Keemia mõisted (1)

Põlevad maavarad – looduslikud kütused – maagaas(soogaas), naftagaas , nafta - vedel, kivisüsi, põlevkivi, puit( tahked ), kunstlikud, tööstuslikud – vingugaas, piiritus , puupiiritus(vedelad), brikett. Eesti Põlevkivi ehk kukersiit , mida peetakse maailma parimaks, paikneb Eesti kirdeosas umbes 6000km2 suurusel alal. Kukersiit on ordoviitsiumi madalmeres kuhjunud orgaaniline sete, olemuselt tüüpiline settekivim , mis koosneb umbes 50% ulatuses põlevast fossiliseeritud orgaanilisest ainest ja savi- ning lubiaine lisandist. Orgaanilist ainet (kerogeeni) on temas 15-70%. Kerogeeniga on seotud kukersiidi kui põleva maavara omadused ja kvaliteet. Põlevkivi varieerub värvilt kakaopruunist kollakaspruunini, on alati tumedam kui lubjakivi .
Turvas on kõrgemate taimede jäänustest koosnev orgaaniline setend, milles mineraalainete sisaldus ei ületa 35% kuivainest. Turva kujuneb surnud taimeosakestest soodes, kus need vees hapnikuvaegusel täielikult ei lagune. Turvas on väga oluline energeetiline maavara. Turvast kasutatakse veel väetise- või aiandusturbana – komposti koostisosana, kasvustimulaatorina, muldade struktuuri parandajana. Suurt tulu saadakse aiandusturba ekspordist. Kasutusviise on veel teisigi – meditsiinis, kosmeetikas , keemiatööstuses.
Etanool – Etanool C2H5OH ehk etüülalkohol, tavakeeles ka lihtsalt alkohol ehk piiritus. Etanool on terava lõhna ja maitsega värvitu, vees lahustuv vedelik. Narkootiline ja kergelt mürgine. Keema tõuseb umbes 78 kraadi juures ja külmub umbes -116 kraadi juures. Põleb täielikult ja annab sooja. Nime on saanud araabia keelest, ning tähendab väga peenikest ja kerget pulbrit. Puhta etanooli valmistamine sai võimalikuks destilleerimisvõtete täiustumisega. Söögipiiritust ehk toidupiiritust kasutatakse toiduainete tööstuses.Tootmine – suhkrut sisaldavate lahuste kääritamine. Eestis on Moe piiritustehas ja Rakvere piiritustehas. 80% etanoolist kasutatakse tehnilisteks vajadusteks . Kasutusalad: parfümeeriatööstuses- lahustina, kosmeetikas, meditsiinis, farmaatsias(ravimite tootmises) ja alkohoolsete jookide tootmiseks.
Freoonid – on madala molekulmassiga alkaanide, enamasti metaani või etaani fluoro-kloroderivaadid. Freoonid veelduvad kõrgendatud rõhu all kergesti ka toatemperatuuril, rõhu alanemisel algav keemisprotsess neelab aga palju soojust. Sel põhjustel kasutatakse freoone külmutusmasinates, sealhulgas ka kodustes külmikutes soojust neelava ainena. Sobivalt madala keemistemperatuuri tõttu kasutatakse freoone ka aerosooliballoonides tarbekemikaali laialipihustava vahendina. Freoonid on keemiliselt väga püsivad ja õhku paisatuna jäävad nad kauaks ajaks muutumatuks. Tasapisi tõusevad nad atmosfääri kõrgematesse kihtidesse, kuni jõuavad umbes 25 km kõrgusel asuva osoonikihini.
