України.
Ситуація зі споживанням наркотичних речовин в Україні наразі є критичною. У соціальному плані небезпечним і тривожним є той факт, що на початку ХХI століття кількість хворих на наркоманію досягла найвищого рівня, спостерігається небувале зростання числа осіб, які вживають психоактивні речовини епізодично. Дані соціологічних досліджень свідчать, що майже половина підлітків має досвід вживання наркотиків і близько 58 % школярів виявляють схильність до формування залежних форм поведінки.
Зростання випадків злочинності, пов’язаних із вживанням наркотичних речовин, вилучення дедалі більших партій наркотиків також свідчать про поглиблення проблеми.
Серед медичних наслідків наркотизації звертають на себе увагу передусім характерні зміни особистості хворого. Поступово відбуваються спустошення психіки, зниження інтересів, збідніння почуттів, спостерігаються емоційна нестійкість, схильність до неадекватних реакцій, істерії, депресій. Індивідуальні особистісні характеристики згладжуються і нівелюються, хворі дедалі більше стають схожими один на одного. Їхня поведінка визначається відсутністю почуття обов’язку, легковажним ставленням до наркотизації та її наслідків. Уся життєва активність хворого спрямована на одержання наркотику і добування коштів для його купівлі.
Серед тяжких наслідків наркоманії та токсикоманії можна відзначити високий суїцидальний ризик. У хворих на наркоманію ризик самогубства порівняно з іншими групами населення вищий у 15–20 разів. При цьому спостерігаються справжні суїцидальні абсценції: хворі завдають собі тяжких ушкоджень (зазвичай порізів), щоб зняти емоційне напруження. Ризик передчасної смерті для осіб, котрі вживають наркотики внутрішньовенно, перевищує ризик смерті серед загалу чоловічого населення у 5 разів, а серед жінок — майже в 11 разів, причому смерть наркоманів настає, в основному, в молодому віці.
Хронічна інтоксикація наркотичними речовинами призводить до різних соматичних ускладнень. На вірусні гепатити хворіють до 90 % наркоманів, що вводять наркотики внутрішньовенно.
За даними Європейського регіонального бюро ВООЗ, 40 % випадків ВІЛ-інфікування в Європі пов’язані з внутрішньовенним вживанням наркотиків. Загрозливим є і той факт, що в середньому тільки через 16 років після захворювання на ВІЛ-інфекцією наркоман починає лікуватися. За цей час він може заразити багатьох осіб з його оточення, котрі теж вживають наркотики, та сексуальних партнерів.
За хронічної гашишної інтоксикації найчастіше трапляються ускладнення, пов’язані з ураженням дихальної системи: розвиток хронічних бронхітів, синуситів, пневмоній. Близько 10 % хворих на шизофренію мають досвід куріння гашишу.
Безпосереднім результатом наркотизації є також різке зниження працездатності. Наркомани зазвичай не працюють, перебувають на утриманні родичів чи займаються кримінальною діяльністю, спрямованою на добування наркотиків.
Характерним негативним соціальним наслідком зловживання наркотиками є втрата сімейних зв’язків. Наркомани значно рідше, ніж здорові люди того ж віку, одружуються, їхні родини швидко розпадаються, якщо партнер по шлюбу не наркоман. Серед наркоманів кількість сімейних в 1,6 раза менша, ніж серед загального населення, а розлучених — у 2,8 раза більша.
Усе зазначене вказує на те, що тактика і стратегія профілактичних та терапевтичних програм з урахуванням несприятливого розвитку ситуації та її медико-соціальних наслідків повинні бути максимально реалістичними й результативними.
У справі створення і реалізації профілактичних програм, на жаль, домінують неспеціалісти. Ще не склалося стійкої думки про те, що далеко не кожен педагог чи психолог, медик здатний тонко розбиратися в суті (механізмах) формування залежності від алкоголю і наркотиків, а тому виходить, що не кожен з них має підставу диктувати суспільству, як проводити профілактику. Наприклад, «лікування зайнятістю» (залучення підлітка до роботи секцій, гуртків) базується на помилковому посиланні на те, що наркозалежність виникає внаслідок неробства. Також на помилковій платформі ґрунтується позиція релігійних об’єднань про те, що наркоманія зумовлена аморальністю особистості та суспільства, тоді як відомо, що в її формуванні бере участь безліч чинників.
Результат ефективності розв’язання проблеми наркоманії залежить не тільки від держави, а й від самого населення. Важливо, щоб ця проблема постійно перебувала в центрі уваги як державних органів влади, так і всіх наших співгромадян.
Урок 14
Органічні сполуки в побуті. Поняття про побутові хімікати. Загальні правила поводження з побутовими хімікатами
Мета уроку: розширити й поглибити знання учнів про хімічні речовини, використовувані в побуті, сферах їхнього застосування; акцентувати увагу учнів на дотриманні правил безпеки під час роботи з синтетичними мийними засобами.
Очікувані результати: учні повинні встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між складом, будовою, властивостями та застосуванням органічних речовин; учні повинні обґрунтовувати значення органічної хімії у створенні нових матеріалів, у побуті; учні повинні оцінювати вплив побутової хімії на довкілля; учні повинні дотримуватися правил безпечного поводження з побутовими хімікатами.
Обладнання: різні предмети побутової хімії; косметичні й фармакологічні препарати, миючі засоби і засоби, що чистять, побутові вироби зі скла, полімерів, штучних волокон і т. ін.
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
Конкурс плакатів про шкоду наркотиків.
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети й задач вивчення нового матеріалу.
Разом з учнями вчитель визначає запитання, які варто розглянути на уроці.
З кожним днем збільшується число хімічних речовин, що використовуються в побуті. Та не всі вони безпечні, тому, необхідно знати правила безпечної роботи з такими речовинами.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу, мотивація навчальної діяльності.
Слово вчителя
Вивчаючи курс хімії, ви повсякчас переконувалися в інтенсивному зростанні ролі хімічних знань у житті суспільства. Метафоричні характеристики нашого часу, такі як «століття хімії», «століття полімерів», «століття синтетики», свідчать про те, що хімія міцно увійшла в найрізноманітніші сфери людської діяльності, зокрема у наш побут.
4. Етап засвоєння нових знань
На замітку
Учні заслуховують усні повідомлення учнів, що одержали індивідуальне домашнє завдання (3–7 хв), занотовують найцікавіші моменти та запитання, що виникають. Усне повідомлення може супроводжуватися використанням таблиць, схем, кадрів із фільмів, хімічних досліджень тощо. Після кожного повідомлення доповідач відповідає на запитання, що виникли у слухачів під час доповіді; бажаючі виступають із доповненнями, уточненнями.
План засвоєння нового матеріалу
1. Мийні засоби.
2. Косметичні засоби.
3. Дезодоранти й антиперспіранти.
Звернути увагу учнів
Лікарі рекомендують уникати дешевих засобів побутової хімії, оскільки в них у великій кількості містяться сполуки Фосфору, що можуть спричинити дерматити. Деякі поверхнево-активні речовини (ПАР) можуть залишатися на шкірі й руйнувати клітинні мембрани, проникаючи таким чином в організм людини. Як наслідок виникають порушення обмінних процесів.
Запитання для бесіди
1. Якими мийними засобами ви користуєтеся у побуті?
2. Які компоненти зазвичай містяться у складі різноманітних засобів побутової хімії?
3. Назвіть основні правила безпеки при роботі з мийними засобами.
4. Назвіть основні компоненти косметичних засобів.
5. Поясніть різницю в механізмах дії дезодоранту та антиперсперанту.
Демонстрація. Зразки побутових хімікатів.
5. Узагальнення й закріплення знань
5.1. Лабораторний дослід № 8. Ознайомлення зі змістом інструкцій до товарів побутової хімії.
5.2. Підготувати поради для молодших школярів (правила безпеки) при користуванні засобами побутової хімії.
6. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
6.1. Завдання для всього класу.
Підручник _______________________________________________
Робочий зошит ___________________________________________
Збірник завдань __________________________________________
6.2. Індивідуальне завдання.
Повторити склад і будову мила (9 клас). ________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Матеріали до уроку №14
4. Етап засвоєння нових знань
1. Мийні засоби
Сьогодні мийні засоби широко застосовуються у повсякденному житті. Засоби побутової хімії широко використовуються у повсякденному житті, дуже ефективні, допомагають зекономити час.
Та екологи стверджують, що побутова хімія є забруднювачем довкілля, негативно впливає на здоров’я людини, може стати причиною різних захворювань: пухлин, алергії, депресії, гіпертонії тощо.
Лікарі рекомендують уникати дешевих засобів побутової хімії. Адже в них у величезній кількості містяться сполуки фосфору, що викликають дерматити. Деякі поверхнево-активні речовини (ПАР) мають здатність залишатися на шкірі й руйнувати цілісність клітинних мембран, проникаючи таким чином в організм людини. У результаті виникають порушення в обмінних процесах: жировому, білковому, вуглеводному.
Слід пам’ятати, що абсолютна чистота житла призводить до порушення роботи імунної системи.
Негативний вплив пральних порошків
Сьогодні ми вже не уявляємо свого життя без використання прального порошку. Контакт між цим мийним засобом і організмом людини відбувається і при ручному, і при автоматичному пранні. Ми вдихаємо порошок, коли насипаємо його в завантажувальний відсік машини. Мікрочастинки порошку потрапляють на слизову оболонку дихальних шляхів, спричинюючи їхнє подразнення й запалення, алергію.
При ручному пранні, порошок взаємодіє зі шкірою рук і проникає крізь розширені пори в організм людини. Тканини після прання також зберігають частинки порошку, особливо, бавовна, вовна, напівшерсть.
Тому при покупці порошків звертайте увагу на його склад і упаковку. Частина ПАР і фосфатів не повинна перевищувати 5 %. Підроблені порошки небезпечні тим, що в їхньому складі шкідливі речовини можуть перебувати в необмеженій кількості. Як відрізнити сьогодні справжній порошок від підробки? Переверніть упаковку — порошок не повинен висипатися. Потріть упаковку: якщо надрукована фарба стирається, значить це підробка. У справжніх порошків букви на впакуваннях ледве видавлені.
Можна перевірити якість купленого порошку у такий спосіб: візьміть стільки склянок з водою, скільки у вас видів порошку. У кожну склянку додайте по 3 краплі «зеленки». Потім у кожну з них додайте порошок і гарненько перемішайте воду. Тепер спостерігайте, що відбувається з водою. Якщо порошок якісний, то розчин побіліє. Якщо це підробка, то вода залишиться зеленого кольору.
Останнім часом стали випускати безпечні порошки, з позначкою «органік» у вигляді зеленого листка. Такі порошки коштують у кілька разів дорожче за звичайні, але виробники обіцяють, що використання цих порошків не спровокує появу алергії та інших захворювань.
Рекомендується використати не сипучі порошки, а рідкі засоби або у формі таблеток — у них менше летких речовин.
Негативний вплив мийних засобів для посуду
Мийні засоби для посуду також містять велику кількість ПАР. Тому намагайтеся не лити мийний засіб на тарілку, а капайте краплями на губку, і змивайте тарілку не менш 15 секунд. Слід зауважити, що посудомийна машина вимиває посуд від залишків їжі, а також мийного засобу набагато краще, ніж це можна зробити вручну.
Для ручного миття посуду рекомендується використовувати засоби на основі натуральних жиророзчинюючих олій, наприклад, отриманих із цитрусових. Дуже ефективна для миття та чищення посуду звичайна сода.
Негативний вплив засобів для чищення пластику, керамічних поверхонь і плити
Ці засоби забруднюють повітря в наших будинках і квартирах. Вони містять цілу низку шкідливих крезолів й фенолів, які мають бактерицидні властивості, і викликають в організмі людини порушення роботи внутрішніх органів (зокрема, печінки, нирок), розлад травлення, запаморочення. Доведено, що на вулиці повітря в 4 рази чистіше, ніж у житлових приміщеннях. Під час прибирання у квартирі повітря стає в 7 разів бруднішим, ніж на вулиці.
Під час прибирання намагайтеся уникати потрапляння цих засобів на шкіру або в очі. Користуйтеся рукавичками.
Для прибирання рекомендується використовувати засоби з натуральними компонентами: лимонною, апельсиновою й виноградною кислотою, содою, алое. Також підходить рідке мило, пісок і глина. Ці «несучасні» засоби досить ефективні і, головне, безпечні. Дуже ефективними є також оцет і бура. Оцет відмінно чистить кахель і плитку, видаляє плями від смоли й воску, дезінфікує. Тільки після прибирання обов’язково провітріть приміщення. Бура, у свою чергу, добре розчиняється у воді, чистить і видаляє плями.
Негативний вплив засобів для вікон і дзеркал
Використання різноманітних аерозолів сприяє проникненню в дихальні шляхи небезпечних мікрочастинок, наприклад, ізопропанолу. Це отруйна речовина, здатна при змішуванні з повітрям утворити вибухову суміш при температурі 25 °C.
Тому використайте не аерозолі, а рідкі засоби, наносячи їх на серветку. При застосуванні аерозолів уникайте потрапляння струменя в очі. Захищайте руки, використовуючи гумові рукавички.
Можна використати й народні засоби: суміш 4 ст. л оцту й 4 л води, або 2 ст. л соди й 0,5 літра води.
Негативний вплив засобів для миття автомобіля
Якщо ви власноруч миєте авто, то робіть це на свіжому повітрі й бажано в гумових рукавичках. Не зловживайте спеціальними засобами для миття машини й чищення салону. Після прибирання добре провітрюйте салон автомобіля.
Правила використання мийних та засобів для чищення
1. Зберігаєте миючі та засоби, що чистять, подалі від дітей і тварин.
2. Не вживайте їжу або рідину, що контактувала з побутовою хімією.
3. Не змішуйте кілька різних засобів побутової хімії. Ви можете спровокувати різні хімічні реакції, що можуть бути небезпечними для вашого здоров’я й безпеки.
4. Завжди читайте інструкцію із використання.
2. Косметичні засоби
Основні компоненти косметичних засобів
Вітамін A (ретинол) — сприяє росту й відновленню клітин шкіри, підтримує пружність і розгладжує зморшки. Організм людини одержує вітамін А із продуктів харчування, однак з віком він засвоюється гірше. У зв’язку з цим, головне завдання крему з високим вмістом вітаміну А полягає у тому, щоб забезпечити необхідні додаткові надходження вітаміну.
Вітамін C — прекрасний антиоксидант, здатний впливати на глибинні шари шкіри, забезпечуючи вироблення колагену. Єдиним недоліком вітаміну C є його нестійкість, а креми, у яких він міститься, мають дуже обмежений термін придатності.
Фруктова кислота — підсилює процеси природної регенерації шкіри, звільняє епідерміс від змертвілих клітин, робить шкіру більш м’якою та свіжої, активізує дію зволожуючих і відбілючих компонентів. Гліколева фруктова кислота — це витяжка із цукрової тростини, лимонна — витяжка з лимона, молочна — витяжка із чорниці.
Гіалуронова кислота — здатна втримувати кількість води, що у багато разів переважає її власну масу. Саме тому майже усі зволожуючі креми містять гіалуронову кислоту.
Цераміди — речовини, що вводяться до складу кремів для зміцнення міжклітинних зв’язків. У результаті істотно зменшується випаровування вологи із поверхні шкіри, що сповільнює утворення зморшок.
Ліпосоми (наносфери, нанокапсули) — доставляють активні речовини у найглибші шари епідермісу й навіть дерми. Ліпосоми використовуються за наявності в кремі активних речовин, а наносфери й нанокапсули переносять маслянисті речовини.
Триклозан — універсальний антимікробний засіб із широким спектром дії. Триклозан стійкий до всіх інгредієнтів, що використовуються у рідкому і твердому милі, де він використовується найширше. Крім рідкого мила, триклозан додають до гелів для вмивання. Триклозан ефективно бореться з мікроорганізмами зубного нальоту і ясен, тому його додають до зубних паст і ополаскувачів для порожнини рота.
Жири — пом’якшують шкіру, заповнюють втрачений при вмиванні природний ліпідний шар. Оливкова, кукурудзяна або какаова олії в складі крему — гарна ознака, свідчення його натуральності. А ось ізопропіл міристат, цетиолан — синтетичні замінники жирів, які входять до складу більшості імпортних кремів.
До складу будь-якого крему входять також структуроутворюючі речовини, що дозволяють зберегти консистенцію крему (наприклад, бджолиний віск, стеарин), а також консерванти, без яких, на жаль, не може обійтися практично жоден крем. Як не дивно, найбільш безпечними засобами є засоби переважно на штучній основі. Чим більше в кремі корисних добавок, тим швидше він «псується»: натуральні масла можуть прогіркнути, і тоді органічні речовини стають середовищем для розмноження мікроорганізмів. Крім того, висока концентрація натуральних інгредієнтів — меду, витяжок із рослин і фруктів — частіше може викликати алергійну реакцію.
Ароматична композиція — аромат, що «перебиває» не дуже привабливий запах натуральної сировини.
Термін придатності та способи зберігання косметичних засобів
Використовуючи косметичні засоби, термін придатності яких скінчився, ви можете нашкодити не тільки своїй шкірі, але й своєму здоров’ю. А на здоров’ї не варто заощаджувати. Терміново викидайте прострочені речі не тільки зі своєї косметички, але й з ванної кімнати.
Не слід занадто довго користуватися тією ж самою декоративною косметикою, оскільки усі косметичні продукти стають непридатними через півроку.
Термін придатності губної помади становить не більше року. Якщо ви купили нову помаду, а вона вам не сподобалася, то краще подаруйте її або викиньте — не сподівайтеся, що через пару років вам цей колір сподобається.
Губна помада не повинна мати різкого запаху. Якщо губна помада тримається на ваших губах менше години, то це неякісна помада.
Деякі продукти, наприклад, компактна пудра з вологим блиском, дуже сприятливе середовище для розмноження бактерій.
Викидайте все, що змінило колір або запах, навіть якщо ви цим користуєтеся — не варто наражати свою шкіру на небезпеку.
Навіть якщо зовнішніх ознак зіпсованості продукту нема, а термін придатності закінчився, такий продукт необхідно викинути.
Вигляд косметики не завжди визначає її якість. Спробуйте протестувати декоративну косметику на руці — колір повинен вийти насиченим з першого разу.
Туш для вій потрібно міняти кожні 3 місяці. Щоразу, коли ви відкриваєте тюбик, у туш потрапляють бактерії. Зверніть увагу: гарна якісна нова туш для вій, на відміну від зіпсованої, лягає рівно, без грудочок.
Відомі косметичні фірми не шкодують грошей на якісні щіточки, упаковки, спонжі, які значно подовжують термін придатності косметичних засобів. Спонжі й пензлики потрібно періодично чистити.
Перед покупкою того або іншого засобу обов’язково проконсультуйтеся із продавцем, який вам розповість не тільки про засіб, але й про правильне його зберігання.
Пам’ятайте, що неякісна косметика може завдати шкоди вашому здоров’ю.
3. Дезодоранти й антиперспіранти
Дезодоранти — це засоби, що усувають неприємний запах поту. На чому заснована їхня дія? Піт виділяється особливими залозами, розташованими в шкірі на глибині 1–3 мм. У здорових людей на він 98–99 % складається з води. З потом з організму виводяться продукти метаболізму: сечовина, сечова кислота, амоніак, деякі амінокислоти, жирні кислоти, холестерин, у невеликих кількостях білки, стероїдні гормони тощо. З мінеральних компонентів до складу поту входять йони Натрію, Кальцію, Магнію, Купруму, Мангану, Феруму, а також хлоридні та йодидні аніони. Неприємний запах поту пов’язаний з бактеріальним розщепленням його складових або з їх окисненням.
Дезодоранти бувають двох типів. Одні гальмують розкладання виведених із потом продуктів метаболізму шляхом інактивації мікроорганізмів або запобіганням окиснення продуктів потовиділення. Дія другої групи дезодорантів ґрунтується на частковому блокуванні процесів потовиділення. Такі засоби називають антиперспірантами. Зазначені властивості мають солі алюмінію, цинку, цирконію, плюмбуму, хрому, феруму, бісмуту, а також метаналь, таніни, етилен. На практиці із солей як антиперспірантів найчастіше використають сполуки алюмінію. Перераховані речовини взаємодіють із компонентами поту, утворюючи нерозчинні сполуки, що закривають канали потових залоз і тим самим зменшують потовиділення. Обом типам дезодорантів надають певного аромату.
