Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Светящиеся палочки

Содержание в продуктах питания

Овощной Щавелевая кислота (г / 100 г)
Амарант 1.09
Спаржа 0,13
Фасоль, оснастка 0,36
Листья свеклы 0,61
Свекла 0,06
Брокколи 0,19
брюссельская капуста 0,02
Капуста 0,10
Морковь 0,50
Маниока 1,26
Цветная капуста 0,15
Сельдерей 0,19
Цикорий 0,2
Чеснок 1,48
Колларды 0,45
Кориандр 0,01
Кукуруза сладкая 0,01
Огурец 0,02
Баклажан 0,19
Эндивий 0,11
Чеснок 0,05
Капуста 0,02
Салат 0,33
Окра 0,05
Лук 0,05
Петрушка 0,04
Пастернак 0,04
Горох 0,05
болгарский перец 0,04
Картошка 0,05
Портулак 1,31
Редис 0,48
Листья ревеня 0,52
Брюква 0,03
Шпинат 0,97 (колеблется от 0,65 до 1,3 грамма на 100 граммов в пересчете на свежий вес)
Сквош 0,02
Сладкий картофель 0,24
Швейцарский мангольд , зеленый 0,96
Помидор 0,05
Репа 0,21
Зелень репы 0,05
Кресс-салат 0,31

Содержание в продуктах питания

Овощной Щавелевая кислота (г / 100 г)
Амарант 1.09
Спаржа 0,13
Фасоль, оснастка 0,36
Листья свеклы 0,61
Свекла 0,06
Брокколи 0,19
брюссельская капуста 0,02
Капуста 0,10
Морковь 0,50
Маниока 1,26
Цветная капуста 0,15
Сельдерей 0,19
Цикорий 0,2
Чеснок 1,48
Колларды 0,45
Кориандр 0,01
Кукуруза сладкая 0,01
Огурец 0,02
Баклажан 0,19
Эндивий 0,11
Чеснок 0,05
Капуста 0,02
Салат 0,33
Бамия 0,05
Лук 0,05
Петрушка 0,04
Пастернак 0,04
Горох 0,05
болгарский перец 0,04
Картошка 0,05
Портулак 1,31
Редис 0,48
Листья ревеня 0,52
Брюква 0,03
Шпинат 0,97 (колеблется от 0,65 до 1,3 грамма на 100 граммов в пересчете на свежий вес)
Сквош 0,02
Сладкая картошка 0,24
Швейцарский мангольд , зеленый 0,96
Помидор 0,05
Репа 0,21
Зелень репы 0,05
Кресс-салат 0,31

Вхождение

Биосинтез

Существует по крайней мере два пути опосредованного ферментами образования оксалата. В одном из путей оксалоацетат , компонент цикла лимонной кислоты Кребса , гидролизуется до оксалата и уксусной кислоты ферментом оксалоацетазой :

[O 2 CC (O) CH 2 CO 2 ] 2− + H 2 O → C2О2- 4+ CH3CO- 2+ H +

Он также возникает в результате дегидрирования гликолевой кислоты , которая образуется в результате метаболизма этиленгликоля .

Встречается в продуктах питания и растениях

Оксалат кальция — самый распространенный компонент камней в почках . Ранние исследователи выделили щавелевую кислоту из щавеля ( Oxalis ). Члены шпината семьи и крестоцветные ( капуста , брокколи , брюссельская капуста ) с высоким содержанием оксалатов, как и щавель и зонтичные , как петрушка . Листья ревеня содержат около 0,5% щавелевой кислоты, а амвон ( Arisaema triphyllum ) содержит кристаллы оксалата кальция . Точно так же лиана Вирджиния , обычная декоративная лоза, производит щавелевую кислоту в своих ягодах, а также кристаллы оксалата в соке в форме рафидов . Бактерии производят оксалаты в результате окисления углеводов .

Растения рода Fenestraria производят оптические волокна из кристаллической щавелевой кислоты для передачи света в подземные участки фотосинтеза.

Карамбола , также известная как карамболь, также содержит щавелевую кислоту вместе с карамбоксином . Сок цитрусовых содержит небольшое количество щавелевой кислоты. Цитрусовые, произведенные в органическом сельском хозяйстве, содержат меньше щавелевой кислоты, чем те, которые производятся в традиционном сельском хозяйстве.