Pestitsiidid - on bioloogiliselt aktiivsed ained, mida kasutatakse majandusele kahjulike elusorganismide, ka haigustekitajate hävitamiseks. Kitsamas tähenduses on pestitsiid taimehaiguste ja -kahjurite ning umbrohutõrjeks kasutatav mürkkemikaal. Pestitsiidid on näiteks heksaklorotsükloheksaan ehk lindaan ja diklorodifenüültrikloroetaan ehk DDT. Mõlemad on valged kristalsed ained, mis vees praktiliselt ei lahustu, kuid lahustuvad hästi orgaanilistes lahustites. Need on väga mürgised putukatele kuid ka selgroogsetele, kellel kahjustavad kesknärvisüsteemi ja eriti maksa. Algul arvati millegipärast, et DDT on loomadele ja inimestele kahjutu ja seda kasutati väga laialdaselt. Kuna sellise laialdase kasutamisega ilmnesid kiiresti ohtlikud mõjud loomadele ja inimestele, keelustati DDT kasutamine, sest juba väikestes kogustes organismi sattudes võib see osutude eluohtlikuks. Kuna ei saa kuidagi tagada, et DDT ei sattu elusorganismidesse (on mullas ja vees väga püsiv, mistõttu tema kahjulik toime võib ilmneda alles aastaid pärast kasutamist), on selle ja teiste kloroorgaaniliste pestitsiidide kasutamine kõigis arenenud maades keelatud. Ometigi leidub riike, kus need endiselt lubatud on, näiteks Hiinas, Indias ja mõnedes teistes Aasia ja Aafrika riikides.
Kautšuk - on pärit Lõuna- Ameerikast , kust eurooplased selle 15. sajandil kaasa tõid. Kautšuk tuleneb indiaani keelest ja tähendab pisaraid. Lähteaineks on loodusliku kautšuki saamiseks on kautšukipuu – hevea piimjas mahl, nn. Lateks . Asuv hevea koore all kanalikestes, kogumiseks tehakse puukoorde sisselõikeid. Algul ei osatud seda piimjat puutüvest välja imbuvat materjali kuidagi kasutada. Alles 17. sajandil leiti, et selle veniva materjaliga saab vooderdada vihmamantleid ning valmistada vettpidavaid jalanõusid. Et kautšuki kummiks muuta töödeldakse teda väävliga, seda protsessi nimetatakse vulkaniseerimiseks. Kautšukipuude kasvatamine oli aga kulukas ning kautšuki kogumiseks kulus samuti palju aega. See tekitas vajaduse toota kautšukit ka sünteetiliselt. Esimeseks tööstuslikuks sünteetiliseks kautšukiks sai butadieenkautšuk ehk buna . Kautšuki tootmine laboratooriumites sai alguse aga alles 1940. aastatel. Enne seda oli raskusi isegi autorehvide tootmisega. Kautšukiistandused asuvad peamiselt Aafrikas, Lõuna-Ameerikas ja Edela- Aasias.
Süsivesikud – ehk sahhariidid jagunevad kolmeks: monosahhariidid(süsinike arv kolmest kuueni, viiesüsinikulistest on olulisemad riboos (C5H10O5) ja desoksüriboos(C5H10O4), kuuesüsinikulistest on suhkrutest tuntumad glükoos ja fruktoos (üldvalem mõlemil C6H12O6)Nii fruktoos kui glükoos on organismide peamised energiaallikad )., oligosahhariidid ( tuntumad on sahharoos , maltoos ja laktoos ), polüsahhariidid(põhilised looduslikud polüsahhariidid on tärklis, tselluloos , glükogeen). Süsivesikud ehk sahhariidid on orgaanilised ühendid, mille koostises esinevad C, H, O. Sahhariidide ülesanded: energeetiline(17,6kJ energiat vabaneb 1gsüsivesikute oküdatsioonil), struktuurne – nt. tselluloos taimerakkudes, ligimeelitav – nt. õistaimedel nektar putukate ligimeelitamiseks, varuaine – taimedel tärklis ja tselluloos, loomadel ja seentel glükogeen. Süsivesikud on organismi tähtsaimad energiaallikad. Nad lagunevad kergemini kui rasvad ning nende lagunemisel tekkiv süsihappegaas ja vesi erituvad organismist hõlpsasti. Tähtsamad süsivesikud on suhkrud ja tärklis. Süsivesikute hulka kuulub ka tselluloos, mida leidub puidus. Süsivesikud tekivad fotosünteesi reaktsioonil.6CO2 + 6H2O ---fotosüntees--------------------- C6H12O6(tselluloos-ehitus, tärklis-seemned, sahharoos) + 6O2