Сьогодні для боротьби з неприємним запахом поту існує кілька рішень: спиртовмісний дезодорант у балоні з розпилювачем, де рідина перебуває під тиском; антиперспірант-спрей; антиперспірант-крем; антиперспірант-гель або рідина в посудині з роликом; і «твердий», або сухий антиперспірант.
Основна функція дезодоранту-спрея — це знищення бактерій. Дезодоранти не підходять тим, хто страждає надлишковим потовиділенням. Парфумовані дезодоранти маскують неприємний запах, абсорбують вологу й шкірний жир, але не впливають безпосередньо на сам процес потовиділення, як це робить антиперспірант. Дезодоранти протипоказані людям із чутливою шкірою через вміст у них спирту.
Дезодоранти не рекомендується використати перед походом на пляж або в сонячну літню погоду. Під впливом сонячних променів деякі з них можуть спровокувати виникнення пігментних плям. Для того, щоб запобігти небажаним наслідкам, варто звернути увагу на склад засобу. Пігментні плями можуть з’явитися через вміст добавок: олія цитрусових, бергамоту й вітамін B10.
Антиперспіранти містять мінерали, органічні солі Алюмінію й Цинку, що звужують протоки потових залоз і тимчасово блокують їхню діяльність.
На відміну від гелевих, кремові антиперспіранти можуть залишати сліди на одязі. Чим більше строк придатності — чим більше в них консервантів.
Не можна наносити твердий антиперспірант на спину, груди й стопи. Не рекомендується користуватися сухим антиперспірантом під час занять спортом або важкою фізичною працею.
Часте використання сухого антиперспіранту може викликати запалення потових залоз через їхнє закупорення.
При виборі дезодоранта чи антиперспіранта варто звертати увагу на їхній склад. Закордонні дослідники виявили у них низку речовин, особливо шкідливих для організму: титан(IV) оксид, нітрозамін і парабен. Діоксид титану, що захищає від впливу ультрафіолетових променів, менш небезпечний у пастоподібному вигляді, ніж у газоподібному. При вдиханні ця речовина сприяє виникненню ракових захворювань.
Таким чином, ідеальним дезодорантом можна назвати косметичний засіб або гель, створений на основі лікарських трав, що не містить спирту та сполук алюмінію. При цьому він не повинен містити небезпечних сполук і підходити для всіх типів шкіри.
Щоб подовжити дію будь-якого косметичного засобу від поту і не нашкодити своєму здоров’ю, слід дотримуватися наступних правил:
• Після епіляції шкіра стає особливо уразливою до зовнішніх подразників, тому потрібно дати шкірі трохи відпочити, перш ніж наносити спрей або сухий антиперспірант.
• Щоб запобігти пігментним плямам, не варто користуватися косметичними засобами перед засмагою на вулиці або в солярії.
• При виникненні болю й сверблячки в області пахв відмовтеся від антиперспірантів і замініть їх на тальк або дитячу присипку.
• Не можна користуватися антиперспірантами, що блокують потові протоки перед сауною або фізичними навантаженнями.
• Варто чергувати використання спрею, кремів або гелів з менш шкідливими дезодоруючими серветками.
• Дезодорант слід наносити тільки на чисту шкіру.
5. Узагальнення й закріплення знань
5.1. Лабораторний дослід № 8
Тема. Ознайомлення зі змістом інструкцій до товарів побутової хімії.
Мета: дослідити зміст інструкції до товарів побутової хімії.
Досліджувані об’єкти: етикетки з інструкціями до товарів побутової хімії, які учні самостійно приносять на урок.
Хід роботи
1. Ознайомтеся з однією з інструкцій до товарів побутової хімії, заповніть таблицю.
Розділ інструкції Короткий зміст розділу Рейтинг значущості для споживача
(1, 2 тощо) Розділи інструкції, інформацією яких я користуюся
2. Зробіть висновок, відповівши на запитання.
Для чого необхідні інструкції до товарів побутової хімії.
Урок 15
Мило, його склад, мийна дія
Синтетичні мийні засоби.
Мета уроку: ознайомити з одержанням, складом і властивостями мила та сферами його застосування; дати поняття про мийну дію мила; обґрунтувати гігієнічне значення використання мила. розширити й поглибити знання учнів про синтетичні мийні засоби, їхній склад, розмаїтість і сфери застосування; порівняти миючі властивості мила й синтетичних мийних засобів; визначити вимоги, яким мають відповідати синтетичні мийні засоби з погляду охорони навколишнього середовища; розглянути питання гігієни людини.
Очікувані результати: учні повинні характеризувати способи одержання, склад, властивості мила; учні повинні знати сфери застосування мила; учні повинні пояснювати мийну дію мила. учні повинні характеризувати синтетичні мийні засоби, їхній склад, різноманіття та сфери застосування; учні повинні порівнювати властивості мила та синтетичних мийних засобів; учні повинні вміти оцінювати вплив синтетичних мийних засобів на довкілля; учні повинні дотримуватися правил безпеки під час використання синтетичних мийних засобів у побуті.
Обладнання: підручники,штатив із пробірками; господарське мило, синтетичний мийний засіб, дистильована вода, тверда вода.
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
Хімічна вікторина «Салон краси»
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети і задач вивчення нового матеріалу.
Під час бесіди з учнями обговорюються мета й задачі уроку. Під час бесіди з учнями обговорюються мета й задачі уроку: характеристика мийних засобів, їхнє використання. Акцентувати увагу учнів на тому, що СМЗ використовуються щодня й слід знати правила їхнього використання, користь і шкоду, які вони приносять.
3.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу.
Слово вчителя
Найбільш важливими хімічними властивостями жирів, що мають промислове значення, є здатність піддаватися омиленню або гідролізу, гідрогенізації й окисненню.
Практичне значення мила зумовлене широкою сферою його застосування та важливим гігієнічним значенням. Чи не кожна господарка сьогодні користується синтетичними мийними засобами, асортимент яких просто вражає. Ці засоби мають низку корисних властивостей, але при неправильному використанні можуть бути шкідливими для організму людини.
4. Актуалізація опорних знань
Лабораторний дослід № 9. Порівняння властивостей мила і синтетичних мийних засобів
4.1. Фронтальна бесіда.
1. Дайте визначення жирам.
2. Які речовини містяться у складі жирів?
3. До якого класу відносять органічну сполуку гліцерол?
4. Назвіть формулу стеаринової кислоти.
4.2. Робота біля дошки.
1. Напишіть формулу жиру — тристеарату.
2. Напишіть лужний гідроліз тристеарату.
3. Напишіть формули будь-якого рідкого й твердого мила.
5. Етап засвоєння нових знань
План пояснення нового матеріалу (урок-лекція)
1. Способи технічної переробки жирів — одержання мила.
Звернути увагу учнів
Жирам як естерам властива зворотна реакція гідролізу, каталізатором якої є мінеральні кислоти.
За участю лугів відбувається незворотний гідроліз жирів.
Продуктами в цьому випадку є мила — солі вищих карбонових кислот і лужних металічних елементів.
2. Склад та мийна дія мила.
3. Заміна жирів у техніці нехарчовою сировиною.
Звернути увагу учнів
Виробництво мила потребує великої витрати жирів. Наприклад, для одержання 0,5 млн т жирів потрібно засіяти соняшником 1,5–2 млн га. Але жири — дуже цінний продукт харчування. Щоб зберегти їх для народного споживання, мило слід добувати з нехарчової сировини. Органічна хімія створює такі можливості. Повноцінним замінником жирів у миловарному виробництві є синтетичні карбонові кислоти. Собівартість 1 т синтетичних жирів удвічі-втричі нижча за собівартість 1 т рослинної олії.
У ході лекції учні складають у зошитах опорний конспект, у який самостійно записують визначення й важливі тези, складають таблиці та схеми за потребою. Найкращий конспект
нового матеріалу одержує найвищу оцінку.
План пояснення нового матеріалу (лекція з елементами бесіди)
1. Будова молекул СМЗ.
2. Одержання СМЗ.
3. Застосування СМЗ.
4. Порівняння властивостей СМЗ і мила.
5. Правила використання СМЗ у побуті.
Демонстрація. Зразки синтетичних мийних засобів.
Зверніть увагу учнів
Інші назви синтетичних мийних засобів (СМЗ) — детергенти.
Якісний мийний засіб завдає меншої шкоди вашій шкірі та довкіллю.
Вибираючи мийні засоби, слід пам’ятати:
• якість мийних засобів оцінюються за їх піноутворенням;
• необхідно, щоб рівень pH мийних засобів був у межах 5–10 одиниць;
• в’язкі мийні засоби легше дозувати. Це допоможе зекономити кошти;
• обов’язково стежите за терміном придатності засобу;
• не застосовуйте для ручного миття мийні засоби, що призначені для мийних машин.
6. Узагальнення й закріплення знань
Робота з підручником та конспектом
1. Скласти опорну схему за темою «Мило, його склад, мийна дія».
2. Підготувати запитання до вивченої теми (ці запитання будуть використані на наступному уроці для перевірки домашнього завдання).
6.1. Фронтальне опитування.
1. Назвіть основні компоненти СМЗ.
2. Чим відрізняються властивості мила та СМЗ?
3. До яких наслідків для організму може призвести неправильне використання СМЗ?
4. Чому не можна використовувати для посудомийних машин засоби для ручного миття?
5. Чи можна при виборі мийного засобу орієнтуватися виключно на високу ціну як показник якості?
6. Назвіть відомих виробників СМЗ.
6.2. Робота з підручником або із запропонованим текстом, виділення опорних слів.
Учні працюють із текстом підручника (або з поданим текстом) й виділяють опорні слова, які допоможуть їм при усній відповіді на наступному уроці.
7. Підбиття підсумків уроку, рефлексія
«Закінчи речення»
— Сьогодні на уроці я дізнався…
— Сьогодні на уроці я зрозумів…
— Сьогодні на уроці найцікавішим було…
— У мене виникло запитання щодо…
8. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
8.1. Завдання для всього класу.
Підручник _________________________________________________
Робочий зошит _____________________________________________
Збірник завдань _ ___________________________________________
8.2. Індивідуальне завдання.
__________________________________________________________
__________________________________________________________
Матеріали до уроку №15
2. Етап перевірки домашнього завдання
Хімічна вікторина «Салон краси»
Завдання 1. У стародавніх рецептах для очищення шкіри обличчя рекомендують застосовувати висівки, які містять кератолітичні ферменти. Як, на вашу думку, ефективніше користуватися цим стародавнім народним засобом: розмішати в теплій воді й нанести на обличчя або спочатку заварити окропом і тільки після цього наносити на шкіру?
Завдання 2. Для догляду за жирною шкірою лікарі-косметологи рекомендують різні дезінфікуючі й підсушуючі маски. В одній із книг, присвячених проблемам здоров’я, яких зараз випускають дуже багато, наводять такі рецепти дезінфікуючих масок для жирної шкіри:
1) тальк, глина біла, зубна паста по одній частині; розбавте цю суміш пероксидом водню й борною кислотою, можна додати настоянку календули;
2) зубний порошок і розчин фурациліну по одній частині, одеколон — столова ложка, настоянка календули — чайна ложка.
Чи можна за наведеними рецептами приготувати маски? Чому?
Завдання 3. Ви вирішили зайнятися виробництвом губної помади. Основу губних помад становлять природні воски або їхні синтетичні аналоги. Воски належать до класу ліпідів і є складними ефірами вищих жирних кислот і високомолекулярних спиртів. Наявна у вас сировина дозволяє виготовляти помаду одного із двох складів. В основі першого — бджолиний віск. Це природна суміш, основний компонент якої — естер пальмітинової кислоти і міристинового спирту ; в основі другого — синтетичні естери пальмітинової кислоти й цетилового і стеаринового спиртів. Собівартість виробництва помади обох складів приблизно однакова. Який рецепт ви виберете, якщо основний обсяг продукції передбачається реалізувати в південних районах?
Завдання 4. Відомо, що ацетон добре розчиняє всі лаки й емалі та легко видаляє їх з нігтів. Але, розбавлений ацетоном засохлий лак, лягає на нігті нерівно. Поясніть, чому так відбувається.
Завдання 5. Вираз «сурмити брови», «насурмлені брови» напевно зустрівся вам у книгах, що описують життя російського дворянства й аристократії минулих століть. Як ви думаєте, звідки походять ці вислови?
Завдання 6. Лак для нігтів легше всього видалити за допомогою ацетону або таких органічних розчинників, як толуол, етилетаноат, бутилетаноат. Однак парфумерно-косметична галузь промисловості випускає різноманітні рідини й пасти для зняття лаку, що містять, крім розчинників, також жири та воски, і косметологи радять користуватися саме такими засобами, а не чистими розчинниками. Як ви можете це пояснити, знаючи склад і властивості кератину?
Завдання 7. Спираючись на знання про властивості кератину, запропонуйте дієвий компонент, який можна включити до складу крему для зміцнення нігтів (окрім жирів)?
Підказка: аналогічні препарати використовують у бальзамах-ополіскувачах для волосся.
Завдання 8. Лосьйони для очищення шкіри обличчя — одні з найпоширеніших косметичних препаратів. Виробники, рекламуючи свій товар, запевняють нас, що він містить унікальні речовини, що мають особливі очищуючи властивості. Насправді основний компонент будь-якого лосьйону — спирт, і приготувати лосьйони можна власноруч. Склад простого лосьйону для жирної шкіри (в %): спирт — 20 (його можна замінити горілкою), лимонна кислота — 2, алюміній ацетат — 0,3, кілька крапель парфумів або одеколону. Решта — вода.
Розрахуйте, скільки вам буде потрібно горілки й інших компонентів для готування 0,2 л такого лосьйону (щільність розчину приймемо рівною 1).
Завдання 9. Для виготовлення пудри застосовують у різних співвідношеннях такі речовини: рисовий крохмаль, тальк — , каолін — , цинк оксид, магній стеарат, алюміній стеарат, ферум(III) оксид. У дешевій пудрі зазвичай багато каоліну. Поясніть хімічні властивості цієї сполуки, чому така пудра легко піддається дії вологи: швидко злежується в коробочках, на шкіру лягає грудками.
Відповіді
1. Сутність очищувальної дії висівок полягає у ферментативному руйнуванні кератину, з якого складаються лусочки шкіри. Оскільки ферменти діють при температурі, що не перевищує температуру тіла теплокровних тварин, а при надмірному нагріванні руйнуються, не варто заварювати висівки окропом.
2. У першому рецепті не зазначено, розчинами якої концентрації варто розбавляти суміш. Гідроген пероксид найчастіше продають в аптеках у вигляді 3%-го розчину, але в косметології дуже часто застосовують і більш концентровані — 5%-і й 10%-і, які готують розведенням пергідролю. Борна кислота — хімічна сполука H3BO3, гарний антисептичний засіб, що продається як у твердому виді, так і у вигляді спиртових розчинів концентрації 0,5, 1, 2, 3 і 5 %, а також у вигляді 10%-го розчину в гліцеролі. Можна приготувати й водний розчин борної кислоти. На жаль, у рецепті немає жодної інформації про розчинник і концентрацію розчинів борної кислоти. Те ж можна сказати й про рекомендації «додати настойку календули». В аптеках продають спиртову настойку календули, але ж можна приготувати й водну із сухих або свіжих квіток цієї рослини.
Другий рецепт ще менш точний. Незрозуміло, про які частини йдеться, якщо рекомендується на 1 частину твердої речовини — зубного порошку — взяти 1 частину розчину фурациліну. Швидше за все про вагові частини, але про це у рецепті не сказано. Невідома також концентрація розчину фурациліну. Фурацилін — сильний антибактеріальний препарат, у продаж надходить у твердому виді, звичайно в таблетках. Погано розчинний у воді й у спирті. Застосовують фурацилін у вигляді водного розчину (0,02 %) або спиртового (0,066 %). Також у рецепті не зазначено, яка необхідна настойка календули — водна чи спиртова.
Можна зробити висновок, що маски наведеними рецептами неможливо відтворити навіть людині, знайомій з основами хімії, оскільки в них дуже багато неточностей.
3. Однією з найважливіших властивостей помади є досить висока температура плавлення, яка забезпечує те, щоб помада не розтікалася на губах і не розм’якшувалася при зберіганні. Це особливо важливо в умовах жаркого клімату, де помада може розпливатися та втрачати товарний вигляд при зберіганні. Через це слід надавати перевагу тим компонентам, мають більш високі температури плавлення. Відповідно до зміни властивостей органічних сполук одного класу в гомологічних рядах у другого складу на основі цетилового й стеаринового спиртів — більш висока температура плавлення.
4. Щоб лак рівно лягав на нігті, він повинен мати оптимальну в’язкість і час висихання. У зв’язку з цим до складу лаку входить суміш розчинників, найчастіше етилетаноату, бутилетаноату, ізопропілового спирту. Ацетон має низьку температуру кипіння — 56 °С, тому він швидко випаровується, і лак, розведений ацетоном, лягає нерівномірно. Якщо вам шкода викидати флакон із лаком, що засох, розбавте його спеціальною рідиною для зняття лаку.
5. У давнину для підфарбовування брів використовували м’який природний мінерал — сурм’яний блиск (стибій(III) сульфід) Sb2S3, що має кольори від сірого до чорного із синьою або райдужною мінливістю й чимось нагадує сучасні тіні з перламутровим відблиском.
6. Кератин нігтя, як і кератин волосся, містить певну кількість жирів. Органічні розчинники повністю видаляють жир з поверхні нігтьової пластини, і вона стає ламкою. Тому варто використовувати розчинники, у складі яких містяться жири чи воски.
7. До складу такого крему можна включити гідролізати натуральних білків, що складаються з амінокислот і пептидів (наприклад, гідролізат шовку). Завдяки хімічній активності кератину, особливо у вологому стані й при підвищених температурах, ці речовини можуть приєднуватися за рахунок водневих або йонних зв’язків до молекул кератину нігтьової пластини й зміцнювати її верхній шар.
8. Горілка містить 40 % спирту, отже, її треба взяти в 2,5 раза більше, ніж чистого спирту. На 100 м розчину буде потрібно (у г): горілки 20*2,5=50 г, лимонної кислоти — 2 г, алюміній ацетату — 0,3 г.
На 200 м розчину буде потрібно (у г): горілки — 100 г, лимонної кислоти — 4 г, алюміній ацетату — 0,6 г. Решта — кип’ячена вода.
9. Каолін — природний мінерал, досить стійкий до впливу вологи. Але для виготовлення пудри його дуже дрібно розмелюють. У такому стані він дуже гігроскопічний через, що пудра швидко злежується й лягає на поверхню шкіри нерівномірно.
5. Етап засвоєння нових знань
1. Способи технічної переробки жирів — одержання мила
Найбільш важливими хімічними властивостями жирів, що мають промислове значення, є здатність піддаватися омиленню чи гідролізу, гідрогенізації й окисненню.
Гідроліз, чи омилення, жирів. Під гідролізом жирів мають на увазі гідролітичне розщеплення гліцеридів. Застосовують чотири основних способи гідролізу жирів: водою, мінеральними кислотами, лугом і ферментами.
Омилення водою проводять при високій температурі і високому тиску в присутності спеціальних каталізаторів:
тригліцерид гліцерол високомолекулярна кислота
За цією ж схемою йде омилення водним розчином мінеральних кислот.
Омилення лугами. При цьому виходять гліцерол і солі вищих жирних кислот — мила. Звідси і відбувається назва реакції гідролізу складних естерів — омилення:
тригліцерид гліцерол мило
Жирам як складним естерам властива зворотна реакція гідролізу, каталізатором якої є мінеральні кислоти. За участі лугів відбувається незворотний гідроліз жирів. Продуктами в цьому випадку є мила — солі вищих карбонових кислот і лужних металів.
жир гліцерол натрій стеарат (мило)
Натрієві солі — тверді мила, калієві — рідкі. Реакція лужного гідролізу жирів, й узагалі всіх складних ефірів, називається також омиленням.