Было высказано предположение, что образование естественной патины из оксалата кальция на некоторых известняковых и мраморных статуях и памятниках вызвано химической реакцией карбонатного камня с щавелевой кислотой, выделяемой лишайником или другими микроорганизмами .

Производство грибами

Многие виды почвенных грибов выделяют щавелевую кислоту, что приводит к большей растворимости катионов металлов, увеличению доступности определенных питательных веществ в почве и может привести к образованию кристаллов оксалата кальция.

Другие

Окисленный битум или битум, подвергнутый воздействию гамма-лучей, также содержит щавелевую кислоту среди продуктов разложения. Щавелевая кислота может увеличить выщелачивание радионуклидов, содержащихся в битуме для захоронения радиоактивных отходов .

Токсичность

Щавелевая кислота в концентрированной форме может оказывать вредное воздействие при контакте и проглатывании . Он не считается мутагенным или канцерогенным , хотя есть исследования, предполагающие, что он может вызвать рак груди; возможен риск врожденного порока развития у плода; может быть вредным , если вдыхается , и чрезвычайно разрушительное воздействие на ткани из слизистых оболочек и верхних дыхательных путей ; вред при проглатывании; наносит вред и разрушает ткани и вызывает ожоги при попадании на кожу или в глаза. Симптомы и эффекты включают жжение, кашель, одышку, ларингит , одышка, спазм , воспаление и отек в гортани , воспаление и отек бронхов , пневмонит , отек легких .

У людей введенная внутрь щавелевая кислота имеет пероральную LD Lo (самая низкая опубликованная летальная доза) 600 мг / кг. Сообщалось, что смертельная пероральная доза составляет от 15 до 30 граммов.

Оксалат может проникать в клетки, где, как известно, вызывает митохондриальную дисфункцию.

Токсичность щавелевой кислоты связана с почечной недостаточностью, вызванной осаждением твердого оксалата кальция , основного компонента кальциевых камней в почках. Щавелевая кислота также может вызывать боль в суставах из- за образования аналогичных осадков в суставах. Проглатывание этиленгликоля приводит к образованию щавелевой кислоты в качестве метаболита, который также может вызвать острую почечную недостаточность.

Токсичность

Щавелевая кислота в концентрированной форме может оказывать вредное воздействие при контакте и проглатывании . Он не считается мутагенным или канцерогенным , хотя есть исследования, предполагающие, что он может вызвать рак груди; возможен риск врожденного порока развития у плода; может быть вредным , если вдыхается , и чрезвычайно разрушительное воздействие на ткани из слизистых оболочек и верхних дыхательных путей ; вред при проглатывании; наносит вред и разрушает ткани и вызывает ожоги при попадании на кожу или в глаза. Симптомы и эффекты включают жжение, кашель, одышку, ларингит , одышка, спазм , воспаление и отек в гортани , воспаление и отек бронхов , пневмонит , отек легких .

У людей введенная внутрь щавелевая кислота имеет пероральную LD Lo (самая низкая опубликованная летальная доза) 600 мг / кг. Сообщалось, что смертельная пероральная доза составляет от 15 до 30 граммов.

Оксалат может проникать в клетки, где, как известно, вызывает митохондриальную дисфункцию.

Токсичность щавелевой кислоты связана с почечной недостаточностью, вызванной осаждением твердого оксалата кальция , основного компонента кальциевых камней в почках. Щавелевая кислота также может вызывать боль в суставах из- за образования аналогичных осадков в суставах. Проглатывание этиленгликоля приводит к образованию щавелевой кислоты в качестве метаболита, который также может вызвать острую почечную недостаточность.

Нагревание/Охлаждение

Регенерируемые «ХИС»

До конца 1990-х годов в массовой продаже встречались изделия, способные продолжить работу после полного затухания и окончания протекания химической реакции. После непродолжительного механического воздействия в течение 1-2 минут изделие испускало свет на протяжении 1-3 часов, в течение 4-5 циклов такой «перезарядки» постепенно интенсивность свечения снижалась, пока не сходила на нет.
В 2000-х годах производство было остановлено из-за использования дорогостоящих материалов и их высокой токсичности.