Estrid – -COO- on ühendid, mis moodustuvad hapete reageerimisel alkoholidega . Estrite teket nimetatakse esterdamiseks. Estreid leidub looduses eeterlike õlidena taimedes. Ühtedel taimedel on eeterlikke õlisid enam juurtes (palderjanil), teistel viljakoores (sidrunil, apelsinil), kolmandatel lehtedes (piparmündil) jne. Estrid on enamasti meeldiva lõhnaga vedelad või tahked ainedEstrite tähtsaim keemiline omadus on nende reageerimine veega, mille tulemusena tekivad taas estri lähteained – karboksüülhape ja alkohol. Seda protsessi tuntakse estrite hüdrolüüsi nime all. Madalad estrid on meeldiva lõhnaga kergesti lenduvad vedelikud. Kõrgemad estrid on tahked ained. Nad lahustuvad orgaanilistes lahustes, vees aga vähe või peaaegu üldse mitte. Keemistemperatuur on madalam kui vastavatel alkoholidel ja karboksüülhapetel. Estrid on enamasti lenduvad. Pika süsiniku ahelaga hapete ja alkoholide estrid ei lendu ja on seetõttu lõhnatud. Meeldiva lõhna tõttu kasutatakse estreid parfümeerias ja puuviljaessentsidena toiduainetööstuses. Estrid on lahustiteks värvidele ja lakkidele ja neid kasutatakse ka ravimite valmistamisel. Suurtes kogustes vajatakse estreid plastmasside ja kiudainete tootmiseks. Estreid leidub eeterlike õlidena taimedes (näiteks apelsinikoores). Veel on nendeks rasvad ja vahad.
Rasvad – on glütserooli ja rasvhapete segaestrid. Rasvad on värvuseta, lõhnata, maitseta, vedelad või tahked ained, mis vees ei lahustu. Rasvu on kahte liiki: taimsed- ja loomsed rasvad. Loomadel: naha ja siseelundite kaitseks ning põrutamise kaitseks. Mereloomade rasv on poolvedel. Loomsed rasvad on tahked, välja arvatud hülge- ja vaalarasv . Taimedel: taimsed rasvad on enamus vedelad: õlid( raps , lina, oliivid , päevalill). Tahke rasv on kakaoubades. Looduslike rasvade värvus, lõhn ja maitse on tingitud lisanditest (mineraalsoolad, vitamiinid , värvained, ...). Rasvad ei lahustu vees (on hüdrofoobsed), kuid lahustuvad hästi orgaanilistes lahustites (eetris, alkoholis, atsetoonis, bensiinis jm.). Rasvadel on kõrge toiteväärtus, nad on energiarikkad toitained . Rasvad rääsuvad pikaajalisel seismisel õhu käes. Eriti kergesti oksüdeeruvad õhuhapniku toimel need rasvad, mis sisaldavad hulgaliselt küllastumata rasvhappeid ( kaksiksidemeid ). Niisugused rasvad on ebameeldivad lõhna ja kibeda maitsega. Rääsumise vältimiseks lisatakse antioksüdeerijaid. Nt. vitamiin C on antioksüdeerija. Rasvade tähtsaim keemiline omadus on hüdrolüüs.
Valgud – ehk proteiinid – polüpeptiidid, mis koosnevad aminohappejääkidest. Valkude koostises on 20 erinevatd aminohapet. Valkude süntees toimub ribosoomides. Aminohapped koosnevad aminorühmast ja karboksüülrühmast. Valgud jaotuvad lihtvalgud(koosnevad aminohappejääkidest nt. munavalge) ja liitvalgud (koosnevad valgulisest ja mittevalgulisest osast nt kromosoomid ja hemoglobiin .).
Valgud on tähtsaim elusaine: valgud annavad energiat, valgud on ehitusmaterjal(juuksed, nahk, küüned, karvad , elundite seinad, kabjad), valgud on kaitsekehad(valged verelibled), valgud kannavad pärilikkust(DNA molekulid), valgud reguleerivad kõiki organismi reaktsioone(biokatalüsaatorid), valgud, mis kontrollivad organismi energiavahetust(RNA molekulid). Organism ei korja aminohappeid tagavaraks. Meie tingimustes on ideaalval piimavalk ja ka sojavalgud.