Гідроліз жирів у техніці. Реакцією гідролізу в техніці добувають із жирів гліцерол, карбонові кислоти, мило.
Гліцерол і кислоти добувають, нагріваючи жир з водою в автоклавах.
Для виготовлення мила кислоти нагрівають із розчином соди. Щоб виділити мило, яке утворюється в результаті реакції, до розчину додають натрій хлорид, при цьому мило спливає у вигляді щільного шару — ядра.
З цієї маси виготовляють так зване ядрове мило — звичайні сорти господарського мила.
Для виготовлення туалетного мила ядрове мило висушують, змішують з барвниками і запашними речовинами, піддають пластичній обробці й штампують у шматки потрібної форми. Існують також способи безпосереднього добування туалетного мила з кислот.
2. Склад та мийна дія мила
Виробництво мила потребує великої витрати жирів. Але жири — дуже цінний продукт харчування. Щоб зберегти їх для народного споживання, мило слід добувати з нехарчової сировини. Органічна хімія створює такі можливості.
Згадаємо, що до складу мила входять солі карбонових кислот. Тепер такі кислоти добувають у промисловості окисленням вуглеводнів, які входять до складу парафіну. Процес добування проводять в апаратах колонного типу, продуваючи крізь розплавлену суміш вуглеводнів повітря при температурі близько 120 °С у присутності сполук Мангану як каталізатора. При цьому молекули вуглеводнів розриваються і кінцеві групи, що утворюються, окислюються в карбоксильні.
Унаслідок цього утворюється суміш різних кислот та інших кисневмісних органічних сполук; цю суміш розділяють. Нейтралізацією кислот добувають солі, з яких (у суміші з наповнювачами) виробляють туалетне і господарське мило.
Для добування мила з жиру в промисловості замість лугу використовують натрій карбонат Na2CO3. Мило, добуте безпосередньо внаслідок цієї реакції, називається ядровим милом і відоме як господарське. Туалетне мило відрізняється від господарського наявністю добавок: барвників, запашних речовин, антисептиків тощо.
Мийна дія мила — складний фізико-хімічний процес. Мило є посередником між полярними молекулами води і неполярними часточками бруду, нерозчинного у воді. Якщо позначити вуглеводневий радикал буквою R, то склад мила виражається формулою
R—COONa. За хімічною природою мило — це сіль, йонна сполука. Під час миття молекули мила так орієнтуються на забрудненій поверхні, що полярні групи звернені до полярних молекул води, а неполярні вуглеводневі радикали — до неполярних часток бруду. Останні ніби потрапляють в оточення молекул мила і легко змиваються з поверхні водою.
Мийний ефект мила зумовлений процесами, що відбуваються на поверхні розчину, де в зв’язку зі специфікою будови зосереджені молекули мила (такі речовини називаються поверхнево-активними — ПАР).
Отже, ефективність дії мийних засобів залежить від деяких факторів, а саме від здатності:
— переносити частинки бруду (від електростатичних взаємодій між частинками забруднення й піною);
— подрібнювати частинки і рівномірно розподіляти їх у складі миючого середовища (від емульгаційної здатності);
— змочувати тіла (сприяти проникненню миючого середовища між частинками забруднювача і забрудненого тіла).
3. Заміна жирів у техніці нехарчовою сировиною
У виробництві мийних засобів, оліфи, мила в країні щорічно витрачаються мільйони тонн рослинних олій та харчових жирів. Підраховано, що для одержання 0,5 млн т жирів потрібно засіяти соняшником площу 1,5–2 млн га. Повноцінним замінником жирів у миловарному виробництві є синтетичні карбонові кислоти, які одержують шляхом окиснення вуглеводнів, їх використовують також для одержання інших мийних засобів. 1 т синтетичних карбонових кислот замінює 3–4 т першосортних рослинних олій. Собівартість 1 т синтетичних жирів удвічі-втричі нижча за собівартість 1 т рослинної олії.
Лабораторний дослід № 9
Тема. Порівняння властивостей мила і синтетичних мийних засобів.
Мета: порівняти мийні властивості мила та синтетичного прального порошку у твердій воді.
Обладнання: штатив із пробірками.
Досліджуваний об’єкт: господарче мило, пральний порошок.
Реактиви: фенолфталеїн, тверда вода.
Хід роботи
I. Виявлення середовища розчину мила і синтетичного мийного порошку.
1. Візьміть дві пробірки. У пробірку № 1 налийте розчин мила об’ємом 2 мл, у пробірку № 2 — розчин прального порошку об’ємом 2 мл.
2. Додайте в обидві пробірки по 2–3 краплі розчину фенолфталеїну. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.
II. Порівняння мийних властивостей мила й синтетичних мийних засобів у твердій воді.
1. Візьміть дві пробірки. Налийте в кожну по 3–4 мл твердої води.
2. У пробірку № 1 додайте 5 крапель розчину мила, у пробірку № 2 — 5 крапель розчину прального порошку.
3. Вміст пробірок збовтайте. Зверніть увагу на появу піни. Запишіть спостереження. Зробіть висновки.
5. Етап засвоєння нових знань
1. Будова молекул СМЗ
Синтетичні мийні засоби (детергенти) (СМЗ) — це мультикомпонентні водні розчини, до складу яких, крім поверхнево-активних речовин (тобто безпосередньо миючих речовин), входять фосфати і карбонати. Ці солі неорганічних кислот мають цілу низку корисних властивостей, наприклад:
• підсилення дії мийного засобу;
• дезінфекція;
• відбілювання,
• ароматизація;
• піноутворення (піногасіння);
• забарвлення.
СМЗ звичайно включають міцелоутворюючі поверхнево-активні речовини (ПАР), що мають мийну, змочувальну і антистатичну дії, різні електроліти, комплексони, добавки, що забезпечують антисорбуючу дію (запобігають повторному відкладенню частинок забруднення), парфумерну отдушку, що маскує специфічний запах композиції, а також всілякі спеціальні добавки, оптичні та пероксидні відбілювачі, ферменти, активатори та стабілізатори, розчинники, гідротропи, інгібітори корозії, консерванти, піногасники, барвники, пігменти, антиоксиданти, наповнювачі тощо.
2. Одержання СМЗ
Вихідними продуктами для отримання СМЗ є хімічні речовини, що характеризуються мийними властивостями. Вони постачаються нафтохімічною промисловістю. Приготування СМЗ розпочинається зі складання композиції (суміші) — складної і важливої технологічної операції. Комбінуючи різні композиції, можна отримати мийні засоби, що мають різні властивості, а також посилити властивості, які слабо виражені в окремих компонентах. Для підвищення якості СМЗ в суміш уводять активні добавки — неорганічні електроліти, складні фосфати, органічні добавки. Неорганічні електроліти — це прості за складом солі, які поліпшують дію мийних і очищувальних засобів і застосовуються у виробництві як наповнювачі.
3. Застосування СМЗ
СМЗ є найбільш широко вживаними засобами побутової хімії. Перший синтетичний порошок «Новина» був випущений у 1953 році на основі продуктів, виділених з китової саломаси.
Сучасний асортимент СМЗ досить великий. Підбір доцільного складу (композиції) СМЗ дозволяє легко виробляти миючі препарати найрізноманітнішого призначення.
СМЗ випускають порошкоподібними, рідкими й у вигляді паст. Близько 85 % усього виробництва синтетичних мийних засобів припадає на частку порошкових засобів, приблизно 15 % складають рідкі та пастоподібні препарати. Дані опитування покупців показують, що 75 % всіх сімей користуються сьогодні в основному порошковими СМЗ, близько 14 % використовують пасти і тільки 10 % споживачів застосовують рідкі мийні засоби. Малий попит на рідкі та пастові мийні засоби пояснюється в основному поганою рекламою. Покупець не завжди належним чином поінформований про переваги цих мийних засобів: легкість дозування, добру розчинність.
Приблизно 45 % усіх побутових СМЗ складають універсальні синтетичні мийні засоби, стільки ж — засоби для прання бавовняних і лляних тканин і лише 10 % випуску припадає на частку СМЗ, що застосовуються для прання виробів з вовни, шовку і хімічних волокон.
Останнім часом намітилася тенденція збільшення виробництва синтетичних мийних засобів комбінованої дії, що забезпечують, крім прання, дезінфекцію, підфарбовування, пом’якшування, антистатичну дію. З кожним роком зростає також випуск синтетичних мийних засобів, що містять ферменти, які полегшують видалення білкових забруднень (засоби з біоефектом).
В останні роки виробництво СМЗ у світі стало обчислюватися вже десятками мільйонів тонн на рік. Однак їх велику частину (70 %) споживають тільки жителі найбільш розвинутих країн, що становлять лише близько 20 % населення земної кулі. Близько 70 % споживаних населенням СМЗ витрачається на так зване загальне прання (у США та Англії його називають «важким»), яке проводиться раз на 3–7 днів. Це прання, коли перуть постільну, столову і натільну білизну, проводять найчастіше в пральних машинах. Близько 20 % СМЗ витрачається на «легке» прання малозабруднених виробів з тонких тканин вручну в теплій воді.
4. Порівняння властивостей СМЗ і мила
Мийні засоби — речовини багатофункціонального складу. Завдяки високій активності вони виявляють мийну здатність, тобто забезпечують відділення та видалення забруднень з поверхні очищуваного матеріалу, відновлюючи тим самим білизну й чистоту продукції. Одночасно вони є емульгуючими, суспензійними й диспергуючими речовинами. Багатофункціональність СМЗ зумовлює задоволення різних потреб. Синтетичні мийні засоби ефективні при пранні текстильних виробів, митті предметів побуту, транспортних засобів, обладнання, полегшують проведення технологічних процесів при відбілюванні й фарбуванні тканин, хутра і шкіри.
Переваги СМЗ полягають у тому, що вони замінюють жирове мило для їх виготовлення не потрібні харчові жири, СМЗ не утворюють в жорсткій воді нерозчинних солей кальцію і магнію СМЗ і не втрачають мийної дії навіть у кислому середовищі.
Однак СМЗ має недоліки: не завжди достатній мийний ефект, більш низька піностійкість, важка біозасвоюваність, викликають сухість шкіри рук при пранні.
Проте синтетичні ПАР перспективні щодо створення мийних препаратів комплексної дії завдяки чому успішно розширюється асортимент синтетичних мийних засобів, що поєднують низку властивостей: мийну дію з антистатичною, дезінфікуючою і т. п.
5. Правила використання СМЗ у побуті
Недбале поводження з токсичними речовинами не може залишитися без наслідків. У складі мийних засобів є такі шкідливі речовини, як: хлор, сульфур(I) оксид, етиленгліколь, поверхнево-активні речовини (ПАР), фенол, метаналь, ацетон, амоніак, ензими, оптичні відбілювачі, абразивні речовини, ароматизатори. І це далеко не повний список отруйних речовин. Багато з них становлять небезпеку як для людини, так і для навколишнього середовища. Для подібних висновків не потрібно бути фахівцем з хімії, досить логіки: як може бути безпечним синтетична речовина, яка прочищує труби, знімає нальоти і видаляє іржу? І навіть якщо для негайного впливу їх кількості недостатньо, то з часом, накопичуючись у приміщеннях, організмі, навколишньому середовищі вони стають провокуючими факторами розвитку алергій, дерматитів, респіраторних захворювань.
Небезпека використання мийних засобів
Небезпеку при недбалому використанні становлять навіть звичайні порошки для прання білизни. До складу цих мийних засобів входять ПАР, фосфати та ін. Чим вищий вміст ПАР, тим ефективніший порошок. Але в цьому і полягає основний парадокс: чим кращий порошок, тим більша кількість шкідливих речовин залишається на одязі та білизні. І тим гірший вплив цього порошку на організм. Відмиваючи забруднення, активні речовини адсорбуються на поверхні тканини, і видалити їх украй складно. ПАР можуть викликати лущення і сухість шкіри, іноді провокують алергію. Особливо чутливі до такого впливу діти. Кількість ПАР у мийних засобах має бути зазначена на етикетках. Але, на жаль, це практикують далеко не всі виробники. Але якщо кількість усе ж зазначено, то краще купувати мийні засоби з часткою ПАР не більше 5 %.
Це ж правило стосується й ортофосфатів, частка яких має становити не більше 5 %. Чим менше ортофосфатів міститься в мийних засобах, тим краще. У багатьох країнах Європи ортофосфати вже не застосовуються. Ортофосфати призначені для пом’якшення води. Коли вода стає досить м’якою, порошок зможе відіпрати так звані «стійкі плями». Але самі ортофосфати погано вимиваються з одягу, і з тканини легко потрапляють в організм через шкіру. Навіть дуже ретельне полоскання не вимиває їх повністю. Але більшу частину ортофосфатів можна вимити, якщо після прання споліскувати одяг і білизну мінімум 5 разів у гарячій воді та 2 рази в холодній.
Частина ПАР потрапляє в організм із тарілок. Тому ретельно споліскуйте посуд після використання мийних засобів для посуду. СМЗ після разового ополіскування не змивається. Для того, щоб його повністю змити, потрібно промивати посуд не менше 15 секунд у проточній воді.
Неправильне застосування засобів побутової хімії може призводити до негативних наслідків. Так, при використанні 500 мл мийного засобу на рік, щодня на шкірі залишається близько 3 мг фосфатів. Небезпека такого контакту очевидна. Через шкіру і дихальні шляхи речовини можуть всмоктуватися в кров і чинити негативний вплив на організм людини.
Після інтенсивного прибирання квартири з використанням великої кількості побутових мийних засобів, повітря в квартирі насичується шкідливими компонентами, концентрація яких часом перевищує норму у кілька разів. Особливо небезпечними компонентами є ацетон, формальдегід, хлор. Зокрема, не рекомендується використовувати хлоровмісні мийні засоби, оскільки хлор, взаємодіючи з органічними речовинами, утворює хлорорганічні сполуки, які подразнюють слизові оболонки очей, дихальних шляхів, викликають кашель, задуху. Подібний ефект відбувається при змішуванні засобів, що містять хлор і ацетон. Ніколи не змішуйте різні мийні засоби — вони можуть вступити в реакцію і утворювати небезпечні хімічні сполуки.
Якщо грамотно використовувати мийні засоби, то ризик негативного впливу можна відчутно знизити за умови, що мийний засіб не є підробкою. Виявити фальшивий товар можна за запахом. Зазвичай до складу підроблених мийних засобів входять високотоксичні засоби з їдучим запахом, який перебивається сильними ароматами. Чим інтенсивніший приємний запах засобу для миття посуду, тим більша ймовірність підробки. Фальшивий пральний порошок визначається також за зовнішнім виглядом коробки, її герметичністю і якістю поліграфії: кольори, як правило, тьмяні, літери нечіткі, легко стираються рукою, а порошок висипається через кути, оскільки низький технічний рівень обладнання не дозволяє досягти герметичності упаковки.
Правила безпеки при використанні мийних засобів
Складно уявити, що можливо повністю відмовитися від використання мийних засобів — ці речовини значно полегшують підтримання чистоти в будинку, полегшують прибирання та миття посуду. Але можна звести ризик від використання побутової хімії до мінімуму, дотримуючись простих правил безпеки:
• Купуючи мийні засоби та порошки перевіряйте їхню оригінальність.
• Віддавайте перевагу мийним засобам без яскраво вираженого запаху.
• Ополіскувати посуд від мийних засобів не менше 15 секунд у проточній воді.
• Ретельно ополіскуйте одяг і білизну після прання.
• Ніколи не змішуйте кілька мийних засобів.
• Звертайте увагу на вміст шкідливих речовин у складі мийних засобів. Надавайте перевагу засобам із вмістом ПАР та фосфатів не більше 5 %.
• Уникайте мийних засобів, у складі яких є такі речовини:
— натрій гідроген хлорид (інколи позначається як sodium hypochlorite). Сполука, що часто використовується як відбілювач і може спричинити дуже небажані наслідки;
— нафтові дистиляти, речовини що входять до складу поліролей для металевих поверхонь; можуть впливати на зір і нервову систему;
— феноли і крезоли — дуже їдкі бактерицидні речовини; можуть викликати діарею, запаморочення, втрату свідомості; порушення функцій нирок і печінки;
— нітробензол — токсична речовина, що входить до складу поліролей для підлоги і меблів. Усмоктується через шкіру, чинить сильну дію на центральну нервову систему, порушує обмін речовин, спричинює захворювання печінки, окисляє гемоглобін до метгемоглобіну.
— метаналь — канцероген, що входить до складу речовин для чищення; викликає сильне подразнення очей, горла, шкіри, дихальних шляхів і легенів.
Як вибирати мийні засоби
Вибираючи мийні засоби, зверніть увагу на таке.
Якість мийних засобів оцінюються за їх піноутворенням, яке характеризується висотою та стійкістю утвореної піни. Однак гарне піноутворення не завжди свідчить про високі мийні властивості.
Необхідно, щоб рівень pH мийних засобів був у межах 5–10 одиниць. Але врахуйте, що шкідливий вплив мийних засобів на шкіру Ваших рук визначається не стільки рівнем pH, скільки їхніми знежирюючими властивостями. Чим краще засіб справляється з жиром на посуді, тим агресивніша його дія на шкіру. Щоб запобігти висушуванню шкіри рук, використовуйте гумові рукавички. До миття посуду користуйтеся спеціальним захисним кремом для рук, а після — поживним.
В’язкі мийні засоби легше дозувати. Це допомагає економити. Але пам’ятайте, що загусником для дешевих засобів служить звичайна кухонна сіль. Її надлишок шкідливий для шкіри. Кращі мийні властивості мають засоби, що відрізняються «середньою» в’язкістю.
Обов’язково стежте за терміном придатності засобу. Прострочений засіб згубно впливає на шкіру. Крім цього, вимитий таким засобом посуд контактує з продуктами харчування.
Для ручного миття краще не застосовувати мийні засоби, призначені для мийних машин. У жодному разі не використовуйте для посудомийних машин засоби для ручного миття посуду. Це може призвести до передчасного виходу з ладу машини. Ця рекомендація стосується також застосування пральних порошків для машин-автоматів.
Пам’ятайте, що ефективність більш дорого засобу може з надлишком компенсувати різницю в ціні. Якісний мийний засіб завдає меншої шкоди вашій шкірі та довкіллю.
Сьогодні пропонуються мийні засоби, призначені для використання в посудомийних машинах, що поєднують в одній таблетці властивості мийного засобу та ополіскувача. При застосуванні звичайного засобу рекомендується ополіскувач використовувати окремо. Пам’ятайте про необхідність пом’якшення води для машини.
6. Узагальнення й закріплення знань
6.2. Робота з текстом підручника або із запропонованим текстом, виділенні опорних слів.
Для початку згадаємо, що таке синтетичний мийний засіб (СМЗ). Це речовини або суміші речовин, що використовуються у водних розчинах для очищення (відмивання) поверхні твердих тіл від забруднень.
Інші назви синтетичних мийних засобів — детергенти. Приклади СМЗ: мило, мийний засіб для посуду, шампунь і т. д.
Бруд, який потрібно відмити за допомогою детергентів — це бруд, який важко відмити простою водою. Тобто бруд, нерозчинний у воді. Прикладом нерозчинного у воді бруду є жир.
Оскільки вода не може відмити жир, то потрібні речовини, які дозволять це зробити. Власне, цим і займаються синтетичні мийні засоби. Вони складаються із двох частин. Одна частина розчиняється в жирі, а інша — у воді.
Принцип роботи СМЗ. Молекула детергенту одним кінцем з’єднується з жиром, «вбудовуючись» у нього. Кілька молекул оточують краплю жиру з усіх боків, таким чином розчиняючи жир та інший бруд у воді. Це відбувається завдяки тому, що синтетичні мийні засоби ховають свої «жирні» частини в бруд, а «водні» частини «виставляють» назовні. Відповідно, вода легко відокремлює оброблену детергентами жировмісну частину бруду.
Отже, синтетичні мийні засоби — це речовини, які за допомогою своєї подвійної будови дозволяють розчиняти у воді ті речовини, які вона зазвичай розчинити не може, наприклад, соняшникову олію зі сковорідки.
Вплив СМЗ на екосистему водойми
1. СМЗ, потрапляючи у водойму, неминуче істотно впливає на екосистему.