Считается, что светящиеся палочки могут быть помещены в морозильник, чтобы замедлить химические реакции, что позволяет палочкам храниться в течение двух-трёх ночей. Холод возбуждает переход смеси в твердое состояние и замедляет освобождение фотонов. Наоборот, под воздействием микроволнового излучения или горячей воды ускоряется освобождение фотонов и увеличивается яркость свечения, но уменьшается его продолжительность. Это, однако, как правило, зависит от конкретного состава химических веществ в конкретной светящейся палочке.

Приложения

Около 25% производимой щавелевой кислоты будет использоваться в качестве протравы в процессах окрашивания. Он используется в отбеливателях , особенно для балансовой древесины . Он также используется в разрыхлителе и в качестве третьего реагента в приборах для анализа кремнезема.

Уборка

Основное применение щавелевой кислоты — очистка или отбеливание, особенно для удаления ржавчины (комплексообразователь железа). Его полезность в составе средств для удаления ржавчины обусловлена ​​образованием стабильной водорастворимой соли с ионами трехвалентного железа и ферриоксалата .

Добывающая металлургия

Щавелевая кислота — важный реагент в химии лантаноидов . Гидратированные оксалаты лантаноидов легко образуются в очень сильно кислых растворах в плотно кристаллической , легко фильтруемой форме, в значительной степени свободной от примесей нелантаноидных элементов. Термическое разложение этих оксалатов дает оксиды , которые являются наиболее часто продаваемой формой этих элементов.

Ниша использует

Медоносная пчела, покрытая кристаллами оксалата

Некоторые пчеловоды используют щавелевую кислоту в качестве акарицида против паразитического клеща варроа .

Щавелевая кислота используется для очистки минералов.

Щавелевая кислота иногда используется в процессе анодирования алюминия с серной кислотой или без нее. По сравнению с анодированием серной кислотой полученные покрытия тоньше и имеют меньшую шероховатость поверхности.

Щавелевая кислота входит в состав некоторых средств для отбеливания зубов.

Простейший светильник на ацетоне

Каталитическое окисление ацетона можно рассматривать как источник света, химический принцип которого не отличается от обычного горения. Отличием будет лишь отсутствие открытого пламени. Вкратце, в прозрачную ёмкость наливают незначительное количество ацетона

Важно лишь создать место для образования и скопления паров горючего и смешивания их с кислородом воздуха. Медную проволоку сворачивают пружинкой или другим способом, чтобы витки были поближе друг к другу для создания большей площади реакции в меньшем объёме

Этот конец проволоки нагревают до красноты и опускают в ёмкость с парами ацетона, и на поверхности меди ацетон вступает в реакцию с кислородом, выделяя дополнительное тепло. Полученная энергия поддерживает температуру реакции и дополнительно нагревает металл до состояния свечения

Такой светильник выделяет много тепла, да и свет получается из-за нагрева меди, но необычность и химическая составляющая имеются, поэтому мы не могли обойти его вниманием

Химический свет путём окисления люминола

Поиски подходящих ингредиентов и работающего рецепта привели наконец к удовлетворительному результату. Люминол используется в судебной медицине для обнаружения остатков крови: ионы железа в плазме действуют как катализатор, и люминол окисляется с выделением светового излучения. Найти это вещество не составит труда, препарат «Галавит» содержит натриевую соль люминола в достаточном количестве для нескольких опытов с изготовлением веществ, используемых как источник света. Химический аспект всего действия подразумевает, что ёмкости для светильника не будут использованы в быту, чтобы исключить отравления или повреждения кожи агрессивными веществами. Будьте аккуратны при проведении опытов, используйте защитные перчатки, очки и респиратор при необходимости.

Использование

Вхождение

Биосинтез

Существует по крайней мере два пути опосредованного ферментами образования оксалата. В одном из путей оксалоацетат , компонент цикла лимонной кислоты Кребса , гидролизуется до оксалата и уксусной кислоты ферментом оксалоацетазой :

[O 2 CC (O) CH 2 CO 2 ] 2− + H 2 O → C2О2- 4+ CH3CO- 2+ H +

Он также возникает в результате дегидрирования гликолевой кислоты , которая образуется в результате метаболизма этиленгликоля .

