واکنش های شیمیایی که در زندگی روزمره اتفاق می افتد

واکنش‌های شیمیایی فقط در آزمایشگاه‌های علمی رخ نمی‌دهد. آنها در اطراف ما اتفاق می‌افتند و اغلب به روش‌هایی که ممکن است انتظارش را نداشته باشید. آنها مسئول طیف گسترده ای از پدیده های طبیعی هستند و برای حفظ زندگی ضروری هستند.

در واقع در هر ثانیه حدود یک میلیارد واکنش بیوشیمیایی در بدن انسان اتفاق می افتد! حتی کارهای روزمره مانند جوشاندن تخم مرغ، دم کردن قهوه، یا شستن آب شامل نوعی واکنش شیمیایی است.

مقدمه: شیمی روزمره

حتی اگر میلیاردها واکنش بیوشیمیایی را که به طور طبیعی در سلول‌های زنده رخ می‌دهند، کنار بگذاریم، حجم عظیم واکنش‌های شیمیایی که هر روز انجام می‌شود شگفت‌انگیز است. نمونه هایی از واکنش های شیمیایی در زندگی روزمره شامل فرآیندهای طبیعی مانند فتوسنتز، هضم، زنگ زدگی و احتراق است. سایر فعالیت‌ها مانند پخت، شستن با آب و صابون یا مسواک زدن دندان‌ها نیز به واکنش‌های شیمیایی بستگی دارد.

برخی از واکنش ها سریعتر از یک چشم به هم زدن رخ می دهند، در حالی که برخی دیگر ممکن است سال ها طول بکشد تا قابل توجه باشند. به عنوان مثال، مشتعل کردن یک کبریت چند ثانیه طول می کشد، در حالی که هوازدگی سنگ ها طی میلیون ها سال اتفاق می افتد.

بسیاری از واکنش های شیمیایی، مانند احتراق بنزین در موتور خودرو، به طور عمدی و به دلیل خاصی ایجاد می شوند. با این حال، برخی دیگر به طور خود به خود یا ناخواسته بدون هیچ هدف خاصی اتفاق می‌افتند

شیمی قهوه

برای بسیاری از مردم، نوشیدن قهوه راه حلی است که می خواهند احساس انرژی بیشتری داشته باشند – اما آیا تا به حال به مواد شیمیایی پشت این نوشیدنی بسیار محبوب فکر کرده اید؟

بیش از 1000 ماده شیمیایی در قهوه وجود دارد، اما کافئین تا حد زیادی شناخته شده ترین آن است. در واقع، این دلیل اصلی نوشیدن قهوه در بیشتر بزرگسالان است. کافئین یک آلکالوئید گیاهی با فرمول شیمیایی C8H10N4O2 است. همانطور که نمودار زیر نشان می دهد، به عنوان یک محرک عمل می کند زیرا از اتصال آدنوزین به گیرنده های سیستم عصبی مرکزی جلوگیری می کند. با انجام این کار، خستگی را به تعویق می اندازد و می تواند به شما کمک کند بیشتر بیدار شوید.

حدود 45 دقیقه پس از مصرف قهوه، کافئین به کبد شما می رسد. سپس به سه متابولیت اصلی – پاراکسانتین، تئوبرومین و تئوفیلین تبدیل می شود. هر یک از این متابولیت ها اثرات خاصی بر بدن دارند:

• پاراکسانتین تجزیه تری گلیسرول ها یا TAG ها را از طریق هیدرولیز افزایش می دهد که باعث افزایش سطح گلیسرول در بدن می شود.
• تئوبرومین رگ‌های خونی را گشاد می‌کند، در نتیجه گردش خون را بهبود می‌بخشد و به شما کمک می‌کند احساس هوشیاری بیشتری داشته باشید
• تئوفیلین ماهیچه های شما را شل می کند و به تنفس موثرتر کمک می کند

آزاد شدن این متابولیت ها دلیلی است که قهوه باعث ایجاد احساس هوشیاری و تندرستی می شود.

تغییر شکل تخم مرغ در حین پخت

تخم ها از پروتئین های کروی تشکیل شده اند که در آب اطراف آنها شناور هستند. این ساختارهای کروی توسط پیوندهای هیدروژنی ضعیفی که می توانند توسط گرما یا اسید شکسته شوند، کنار هم نگه داشته می شوند.