2. Під впливом компонентів СМЗ змінюються такі найважливіші фізико-хімічні показники, як кислотність (pH), прозорість, сила поверхневого натягу, склад йонів, кількість розчиненого кисню.
3. Зміна кислотності води може призвести до зміни видового складу екосистеми, загибелі одних видів і збільшення чисельності інших, нехарактерних для цієї водойми видів (наприклад, личинок малярійного комара). Зміна складу йонів може призвести до евтрофікації.
4. Піна, яку утворює СМЗ, погіршує освітлення глибших шарів води, що порушує перебіг фотосинтезу.
5. Поверхнево активні речовини (ПАР), що потрапляють у воду, знижують силу поверхневого натягу, роблячи неможливим нормальне пересування, добування їжі, комунікацію і розмноження організмів.
6. Компоненти СМЗ згубно впливають на усі форми гідробіонтів, особливо чутливі до забруднення детергентами мікроорганізми, початкова ланка харчових ланцюгів.
Зберегти водойму — означає попередити потрапляння у неї детергентів. Один із шляхів досягнення цієї мети — екологічна освіта населення.
Вплив (СМЗ) на організм людини
Найчастіше СМЗ потрапляють в організм людини через погано вимитий від них посуд. Разом із їжею та напоями часточки мийного засобу, що залишилися на тарілках потрапляють у шлунок, де СМЗ може порушувати його захисну оболонку, провокуючи появу виразки. Особливо небезпечний вплив мийних засобів на ослабленні стресом або відсутністю вітамінів організм.
Ще один спосіб проникнення шкідливих речовин, що містяться у СМЗ, через шкіру. Це може відбуватися під час миття посуду вручну або купання. Щоб захистити руки від дії СМЗ, слід користуватися гумовими рукавичками.
Іншою небезпекою може бути порушення роботи жовчного міхура. Жовчний міхур виробляє речовину (жовч), що розкладає жири на дуже дрібні краплі, аби вони могли всмоктатися в кишечнику. Принцип його роботи чимось подібний до принципу роботи детергентів. Відповідно, коли до травного тракту потрапляють жири разом із синтетичними мийними засобами, жири потрапляють у кишечник розкладені на більш дрібні частинки, ніж звик організм. Результат — передозування жовчі, що згодом може порушити роботу жовчного міхура.
Отже, якщо людина п’є воду, що містить синтетичні мийні засоби, або їсть з тарілки, на якій залишилися детергенти, вона наражає на небезпеку травну систему.
По-перше, мити посуд переважно без синтетичних мийних засобів або з мінімальною їхньою кількістю. По-друге, дуже ретельно вимивати тарілки після миття посуду із СМЗ.
По-третє, очищувати питну воду від мийних засобів, що можливо містяться у ній, за допомогою фільтрів для очищення води.
Урок 16
Органічні розчинники, їх застосування
Мета уроку: розширити знання учнів про органічні розчинники, їхні властивості й застосування, вплив на організм людини; повторити правила роботи з органічними розчинниками.
Очікувані результати: учні повинні встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між складом, будовою, властивостями та застосуванням органічних речовин; учні повинні обґрунтовувати біологічну роль органічних сполук; учні повинні характеризувати фізіологічну дію розчинників; учні повинні дотримуватися правил безпечного поводження з розчинниками та іншими побутовими хімікатами.
Обладнання: зразки органічних розчинників, фарби, вода.
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап перевірки домашнього завдання
2.1. Усні відповіді учнів за темою «Синтетичні мийні засоби» з використанням тих опорних слів, що були виділені ними на попередньому уроці.
2.2. Виконання письмових завдань біля дошки.
3. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
3.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
3.2. Формулювання разом з учнями мети й задач вивчення нового матеріалу.
Під час бесіди з учнями обговорюються мета й задачі уроку; визначається необхідність розгляду хімічних і фізичних властивостей розчинників, правил безпеки при роботі з ними.
3.3. Мотивація навчальної діяльності
Слово вчителя
На сьогодні органічні розчинники широко застосовуються у побуті. Засіб для видалення плям, багато видів клею (наприклад, гумовий),— кожен із вас користувався засобами, що містять органічні розчинники.
Широко застосовуються розчинники у виробництві лаків, пластмас, вибухових речовин, лікарських препаратів, використовуються для розчинення та екстракції органічних сполук, входять до складу клеїв і косметичних препаратів. А такі органічні розчинники, як бензин чи етилен, є, мабуть, чи не в кожній оселі.
4. Актуалізація опорних знань
Запитання до учнів
Які речовини, на ваш погляд, можна віднести до розчинників?
Який розчинник вважається найкращим?
5. Етап засвоєння нових знань
План пояснення нового матеріалу (демонстраційна лекція з елементами бесіди)
1. Класифікація розчинників.
2. Розчинники: хлоропохідні алканів, ацетон, прості й складні ефіри, спирти.
3. Ароматичні розчинники.
4. Застосування розчинників.
5. Фізіологічна дія розчинників.
6. Техніка безпеки при роботі з розчинниками.
Запитання для бесіди:
— Які розчинники ви або ваші батьки застосовували в побуті?
— Сформулюйте правила безпеки під час роботи з розчинниками та правила їхнього зберігання у житловому приміщенні.
Демонстрації:
1. Зразки органічних розчинників.
2. Розчинність олійної фарби у воді та гасі.
6. Узагальнення й закріплення знань
6.2. Фронтальне опитування.
1. Які розчинники вам відомі?
2. Назвіть сфери застосування ароматичних розчинників.
3. Чому при використанні розчинників слід користуватися засобами захисту органів дихання?
6.2. Робота з підручником або із запропонованим текстом.
Учні мають скласти запитання або завдання до пропонованого текста або матеріала підручника. Запитаннями творчого рівня можуть бути: розповідь із помилками, які необхідно знайти; речення з пропущеними словами; загадки, тести, кросворди і т. д. Ці роботи можна буде використати під час перевірки знань учнів.
7. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
7.1. Завдання для всього класу.
Підручник __________________________________________________
Робочий зошит ______________________________________________
Збірник завдань _ ____________________________________________
7.2. Індивідуальне завдання.
__________________________________________________________
__________________________________________________________
Матеріали до уроку №16
5. Етап засвоєння нових знань
1. Класифікація розчинників
Розчинники — індивідуальні хімічні сполуки або суміші, здатні розчиняти різні речовини, тобто утворювати з ними однорідні системи змінного складу, що складаються з двох або більшого числа компонентів. Зазвичай розчинники застосовуються для розчинення твердих речовин.
Усі розчинники поділяють на неорганічні та органічні.
2. Розчинники: хлоропохідні алканів, ацетон, прості та складні ефіри, спирти
Хлоропохідні алканів використовують як розчинники, наприклад, трихлорометан (хлороформ) CCl3, тетрахлорометан CCl4.
Хлороформ — прозора, безбарвна, важка летка рідина з характерним солодким запахом. Хлороформ чудово розчиняє багато органічних матеріалів, але внаслідок високої токсичності замість хлороформу все частіше використовують дихлорометан. Довго він був домінуючим інгаляційним анестетиком, а тепер витіснений разом з іншими шкідливими галогеновуглеводнями менш токсичними наркотиками через свою негативну дію на печінку та нирки.
Тетрахлорометан — CCl4, прозора легкокипляча практично негорюча рідина із солодкуватим запахом, що нагадує хлороформ. Тетрахлорометан — продукт штучного походження й у природі природним шляхом не утворюється.
Ще донедавна тетрахлорметан вироблявся у світі у великих кількостях в основному для використання при виготовленні холодоагентів у холодильних установках та як пропелент в аерозольних балончиках.
Ацетон — найпростіший представник кетонів. Формула: . Безбарвна летка рідина з характерним запахом. Він повністю змішується з водою і більшістю органічних розчинників. Ацетон добре розчиняє багато органічних речовин (ацетилцелюлозу і нітроцелюлозу, віск, гуму тощо), а також деякі солі (кальцій хлорид, калій йодид). Є одним із метаболітів, що утворюється у людському організмі.
Сфери застосування ацетону:
— застосовується у виробництві лаків, вибухових речовин, лікарських препаратів;
— входить до складу клею для кіноплівок як розчинник ацетату целюлози;
— використовується як компонент для очищення поверхонь у різних виробничих процесах та очищувач інструменту й поверхонь від монтажної піни (в аерозольних балонах);
— широко використовується для зберігання ацетилену, який не може зберігатися під тиском у чистому вигляді через вибухонебезпечність. Для цього використовують ємності з пористим матеріалом, просочені ацетоном. 1 літр ацетону розчиняє до 250 літрів ацетилену.
Спирти — органічні сполуки, гідроксильні похідні вуглеводнів, що містять гідроксильну (OH) групи при насиченому атомі Карбону. Розрізняють спирти аліфатичні — насичені та спирти циклічної будови: аліциклічні, ароматичні, гетероциклічні. Спирти поділяють на одноатомні, двоатомні (гліколі), триатомні (гліцерини) та багатоатомні. Найпростіші спирти — це безбарвні рідини, розчинні у воді.
Чистий етанол (етиловий спирт) — це легко рухлива прозора рідина з характерним спиртовим запахом і пекучим смаком. Він леткий, легко загоряється. Етиловий спирт є гарним розчинником для великої групи лікарських речовин — ефірних олій, органічних кислот, смол, йоду і легко змішується з іншими розчинниками — водою, гліцеролом, діетиловим ефіром, хлороформом.
Як розчинник етанол широко застосовується у фармацевтичній технології, в основному для виготовлення розчинів для зовнішнього і внутрішнього застосування, а в багатьох випадках для приготування ін’єкційних ліків. У зв’язку із значною залежністю розчинної здатності етанолу від його концентрації — процентного вмісту абсолютного безводного) спирту в спиртовому розчині — при використанні водно-спиртових розчинів необхідно мати його концентрацію (в аптечній практиці застосовують тільки розчини спирту, головним чином води; у заводських умовах більш ширше використовують абсолютний, безводний етилен. Концентрація спиртового розчину зазвичай виражається в процентах від маси, що показують вміст безводного спирту (в грамах) у 100 г спиртового розчину, або в процентах до об’єму, що показують вміст абсолютного спирту (в мілілітрах) у 100 мл спиртового розчину.
Спиртові розчини, починаючи з 15–20 %, мають бактеріостатичні та бактерицидні властивості, що дозволяє застосовувати їх для дезінфекції аптечного посуду, хірургічних інструментів, рук. У фармакологічному відношенні спирт є представником групи речовин наркотичної дії.
Розчин етанолу будь-якої концентрації зберігають у добре закупорених скляних пляшках (щоб запобігти випаровуванню) у прохолодному місці, подалі від вогню.
Ефір медичний — це безбарвна, легко рухлива летка рідина зі своєрідним запахом і смаком. Добре змішується зі спиртом, жирними та ефірними маслами. Використовуючи ефір як розчинник слід дотримуватися правил безпеки, оскільки цей препарат легко загоряється, а його пари вибухонебезпечні. Як допоміжна речовина ефір використовують в різних фармацевтичних процесах — при розчиненні, для полегшення подрібнення твердих лікарських речовин, а також при виготовленні лікарських форм, головним чином для внутрішнього та зовнішнього застосування. Зберігають ефір у склянках оранжевого кольору в прохолодному, захищеному від світла і відкритого вогню місці.
Бутилетаноат — розчиняє ефіри целюлози, олії, жири, хлорокаучук, вінілові сополімери, карбінольні смоли.
Метилетаноат — аналог ацетону, що також розчиняє епоксидні та інші смоли і різні масла.
Етилетаноат — розчиняє більшість полімерів.
3. Ароматичні розчинники
Нафтові розчинники — індивідуальні рідкі вуглеводні або їх суміші, які отримують із нафти. Нафтові розчинники добре розчиняють усі нафтові фракції, рослинні олії та жири, органічні сполуки сірки, кисню й азоту. Розчинювальна здатність розчинника зростає з підвищенням вмісту у ньому ароматичних вуглеводнів. Усі нафтові розчинники погано розчиняють воду. Ароматичні розчинники погано розчиняють тверді парафіни, а рідкий пропан — асфальтосмолисті речовини.
Нафтові розчинники мають високу токсичність (бензен, толуен і ксилол), вогне- і вибухонебезпечні.
Рідкий пропан використовується для деасфальтизації гудрону. Пентан, гексан, гептан і октан застосовуються в лабораторній практиці. Бензол, толуол і технічний ксилол — розчинники, що використовують при виробництві пластмас, смол, лаків, фарб і мастик. Бензин — розчинник для гумової промисловості — використовується для приготування гумового клею, спеціальних масляних лаків, фарб. Уайт-спірит застосовується в лакофарбовій і оліфоварній промисловості для розчинення масляних емалей, бітумного і електроізоляційного лаків. Екстракційний бензин витягує олію із насіння і макух, жир із кісточок нікотин із махоркового листя. Бензин з промислово-технічною метою застосовується у виробництві штучних шкір, для хімічного чищення тканин, промивання деталей при ремонті, для змивання протикорозійних покриттів.
Нафтові розчинники застосовують у різних галузях промисловості для розчинення і екстракції органічних сполук. Основний обсяг розчинників використовується у гумовій, лакофарбовій, лісохімічній, маслоекстракційній промисловості, а також для миття та обезжирення металевих поверхонь.
Найважливіші експлуатаційні властивості нафтових розчинників:
— розчиняють органічні сполуки;
— видаляють органічні забруднення з поверхні металів;
— швидко випаровуються;
— здатність до мінімального утворення відкладень своїх компонентів;
— корозійно агресивні, що визначається наявністю в них сірчистих сполук;
— стабільність якості, яка характеризується їх гарантійним терміном зберігання;
— ступінь токсичності, що характеризує їх вплив на людину і довкілля.
4. Застосування розчинників
Розчинники — рідини, які застосовують для розчинення різних речовин, здебільшого твердих. Усі розчинники поділяють на дві групи: неорганічні й органічні. Серед неорганічних розчинників найбільш практичне значення має вода, що є найуніверсальнішим розчинником. Органічні розчинники широко застосовують у різних галузях промисловості — лакофарбовій, текстильній, пластичних мас, вибухових речовин та інших, а також у сільському господарстві, медицині тощо.
5. Фізіологічна дія розчинників
Майже всі органічні розчинники фізіологічно активні. Деякі з них — ароматичні вуглеводні, хлоропохідні, аміни, кетон — у великих концентраціях можуть спричинювати серйозні отруєння, інші призвести до різних шкірних захворювань (дерматитів). Для багатьох промислових органічних розчинників розроблені технічні умови щодо забезпечення як протипожежної безпеки при роботі з ними, так і особистого захисту від їх фізіологічно шкідливого впливу.
Розчинники, що містяться в олійних фарбах, подразнюють шкіру, очі, ніс, горло й легені. Їхня висока концентрація в повітрі, яким дихає людина, може заподіяти шкоду нервовій системі, призвести до втрати свідомості та навіть смерті. Кетони й толуол, що містяться в шпаклівці для дерева, — високотоксичні речовини, що можуть порушити роботу нирок, печінки, шкіри, а також центральної нервової й репродуктивної систем.
6. Техніка безпеки при роботі з розчинниками
При використанні того або іншого розчинника необхідно знати не тільки сферу та особливості застосування, важливо дотримуватися техніки безпеки.
Розчинники повинні бути хімічно інертними щодо розчиненої речовини, тобто не повинні взаємодіяти з нею. Важливою властивістю розчинників є їхня негігроскопічность: навіть при незначній кількості води їх розчинна здатність стрімко знижується. Органічні розчинники токсичні, вони (і їх випари) негативно впливають на організм людини. При роботі з ними необхідно суворо дотримуватися правил безпеки, зокрема, забезпечувати гарне провітрювання приміщень, за необхідності застосовувати засоби захисту — рукавички та респіратори. При роботі з розчинниками необхідно враховувати їх вогненебезпечність. Переважна більшість органічних розчинників горючі, а їх випари разом із повітрям при певній концентрації утворюють вибухонебезпечну суміш. Тому в приміщеннях, де зберігаються розчинники та ведуться роботи з ними, треба суворо дотримуватися правил протипожежної безпеки: не можна розводити відкритий вогонь, палити. У приміщеннях повинна бути виключена можливість іскроутворення, забезпечено гарне провітрювання або влаштована припливно-витяжна вентиляція.
Профілактичні заходи:
— створення таких умов праці, при яких виключається або зводитися до мінімуму контакт працюючих із шкідливими речовинами;
— герметизація, капсуляція, часткове або повне укриття з пристроєм витяжки повітря, вентиляція;
— обов’язкове очищення спецодягу, обов’язкове миття в душі після роботи;
— включення в раціон харчування таких продуктів, які підвищують опірність організму;
— для захисту тіла застосовують спецодяг різних типів.
6. Узагальнення та закріплення знань
6.2. Робота з підручником або запропонованим текстом
Що таке розчинники?
До розчинників належать речовини, які мають активну розчинювальну здатність і є досить хімічно інертними щодо розчинюваної речовини. Розчинники, застосовувані у промисловості, повинні бути доступними, дешевими й відносно безпечними. Органічні розчинники проникають в організм через органи дихання (у вигляді випарів) і шкірні покриви.
Розчинники чинять на організм наркотичний та подразнюючий вплив, викликають ураження нервової та кровотворної систем і паренхіматозних органів.
Розчинники в побуті та техніці
Сьогодні органічні розчинники можна знайти в будь-якому будинку. Вони містяться у лаках, клеях, засобах для виведення плям.
Органічні розчинники потрібні майже на будь-якому виробництві. Жири й олії вилучають із рослин за допомогою розчинників. Широко використовуються розчинники у виробництві пластмас, текстильній і лакофарбовій промисловості, у виробництві лікарських препаратів і косметики та багатьох інших галузях господарства.
З деякими основними розчинниками, наприклад бензином і спиртом, багатьом із вас напевно доводилося зустрічатися.
Вибираючи розчинник, слід ураховувати кілька факторів. Насамперед, важливо знати, які речовини в ньому добре розчиняються. Так, у спирті прекрасно розчиняються багато смол, лікарські й косметичні засоби, тоді як жири й парафін розчиняються в ньому дуже погано. Крім того, при виборі розчинника істотну роль відіграє його горючість, температура кипіння, токсичність і ціна.
Розчинники в лакофарбовій промисловості
Органічні розчинники мають досить широку сферу застосування, основною з яких можна назвати виробництво лакофарбових матеріалів і видалення різних забруднень із поверхні й промивання різних деталей. Розчинники широко застосовуються й у побуті.
У сфері виробництва лакофарбових матеріалів розчинники служать для розчинення різних речовин, наприклад полімерних частинок. Оскільки розчинники — леткі речовини, то після їхнього випаровування первісна структура відновлюється й утворюється плівкове покриття. Також розчинники використовують при розведенні фарби, емалі або лаку для одержання розчину необхідної густоти. Розчинниками очищують і знежирюють поверхні перед фарбуванням, використовують для очищення інструмента (кистей, фарбопультів тощо) після роботи. У промисловості та виробництві, в автосервісах розчинники використовуються для очищення й промивання деталей.
Органічні розчинники — це легкозаймисті рідини й вимагають дотримання правил безпеки при роботі, зберіганні й транспортуванні.
Тетрахлорметан — негорючий розчинник
Якщо в метані всі чотири атоми Гідрогену замістити Хлором, то утвориться тетрахлорметан. Тетрахлорметан — це рідина, температура кипіння якої 76 °С, щільність 1,593 г / см3. Таким чином, він набагато важчий за воду й майже не змішується з нею. Тетрахлорметан чудово розчиняє смоли, жири тощо і найголовніше він не горить. Його важкі пари придушують полум’я, завдяки цьому його використовують у вогнегасниках.
Тетрахлорметан досить отруйний. Вдихання його випарів у малих дозах чинить наркотичну дію, а в більших дозах або при так званому «хронічному отруєнні» призводить до важких уражень печінки. Тому при роботі з цією речовиною необхідно дотримуватися правил безпеки. Гарна вентиляція допоможе запобігти нагромадженню випарів тетрахлорметанув повітрі.