Встречается в продуктах питания и растениях

Оксалат кальция — самый распространенный компонент камней в почках . Ранние исследователи выделили щавелевую кислоту из щавеля ( Oxalis ). Члены шпината семьи и крестоцветные ( капуста , брокколи , брюссельская капуста ) с высоким содержанием оксалатов, как и щавель и зонтичные , как петрушка . Листья ревеня содержат около 0,5% щавелевой кислоты, а амвон ( Arisaema triphyllum ) содержит кристаллы оксалата кальция . Точно так же лиана Вирджиния , обычная декоративная лоза, производит щавелевую кислоту в своих ягодах, а также кристаллы оксалата в соке в форме рафидов . Бактерии производят оксалаты в результате окисления углеводов .

Растения рода Fenestraria производят оптические волокна из кристаллической щавелевой кислоты для передачи света в подземные участки фотосинтеза.

Карамбола , также известная как карамболь, также содержит щавелевую кислоту вместе с карамбоксином . Сок цитрусовых содержит небольшое количество щавелевой кислоты. Цитрусовые, произведенные в органическом сельском хозяйстве, содержат меньше щавелевой кислоты, чем те, которые производятся в традиционном сельском хозяйстве.

Было высказано предположение, что образование естественной патины из оксалата кальция на некоторых известняковых и мраморных статуях и памятниках вызвано химической реакцией карбонатного камня с щавелевой кислотой, выделяемой лишайниками или другими микроорганизмами .

Производство грибами

Многие виды почвенных грибов выделяют щавелевую кислоту, что приводит к большей растворимости катионов металлов, увеличению доступности определенных питательных веществ в почве и может привести к образованию кристаллов оксалата кальция.

Другой

Окисленный битум или битум, подвергшийся воздействию гамма-излучения, также содержит щавелевую кислоту среди продуктов разложения. Щавелевая кислота может увеличить выщелачивание радионуклидов, содержащихся в битуме для захоронения радиоактивных отходов .

История

Получение солей щавелевой кислоты (крабовой кислоты) из растений было известно самое позднее с 1745 года, когда голландский ботаник и врач Герман Бурхааве выделил соль из щавеля . К 1773 году Франсуа Пьер Савари из Фрибурга, Швейцария, выделил щавелевую кислоту из ее соли в щавеле .

В 1776 году шведские химики Карл Вильгельм Шееле и Торберн Улоф Бергман получили щавелевую кислоту путем реакции сахара с концентрированной азотной кислотой ; Шееле назвал кислоту, которая образовалась в результате socker-syra или såcker-syra (сахарная кислота). К 1784 году Шееле показал, что «сахарная кислота» и щавелевая кислота из природных источников идентичны.

В 1824 году немецкий химик Фридрих Вёлер получил щавелевую кислоту путем реакции цианогена с аммиаком в водном растворе. Этот эксперимент может представлять собой первый синтез натурального продукта .

Подготовка

Щавелевая кислота (крабовая кислота) в основном производится путем окисления углеводов или глюкозы с использованием азотной кислоты или воздуха в присутствии пятиокиси ванадия . Можно использовать различные предшественники, включая гликолевую кислоту и этиленгликоль . Более новый метод влечет за собой окислительное карбонилирование из спиртов с получением указанных в диэфирах щавелевой кислоты:

4 ROH + 4 CO + O 2 → 2 (CO 2 R) 2 + 2 H 2 O

Эти сложные диэфиры впоследствии гидролизуют до щавелевой кислоты. Ежегодно производится около 120 000 тонн .

Исторически щавелевая кислота была получена исключительно с помощью каустических добавок, таких как гидроксид натрия или калия , на опилках. Пиролиз формиата натрия (в конечном итоге получаемого из монооксида углерода) приводит к образованию оксалата натрия , легко превращаемого в щавелевую кислоту.

Лабораторные методы

Хотя ее можно легко купить, щавелевая кислота может быть получена в лаборатории путем окисления сахарозы с использованием азотной кислоты в присутствии небольшого количества пентоксида ванадия в качестве катализатора .

Гидратированное твердое вещество может быть обезвожено нагреванием или азеотропной перегонкой .

Разработанная в Нидерландах, электрокатализ с помощью медного комплекса помогает снизить двуокиси углерода к щавелевой кислоте; в этой конверсии в качестве сырья для производства щавелевой кислоты используется диоксид углерода .