هنگامی که یک تخم مرغ در معرض گرما قرار می گیرد، پروتئین ها شروع به پریدن می کنند و از موقعیت اصلی خود خارج می شوند. این باعث ایجاد پیوندهای شیمیایی جدید و ایجاد شبکه ای از پروتئین های به هم پیوسته می شود. وقتی این اتفاق می افتد، تخم مرغ پخته شده به هم می چسبد و خوراکی می شود. چه یک تخم مرغ را بجوشانید یا سرخ کنید، همان زنجیره واکنش های شیمیایی رخ می دهد. نام علمی این فرآیند دناتوره شدن پروتئین ها است.

علم رنگ مو

هنگامی که موهای خود را رنگ می کنید، یک سری واکنش های شیمیایی بین مولکول های مو و رنگدانه و مواد شیمیایی موجود در رنگ رخ می دهد. در طول فرآیند رنگ کردن، موها به طور موقت دچار دناتوره شدن پروتئین می شوند.

اکثر انواع رنگ موی دائمی حاوی پراکسید هیدروژن هستند که رنگ طبیعی موهای شما را از بین می برد. سپس یک واکنش پلیمری را با مونومرهای رنگ اکسید می کند و به مولکول های رنگ بزرگ اجازه می دهد در داخل مو بمانند.

استفاده از پراکسید هیدروژن پروتئین های موجود در مو را نرم می کند تا بتواند رنگ را به طور موثرتری جذب کند. این واکنش شیمیایی توسط آمونیاک موجود در رنگ مو، که به عنوان یک کاتالیزور عمل می کند، تسهیل می شود. pH قلیایی آمونیاک کوتیکول را جدا می کند و به مولکول های رنگ اجازه می دهد تا به قشر مو نفوذ کنند.

آتش بازی: ترکیبی از شیمی

باروت مخلوطی از یک عامل اکسید کننده مانند نیترات پتاسیم و یک عامل احیا کننده مانند گوگرد یا زغال سنگ است. هنگامی که آتش بازی مشتعل می شود، اکسیداسیون سریع باروت منجر به یک واکنش انفجاری می شود. این مواد شیمیایی دیگر را می سوزاند، که سپس بر اساس روشی که فوتون های اتم ها در هنگام شکستن پیوندهای شیمیایی برانگیخته می شوند، رنگ می دهند.

مواد شیمیایی مورد استفاده در گاز اشک آور

گاز اشک آور یک سلاح شیمیایی غیر کشنده است که توسط پلیس قابل استفاده است. چشم ها و تحریکات تنفسی را تحریک می کند، اما به طور کلی آسیب پایدار یا دائمی ایجاد نمی کند.

ماده فعال رایج در گاز اشک آور 2-کلرواستوفنون است. هنگامی که پین ​​از یک کپسول گاز اشک آور خارج می شود، مکانیسمی زنجیره ای از واکنش های شیمیایی را آغاز می کند. با واکنش زغال چوب و نیترات پتاسیم شروع می شود. زغال چوب توسط نیترات پتاسیم مشتعل و اکسید می شود. اکسیژن آزاد می شود که آتش را حفظ می کند. در دماهای بالا، دانه های سیلیکون به قطعات داغ ذوب می شوند.

اگر PH بیش از حد اسیدی شود، واکنش به طور بالقوه می تواند انفجاری شود. برای مقابله با این، کربنات منیزیم در قوطی به عنوان یک عامل خنثی کننده عمل می کند. این کار از منفجر شدن قوطی مانند بمب جلوگیری می کند و اطمینان حاصل می کند که گاز اشک آور فقط در مقادیر کنترل شده آزاد می شود.

خلاصه

تریلیون ها واکنش شیمیایی هر روز اتفاق می افتد، بسیاری از آنها حتی بدون اینکه متوجه شویم. فعالیت‌های ساده‌ای مانند نوشیدن قهوه، رنگ کردن مو یا پختن تخم‌مرغ، همگی شامل نوعی واکنش شیمیایی هستند. برخی از واکنش های شیمیایی به طور عمدی ایجاد می شوند، در حالی که برخی دیگر به طور طبیعی و خود به خود رخ می دهند.