Пропанон (ацетон)
Важливим представником групи розчинників є пропанон (ацетон). Зазвичай він застосовується як розчинник жирів. Пропанон гарно розчиняє жир, віск, лак та інші органічні речовини. Багато пластмас теж розчиняються в пропаноні або принаймні набухають у ньому.
Спробуйте обробити ним шматочок целулоїду, полістиролу або іншої пластмаси. На відміну від тетрахлорметану, пропанон не викликає корозії. Зате дуже легко займається. За своєю хімічною будовою пропанон — найпростіший представник алканонів (кетонів), споріднених з альдегідами.
Роздавальні картки
Робота з текстом
1. Що таке розчинники?
До розчинників належать речовини, які мають активну розчинювальну здатність і є досить хімічно інертними щодо розчинюваної речовини. Розчинники, застосовувані у промисловості, повинні бути доступними, дешевими й відносно безпечними. Органічні розчинники проникають в організм через органи дихання (у вигляді випарів) і шкірні покриви.
Речовини цієї групи чинять на організм наркотичний та подразнюючий вплив, викликають ураження нервової та кровотворної систем і паренхіматозних органів.
2. Розчинники в побуті й техніці
Сьогодні органічні розчинники можна знайти в будь-якому будинку. Вони містяться у лаках, клеях, засобах для виведення плям.
Органічні розчинники потрібні майже на будь-якому виробництві. Жири й олії вилучають із рослин за допомогою розчинників. Широко використовуються розчинники у виробництві пластмас, текстильній і лакофарбовій промисловості, у виробництві лікарських препаратів і косметики та багатьох інших галузях господарства.
З деякими основними розчинниками, наприклад бензином і спиртом, багатьом із вас напевно доводилося зустрічатися.
Вибираючи розчинник, слід враховувати кілька факторів. Насамперед, важливо знати, які речовини в ньому добре розчиняються. Так, у спирті прекрасно розчиняються багато смол, лікарські й косметичні засоби, тоді як жири й парафін розчиняються в ньому дуже погано. Крім того, при виборі розчинника істотну роль відіграє його горючість, температура кипіння, токсичність і ціна.
3. Розчинники в лакофарбовій промисловості
Органічні розчинники мають досить широку сферу застосування, основною з яких можна назвати виробництво лакофарбових матеріалів і видалення різних забруднень із поверхні й промивання різних деталей. Розчинники знаходять застосовуються й у побуті.
У сфері виробництва лакофарбових матеріалів розчинники служать для розчинення різних речовин, наприклад полімерних частинок. Оскільки розчинники — леткі речовини, то після їхнього випаровування первісна структура відновлюється й утворюється плівкове покриття. Також розчинники використають при розведенні фарби, емалі або лаку для одержання розчину необхідної густоти. Розчинниками очищують і знежирюють поверхні перед фарбуванням, використовують для очищення інструмента (кистей, фарбопультів тощо) після роботи. У промисловості й виробництві, в автосервісах розчинники використовуються для очищення й промивання деталей.
Органічні розчинники — це легкозаймисті рідини й вимагають дотримання певних правил при роботі, зберіганні й транспортуванні.
4. Тетрахлорометан — негорючий розчинник
Якщо в метані всі чотири атоми Гідрогену замістити Хлором, то утвориться тетрахлорометан. Тетрахлорометан — це рідина, температура кипіння якої 76 °С, щільність 1,593 г / см3. Таким чином, він набагато важчий за воду й майже не змішується з нею. Тетрахлорометан чудово розчиняє смоли, жири тощо і найголовніше він не горить. Його важкі пари придушують полум’я, завдяки цьому його використовують у вогнегасниках.
Тетрахлорометан досить отрутний. Вдихання його випарів у малих дозах чинить наркотичну дію, а в більших дозах або при так званому «хронічному отруєнні» призводить до важких уражень печінки. Тому при роботі з тетрахлорометаном необхідно дотримуватися правил безпеки. Гарна вентиляція допоможе запобігти нагромадженню випарів тетрахлорометану в повітрі.
5. Пропанон (ацетон)
Важливим представником групи розчинників є пропанон (ацетон). Зазвичай застосовується як розчинник жирів. Пропанон гарно розчиняє жир, віск, лак та інші органічні речовини. Багато пластмас теж розчиняються в пропаноні або принаймні набухають у ньому.
Спробуйте обробити їм шматочок целулоїду, полістиролу або іншої пластмаси. На відміну від тетрахлорометану, пропанон не викликає корозії. Зате дуже легко займається. За своєю хімічною будовою пропанон — найпростіший представник алканонів (кетонів), споріднених з альдегідами.
Урок 17
Попередження забруднення середовища при використанні органічних речовин у побуті.
Захист навколишнього середовища від забруднення синтетичними мийними засобами
Мета уроку: з’ясувати роль органічних речовин, що використовуються у побуті, в екосистемах; розглянути способи захисту навколишнього середовища від забруднення синтетичними мийними засобами; формувати в учнів екологічний світогляд; повторити правила роботи з органічними речовинами в побуті.
Очікувані результати: учні повинні характеризувати органічні речовини, які забруднюють навколишнє середовище; оцінювати вплив органічних речовин на навколишнє середовище; учні повинні обґрунтовувати способи захисту навколишнього середовища від забруднення синтетичними мийними засобами; учні повинні дотримуватися правил роботи з органічними речовинами в побуті.
Обладнання: підручники.
Тип уроку: комбінований.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Аналіз контрольної роботи
Оголошення результатів, аналіз та виправлення типових помилок, яких припустилися учні під час виконання контрольної роботи.
3. Етап перевірки домашнього завдання
Перевірка знань із використанням запитань та завдань, що були складені учнями на уроці № 26.
Оцінювати можна як запитання, так і відповіді.
4. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння нового матеріалу
4.1. Повідомлення теми нового матеріалу.
4.2. Формулювання разом з учнями мети й задач вивчення
нового матеріалу.
Основними забрудниками навколишнього середовища є побутові відходи. Зменшивши їхню кількість, ми зможемо зробити навколишній світ чистішим і безпечнішим.
4.3. Показ практичного значення вивчення нового матеріалу
Слово вчителя
Ви багато чуєте про охорону навколишнього середовища від забруднень промисловими відходами. Але природні біоценози майже такою ж мірою забруднюються й відходами побутової хімії. Варто усвідомлювати, що кожен із нас може зробити внесок в охорону навколишнього середовища від забруднень.
5. Актуалізація опорних знань
Запитання до класу
Як ви вважаєте, які органічні речовини можуть бути найнебезпечнішими забруднювачами навколишнього середовища?
6. Етап засвоєння нових знань
На замітку
Цей урок можна провести у формі бесіди, адже учні вже мають певні знання з цієї теми з уроків біології, географії, хімії.
План пояснення нового матеріалу (бесіди)
1. Органічні речовини, що забруднюють довкілля.
2. Забруднення навколишнього середовища СМЗ.
3. Заходи, що убезпечують навколишнє середовище від шкідливого впливу на нього побутових органічних речовин.
Запитання для бесіди
1. Що таке техносфера?
2. Назвіть основні техногенні забруднювачі навколишнього середовища.
3. Схарактеризуйте класифікацію забруднювачів і забруднень навколишнього середовища.
4. Яким чином синтетичні мийні засоби потрапляють у водойми? У чому виявляється їх негативний вплив на екосистеми водойми?
5. Поясніть небезпеку нафтового забруднення.
6. На які групи поділяють пестициди? Назвіть галузі їх застосування.
7. Яким чином можна мінімізувати забруднення навколишнього середовища органічними речовинами?
7. Узагальнення й закріплення знань
Творче завдання.
Написати текст для листівок, які закликали б населення відповідально ставитися до використання органічних речовин у побуті й не забруднювати ними навколишнє середовище.
8. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
8.1. Завдання для всього класу.
Підручник _______________________________________________
Робочий зошит ___________________________________________
Збірник завдань _ _________________________________________
8.2. Індивідуальне завдання.
1. Підготувати реферати для семінарського заняття «Роль органічної хімії у вирішенні проблем сучасності»
2. Підготувати вислови про органічну хімію.
_______________________________________________
_______________________________________________
Матеріали до уроку №17
6. Етап засвоєння нових знань
1. Органічні речовини, що забруднюють навколишнє середовище
У світі широко використовується близько 60 тис. хімічних речовин та близько кількох сотень із них досить добре досліджено.
Частина біосфери, охоплена впливом діяльності людини, її технічних засобів, об’єктів, які працюють або споруджуються, називається техносферою. Вона почала формуватись у XVIII–XIX ст. водночас із бурхливим розвитком науки та техніки й до 2 половини XX ст. стала силою планетарного масштабу. Це пов’язано з активізацією діяльності людини й появою нових факторів негативного впливу на природу: розвитком атомної енергетики, розробкою нових видів озброєнь, хімізацією сільського господарства, подальшим розвитком усіх видів транспорту, гірничодобувної, металургійної промисловості, машинобудування та освоєння космічного простору. Як результат — збільшення забруднення всіх компонентів довкілля (повітря, води, ґрунтів), продуктів харчування. В біосфері почалися процеси міграції речовин, спричинені виробничою діяльністю людини, утворився третій вид кругообігу речовин у природі (крім геологічного й біологічного) — технологічний. Виникла необхідність детально вивчати, класифікувати різні техногенні забруднення довкілля, передбачати їх, уміти запобігати їм, зменшувати, нейтралізувати, зрештою, боротися з наслідками різних негативних впливів людини на природу. Це зумовило розвиток багатьох нових напрямів у сфері прикладної екології, які узагальнено називають «техноекологією».
Основні техногенні забруднювачі природного середовища — це різні гази, газоподібні речовини, аерозолі, пил, які викидаються в атмосферу об’єктами енергетики, промисловості, а також радіоактивні, електромагнітні, магнітні й теплові випромінювання та поля, шуми й вібрації, «збагачені» шкідливими хімічними сполуками; промислові стоки, комунальні й побутові відходи, хімічні речовини (передусім пестициди й мінеральні добрива), що у величезній кількості використовуються в сільському господарстві; нафтопродукти.
Сьогодні довкілля забруднюють понад 7 тис. хімічних сполук, що виділяються в процесі промислового виробництва, багато з яких — токсичні, мутагенні й канцерогенні.
До найпоширеніших і найнебезпечніших органічних забруднювачів повітря належать бензол, води — пестициди, нітрати, ґрунту — поліхлоровані дифеніли. Кількість техногенних забруднювачів зараз величезна й, на жаль, продовжує зростати.
Щороку: в результаті згоряння палива в атмосферу планети потрапляє близько 22 млрд т карбон(II) оксиду й 150 млн т сірчистих сполук; світова промисловість скидає в річки понад 160 км3 шкідливих сполук; у ґрунти вноситься близько 500 млн т мінеральних добрив і 4 млн т пестицидів. За останні 50 років використання мінеральних добрив збільшилося в 45 разів, а отрутохімікатів — у 10 разів. І хоча врожайність при цьому підвищилася тільки на 15–20 %, проте в багато разів зросла забрудненість природних вод, ґрунтів і продуктів харчування.
У найзагальнішому вигляді забруднювачі й забруднення довкілля класифікуються:
• за походженням — механічні, хімічні, фізичні, біологічні; матеріальні, енергетичні;
• за тривалістю дії — стійкі, нестійкі, напівстійкі, середньої стійкості;
• за впливом на біомасу — прямої й непрямої дії;
• за характером — навмисні (заплановані), супутні, аварійно-випадкові.
Механічні забруднювачі — це різні тверді частинки або предмети (викинуті як непотрібні, відпрацьовані, невикористані) на поверхні Землі, в ґрунтах, воді, Космосі (пил, уламки машин та апаратів тощо).
Хімічні забруднювачі — тверді, газоподібні й рідкі речовини, хімічні елементи та сполуки штучного походження, які надходять у біосферу й порушують природні процеси кругообігу речовин та енергії (серед них особливо небезпечною є — хімічна зброя).
Фізичні забруднення — це зміни теплових, електричних, електромагнітних, гравітаційних, світлових, радіаційних полів у природному середовищі, шуми, вібрації, які створює людина.
Біологічні забруднення — поява в природі в результаті діяльності людей нових різновидів живих організмів (наприклад, вірусу СНІДу), підвищення патогенності паразитів та збудників хвороб, а також спровоковане людиною катастрофічне розмноження окремих видів живих організмів (наприклад, унаслідок необґрунтованої інтродукції, порушень карантину тощо).
До матеріальних забруднень і забруднювачів належать різноманітні атмосферні забруднення, стічні води, тверді відходи, до енергетичних — теплові викиди, шуми, вібрації, електромагнітні поля, ультразвукове, інфразвукове, світлове, лазерне, інфрачервоне, ультрафіолетове, йонізуюче, електромагнітне випромінювання.
До стійких належать забруднювачі, які довго зберігаються в природі (пластмаси, поліетилени, деякі метали, скло, радіоактивні речовини з великим періодом напіврозпаду тощо).
Нестійкі забруднювачі швидко розкладаються, розчиняються, нейтралізуються в природному середовищі під впливом різних факторів і процесів.
Навмисні забруднення — це умисні (заборонені) протизаконні викиди шкідливих відходів виробництва у водні об’єкти, повітря й на земельні ділянки, цілеспрямоване знищення лісів, пасовиськ, перевилов риби, браконьєрство, утворення кар’єрів, неправильне використання земель, природних вод тощо.
Супутні забруднення — це поступові зміни стану атмосфери, гідросфери, літосфери й біосфери в окремих районах, регіонах планети в цілому в результаті діяльності людини (спустелювання, висихання боліт, зникнення малих річок, поява кислотних дощів, парникового ефекту, руйнування озонового шару).
Нижче наведено короткі характеристики найбільш поширених і небезпечних забруднювачів довкілля.
Шкідливі вуглеводні (ароматичні, парафіни, нафтени, бензпірени) містяться у вихлопних газах автомобілів (що зумовлено недосконалістю процесів згоряння бензину в циліндрах двигунів), картерних газах, випарах бензинів. Дуже шкідливі також сажа (добре адсорбує забруднювачі), ненасичені (олефінові) вуглеводні (етилен та інші), які становлять близько 35 % від загальної кількості вуглеводневих викидів і є однією з причин утворення смогів — фотохімічних туманів у містах-гігантах. У вихлопних газах автомобілів міститься близько 200 шкідливих компонентів, найнебезпечніші з яких — бензпірени, нітроген оксиди, сполуки Плюмбуму та Меркурію, альдегіди.
Сполуки хлору з іншими елементами концентруються навколо хімічних заводів, які виробляють хлоридну кислоту, пестициди, цемент, суперфосфат, оцет, гідролізний спирт, хлорне вапно, соду, органічні барвники тощо. В атмосфері містяться у вигляді молекулярного хлору й гідроген хлориду.
«Нові» забруднювачі, винайдені людиною, яких природа раніше не знала й не мала часу «підготувати» до них екосистеми, за своєю фізико-хімічною структурою чужі всьому живому й не можуть перероблятися, вступати в обмінні процеси. До таких небезпечних забруднювачів належать поліхлорбіфеніли (ПХБ), полібромні біфеніли (ПББ), поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) — їх виробляють понад 600 видів, нітрозоаміни, вінілхлориди (містяться в різних плівках, поліетиленових упаковках, пакетах, трубах), майже всі синтетичні пральні порошки. Більшість із цих речовин є канцерогенними, вони впливають на генетичний апарат людей. Прихований період хвороб (а це дуже небезпечно!) від отруєння такими речовинами становить 10–15 років.
Важливо наголосити, що на сьогодні атмосферне повітря, води, ґрунти водночас забруднюються кількома шкідливими речовинами. Кожна з них, узята окремо, може мати концентрацію, меншу за ГДК (тобто не становить небезпеку для здоров’я), але сукупна дія всіх забруднювачів дає сильний негативний ефект, як і в разі, коли набагато перевищується ГДК якого-небудь токсиканта. Це явище називають ефектом підсумовування дії шкідливих речовин, або синергічним ефектом. Прикладом може бути сукупна сильна негативна дія сульфур(IV) оксид й гідроген сульфіду, ацетону й фенолу, етаналю й вінілацетату, нітроген(IV) оксид й метаналь, суміші сильних кислот (НС1, H2SO4), метанолу й етанолу, «помірної» радіації й деяких важких металів, радіації й пестицидів, радіації й шуму.
Нафтове забруднення Світового океану на сьогодні є найрозповсюдженішим явищем. Близько 2–4 % водної поверхні Тихого й Атлантичного океанів постійно вкрито нафтовою плівкою. У морські води щорічно надходить до 6 млн нафтових вуглеводнів. Майже половина цієї кількості пов’язана з транспортуванням і розробкою родовищ на шельфі. Континентальне нафтове забруднення надходить у океан через стічні води річок.
Ріки світу щорічно виносять у морські й океанічні води понад 1,8 млн т. нафтопродуктів. Форми нафтового забруднення можуть бути різними. Це може бути плівка, яка вкриває поверхню води. Спочатку товщина нафтового покриття може складати кілька сантиметрів. Згодом утворюється емульсія нафти в воді чи води в нафті. Пізніше виникають грудочки важкої фракції нафти, нафтові агрегати, що здатні довго плавати на поверхні моря. До грудочок, що плавають, мазуту прикріплюються різні дрібні тварини, якими охоче харчуються риби і вусаті кити. Разом з ними вони заковтують і нафту. Одні риби від цього гинуть, інші наскрізь просочуються нафтою і стають не придатні для вживання в їжу через неприємний запах і смак.
Усі компоненти нафти — токсичні для морських організмів. Нафта впливає на структуру угрупування морських тварин. При нафтовому забрудненні змінюється співвідношення видів і зменшується їхня розмаїтість. Так, рясно розвиваються мікроорганізми, що харчуються нафтовими вуглеводами, а біомаса цих мікроорганізмів є отруйною для багатьох морських мешканців. Доведено, що тривалий хронічний вплив навіть невеликих концентрацій нафти дуже небезпечний. При цьому поступово падає первинна біологічна продуктивність моря. Однією з «неприємних» побічних властивостей нафти є здатність її вуглеводів розчиняти в собі деякі інші забруднюючі речовини (пестициди, важкі метали), які разом з нафтою концентруються в поверхневому шарі води і ще більш отруюють її. Ароматична фракція нафти містить речовини мутагенної і канцерогенної природи, наприклад бензпірен. Бензопірен активно циркулює морськими харчовими ланцюгами, потрапляючи в їжу людей.
Хлоровані вуглеводні, широко застосовувані як засоби боротьби зі шкідниками сільського та лісового господарства, переносниками інфекційних хвороб, уже багато десятиліть разом зі стічними водами рік і через атмосферу надходять у Світовий океан. ДДТ і його похідні, поліхлорбіфеніли й інші стійкі сполуки цього класу зараз знаходять всюди у Світовому океані, включаючи Арктику й Антарктику. Вони легко розчинні в жирах і тому накопичуються в органах риб, ссавців, морських птахів. Будучи ксенобіотиками, тобто речовинами цілком штучного походження, вони не мають серед мікроорганізмів своїх «споживачів» і тому майже не розкладаються в природних умовах, а тільки накопичуються у Світовому океані. Разом з тим вони дуже токсичні, впливають на кровотворну систему, придушують ферментивну активність, негативно впливають на спадковість.
Пестициди
Пестициди становлять групу штучно створених речовин, що використовуються для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин. Пестициди поділяються на такі групи: інсектициди для боротьби з шкідливими комахами, фунгіциди й бактерициди для боротьби з бактеріальними хворобами рослин, гербіциди, які застосовують у боротьбі проти бур’янів. Встановлено, що пестициди, знищуючи шкідників, наносять шкоду багатьом корисним організмам і згубно впливають на здоров’я біоценозів. У сільському господарстві давно вже стоїть проблема переходу від хімічних (забруднюючих середовище) до біологічних (екологічно чистих) методів боротьби зі шкідниками. На сьогодні понад 15 млн т пестицидів надходить на світовий ринок. Близько 11,5 млн т цих речовин уже ввійшло до складу наземних і морських екосистем. Промислове виробництво пестицидів супроводжується появою великої кількості побічних продуктів, що забруднюють стічні води. У водному середовищі найчастіше зустрічаються представники інсектицидів, фунгіцидів і гербіцидів. Відкриття пестицидів — хімічних засобів захисту рослин і тварин від різних шкідників і хвороб — одне з найважливіших досягнень сучасної науки. Сьогодні у світі на 1 га землі використовується 300 кг хімічних засобів. Однак у результаті тривалого застосування пестицидів у сільському господарстві майже повсюдно відмічається зниження їх ефективності внаслідок розвитку резистентних шкідників і поширення нових шкідливих організмів, природні вороги й конкуренти яких були знищені пестицидами. Непомірне застосування пестицидів (гербіцидів, інсектицидів, дефоліантів) негативно впливає на якість ґрунту. Через це наразі посилено вивчається доля пестицидів у ґрунтах й можливості їх знешкодження хімічними й біологічними способами.
2. Забруднення навколишнього середовища СМЗ
Синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР), або детергенти належать до великої групи речовин, що знижують поверхневий натяг води. Вони входять до складу синтетичних мийних засобів (СМЗ), широко використовуваних у побуті та промисловості. Разом зі стічними водами СПАР потрапляють в материкові води і морське середовище. СМЗ містять поліфосфати натрію, у яких розчинені детергенти, а також ряд додаткових інгредієнтів, токсичних для водних організмів: ароматизуючі речовини, відбілюючі речовини (персульфати, перборити), кальциновану соду, карбоксиметилцелюлозу, силікати натрію. Залежно від природи і структури гідрофільної частини молекули СПАР поділяються на аніоноактивні, катіоноактивні, амфотарні нейоногенні. Останні не утворюють йонів у воді. Найбільш поширені у СПАР аніоноактивні речовини — понад 50 % всіх вироблених у світі СПАР. Присутність СПАР в стічних водах промисловості пов’язане з використанням їх у таких процесах як флотаційне збагачення руд, поділ продуктів хімічних технологій, отримання полімерів, поліпшення умов буріння нафтових і газових свердловин, боротьба з корозією устаткування тощо. СПАР входять до складу пестицидів, які використовуються у сільському господарстві.
3. Заходи, що убезпечують навколишнє середовище від шкідливого впливу на нього органічних речовин, що використовуються у побуті
У нашій країні державній охороні і регулюванню використання підлягають земля, земні надра, водні ресурси, ліси, полезахисні й водоохоронні лісосмуги, зелені насадження, типові краєвиди, курортні місцевості, рідкісні, корисні, реліктові тварини й рослини, визначні природні об’єкти, державні заповідники й заказники та їхній рослинний і тваринний світ, атмосферне повітря та інші природні багатства, які залучені до господарського обороту, і ті, що їх не експлуатують. Заборонено господарську діяльність, яка може шкідливо вплинути на стан природних багатств, призвести до ерозії ґрунтів, забруднення і обміління водойм, забруднення повітря, знищення корисних тварин і рослин, зруйнування або пошкодження інших цінних об’єктів природи. Організацію заходів щодо охорони природи та нагляд за їх проведенням здійснюють місцеві органи влади, відомства, інспекції, громадські організації.
Для мінімізації ризику використання хімічних продуктів відповідно до рівня наших знань з цієї проблеми, у країнах ЄС 1982 р. набув чинності так званий «Закон про хімічні продукти». У процесі перевірки його виконання протягом кількох років проводилися заходи щодо оптимізації технологій, біологічних і фізико-хімічних випробувань, і навіть для уточнення термінології, стандартних речовин і методів відбору проб. Хімічний закон встановлює правила допуску на ринок усіх нових хімічних продуктів.
Технічні заходи, використовувані задля унеможливлення небезпеки промислових відходів.
1. Проектування будь-якого виробництва таким чином, щоб викиди були явно мінімальними.
2. Суворе дотримання технологічних режимів виробництва.
3. Обов’язкова герметизація устаткування виробництва, у якому використовують і виробляють хімічні сполуки.
4. Впровадження безперервних технологічних процесів і безвідходних циклів виробництва, обігового водоспоживання.
5. Проведення заходів щодо запобігання аваріям (наприклад, планово-профілактичний ремонт устаткування).
6. Боротьба із втратами при транспортуванні (запобігання аварій газо- і нафтопроводів).
7. Боротьба з емісією (виділенням) промислових газів у атмосферу.
8. Застосування систем очищення стічних вод і води із забрудненнями.
9. Обов’язкова переробка та утилізація відходів, вторинне використання.
Урок 18
Практична робота. Видалення забруднень
із поверхні тканин
Мета уроку: показати можливість видалення забруднень різними речовинами за допомогою мийних засобів і розчинників; звернути увагу на хімічні й фізичні процеси, що відбуваються при цьому. Розвивати навички практичної роботи з хімічними реагентами.
Очікувані результати: учні повинні усвідомлювати взаємодію розчинників (полярних і неполярних) із різними речовинами, які можуть бути забруднювачами; учні повинні демонструвати вміння й навички видалення забруднень із поверхні тканин.
Обладнання: пробірки з пробками, склянка, ніж, тигельні щипці або пінцет, піпетка, фільтрувальний папір, ватяні тампони, або серветки.
Досліджувані об’єкти: клаптики тканини забруднені речовинами, що можуть бути видалені полярними й неполярними розчинниками.
Реактиви: шматочки мила, мильна стружка, синтетичні мийні засоби з етикетками (рідкі й порошкоподібні), розчинник, нашатирний спирт, гідроген пероксид, дрібний крейдяний порошок.
Тип уроку: урок удосконалення знань, умінь і навичок.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Актуалізація опорних знань
Запитання до класу
1. Які забруднення можна видалити з поверхні тканини водою — полярним розчинником?
2. Які забруднювачі можна видалити з поверхні тканини органічними розчинниками?
3. Яку роль при видаленні забруднень відіграє мило та синтетичні миючі засоби?
3. Ознайомлення з правилами безпеки
Інформування учнів про правила безпеки під час виконання практичної роботи.
4. Проведення практичної роботи
Хід роботи
Дослід 1. Визначення складу СМЗ по етикетці
1. Візьміть етикетки від різних СМЗ.
2. Визначте, які добавки використовуються в кожному засобі.
Дослід 2. Виведення жирових плям за допомогою екстракції
На тканину нанесіть невелику кількість рослинної олії. Під тканину підкладіть шар фільтрувального паперу. Ватяний тампон змочіть теплим розчином суміші нашатирного спирту й будь-якого універсального мийного засобу (5 мл засобу і 5 мл нашатирного спирту розчиніть у 100 мл теплої води), протріть пляму. Пляму обробляйте від країв до центра. Підсушіть тканину, промокнувши сухим ватяним тампоном або серветкою.
Дослід 3. Виведення жирових плям методом адсорбції
На тканину нанесіть невелику кількість рослинної олії. Посипте пляму подрібненим крейдяним порошком. Очистіть тканину за допомогою щітки.
Дослід 4. Видалення жирової плями
Зразок тканини з жировою плямою дослідіть на стійкість фарбування. Для цього на невеликий фрагмент тканини нанесіть кілька крапель розчинника й почекайте 5 хвилин. Якщо змін не спостерігається, можна продовжити роботу. Під зразок підкладіть кілька шарів серветок або фільтрувального паперу. Обробіть пляму ватяним тампоном, змоченим розчинником. Періодично міняйте серветки. Після повного видалення плями промокніть зразок тканини серветкою.
Дослід 5. Виведення плями від воску
Видаліть надлишок воску тупим краєм ножа. Після цього обробіть пляму, як описано у досліді 4.
Дослід 6. Видалення плям від соку
Нанесіть на пляму невелику кількість гідроген пероксиду, додавши до нього кілька крапель нашатирного спирту.
Висновок
У висновку учні мають зазначити: які методи видалення плям слід застосовувати для певних видів забруднень тканини; які хімічні та фізичні процеси відбуваються при видаленні плям мийними засобами та розчинниками.
5. Підбиття підсумків уроку
«Закінчи речення»
— Сьогодні на уроці я дізнався…
— Сьогодні на уроці я навчився…
— Сьогодні на уроці найцікавішим було…
— У мене виникло запитання щодо…
6. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
6.1. Завдання для всього класу.
Підручник ________________________________________________
Робочий зошит ____________________________________________
Збірник завдань ___________________________________________
6.2. Індивідуальне завдання.
___________________________________________________________
___________________________________________________________
Матеріали до практичної роботи
3. Проведення практичної роботи
Тема. Видалення забруднень із поверхні тканини
Мета: навчитися видаляти з тканини забруднення (плями) різного походження.
Обладнання: пробірки з пробками, стаканчик, ніж, тигельні щипці або пінцет, піпетка, фільтрувальний папір, ватні тампони, або серветки, праска.
Досліджуваний об’єкт: клаптики тканини, забруднені рослинним або тваринним жиром, воском.
Реактиви: шматочки мила, мильна стружка, синтетичний мийний засіб (СМЗ), рідкий і порошкоподібний, розчинник, нашатирний спирт, гідроген пероксид, дрібний крейдяний порошок.
Теоретичні відомості
Рекомендації з виведення плям
Щоб видалити дьоготь, необхідно по можливості зчистити товстий шар забруднення. розм’якшити залишок вершковим маслом і промокнути чистою ганчірочкою. Забруднення, що залишилося, видалити як жирову пляму.
Щоб видалити віск, слід зчистити його з поверхні тканини, покласти тканину між двома аркушами (серветками), пропрасувати праскою. Місце забруднення протріть ватним тампоном, змоченим у бензині.
Пляма від фарби (латексної, акрилової, акварельної та водоемульсійної); обробіть розчинником, поки пляма не висохла. Ретельно промийте під сильним струменем води й виперіть з пральним порошком.
Пляма від масляного лаку добре видаляється за допомогою пасти з бензину та білої глини. Тістоподібну суміш наносять на пляму й залишають, поки бензин повністю не випарується. У цьому випадку до екстракції додається адсорбція: біла глина, поглинає речовини, які екстрагує бензин.
Свіжу пляму від олійної фарби спочатку змочіть скипидаром (для розм’якшення), а потім видаліть бензином. Якщо така обробка може зіпсувати фарбування, протріть пляму гарячим розчином гліцеролу або його сумішшю з етиленом у пропорції 1 : 2.
Для видалення плям білкового походження — плями від крові, м’ясного соусу тощо використають СМЗ із ензимами, які розчиняють білки. Обережно використовуйте ці засоби, для вовняних і шовкових тканин, оскільки вони є речовинами білкової природи. Використання таких засобів може пошкодити тканину.
Плями органічного походження виводять препаратами, до складу яких входять відновники (натрій гідросульфіт або його похідні), окиснювачі (гідроген пероксид), а також різні розчинники тощо. Їхня дія заснована на перетворенні фарбуючих речовин, у безбарвну форму, що легко вимивається.
Хід роботи
Дослід 1. Визначення складу СМЗ по етикетці
1. Візьміть етикетки від різних СМЗ.
2. Визначте, які добавки використовуються в кожному засобі.
Дослід 2. Виведення жирових плям за допомогою екстракції
На тканину нанесіть невелику кількість рослинної олії. Під тканину підкладіть шар фільтрувального паперу. Ватним тампоном, змоченим теплим розчином суміші нашатирного спирту й будь-якого універсального мийного засобу (по 5 мл засобу і 5 мл нашатирного спирту розчиніть у 100 мл теплої води), протріть пляму, а потім пропрасуйте гарячою праскою через чисту білу бавовняну тканину.
Дотримуйтесь правил безпеки. Пляму обробляйте від країв до центру. Будьте уважні при роботі з нашатирним спиртом!
Дослід 3. Виведення жирових плям за допомогою адсорбції
Тепер спробуйте вивести пляму методом адсорбції. Для цього підготовлений зразок тканини (див. дослід 6) посипте подрібненим крейдяним порошком. Через деякий час очистіть тканину за допомогою щітки.
Дослід 4. Видалення жирової плями
Зразок тканини з жировою плямою дослідіть на стійкість фарбування. Для цього на невеликий фрагмент тканини нанесіть кілька крапель розчинника й почекайте 5 хвилин. Якщо змін не спостерігається, можна продовжити роботу. Під зразок підкладіть кілька шарів серветок або фільтрувального паперу. Обробіть пляму ватним тампоном, змоченим розчинником. Періодично міняйте серветки. Після повного видалення плями промокніть зразок тканини серветкою.
Дослід 5. Виведення плями від воску
Видаліть надлишок воску тупим краєм ножа. Дотримуйтесь правил безпеки! Після цього обробіть пляму, як описано у досліді 8.
Дослід 6. Видалення плям від соку
Нанесіть на пляму невелика кількість гідроген пероксиду, додавши до нього кілька крапель нашатирного спирту.
Дотримуйтесь правил безпеки під час роботи: не вдихайте випари, оскільки нашатирний спирт (концентрований розчин амоніаку) може обпекти слизову оболонку носа. Протріть пляму ватним тампоном й промийте водою.
Запишіть спостереження. Зробіть висновки.
Урок 19
Семінарське заняття
Мета уроку: повторити й узагальнити знання учнів, отримані ними на уроках хімії.
Очікувані результати: учні повинні продемонструвати знання з курсу органічної хімії, характеризувати та усвідомлювати роль хімії у сучасному світі.
Тип уроку: урок узагальнення й систематизації знань.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап підготовки учнів до активного й усвідомленого засвоєння знань
2.1. Повідомлення теми уроку.
2.2. Формулювання разом з учнями мети й задач уроку.
3. Мотивація навчальної діяльності
Обговорення висловів
Не можна не дивуватися величезному кроку, що зробила органічна хімія за час свого існування. Проте, незрівнянно більше чекає її попереду.
О. Бутлеров
Хіміки — це ті, хто насправді розуміє світ.
Лайнус Полінг
Найбільші завоювання розуму будуть зроблені саме в хімії.
М. Горький
Як хімік, я переконаний в можливості здобуття поживних речовин з поєднання елементів повітря, води й землі на особливих фабриках і заводах. Але потреба в цьому ще далека від сучасності, оскільки порожньої землі ще скрізь багато.
Д. І. Менделєєв
Вивчення хімії має двояку мету: перша — удосконалення природних наук, друга — множення життєвих благ.
М. В. Ломоносов
Всі ми пов’язуємо з хімічною наукою прогрес у пізнанні навколишнього світу, методах його перебудови і вдосконалення. І не може бути в наш час фахівця, який зміг би обійтися без знання хімії.
М. Семенов
4. План проведення семінару
Під час семінару учні узагальнюють матеріали доповідей у зручній для них формі (у формі систематизованого конспекту, у формі таблиц або схем).
1. Роль органічної хімії у вирішенні сировинної проблеми.
Головні аспекти для обговорення
Найважливішою характеристикою кожного хімічного виробництва є перетворення вихідної сировини на цінні хімічні речовини. Хоча вміст хімічних елементів у земній корі дуже великий, лише невелика їх частина доступна для рентабельного добування. Тому, використовуються лише ті місця, в яких зосереджені великі запаси того чи іншого елемента. На жаль таких родовищ мало і до того ж вони нерівномірно розподілені на земній кулі, а тому швидко вичерпуються. За даними ООН, оптимістичні терміни зникнення світових запасів: вугілля —2500 р., нафти — 2100 р., газу — 2015 р.
Людство має замислитися над створенням нових методів добування сировини. Надзвичайно важливою проблемою є переробка і повторне використання пластмас. Над цією проблемою працюють в багатьох промислово розвинених країнах світу. Одним із важливих завдань хіміків і біологів треба вважати розробку нових методів утилізації великих кількостей усіх видів відходів.
2. Роль органічної хімії й створення нових матеріалів.
Головні аспекти для обговорення
Новітні технології широко застосовують високі тиски, температури й агресивну дію хімічних речовин. Тому постає проблема створення нових матеріалів. Новим матеріали надають специфічних властивостей и вони мають відповідати певним вимогам сучасних технологій.
3. Органічна речовина в харчових продуктах.
Головні аспекти для обговорення
Наразі людина замислюється над тим, як більш продуктивно одержувати повноцінну їжу з альтернативних джерел. Відомо, що в харчові продукти додають різні хімічні речовини. Більшість із цих речовин — органічні сполуки.
4. Органічні речовини в побуті.
Головні аспекти для обговорення
Сьогодні побутова хімія — це самостійна галузь промисловості. Щороку у світі виробляється майже 30 млн т товарів побутової хімії. Це мийні, дезінфікуючі засоби, засоби догляду за меблями й підлогою, для боротьби з комахами і захисту рослин, засоби для вибілювання, підкрохмалювання, підсинювання, різноманітні фарби, клеї, автокосметика тощо. Без них ми не уявляємо нашого життя, але усі ці засоби можуть нашкодити нашому здоров’ю, тому використовувати ці речовин треба з обережністю.
5. Екологія й хімія.
Головні аспекти для обговорення
За оцінкою Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), із понад 6 млн відомих хімічних сполук практично використовується до 500 тис. Із них близько 40 тис. мають шкідливі для людини властивості, а 12 тис. є токсичними. Забруднення навколишнього середовища відходами, викидами, стічними водами всіх видів виробництва й сільського господарства набуло глобального характеру і поставило людство на межі екологічної катастрофи.
5. Підбиття підсумків уроку, рефлексія
«Вільний мікрофон»
Учні мають можливість висловити свою думку щодо значення органічної хімії в сучасному світі.
6. Побажання подальших успіхів учням
План проведення семінару
1. Органічна хімія у вирішенні сировинної проблеми
Найважливішою характеристикою кожного хімічного виробництва є перетворення сировини на цінну хімічну сировину. Вихідним пунктом для кожного такого перетворення є природні ресурси. Сировиною може бути все, що оточує нас в природі. Починаючи з 1960 року виробництво продуктів на душу населення, так само як і населення Землі, зростає щорічно приблизно на 6 %. Кожні 11 років необхідність в матеріалах на нашій планеті подвоюється. Але при зростанні населення і прогресуючій індустріалізації попит на матеріали буде інтенсивно зростати.
До цього часу людство дуже мало використовувало потенціально придатні до розробок оболонки Землі — атмосферу, верхні шари земної кори, гідросферу і біосферу. Доступний для сучасних засобів розробки верхній шар земної кори досяг 1 км і лише подекуди 2 км. Але цей «тонкий» шар містить не менше 20 000 блн т заліза, 40 блн т міді, 40 блн т цинку, 7,2 блн т свинцю тощо. А земна кора має товщину 16 км, хоча і складає 1/418 частину загального об’єму земної кулі. Майже 98,6 % цього шару складають 8 елементів: Оксиген, Силіцій, Алюміній, Ферум, Кальцій, Натрій і Магній, а на долю всіх інших–1,4 % маси. Незважаючи на це, запаси всіх важливих елементів в земній корі настільки великі, що для них немає наочного масштабу порівняння.
Хоча вміст хімічних елементів в земній корі дуже великий, лише невелика їх частина доступна для рентабельного видобування через їх нерівномірне розташування. Тому, як і раніше, використовуються місця, в яких зосереджені великі запаси того чи іншого елементу. На жаль, таких родовищ мало і до того ж вони нерівномірно розподілені на земній кулі, а тому швидко вичерпуються.
Тому людство має замислитися над створенням нових методів добування сировини. Але, з іншого боку, елементи, що існують у природі, якби інтенсивно вони не експлуатувались, не знищуються, а лише переходять в інші сполуки. Таким чином, резерви елементів на Землі залишаються постійними і зменшуються швидкими темпами не природні ресурси взагалі, а лише та їх частина, яка вводиться в економічний обіг на сучасному рівні розвитку.
Карбон
Один із найпоширеніших елементів на земній кулі. Із запасів карбону 99,5 % припадає на карбонатні породи, головним чином кальцій і магній карбонати, 0,47 % складає карбон(IV) оксид в повітрі й у воді, 0,02 % входять до складу вугілля, нафти, газу, а 0,01 % міститься у біосфері. Цей залишок складає 2 блн т.
Отже, можна зробити висновок, що для раціонального використання загальних запасів Карбону, необхідно дотримуватись таких умов:
Хіміки повинні одержувати будь-які необхідні сполуки із будь-яких джерел Карбону.
На енергетичні потреби використовувати лише 0,03 % від загальних запасів Карбону.
Для хімічної промисловості використовувати колосальні запаси карбонатів, а органічні сполуки залишити для використання у енергетиці.
Насправді і енергетика, і хімія із зростаючою інтенсивністю використовує саме 0,02 % запасів Карбону, які складають горючі речовини, в основному вугілля, нафта і газ. Використання нафти і газу як вихідної речовини дає колосальні можливості для високоефективного розвитку хімічного виробництва. Добування необхідних для хімічної промисловості вуглеводнів із нафти і газу вимагає в порівнянні з використанням вугілля значно менших капіталовкладень і витрат на переробку сировини, оскільки при цьому відсутні енерго- і матеріалоємні проміжні стадії.
Продуктивність на одиницю робочої сили в нафтохімії в 12–15 разів вища, ніж в карбохімії.
Зараз на земній кулі випускається рідкого палива, в тому числі бензинів і дизельного палива, понад 100 млн т на рік. Якщо нафтова промисловість США виробляє карбюраторне паливо, то європейські країни виробляють мазут і бензин-сирець, рідкий бутан, а також очищені гази для хімічної промисловості.
Всі способи переробки нафти призводять до перетворення її на близько 24 простих сполук, з яких найважливіші — нижчі оліфіни, діолефіни (етен, пропен, бутадієн, ізопрен), ароматичні сполуки (бензен, толуен, ксилол) і газові суміші оксидів Карбону з воднем. Це вихідні речовини для тисяч проміжних і кінцевих продуктів, які визначають профіль всього синтезу органічних сполук. Близько 80 % усіх органічних хімікатів добувають із нафти і природного газу, а на початок третього тисячоліття ця доля зросте до 99 %.
Бурхливий розвиток нафтохімії наочно ілюструє обсяг виробництва етилену, який є незамінною сировиною для виробництва пластмас, лаків і фарб.
У 1860 році світова потреба в нафті складала 70 тис. т. А в кінці ХІХ ст. вона виросла до 21 млн, а ще через 75 років — до 2731 млн т, тобто порівняно з 1900 р. зросла в 130 разів. Надійно розроблені і придатні для добування запаси нафти на земній кулі в 1974 р. оцінювались в 97 млрд т. У 1980 р. світова потреба у нафті складала 4 млрд т, в 1990 р. — 5 млрд т, а в 2000 р. — 7 млрд т. Підраховано, якщо в наступні 50 років збережеться такий рівень використання нафти, то до 2050 року потреби в нафті буде повністю забезпечено.
За даними ООН, оптимістичні терміни зникнення світових запасів: вугілля — 2500 р., нафти — 2100 р., газу — 2015 р.
Отже, на зміну нафти і газу, які вичерпаються, прийде вугілля.
Знов актуальною стає карбохімія. Останнім часом постає питання синтезу бензину і технічного газу із вугілля.
В США активно ведуться дослідження по добуванню рідкого палива із вугілля, наприклад, шляхом коксування в присутності водню при помірно високому тиску. Створені демонстративні установи, що виробляють 200 тис. т рідких вуглеводнів. Побудовані заводи, які переробляють 5 млн т кам’яного вугілля на рік. Розробляються методи перетворення кам’яного вугілля на нафту. Крім того створюються проекти виробництва горючого і товарного синтетичного газу із вугілля за допомогою відходів тепла ядерних реакторів.
Після нафти і вугілля в списку сировинних ресурсів третє місце посідає деревина. Її запаси оцінюються в 400 млрд м3. У 2000 р. витрати деревини порівняно з 1974 р.— 2,5 млрд м3 зросли на 180 %.
Продукція всіх лісів планети складає майже 33 млрд т вуглецю на рік, що в 370 раз перевищує потребу хімії у вуглеці з нафти. Отже, частина вуглецю, необхідного для хімічної промисловості, може бути забезпечена шляхом переробки деревної біомаси.
Старий текстиль, окрім целюлози, містить синтетичні волокна. Це утрудняє його переробку, а щоб його переробляти, необхідні нові технології.
Попіл і шлаки, які залишаються після спалювання вугілля, використовуються менш, ніж на 20 %, в той час, як на їх ліквідацію використовують величезні кошти.
Частину попелу можна використовувати як наповнювач для цементів. Так, 1,3 т попелу бурого вугілля замінює 1 т цементу, а крім цього, цей попіл містить до 30 % оксидів Феруму. Якщо в попіл, нагрітий до 1000 °С вдувати гідроген хлорид, то разом з потоком газу видуватимуться хлориди Феруму. При охолодженні до 500 °С виділяються оксиди Феруму, які можна використати, як готовий до переробки залізний концентрат.
Крім того, попіл бурого вугілля містить близько 30 % вапна, а також коксованого залишку вугілля. Пригадаємо, що залізна руда, вапняк і кокс — це головна сировина для металургії. Отже, велике практичне значення може мати метод виготовлення заліза і силікатних будівельних матеріалів із цієї вторинної сировини.
Надзвичайно важливою проблемою є — переробка і повторне використання пластмас (полістирол, полівініл хлорид). Їх можна повторно використовувати для покриття підлоги, виготовлення труб для прокладання кабелів тощо. Варто переробляти реактопласти, наприклад поліуретан і синтетичні волокна. Над цією проблемою працюють в багатьох промислово розвинених країнах світу.
Одним із важливих завдань хіміків і біологів треба вважати розробку нових методів утилізації великих кількостей відходів тваринництва.
Звичайно, переробка старих матеріалів і відходів вимагає значних капіталовкладень. Але використання вторинної сировини все ж дешевше, ніж переробка первинної сировини. Крім того, це сприятиме створенню безвідходних промислових циклів, які забезпечать одержання основних і побічних продуктів без відходів.
В листопаді 1979 р. в Женеві відбулась загальноєвропейська нарада на високому рівні щодо співробітництва в галузі охорони навколишнього середовища, на якій було розглянуто й прийнято декілька важливих міжнародних документів. Одним з них є «Декларація про маловідходні і безвідходні технології і використання відходів», підписана 34 європейськими країнами, США і Канадою. В декларації дано рекомендації щодо прийняття конкретних заходів державами і міжнародними організаціями.
2. Органічна хімія та створення нових матеріалів
У сучасному виробництві існує величезна необхідність у створенні нових матеріалів. Новітні технології широко застосовують високі тиски, температури й агресивну дію хімічних речовин. Матеріали, які використовуються, зокрема в машинобудуванні, недостатньо стійкі і міцні. Тому обладнання передчасно зношується, потребуючи частих замін та ремонтів. Нових матеріалів вимагають і нові галузі техніки: космічна, атомна тощо. Для практичних потреб необхідні такі матеріали, як метали, полімери, кераміка та композит.
Базову роль у конструкціях машин відіграють метали. Але поряд з ними усе частіше використовують синтетичні високомолекулярні речовини (полімери). Поряд із добре відомими властивостями — низькою густиною, стійкістю до агресивного середовища, добрих діелектричних і теплофізичних показників, стійкість до стирання наразі існують полімерні матеріали, що мають велику міцність і термостійкість (до 1000 °С). Основною проблемою полімерів є їх недостатня довговічність.
Неможливо нині уявити собі економіку і повсякденне життя без синтетичних каучуків, хімічних волокон, з яких виготовляють одяг, вироби технічного призначення (капронові деталі, риболовецькі сітки тощо).
Все ширше використовуються пластмаси: лінолеум для підлоги й плівкові матеріали для стін, санітарно-технічні вироби і тепло- та звукоізоляційні матеріали. У виробництво деревинно-стружкових і деревинно-волокнистих плит впроваджуються синтетичні смоли й відходи деревообробки, їх використовують для оздоблення приміщень.
Надзвичайно поширеним матеріалом є папір — продукт переробки целюлози. Але такий папір малостійкий до вологи, сонячного світла, коливань температури. Він швидко висихає, починає ламатись. Папір руйнується грибами та мікроорганізмами, багатьма видами комах.
Хіміки постійно працюють над удосконаленням паперу, підвищенням його міцності. Зокрема, в папір вводять синтетичні волокна (лавсан, нітрон, поліпропілен, вінол). Папір з акрилових волокон стійкий до дії розведених соляної, азотної та сірчаної кислот. Його можна використовувати як електроізолятор в агресивних середовищах з температурою до 130 °С. Папір на основі фторопласту (тефлону) стійкий до дії кислот і лугів. Дуже міцний і хімічно стійкий також папір із нейлонових і поліефірних волокон, з нього виготовляють фільтри для агресивних рідин.
Єдиний недолік паперу із синтетичних волокон, як і інших видів нецелюлозного паперу, — його висока ціна.
Целюлозний папір, що містить 20–30 % графітового волокна, проводить електричний струм і водночас має великий опір. Папір із чистого вуглецю відзначається високою хімічною стійкістю і малою теплопровідністю. Він є основою шаруватих пластиків для виготовлення апаратів, що працюють під високим тиском і при високих температурах, такий папір також використовується як упаковка при транспортуванні радіоактивних ізотопів.
Серед неметалічних матеріалів важливого значення набули полімери на основі фенолформальдегідних смол, полівінілхлориду, поліетилену і фторопластів. Ці матеріали, на відміну від металічних, виявляють високу стійкість до агресивних середовищ, мають низьку густину, високий опір до стирання, добрі діелектричні й теплоізоляційні властивості. Важливе промислове значення мають також каучуки та різні матеріали на їх основі — бутилкаучук, фторкаучук, силіконові каучуки тощо.
3. Органічна хімія в харчових продуктах
Органічна хімія вже давно знайшла застосування в харчовій промисловості. Наразі людина замислюється над тим, як більш продуктивно отримувати повноцінну їжу з альтернативних джерел.
Відомо, що до багатьох харчових продуктів додають різні хімічні речовини. Одні з них надають їжі більш привабливого вигляду, інші — приємного запаху, смаку. Але вони можуть виконувати і більш важливі функції — подовжувати термін зберігання продуктів, перешкоджати їх окисненню. Більшість із цих речовин — органічні сполуки.
Однією з проблем створення синтетичної їжі є надання продукту не тільки необхідної структури, а й певних властивостей — запаху, смаку, кольору і т. д. Цю роль виконують спеціальні органічні добавки, які виконують ці завдання, а також покращують натуральні продукти харчування. Такими добавками можуть бути як окремі речовини, так і складні суміші, що складаються з десятків різних органічних сполук. Найчастіше це ефірні олії, складні ефіри, деякі спирти, альдегіди, кетони, а також вуглеводні. Однак, найчастіше для створення запаху окремого продукту використовуються суміші органічних сполук. Так, у створенні аромату свіжоспеченого хліба бере участь 159 речовин одна з яких — фурфурилметилдісульфід. Іноді вирішальне значення у створенні запаху мають сполуки, що знаходяться в суміші в незначних кількостях (до 0,1 %).
У харчовій промисловості застосовуються різні органічні кислоти: етанова, лимонна молочна, адипінова, яблучна. У ковбасні вироби для поліпшення смаку додають мононатрієву сіль глутамінової кислоти.
Серед органічних сполук особливо багато таких, які мають солодкий смак. Серед них найбільш відома сахароза. Але сахароза не найсолодша речовина. Так, фруктоза солодша неї у півтора рази, ксиліт — удвічі, а сахарин — у 500 разів!
Для поліпшення зовнішнього вигляду продуктів харчування використовують різні органічні барвники, зазвичай природні, наприклад червоний барвник, що міститься у вишні, смородині і брусниці — ціанідин, і близький йому за будовою, пеларгонідин, що надає червоний колір ягодами суниці.
4. Органічна хімія в побуті
У побуті ми майже щодня зустрічаємося з продуктами хімічної промисловості та з хімічними процесами.
Сьогодні побутова хімія — це самостійна галузь промисловості. Щороку у світі виробляється майже 30 млн т товарів побутової хімії.
У побуті широко застосовуються мийні засоби. Відомо, що чиста вода добре видаляє із забрудненої поверхні лише розчинні в ній речовини. Часточки нерозчинних речовин, які змочуються водою (гідрофільні), можна видалити за рахунок механічного впливу. Якщо ж речовини не змочуються водою (гідрофобні) і до того ж мають підвищену в’язкість, видалити їх водою практично не можливо. Це стосується жирових забруднень, воску, стеарину, олій, різних органічних речовин тощо. У таких випадках застосовується мило або синтетичні мийні засоби (СМЗ), що належать до групи поверхнево-активних речовин (ПАР).
Деякі СМЗ містять відбілювачі, що руйнують стійкі забруднення, які надають тканині сірого або жовтого кольору.
Значна кількість штучних волокон здатні електризуватися, тобто накопичувати електричні заряди. Негативні заряди (електрони) можуть накопичувати нітрон, лавсан, ацетатні волокна. Позитивні (через втрату електронів) — поверхня капрону, нейлону і частково вовна та шовк. Льняні та бавовняні тканини поглинають вологу, що сприяє стіканню електричних зарядів, тому вони й не електризуються.
Для запобігання електризації вироби із синтетичних тканин обробляють спеціальними розчинами (наприклад, «Антистатик»).
Для чищення посуду, раковин до мийних засобів часто додають тверді інертні речовини — абразиви, які полегшують механічне руйнування твердих забруднень.
Способи застосування СМЗ та інших препаратів зазначаються на упаковках, їх слід дотримуватися, тоді використання товарів побутової хімії буде досить безпечним.
Хімічна промисловість випускає великий асортимент різних клеїв. Міцність зчеплення клею зі склеюваними поверхнями визначається силами міжмолекулярної взаємодії (електростатичними силами) або хімічними силами, що утворюють хімічний зв’язок.
До групи найкращих смол, клеїв і лаків належать епоксидні, вони гарно склеюють скло, порцеляну, метали, пластмасу, дерево та мають високу межу міцності. У побуті широко використовуються клеї, виготовлені на основі фенолформальдегідних смол.
За універсальністю розрізняють клеї одноцільові (для склеювання паперу), напівуніверсальні і універсальні (для склеювання різних матеріалів).
За консистенцією клеї бувають тверді (наприклад, у вигляді, порошків) і рідкі (у вигляді розчинів, емульсій, маси).
За характером затвердіння клеї можуть бути холодного (при кімнатній температурі) і гарячого (при нагріванні) сушіння.
До лакофарбових матеріалів відносять лакофарбові матеріали (ЛФМ) та інструменти для малярних робіт.
До лакофарбових матеріалів належать оліфи, лаки, фарби, емалі, ґрунтовки, шпатльовки і допоміжні матеріали для обробки, які утворюють стійкі до зовнішніх умов покриття і підвищують естетичні якості.
Лакофарбові матеріали — це складні компоненти, які містять плівкоутворюючі речовини (синтетичні полімери, рослинні олії, синтетичні жирні кислоти, ефіри целюлози, нафтопродукти, клеї, силікати), пігменти (сухі фарби), наповнювачі (крейда, тальк, каолін та ін.), розчинники (скипидар, бензин та ін.), сикативи — прискорювачі висихання.
Оліфи — це плівкоутворюючі матеріали, виготовлені на основі рослинних мас і маловмісних алкідних смол. Застосовують для виготовлення лаків, фарб, ґрунтовок, шпатльовок, замазок, розведення масляних фарб і для просочування поверхні деревини перед обробкою цими фарбами.
Маловмісні оліфи розподіляють на натуральні та безмасляні.
Натуральні оліфи випускають без розчинника і з розчинниками. Натуральні оліфи без розчинника — це продукти варки рослинних масел із сикативом. Вони мають високі функціональні властивості. Їх розрізняють за способом виготовлення (окиснені та полімеризаційні) і видом олії. Окиснені оліфи одержують варкою олій або суміші олій в присутності сикативу при продуванні повітрям, полімеризаційні — варкою олій із сикативом при більш високій температурі і без доступу повітря. Порівняно з окисними вони більш темні, утворювані ними плівки мають підвищену міцність.
Лаки — це розчини плівкоутворюючих речовин в органічних розчинниках, які утворюють після висихання тверді, прозорі та зазвичай блискучі покриття.
Лаки розрізняють за призначенням (меблеві, для паркету, антикорозійні тощо), кольором (світлі й темні), природою плівкоутворювача (смоляні й ефіроцелюлозні).
Смоляний лак — розчини синтетичних полімерів, смол мінерального і рослинного походження в суміші розчинників. До них належать: алкідний, поліефірний, бітумний і каніфольний смоляні лаки.
Фарби — це суспензії пігментів з наповнювачами в плівкоутворюючих речовинах, що утворюють після висихання непрозорі покриття.
Масляні й алкідні фарби — це суспензії пігментів або пігментів з наповнювачами в натуральних оліфах з сикативом або без нього.
Масляні й алкіні фарби розрізняють за призначенням (для зовнішніх і внутрішніх робіт), кольором, видом оліфи, що застосовується для їх виготовлення і готовності до застосування (густо терті та рідко терті).
Водоемульсійні фарби — це суспензії пігментів і наповнювачів в водній емульсії полімерного плівкоутворювача. За видом плівкоутворювача фарби бувають полівінілацетатні, поліакрилові, стиролбутадієнові та ін. Водоемульсійні фарби готові до застосування, придатні для зовнішніх і внутрішніх робіт по дереву (крім стирол бутадієнових), штукатурці, заґрунтованій поверхні металів, старих покриттях емалями і фарбами.
Клеєві фарби — це суспензії пігментів і наповнювачів у водному розчинні клею. Найчастіше трапляються фарби на основі столярного чи кісткового клею, казеїнового, силікатного і полівінілспиртового. Застосовують для декоративної обробки поштукатурених поверхонь усередині приміщення і для фарбування фасадів будинків (силікатні і полівінілспиртові).
Ґрунтовки — це суспензії пігментів або суміші пігментів із наповнювачами із зв’язуючою речовиною (лаком, клеєм). Застосовуються для утворення нижнього шару лакофарбових покриттів з метою створення щільного зчеплення покриття з фарбованою поверхнею.
Шпатльовки — це густі в’язкі матеріали із суміші пігментів, наповнювачів і в’яжучої речовини (лак, оліфа, водні розчини тощо). Застосовуються для вирівнювання поверхні перед нанесенням на неї покриття.
До допоміжних матеріалів для обробки поверхні відносять сікативи, розчинники, розчини барвників та ін.
Сикативи — це розчини, що застосовуються для прискорення висихання оліф і лакофарбових матеріалів, що містять олію.
Сьогодні хімічна промисловість набула досить широкого розвитку. Мийні, дезінфікуючі засоби, засоби догляду за меблями й підлогою, для боротьби з комахами і захисту рослин, засоби для вибілювання, підкрохмалювання, підсинювання, різноманітні фарби, клеї, автокосметика — це те, без чого ми не уявляємо нашого життя. Але усі ці засоби можуть нашкодити нашому здоров’ю, тому використовувати ці речовин треба з обережністю.
Шампуні
Навряд чи серед читачів знайдеться багато людей, хто миє голову милом. Шампуні міцно ввійшли в наше життя ще з початку 60-х років XX століття, з тих самих пір, коли почалося виробництво дуже ефективної поверхнево-активної речовини — етоксилированого натрій лаурилсульфату ( — лауретсульфат).
Це речовина, яку одержували багатоступінчастою хімічною обробкою кокосової олії, стала мийною основою абсолютно нового класу продуктів — спеціалізованих засобів для миття волосся.
Крім лаурилсульфату натрію, будь-який шампунь обов’язково містить ще одну або кілька поверхнево-активних речовин, що передусім зменшує подразнення шкіри.
Першими з таких речовин були натрій лаурилсульфосукцинати. Ці речовини не лише мають м’яку мийну дію, але й непогано знижують дерматологічну твердість мийної композиції в цілому, навіть якщо замінити ними тільки третину або навіть чверть лаурилсульфату в шампуні. Сульфосукцинати й сьогодні входять до складу дитячих шампунів «без сліз» — адже вони не тільки мають м’яку мийну дію, але й відносно дешеві.
Якість піни — дуже важлива характеристика шампуню, оскільки під час миття саме піна видаляє з волосся крапельки жиру з налиплим на нього пилом, й утримує їх у собі, щоб бруд і жир знову не осідали на волосся. Саме повторне осаджування бруду й робить звичайне мило таким незручним для миття волосся, хоча його мийні характеристики можуть бути не гірші, ніж у шампуню.
Морозовитривалості сприяють і деякі багатофункціональні добавки, такі, як диетаноламіди жирних кислот кокосової олії. Зазвичай їх використовують як загусники, що дозволяють позбавити нашу голову від надмірного підсолювання. Крім того, вони захищають шкіру й від знежирення під час миття, зберігаючи її природний водно-ліпофільний баланс. Ці речовини також здатні стабілізувати піну, що дозволяє вводити в шампуні різні дисперсні добавки без ризику розшарування суміші.
Лаурилсульфат натрію — речовина аніонної природи, молекули якої несуть негативний заряд. Незарядженим молекулам важко було б «протиснутися» між волоссям і жиром, що зібрався у ньому. Після переходу шкірного сала в мийний розчин на волоссі залишається невеликий негативний заряд, який бажано нейтралізувати. З цією метою застосовують кондиціонуючі компоненти, основу яких становлять катіонно активні речовини й катіонні полімери. Адсорбуючись на волоссі, вони знімають з нього заряд, роблять більш м’яким і слухняним.
Аналогічну функцію виконують й деякі олії, наприклад силіконові або олія жожоба, а також віск. Невеличка крапелька цих речовин, стикнувшись із волоссям, рівномірно розподіляється поверхнею волосся, замінюючи видалений під час миття шкірний жир й відновлюючи електростатичний захист. Після такої обробки волосся стає м’яким та блискучим.
Дуже перспективними в складі шампунів вважаються силіконові олії й гуми. Силікони не тільки полегшують розчісування волосся й надають йому блиску. Багато силіконових олій леткі, що дозволяє регулювати час їх перебування на волоссі.
Деякі рослинні олії, зокрема лляна, реп’яхова й рапсова олії, олія авокадо, дуже схожі за своїм жирнокислотним складом на шкірний жир, їх часто додають у мийну суміш, щоб запобігти неприємним наслідкам.
Сучасний шампунь — це не просто спеціалізований засіб для миття волосся, а складна композиція, здатна виконувати у принципі три головні завдання: видаляти забруднення, знімати з волосся статичну електрику й захищати або лікувати шкіру голови (шампунь, кондиціонер, маска для волосся).
Губна помада
До складу звичайної губної помади обов’язково входять рицинова олія (від 50 до 60 %), трохи восків і барвники й отдушки. Рицинову олію використовують у помадах дуже давно, і знайти їй заміну поки не вдалося, оскільки лише вона містить рицинолеву кислоту, що зв’язує компоненти й робить консистенцію однорідною. Тваринні й рослинні воски — наповнювачі, які до того ж благотворно впливають на шкіру. Зазвичай це бджолиний віск, віск канделили, карнауби (вид пальми), олія хохоба (частіше його неправильно називають жожоба), ланолін, а також деякі похідні нафти — озокерит, парафін і церезин. Усі ці сполуки хімічно інертні й тверді (з високою температурою плавлення), тому помада не розтікається у спеку.
До сучасних губних помад обов’язково додають антиоксидант (пропілгалат, бутилгідроксианізол), отдушки (жасмин, лаванду, бергамот, речовини з ароматами полуниці, малини, банана), сахарин і ваніль для приємного смаку й нарешті барвники — розчинні (наприклад, еозини) або нерозчинні — лаки й пігменти (двоокис титану, ферум(II) та ферум(III) оксиди), кармін.
На кожен день підійдуть нестійкі помади: зволожуючі й живильні. У стійких помадах зазвичай використовують клейову синтетичну основу, завдяки якій барвник не змивається й не з’їдається протягом тривалого часу. Саме тому, що пігмент довго перебуває на губах, він проникає безпосередньо в шкіру й може призвести до небажаних наслідків, включаючи онкологію. Такі помади відрізняються ще й тим, що в них замість рицинової олії використовують різні силікони для надання блиску. Оскільки стійкі губні помади з’явилися відносно недавно, досліджень, що свідчать про безпечність їх застосування протягом тривалого часу ще немає. Слід обережно користуватися помадами, що проявляються. Їхня дія заснована на хімічній реакції, тому й виглядають вони на різних губах по-різному, залежно від pH шкіри.
Усі помади надзвичайно яскравих кольорів (особливо дешеві) дуже небезпечні, оскільки містять анілінові барвники, які є досить токсичними і генотропно активними. Такими шкідливими помадами краще не користуватися дівчатам від 14 до 20 років, оскільки організм, що формується більше чутливий до шкідливих речовин, а також вагітним, оскільки барвники можуть проникнути в кровоток і несприятливо впливатимуть на плід.
Туш для вій
Раніше виготовляли тверду туш, що мала вигляд спресованої пластинки. Ця туш складалася із суміші мила, воску, жиру й барвника. Наразі її майже повністю замінила рідка туш, яка за складом дуже подібна до твердої. Сьогодні все частіше у туш включають стійкі до розкладання синтетичні інгредієнти, наприклад, мило, отримане з кокосової олії, солі пальмітинової кислоти заміняють на стеарати триетаноламіна, додають штучні воски. Щоб барвник не утворював грудочок і не злипався, у туш додають моностеарат гліцеролу, а для більшої однорідності й швидкого та легкого нанесення — ланолін і його похідні. До речі, саме барвники — основна причина алергії. Деякі з них містять біологічно активні речовини, типу протеїнів, що зміцнюють вії. До складу водостійкої туші включають речовини, що утворюють плівку, наприклад емульсії з полівінілацетатом. А щоб збільшити об’єм і подовжити вії, у туш додають (до 4 %) брасматик — дрібні синтетичні волокна.
Навіть «гіпоалергенна» туш може викликати алергію, тому краще не користуватися дешевою імпортною тушшю невідомих виробників. На кожен день найкраще підходить звичайна (не водостійка) туш, у тому числі й живильна (із протеїнами). Водостійку туш слід змивати спеціальними засобами (краще тієї ж фірми, що й туш), а потім бажано змазати вії спеціальним гелем або рициновою олією, яка зміцнює вії і стимулює їх ріст.
Перед сном необхідно очищувати шкіру від будь-якої декоративної косметики, щоб запобігти подразненню шкіри та розвиткові дерматитів. Користуватися тушшю можна не більше трьох-чотирьох місяців, оскільки туш — сприятливе середовище для розвитку бактерії.
5. Екологія й хімія
В умовах науково-технічного прогресу значно ускладнились взаємовідносини суспільства з природою. Людина отримала можливість впливати на хід природних процесів, підкорила сили природи, почала опановувати майже всі доступні відновні й невідновні природні ресурси, але разом з тим забруднювати й руйнувати довкілля.
За оцінкою Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), із понад 6 млн відомих хімічних сполук практично використовується близько 500 тис. сполук; із них близько 40 тис. мають шкідливі для людини властивості, а 12 тис. є токсичними.
До початку XX ст. забруднення навколишнього середовища відходами, викидами, стічними водами всіх видів промислового виробництва, сільського господарства, комунального господарства міст набуло глобального характеру і поставило людство на межі екологічної катастрофи.
Втручання людини у природні процеси стрімко зростає й спричинює зміну режиму ґрунтових і підземних вод у цілих регіонах, поверхневого стоку, структури ґрунтів, інтенсифікацію ерозійних процесів, активізацію геохімічних та хімічних процесів у атмосфері, гідросфері та літосфері, зміни мікроклімату тощо. Сучасна діяльність, наприклад, будівництво гідротехнічних споруд, шахт, рудників, доріг, свердловин, водойм, дамб, деформація суходолу ядерними вибухами, будівництво гігантських міст та інші повсякденні аспекти діяльності людини, вже викликали значні зміни довкілля.
Джерела забруднення
Джерела забруднення дуже різноманітні. До них належать не тільки промислові підприємства і паливно-енергетичний комплекс, але й побутові відходи, відходи тваринництва, транспорту, а також хімічні речовини, які людина цілеспрямовано вводить до екосистеми для захисту корисних продуцентів і консументів від шкідників, хвороб і бур’янів.
Серед інгредієнтів забруднення — тисячі хімічних сполук, особливо важкі метали та оксиди, токсичні речовини та аерозолі. Різні джерела викидів можуть бути однаковими за складом і характером забруднюючих речовин.
Так, вуглеводні надходять в атмосферу і при спалюванні палива, і від нафтопереробної, і від газовидобувної промисловості.
Джерела забруднюючих речовин різноманітні, також численні види відходів і характер їхнього впливу на компоненти біосфери. Біосфера забруднюється твердими відходами, газовими викидами і стічними водами металургійних, металообробних і машинобудівних заводів. Величезної шкоди завдають водним ресурсам стічні води целюлозно-паперової, харчової, деревообробної, нафтохімічної промисловості. Розвиток автомобільного транспорту спричинив забруднення атмосфери міст і транспортних комунікацій важкими металами і токсичними вуглеводнями, а постійне зростання масштабів морських перевезень викликало майже повсюдне забруднення морів і океанів нафтою і нафтопродуктами. Масове застосування мінеральних добрив і хімічних засобів захисту рослин призвело до появи отрутохімікатів в атмосфері, ґрунтах і природних водах, забруднення водойм, водотоків і сільськогосподарської продукції (нітрати, пестициди і т. п.) біогенними елементами. При гірських розробках на поверхню землі підіймають мільйони тонн різноманітних, найчастіше фітотоксичних гірських порід, що утворюють терикони і відвали, що пилять і горять. В процесі експлуатації хімічних заводів і теплових електростанцій також утворюються величезна кількість твердих відходів (шлаків, золи і т. п.), що складуються на великих площах, і спричиняють негативний вплив на атмосферу, поверхневі та підземні води, ґрунтовий шар (запорошення, виділення газ Викиди та їх негативний вплив на довкілля
Галузь промисловості Вид викидів Негативний вплив на довкілля
Вугільна, металообробна, паперова Викиди, які містять частки піску, породи та інші механічні домішки Порушують природні екосистеми, санітарний режим, замулюють дно та берег
Машинобудівні заводи, підприємства хімічної промисловості Викиди, що утворюються внаслідок нейтралізації та очищення стічних вод Забруднення довкілля солями важких металів, ціанідами, кислотами, токсичними органічними та неорганічними сполуками
Рудозбагачення, вуглезбагачення, шкіряні заводи Забруднення, які містять мікро- та макроелементи Забруднення довкілля надмірною кількістю мікро- та макроелементів, в окремих випадках збудниками захворювань
Спиртові, цукрові, крохмало-паточні та інші заводи Забруднення, які містять органічні сполуки рослинного та тваринного походження Забруднення довкілля органічними сполуками, які легко загнивають, можуть викликати інфекційні захворювання
Найпоширеніші шкідливі газові забруднювачі:
— оксиди Сульфуру — SO2, SO3;
— гідроген сульфід (H2S);
— карбон(IV) сульфід (CS2);
— оксиди Нітрогену;
— бензпірен;
— амоніак;
— сполуки Хлору;
— сполуки Флуору;
— вуглеводні;
— синтетичні поверхнево-активні речовини;
— канцерогени;
— важкі метали;
— оксиди Карбону — CO, CO2.
Серед твердих часток промислових димів найпоширенішими є:
— частки вугілля;
— зола;
— сульфати;
— сульфіди металічних елементів (Феруму, Плюмбуму, Купруму, Цинку тощо);
— хлориди;
— сполуки Кальцію;
— сполуки Натрію;
— сполуки Фосфору;
— випари основних кислот;
— феноли.
Використання вторинної сировини
Характеризуючи використання вторинної сировини у виробничих процесах, слід відзначити, що Д. І. Менделєєв уважав важливим завданням передової технології одержання корисного з некорисного. Активно використовуючи вторинну сировину, можна досягти економії природної сировини, енергії, робочого часу, а також підвищити якість і знизити собівартість продукту. Витрати на переробку вторинної сировини в 2–3, а подекуди в 6 разів менші, ніж на виробництво нової продукції. Економія 1 кг умовного палива вимагає в 5–7 разів менше витрат, ніж видобуток енергоносіїв з надр землі. Наприклад, з 1 т лома чорного металу можна виготовити автомобіль «Жигулі» або 25 велосипедів. Виплавка сталі з металобрухту вимагає в 6–7 разів менше енергетичних витрат і обходиться в 25 разів дешевше, ніж одержуваної з чавуну. Продуктивність праці при виплавці сталі з вторинних матеріалів в 2,5 раза вища, ніж при одержанні сталі з руди. Підраховано також, що при повному використанні на заводах металобрухту й відходів чорних металів щорічно звільняти від роботи по господарству близько 800 тис. чоловік. Те ж стосується виплавки з алюмінію та інших металів.
Використання металобрухту — це природоохоронний захід, що знижує рівень металізації біосфери. При переплавленні 1 т металобрухту в порівнянні з виплавкою сталі при повному металургійному циклі на 80 % зменшується забруднення атмосфери, на 76 % — забруднення води, на 97 % — обсяг відходів. Однак у нашій країні наразі не застосовують у повній мірі вторинну переробку сировини, втрачаючи таким чином 35–37 % кольорових металів і близько 50 % чорних (у розвинених країнах відповідно 2,8 % і 4,9 %). У переробку щорічно не повертається близько 800 тис. т кольорового металу й 35–40 млн т чорного. Металобрухт став предметом експорту.
Комплексне використання сировини й відходів — характерна риса сучасного хімічного виробництва. Реалізація цього принципу викликана необхідністю підвищення рентабельності виробництва в умовах виснаження запасів деяких видів природної сировини й інтенсивно наростаючого забруднення навколишнього середовища промисловими відходами. Комплексне використання сировини й відходів — основа комбінування виробництв (різних хімічних, хімічних з металургійними й т. д.).
Безвідходні технології
Упровадження безвідходних технологій, тобто таких виробничих процесів, коли відходи одного виробництва стають сировиною (вихідними речовинами) для іншого. дозволяє частково вирішити цю проблему. При цьому в навколишнє середовище можуть у невеликій кількості скидатися нешкідливі для неї речовини: очищена вода, вуглекислий газ, азот і т. д. Можливі й повністю безвідхідні технології, але й у цьому випадку вони не абсолютно екологічно чисті, оскільки в навколишнє середовище буде виділятися хоча б енергія.
Енергозберігаюча політика
Характеризуючи внесок хімії у вирішення енергетичної проблеми, необхідно розглянути шляхи реалізації активної енергозберігаючої політики. Це напрямок є дуже актуальним, оскільки хімічна й нафтохімічна промисловість — енергоємні галузі. Вони виробляють близько 7 % промислової продукції, а витрачають на її створення близько 13 % паливно-енергетичних ресурсів.
До того ж у виробництві деяких продуктів, наприклад, кальцій карбіду, витрати на енергію становлять близько половини собівартості продукту (для поліетилену й полівінілхлориду — 35–50 %). Багато технологічних процесів дуже збиткові з позиції енергетики. Наприклад, енергетичний ККД класичних процесів етерифікації становить 6–15 %, синтез вінілхлориду — 6–12 %, синтез амоніаку— 25–42 %.
Наразі необхідна розробка нових енергозберігаючих технологій. Із цією метою почали використовувати енерготехнологічне комбінування на різних рівнях:
а) проведення екзо- і ендотермічних процесів поєднують в один процес;
б) теплоту утворення продуктів однієї установки використають для забезпечення роботи іншої;
в) об’єднують виробництва, що виробляють енергію з тими, що її не використовують.
Контрольна робота № 2
Мета уроку: перевірити рівень знань учнів, отриманих на уроках хімії.
Очікувані результати: виявити найкраще й найгірше засвоєні теми з метою їх подальшого коригування.
Обладнання: завдання для контрольної роботи.
Тип уроку: урок контролю знань, умінь і навичок учнів.
1. Організаційний етап
1.1. Привітання.
1.2. Перевірка присутності учнів: кількість за списком _________,
кількість присутніх на уроці ___________, відсутніх ___________.
1.3. Перевірка готовності учнів до уроку.
1.4. Перевірка готовності класного приміщення до уроку.
2. Етап контролю знань
2.1. Інструктаж щодо оформлення роботи.
2.2. Інструктаж щодо виконання завдань, пояснення загальної оцінки (у скільки балів оцінюється кожне завдання), наголос на завданнях, що є більш складними або потребують особливої уваги учнів.
2.3. Виконання завдань.
3. Підбиття підсумків уроку
Після закінчення роботи учні можуть поставити запитання щодо виконаних завдань. Слід відзначити поняття, які засвоєні учнями добре, а які викликали труднощі під час виконання контрольної роботи.
4. Домашнє завдання, інструктаж щодо його виконання
4.1. Завдання для всього класу (не є обов’язковим).
Підручник _________________________________________________
Робочий зошит _____________________________________________
Збірник завдань ____________________________________________
4.2. Індивідуальне завдання.
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Контрольна робота № 2
I варіант
1. У схемі наведена класифікація мийних засобів, але не зазначені їхні назви та формули речовин, що належать до кожного класу. Запишіть їх. Поясніть мийну дію мила й синтетичних мийних засобів (СМЗ).
2. Чому для зубів небезпечна їжа із високим вмістом вуглеводів (білий хліб, печиво, цукор)?
3. Обчисліть масову частку Карбону в молекулі глюкози.
4. Обчисліть масу етанолу, що утвориться при спиртовому бродінні глюкози масою 90 г.
II варіант
1. Назвіть типи синтетичних волокон, які вам відомі На яких властивостях засноване їхнє застосування?
Складіть і заповніть таблицю «Класифікація волокон».
2. Запишіть хімічні речовини, що ми використовуємо як про-
дукти харчування?
3. При спиртовому бродінні глюкози виділився газ об’ємом 67,2 л (н. у.). Визначте масу глюкози.
4. Обчисліть кількість речовини глюкози, що утвориться при гідролізі сахарози кількістю речовини 20 моль.
Етап контролю знань
Завдання для контрольної роботи
I варіант
Завдання 1. У схемі наведеною класифікацію мийних засобів, але не зазначених їхні назви та формули речовин, що належать до кожного класу. Запишіть їх. Поясніть мийну дію мила й синтетичних мийних засобів (СМЗ).
Завдання 2. Чому для зубів небезпечна вуглеводна їжа (білий хліб, печиво, цукор)?
Завдання 3. Обчисліть масову частку Карбону в молекулі глюкози.
Завдання 4. Обчисліть масу етанолу, що утвориться при спиртовому бродінні 90 г глюкози.
II варіант
Завдання 1. Назвіть типи синтетичних волокон, які вам відомі. На яких властивостях засноване їхнє застосування?
Заповніть таблицю «Класифікація волокон».
Завдання 2. Які ви знаєте хімічні речовини, які ми використовуємо як продукти харчування?
Завдання 3. При спиртовому бродінні глюкози виділився газ об’ємом 67,2 л (н. у.). Визначте масу глюкози.
Завдання 4. Обчисліть кількість речовини глюкози, що утвориться при гідролізі 20 моль сахарози.
Відповіді:
I варіант
Завдання 1.
Тверді мила: C15H31COONa — натрій пальміат
C17H35COONa — натрій стеарат.
Рідкі мила: : C15H31COOK — калій пальміат
C15H35COOK — калій стеарат.
Синтетичний мийний засіб: C11H23—CH2—O—SO3Na — лаурилсульфат.
Завдання 3.
Дано: Розв’язання:
C6H12O6
; 40 %.
ω(C) — ?
Відповідь: ω(C) = 40 %.
Завдання 4.
Дано: Розв’язання:
m(C6H12O6) = 90 г M(C6H12O6) = 180 г/моль.
(моль)
m(C2H5OH) — ?
x = 1; моль
г/моль;
г.
Відповідь: г.
II варіант
Завдання 1.
Завдання 3.
Дано: Розв’язання:
л (моль)
— ?
x = 1,5;
(моль)
(г/моль);
г.
Відповідь: г.
Завдання 4.
Дано: Розв’язання:
х = 20
.
— ?
Відповідь: .
Привіт
ДИСТАНЦІЙНЕ НАВЧАННЯ (з 12.10.2022)
ПРОВЕДЕННЯ ЗАНЯТЬ З ХІМІЇ, ГЕОГРАФІЇ, БІОЛОГІЇ ТА ЕКОЛОГІЇ(з 12.10.2022 ) Відповіді на практичні, самостійні та контрольні роботи надси...