Подготовка

Щавелевая кислота в основном производится окислением углеводов или глюкозы с использованием азотной кислоты или воздуха в присутствии пятиокиси ванадия . Можно использовать различные предшественники, включая гликолевую кислоту и этиленгликоль . Более новый метод влечет за собой окислительное карбонилирование из спиртов с получением указанных в диэфирах щавелевой кислоты:

4 ROH + 4 CO + O 2 → 2 (CO 2 R) 2 + 2 H 2 O

Эти диэфиры впоследствии гидролизуют до щавелевой кислоты. Ежегодно производится около 120 000 тонн .

Исторически щавелевая кислота была получена исключительно с помощью каустических добавок, таких как гидроксид натрия или калия , на опилках. Пиролиз формиата натрия (в конечном итоге получаемого из монооксида углерода) приводит к образованию оксалата натрия , легко превращаемого в щавелевую кислоту.

Лабораторные методы

Хотя ее можно легко купить, щавелевая кислота может быть получена в лаборатории путем окисления сахарозы с использованием азотной кислоты в присутствии небольшого количества пятиокиси ванадия в качестве катализатора .

Гидратированное твердое вещество может быть обезвожено нагреванием или азеотропной перегонкой .

Разработанная в Нидерландах, электрокатализ с помощью медного комплекса помогает снизить двуокиси углерода к щавелевой кислоте; в этой конверсии в качестве сырья для производства щавелевой кислоты используется диоксид углерода .

Биохимия

Сопряженное основание щавелевой кислоты является hydrogenoxalate аниона, и его сопряженное основание ( оксалат ) является конкурентным ингибитором из лактатдегидрогеназы (ЛДГ) фермента. ЛДГ катализирует превращение пирувата в молочную кислоту (конечный продукт ферментационного (анаэробного) процесса), окисляя кофермент НАДН до НАД + и Н + одновременно. Восстановление уровня NAD + необходимо для продолжения анаэробного энергетического метаболизма посредством гликолиза . Поскольку раковые клетки преимущественно используют анаэробный метаболизм (см. Эффект Варбурга ), было показано, что ингибирование ЛДГ подавляет образование и рост опухоли, что представляет собой интересный потенциальный курс лечения рака.

Изготовление химических источников света (ХИС) в водных растворах

Итак, мы определились с основным реагентом, нужно подумать об идеальных условиях реакции. В качестве жидкой среды понадобится растворитель. В его роли может выступить обычная вода из крана, однако люминол практически нерастворим в ней. Чтобы реакция протекала равномерно, «Галавит» придётся мелко растереть и приготовить суспензию, а также понадобится катализатор с большим выделением ионов железа или меди в растворе. Сульфат меди или медный купорос, как его называют, будет отличным усилителем реакции в воде. Для создания щелочной среды потребуется нашатырный спирт, а лучше гидроксид натрия или калия. Окислителем послужит перекись водорода, пропорции следующие:

  • 100 мл воды смешать с 2-3 растёртыми таблетками «Галавита»;

  • добавить 50 мл пероксида водорода;

  • 3-5 г медного купороса или красной кровяной соли;

  • 30 мл нашатырного спирта или 15 мл раствора КОН или NaOH.

Свечение появится почти сразу после смешивания и сохранится на несколько часов. Для продолжения действия нужно добавлять тёртый «Галавит» и пероксид водорода в раствор и слегка взболтать.

Опыты с «Димексидом»

Эксперименты с водой дают результат слабее ожидаемого, вследствие плохой растворимости люминола, стоит поискать среду получше. Диметилсульфоксид отлично справляется с задачей растворения реагентов, приобрести его можно в аптеках под названием «Димексид»

Соблюдайте осторожность при работе с этим препаратом, потому что проникающая способность его делает кожу проницаемой для различной грязи, которая в обычных условиях успешно сдерживается нашей естественной защитной оболочкой. Катализатор реакции придётся убрать, потому что с купоросом и кровяной солью реакция протекает слишком бурно и кратковременно

Опытным путём рассчитаны следующие пропорции:

  • около 20 г КОН или NaOH в сухом виде (следует полностью отказаться от воды для чистоты эксперимента);

  • 100 мл «Димексида», полностью растворять гидроксид нет необходимости, на поверхности его осадка реакция и начнётся;

  • 1 таблетка «Галавита», растёртая в порошок, чтобы растворилась быстрее.

К слову, такой раствор можно приготовить заранее и засыпать люминол при необходимости, главное — убедиться в надёжности и герметичности емкости. Стоит предупредить, что едкая смесь щёлочи и «Димексида» разъедает пластиковые бутылки дня за 3-4, поэтому целесообразно только разовое и недолгое использование таких емкостей для приготовления химических источников света.

Обзор популярных продуктов

Для проведения сравнительного анализа чистящих средств для унитаза, мы подготовили список из наиболее популярных. Это Domestos (Доместос), Cilit (Силит) и другие. У всех этих продуктов указаны универсальные свойства, поэтому сравнивать будем именно по эффективности действия.

Domestos (Доместос) – вероятно, одно из самых популярных чистящих средств в СНГ. Секретом успеха является не высокая эффективность, а доступная цена. Вместо кислот, в этом продукте используются щелочные соединения. Они прекрасно справляются с бактериальным слоем на чаще, способствуют очищению от ржавчины, но не помогают от извести. Кроме того, при использовании Доместоса нужно быть очень аккуратным – от жидкости исходят пары, способные обжечь пищевод и носоглотку.

Domestos для унитаза – разные виды

Cilit (Силит) – одно из самых эффективных средств на рынке. Стоит дороже, чем Досметос. Содержит неорганическую соляную кислоту, при помощи которой отлично справляется с практически любыми наростами на чаше. Оказывает быстрый эффект, но разрушает эмалированные поверхности. Известен способностью возвращать белизну даже старым унитазам.

Cilit для чистки унитазов

Comet 7 дней чистоты (Комет) – гелеообразное вещество с характерным кислотным запахом. В его состав также входят кислоты (серная) и активные добавки. Считается более эффективным, чем Силит, т. к. способен очищать чашу уже через несколько минут после нанесения. Несомненным достоинством является эффект замедления роста бактерий, из-за чего сохраняется приятный запах в туалете, а на стенках не образовывается подтеков.

Комет 7 дней чистоты

Dosia (Дося) – российское средство для очистки унитазов и ванн. Отлично справляется с запахом и следами ржавчины, но плохо растворяет наросты кальция. Его цена почти в два раза ниже, чем у Доместоса, но эффективность хуже. Несмотря на заверения производителя про длительную дезинфекцию и удаление извести, продукт плохо справляется с этими задачами. Практически полный аналог Дуси – Tyron (Тирон).

Dosia для унитаза

Сарма – популярное средство для очистки от следов от ржавчины и дезинфекции чаши унитаза. Примечательной особенностью этой жидкости является то, что она не содержит хлор. В результате производитель добился приятного аромата и безопасности в использовании. Среди недостатков продукта отсутствие продолжительного эффекта чистоты и неэффективность для устранения налета кальция. Это, скорее, профилактическая мера, нежели средство избавления от серьезных загрязнений.

Сарма Sarma Гель для сантехники

Для удобного сравнения мы составили таблицу, где описали основные критерии выбора чистящего средства для унитаза:

Название Цена (на момент написания статьи) Активные компоненты Назначение
Domestos 3 доллара (1 литр) Гипохлорит натрия и ПАВ. Устранение неприятного запаха, удаление с поверхности чащи загрязнений (в том числе, ржавчины), замедление размножения бактерий.
Cilit Налет и ржавчина 7 долларов (1 литр) Щавелевая кислота, ПАВ. Применяется исключительно для отбеливания чаши и удаления скоплений кальция. Для устранения многолетних наростов используется специализированый состав – Cillit спрей для удаления известкового налета и ржавчины.
Comet 7 дней чистоты 4 доллара Фосфорная и муравьиная кислота. По заявлениям производителя, отбеливает фаянс и отлично дезинфицирует. С удалением бактерий – правда, в течение нескольких дней в экспериментальных условиях заметили уменьшение популяции микроорганизмов.
Сарма и Дося 1 доллар Щелочные соединения. Чистка несложных загрязнений, отбеливание, удаление ржавчины и подтеков, дезинфекция.

Примечания

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации