Сборник содержит материалы избранных докладов участников международной


БИОТОПЛИВО – ПРОБЛЕМЫ И ПЕСПЕКТИВЫ



Pdf көрінісі
бет4/70
Дата06.03.2017
өлшемі8,85 Mb.
#7959
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   70

БИОТОПЛИВО – ПРОБЛЕМЫ И ПЕСПЕКТИВЫ

Дадакина В.А., Казакова Е.В.



Стерлитамакский филиал Башкирского государственного университета,

г. Стерлитамак, Россия

lerkada@rambler.ru

Биотопливо – это  топливо  биологического  происхождения,  получаемое  из

растительных,  животных  и  бытовых  отходов,  которые  при  обработке  дают  тепловую

энергию.

Проблема 

использования 

альтернативных 

источников 

энергии 


из

возобновляемого сырья становится все более актуальной для современного общества как в

связи  с  энергетическим  кризисом,  так  и  состоянием  экологии. Сегодня  биотоплива

обеспечивают  около  3%  от  общего  количества  топлива,  используемого  автомобильным

транспортом в мире (например, в Бразилии доля биотоплива составляет 23-24%) [1].

Ведущим  сырьем  для  производства  биотоплива,  являются  кукуруза,  сахар  и

растительное масло.

Различают  три  вида  биотоплив:  жидкое,  которое  применяют  для    двигателей

внутреннего  сгорания  (биоэтанол,  биометанол,  биобутанол,  диметиловый  эфир,

биодизель),  твердое,  которое  способно  гореть,  при  условии,  что  топливо  состоит  из

горючего (дерева) и окислителя, которым часто служит кислород воздуха (дрова, брикеты,

топливные  гранулы,  солома  и  др.)  и газообразное – это  биогаз,  биоводород, синтез-газ.

Биотопливо подразделяют на первичные и вторичные.

Первичные  биотоплива  используются  в  необработанном  виде,  в  первую  очередь

для  отопления,  приготовления  пищи  и  электричества,  в  основном,  это  топливная

древесина. Вторичные биотоплива, такие как биоэтанол и биодизель производится путем

переработки биомассы и могут быть использованы на транспортных средствах, а также в

различных  промышленных  процессах. На  основе  различных  параметров,  таких  как  тип

технологии  обработки,  тип  исходного  сырья  или  по  их  уровню  развития вторичные

биотоплива делят на три поколения: первое, второе и третье поколение биотоплива.

К 

первому 


поколению 

сырья 


в 

производстве 

биотоплива 

относятся

сельскохозяйственные  культуры  с  высоким  содержанием  жиров,  крахмала,  сахаров.

Условная  эффективность  производства  энергии  из  биомассы  составляет  примерно  50%.

Основным  источником  сырья  являются  семена  или  зерна.  Однако  такое  сырье  оказалось

крайне неудобным: помимо затратного землепользования с истощением почв и высокими



потребностями в обработке почв, удобрениях и пестицидах, это высокая цена на пищевые

продукты.

Биотопливо второго поколения – топливо, полученное разными методами пиролиза

биомассы, или другие топлива. Производятся из не пищевого сырья (отработанные жиры

и растительные масла, биомасса деревьев и растений). Такое сырье содержит целлюлозу и

лигнин.  Быстрый  пиролиз  позволяет  превратить  биомассу  в  жидкость,  которую  легче  и

дешевле  транспортировать,  хранить  и  использовать.  Из  жидкости  можно  сделать

автомобильное  топливо  или  топливо  для  электростанций.  Условная  эффективность

производства  энергии  из  биомассы  биотоплива  второго  поколения  составляет  примерно

50%. Основным источником сырья являются водоросли и растения.

Топливо  второго  поколения  производиться  по  технологии  сжижения  газов

Фишера-Тропша.  Технология  включает  в  себя  несколько  стадий.  Первая  заключается  в

обработке  биомассы  и  получении  из  неё  газообразных  продуктов.  Далее  эти  газы

проходят  очистку,  перерабатываются  в  однородную  смесь  моноксида  углерода  и

водорода,  которая, в  свою  очередь,  перерабатывается  в  жидкое  топливо.  Таким  образом,

продукты обработки растительного сырья разлагаются до простых компонентов, которые

затем можно синтезировать в высококачественное, лишенное примесей топливо. Сырьём

для 


данного 

производства

может 

быть 


любая 

биомасса, 

включая 

отходы


деревообрабатывающего производства и остатки пищи.

Преимущество  биотоплива  второго  поколения

сырье,  необходимое  для



производства  (растения)  может  выращиваться  на  менее  благоустроенных  землях,  для  их

производства требуется минимум техники, удобрений и пестицидов.

Главный недостаток производства биотоплива второго поколения – состав сырья и

затраты.  Лигноцеллюлоза – сложный  полимерный  углевод,  требующий  большего  числа

химических  превращений  и,  соответственно,  энергии  для  получения  из  него  жидких

топлив.  Из  лигноцеллюлозы  растений  получают  биоэтанол.  Производство  биотоплива

второго  поколения,  в  настоящий  момент,  является  очень  капиталоемким  процессом,  т.к.

пока соответствующие технологии весьма дороги.

Биотопливо третьего поколения – топливо, полученное из водорослей (содержание

жиров  составляет  75-85%  сухого  веса).  Водоросли  наиболее  перспективное  сырьё  для

производства  топлива  из  возобновляемых  источников,  т.к.  они  быстро  размножаются  и

дают высокий прирост биомассы. Водоросли  выращивают в открытых прудах и в малых

биореакторах.

Преимущество биотоплива третьего поколения – не требуется земельных ресурсов,

водоросли  в  процессе  фотосинтеза  поглощают  углерод,  очищая  воздух  и  снижая

парниковый  эффект.  Недостатки  производства  биотоплива  третьего  поколения – для

выращивания  водорослей  необходима  большая  площадь,  также,  водоросли  любят

высокую температуру, для их производства хорошо подходит пустынный климат.

Биотопливо, в отличие от традиционных источников энергии, которыми являются

нефть или газ гораздо более выгодно для окружающей среды, но его использование имеет

свои социальные и экономические последствия.

Литература

1.  Федченко  И.А.,  Соловцова  А.С.,  Лукьянов  А.Н.  Основные  тенденции  развития

рынка  биотоплива  в  мире  и  России  за  период  2000-2012  годов.  Белгород:

Информационно-аналитическая служба ОАО Корпорация «Развитие», 2013. – 45 с.


ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕСТИЦИДОВ

Садртдинова Р.Р., научный руководитель – к.х.н. Дехтярь Т. Ф.



Башкирский государственный университет Стерлитамакский филиал,

г. Стерлитамак, Россия

dekhtyartf@mail.ru

Пестициды – химические  средства,  используемые  для  борьбы  свредителямии

болезнями  растений,  а  также  с  различными  паразитами,сорняками,  вредителями  зерна,

древесины,  изделий  из  хлопка,  шерсти,  кожи,  а  также  с  переносчиками  опасных

заболеваний  человека  и  животных.  Потребность  в  применении  веществ, отпугивающих

или  убивающих  вредителей  и  возбудителей  болезней  растений,  возникла  в  те  давние

времена, когда зародилось сельское хозяйство.

Пестициды  отнесены к  приоритетным  экотоксикантам,  и  поэтому,  должны

находиться  под  постоянным  контролем  в  объектах  окружающей  среды  и  в продуктах

питания  [1].  Они  очень  вредны  для  организма  человека  и  могут  попасть  в  организм

человека  в  основном  через  продукты  питания.  Поиск  оптимальных  методов  анализа

пестицидов – одна  из  важнейших  проблем  аналитической  химии.  Известно  четыре

современных метода  анализа – это    капиллярная  газовая  хроматография  (ГХ),

высокоэффективная  жидкостная  хроматография  (ВЭЖХ),  тонкослойная  хроматография

(ТСХ)  и  капиллярный  электрофорез  (КЭ).  Эти  методы  обладают  высокой  разделяющей

способностью,  необходимой  при  анализе  многокомпонентных  образцов,  и  высокой

чувствительностью,  позволяющей  определять  пестициды  на  уровне  концентраций  1

мкг/дм

3

и ниже [2].



Рассмотрим  эти  методы.  Капиллярная  газовая  хроматография.  Отличительной

особенностью газовой хроматографии от других методов хроматографических разделений

является  то,  что  используемая  подвижная  фаза  должна  обязательно  находится  в

газообразном  состоянии  и  выполнять  роль  газа-носителя,  перемещающего  разделяемые

соединения  по  колонке.  В  качестве  газов-носителей  могут  быть  использованы

индивидуальные  газы,  газообразные  соединения  или  смеси  газов  и  газообразных

соединений.

Характерными особенностями газовой хроматографии являются:

Высокая 

разделительная 

способность: 

по 


своим 

возможностям 

анализа

многокомпонентных  смесей  газовая хроматография  не  имеет  конкурентов.  Ни  один



другой  метод  не  позволяет  анализировать  фракции  нефти,  состоящие  из  сотен

компонентов, в течение одного часа.

Универсальность: разделение и анализ самых различных смесей – от низкокипящих

газов  до  смесей  жидких и  твердых  веществ  с  температурой  кипения  до  500

о

С  и  выше –



характеризует  универсальность  метода.  В  нефтехимической  и  газовой  промышленности

90 – 100% всех анализов можно выполнять методом газовой хроматографии.

Высокая чувствительность: высокая чувствительность метода обусловлена тем, что

применяемые  детектирующие  системы  позволяют  надежно  определять  концентрации  10

-

8

– 10



-9

мг/мл.  Используя  методы  концентрирования  и  селективные  детекторы,  можно

определять микропримеси.

Высокоэффективная  жидкостная  хроматография– один  из  эффективных методов

разделениясложных смесейвеществ,  широко  применяемый  как  в аналитической  химии,

так  и  вхимической  технологии.  Основой  хроматографического  разделения  является

участие  компонентов  разделяемой  смеси  в  сложной  системеВан-дер-Ваальсовых

взаимодействий(преимущественномежмолекулярных) на границе раздела фаз. Как способ

анализа, ВЭЖХ входит в состав группы методов, которая, ввиду сложности исследуемых

объектов,  включает  предварительное  разделение  исходной  сложной  смеси  на

относительно 

простые. 

Полученные 

простые 


смеси 

анализируются 

затем


обычнымифизико-химическими  методамиили  специальными  методами,  созданными  для

хроматографии.

Принципжидкостной  хроматографиисостоит  в  разделении  компонентов  смеси,

основанном 

на 

различии 



в 

равновесном 

распределении 

их 


между 

двумя


несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна, а другая  подвижна (элюент).

Отличительной  особенностью  ВЭЖХ  является  использование  высокого  давления

(до  400бар)  и  мелкозернистыхсорбентов(обычно  3 – 5мкм,  сейчас  до  1,8  мкм).  Это

позволяет разделять сложные смеси веществ быстро и полно (среднее время анализа от 3

до 30мин).

Тонкослойная 

хроматография–хроматографическийметод, 

основанный 

на

использовании тонкого слояадсорбентав качестве неподвижной фазы. Он основан на том,



что  разделяемые вещества  по-разному  распределяются  между  сорбирующим  слоем  и

протекающим через негоэлюентом, вследствие чего расстояние, на которое эти вещества

смещаются  по  слою  за  одно  и  то  же  время,  различается.  Тонкослойная  хроматография

предоставляет  большие  возможности  для  анализа  и  разделения  веществ,  поскольку  и

сорбент,  и  элюент  могут  варьироваться  в  широких  пределах.  При  этом  коммерчески

доступен  ряд  пластинок  с  различными  сорбентами,  что  делает  возможным  быстрое  и

рутинное  использование  метода.  Разновидностью  тонкослойной  хроматографии  является

более 


надёжная 

и 

воспроизводимаявысокопроизводительная 



тонкослойная

хроматография, при проведении которой используются специальные пластинки и сложное

оборудование [3].

В  основе капиллярного  электрофорезалежат  электрокинетические  явления –

электромиграция  ионов  и  других  заряженных  частиц  и  электроосмос.  Эти  явления

возникают  в  растворах  при  помещении  их  в  электрическое  поле,  преимущественно,

высокого  напряжения.  Если  раствор  находится  в  тонком  капилляре,  например,  в

кварцевом,  то  электрическое  поле,  наложенное  вдоль  капилляра,  вызывает  в  нем

движение  заряженных  частиц  и  пассивный  поток  жидкости,  в  результате  чего  проба

разделяется  на  индивидуальные  компоненты,  так  как  параметры  электромиграции

специфичны  для  каждого  сорта  заряженных  частиц.  В  то  же  время,  такие  возмущающие

факторы,  как  диффузионные,  сорбционные,  конвекционные,  гравитационные  и  т.  п.,  в

капилляре 

существенно 

ослаблены, 

благодаря 

чему 

достигаются 



рекордные

эффективности разделений.

Выбор  конкретного  метода  анализа  во  многом  определяется  самой  аналитической

задачей.  Задачей  и  целью  моей  работы  является  описать  современные  методы  анализа

пестицидов и установить какой из описываемых методов более практичный и удобный.

Рассматривая химико-аналитические методы с точки зрения их «универсальности»

по отношению к анализу пестицидов, можно сделать следующие замечания.

Метод  ТСХ  достаточно  чувствительный  и  простой  в  исполнении,  однако  в  силу

своей  относительно  невысокой  разрешающей  способности  «универсальным»  быть  не

может.


Метод ГХ обладает очень высокой разрешающей способностью, но его применение

ограничивается  термической  лабильностью  ряда  пестицидов  и  необходимостью

привлекать  различные  способы  химической  дериватизации  многих  пестицидов  для

повышения их летучести [4].

Метод капиллярного электрофореза, имея высокую разрешающую способность, не

обеспечивает  приемлемую  концентрационную  чувствительность  и  требует  весьма

высокую  степень  концентрирования  образца,  что  часто  нельзя  осуществить  из-за

ограниченной растворимости пестицидов [5].

Итак,  сделаем  выводы,  метод  ВЭЖХ  обеспечивает  для  решения  многих  задач

достаточное  разрешение,  не  требует,  как  правило,  предварительной  дериватизации  и

пригоден  для  анализа  термолабильных  пестицидов.  Наиболее  успешно  ВЭЖХ

используется 

для 

определения 



карбаматов, 

мочевин, 

гербицидов 

на 


основе

феноксиуксусных  кислот,  триазинов  и  их  метаболитов,  бензимидозолов  и  некоторых

других  соединений.  В  сочетании  с  ГХ  он  позволяет  решить  практически  все  задачи,  и

именно эти два метода нашли наибольшее распространение в современной экологической

аналитической  химии.  Хроматографические  методы  анализа  обладают  более  высокой

чувствительностью и позволяют различать родственные соединения и их метаболиты или

продукты  гидролиза.  В  последнее  время  для  определения  и разделения  пестицидов  все

чаще  используется  ВЭЖХ.  Метод  наиболее  удобен  при  анализе  малолетучих  или

термически  нестабильных  пестицидов,  которые  не  могут  быть  проанализированы  с

помощью газовой хроматографии.

Литература

1.Тинсли И. Химических загрязнители в окружающей среде./ Пер. с англ. М.: Мир,

1992. – 281 с.

2.Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и

внешней среде: Справочник. Т. 1. – М.: Колос, 1992. –566 с.

3.Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и

внешней среде. М.: Колос, 1977. – 215 с.

4.Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и

внешней среде. М.: Колос, 1983. – 297 с.

5.Пат.1800360 Рос. Федерация: МПК Н02 Н 7/12 H02P 9/14 / Л.Н.Седуш.

S-БИОГЕНДІ ЭЛЕМЕНТТЕРДІҢ АДАМ АҒЗАСЫНДАҒЫ  РОЛІ

Калжанов Н.К., Шуақбаева А.Қ.



Актөбе медициналық колледж, №50 орта мектебі

Ақтөбе, Казахстан

kalzanov-nurlan@mail.ru, aisaule3172@mail.ru

Өткен ғасырдың  қырқыншы  жылдарында  неміс ғалымдары  Вальтер  мен  Ида

Ноддактар  Менделеев  кестесіндегі  элементтер әр  жұмыртаста  кездесетіндігін  айтқан.

Әуелгіде  бұл  пікірдің  қолдаушысы  табылмады.  Кейін ғалымдар  химиялық элементтерге

талдау жасап, зерттеп, зерделеп, шындыққа көз жеткізді.

Жер  бетіндегі  барлық тірі  ағза,  оның ішінде,  адам қоршаған  ортамен  тығыз қарым -

қатынаста өмір  сүреді.  Тіршілік  заңы  ағзада үнемі  зат  алмасып  тұруын  талап  етеді.  Ал

ағзамызға

химиялық элементтер  жеген  ас  пен  ішкен

суымыздан  түседі.  Кейбір

ғалымдардың сараптауынша, ағзаға түскен химиялық элементтердің әрқайсысы белгілі бір

биологиялық  қызметті  орындайды.  Осы  бағыттағы  зерттеулер  нәтижесінде  30 -ға  жуық

элементтің биологиялық ролі анықталды. Таратып айтсақ…

Адам  ағзасының  60

пайызы  судан,  34  пайызы  органикалық,  6

пайызы

бейорганикалық заттардан тұрады. Органикалық заттарға көміртегі, сутегі, оттегі, сондай -



ақ, бұлардың  қатарына  азот,  фосфор,  күкірт  жатады.  Ағзадағы  бейорганикалық заттарда

міндетті түрде мынадай 22 элемент болады: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni,

Cu,  Zn,  Mo,  Cr,  Si,  I,  F,  Se.  Мысалы, егер  адамның салмағы70  кгболса,  онда1700

граммкальций,250 граммкалий,70 граммнатрий,42 грамммагний,5 граммтемір,3 грамммыс

болады.

Элементтерді тірі ағзалардағы орташа мөлшеріне қарай үш топқа бөледі:



1.  Макроэлементтер (оттегі,  сутегі,  көміртегі,  азот,  фосфор,  күкірт,  кальций,  магний,

натрий және хлор); ағзадағы мөлшері 10% -дан жоғары болады.

2.  Микроэлементтердің (йод,  мыс,  мышьяк, фтор,  бром,  стронций,  барий,  кобальт)

ағзадағы мөлшері — 10%-15%.



3.  Ультрамикроэлементтер — сынап,  алтын,  уран,  торий,  радий  және  т.б.  Олардың

ағзадағы мөлшері 15% -дан төмен.

Тіршілік үшін маңыздылығына қарай химиялық элементтерді үш топқа бөл еді:

1.Тіршілікке қажетті  элементтер. Олар  адам  ағзасында үнемі  болады  және  ферменттер,

гормондар, дәрумендер құрамына кіреді: H, O, Ca, K, P, Na, S, Mg, Cl, C, I, Mn, Cu, Co, Fe,

Zn, Mo, V. Олардың жетіспеушілігі адамның қалыпты өмір сүруін бұзады.

2. Қосымша  элементтер. Бұл  элементтер  жануар  мен  адам  ағзасында  болады:  Ga,  Sb,  Sr,

Br, F, B, Be, Li, Si, Sn, Cs, Al, Ba, Cl, As, Rb, Pb, Ra, Bi, Cd, Cr, Ni, Ti, Ag, Th, Hg, V, Se.

Олардың биологиялық маңызы осы уақытқа дейін толық

зерттелмеген.

3. Өте аз элементтер.

Адамның ағзасы  химиялық элементтерді әр  түрлі  концентрациялайды,  яғни

микроэлементтер  мен  макроэлементтер әркелкі  таралады.  Микроэлементтердің көпшілігі

бауырда,  сүйек  және  бұлшық ет ұлпаларында  жиналады.  Бұл ұлпалар

— көптеген

микроэлементтердің негізгі қоры.  Элементтер  кейбір  мүшелерге  тән әрі  ол  жерде

концентрациясы  жоғары  болады.  Мысалы,  мырыш — қарын  асты  безінде,  йод —

қалқанша  безінде,  фтор – тіс  кіреукесінде,  алюминий,  мышьяк,  ванадий — шашта,

кадмий,  сынап,  молибден — бүйректе, қ алайы — ішек ұлпаларында,  стронций — қуық

безінде, сүйек ұлпасында, барий — көздің пигментті қабатында, бром, марганец, хром —

гипофизде және тағы басқаларда жиналады.

…Жетіспесе, ауырасыз

Химиялық элементтердің ағзадағы  мөлшерінің  өзгеруіне әр

түрлі  аурулар әсер

етеді.  Мысалы,  рахитпен  ауырғанда  фосфорлы-кальцийлі  алмасу  бұзылады  да  ағзадағы

кальцийдің

мөлшері  төмендейді.  Нефритпен  ауырғанда  электролитті  алмасудың

бұзылуының  әсерінен  ағзадағы  кальцийдің, натрийдің, хлордың мөлшері  азаяды  да

магний  мен  калий  көбейеді. Ағзадағы  макро  және  микроэлементтердің мөлшерін

гормондар реттеп отырады.

S-элементтердің периодтық системадағы орны, жалпы құрылыстары, қасиеттері. S -

элементтер  Д.И.Менделеевтің

периодтық

жүйесінде  ІА,  ІІА  топтардың

негізгі

топшаларында  орналасқан.  ІА – топтың негізгі  топшасындағы – литий,  натрий,  калий,



рубидий,  цезий  және  франций  сілтілік  металдар  деп  аталады,  электрондық

конфигурациясы – nS

1

.

ІІА  топтың негізгі  топшасындағы  кльций,  стронций,  барий  және  радий  сілтілік



жерметалдар деп аталады, электрондық конфигурациясы – nS

2

.



ІА – элементтерінің сыртқы электрондық қабатында бір S

1

-электрон ядромен әлсіз



байланысты  болатындықтан,  оны  беріп  жіберіп,  күшті  тотықсыздандырғыщ қасиет

көрсетеді:

Барлық қосылыстарында иондық байланыс түзеді және тотығу дәрежелері тұрақты

+1-ге тең болады.

ІІА-элементтерінің сыртқы  электрондық  қабаттарында  жұптасқан  екі  S -электрон

болады  (nS

2

), қоздырғанда  бір  электрон  басқа  р -орбитальға  ауысып,  тұрақты  +2  тотығу



дәрежесін  көрсетеді.  Сілтілік  жерметалдар  да  күшті  тотықсыздындырғыштар,  бірақ

сілтілік  еталдарға қарағанда  активтіктері  төмен,  радустары  кіші  және  иондану

энергиялары  жоғары.  Жоғарыдан  төмен қарай  топ  бойынша  сілтілік  және  жер  сілтілік

металдаожың негіздік, тотықсыздандырғыш қа сиеттері  артады.  Сілтілік  және  жерсілтілік

металдар активті болғандықтан жер қыртысында тек қосылыс түрінде кездеседі.

Су, оның физико -химиялық қасиеттері. Су үш түрлі кгрегаттық күйде кездеседі:

қатты – мұз, сұйық – су, газ сияқты бу.

Менделеев 

кестесіндегі 

VІ 


топта 

орналасқан 

элементтердің 

қасиетін


салыстырғанда,  судың  қалыпты  жағдайда  газ  болуы  керек.  Осы  топтағы  элемент

гидридтерінің  қайнау  температурасы,  элементтердің атом  массасы  азайған  сайын

төмендейді.  Судың жылу  сыйымдылығы  мен  булану  жылуы өте үл кен.  Егер  судың


температурасын  ақырын  төмендеткенде,  оның тығыздығы  +4

0

дейін  азаяды,  сосын



қайтадан өсіп, қатаяды,  осы  кезде,  яғни қатайғанда  басқа  заттардың көлемі  кішірейсе,

судың көлемі үлкейіп  артады.  Судың диэлектрик  тұрақтылығы  да өзгеше.  /Е=81/.  Бұ л

дененің, егер  ауадағы  /вакуумдағы/  зарядталған  бөлшекті  суға  енгізсе,  онда  олардың

арасындағы  тартылыс  күші  81 -есе  төмендейді  дегенмен  бірдей.  Мұның бәрін  түсіндіру

үшін, су молекуласының құрылымын қарастыру керек.

Су молекуласы әртүрлі иондарға қосылып , гидроттар түзеді. Мұндай әрекеттесудің

аса маңызды өнімдерінің бірі – гидроксоний ионы

, ол оттек атомындағы электрон

жұбына  сутек  ионының  қосылуы  нәтижесінде  түзіледі.  Бұл  процесте  гидроксоний  ионы

оң зарядталады. Мұндай процесс протонды бөлетін заттар қатынасқанда жүруі мүмкін.

Биогенді S элементтерінің ағзадағы биологиялық ролі. Су жердегі ең көп таралған

заттардың бірі.  Жер  шарының төрттен үш  бөлігі  (мұхиттар,  теңіздер,  көлдер,  мұздар)

қоршалған.  Ол  атмосфера  мен  жер  ауаның, ыл ғал мен  заттардың айналу,  түрлену

құбылысына  себепші. Әрбір  тірі  организм өз құрамына  су қосады.  Шамамен  алғанда

жануарлар организмі мен өсімдікте 50% су болады. Оның адам организміндегі үлесі 65%.

Мұның  10% артығы  жоғалса, өлім қаупі  пайда  болады.  Демек  б іздің планетамыздағы

сумен өмір ұғымы біртұтас. Бұрында айтылғандай, су қатайғанда қосылмайды, керісінше

ұлғайғандықтан, оның тығыздығы судікінен кем және ол суға батпай, қалқып жүреді. Бұл

қасиеттің сулы жердегі тіршілік үшін аса маңызды.

Таза  сутек  асқы н  тотығы-түссіз  тұтқыр  сұйық, тығыздығы  1440кг/м

3

,  (1,44г/мл),-



0,46 градуста еріп, 151,4 градуста қайнайды. Молекула құрамында оттек -оттектік тізбектің

болуы  салдарынан  ол  тұрақсыз.  Шынында  да  оны  сақтау  кезінде,  ол  болмашы ғана

әсерден жылыту, сәуле түсу , катализатор тигізу әсерінен тез ыдырап, су мен оттек түзеді.

Сутек асқын тотығының ерітіндісі қышқылдық орта мен реакцияны көрсетеді, бұл

оны өте әлсіз екі негізді қышқыл деуге мүмкіндік береді.

Мұны, оның негіздермен әрекеттесуі дәлелдейді.

Барийдың асқын  тотығы

-ол  барий  тотығы  емес,  сутек  асқын  тотығының

тұзы.  Мұндай құрамдардағы  оттек қосылыстары

және


қышқылдармен

тұздарма әрекеттесіп,  асқын  тотық тұзынан, қышқыл әрекеттесіп,  асқын  тотық тұзынын,

қышқыл сутек асқын тотығын ығыстырады.

Сутек  асқын  тотығы,  оған қышқылдық, негіздік  нейтральдық ортада  күшті

тотықтырғыш әсер еткенде тотықсыздандырғыштық қасиет көрсетеді.

Сутек асқын тотығының бактерецидті қасиеті. Клеткалар демалғанда тұрақты түрде

сутек  асқын  тотыға түзіліп  отырады.  Бұл  зат -мүлдем  зиянсыз өнімм  емес,  оның аз

мөлшерінің өзі клетка өміріне қауіпті бола алады екен, демек, күллі организмге де қатерлі.

Клетканы  бұл қатерден өмір  тіршілігі  кезінде өзі  синтездеп  шыққан  каталаза  ферментті,

сутек асқын тотығын тез және көптеп ыдырату арқылы қорғап қалады.



ІА  топтың элементтері  және  олардың медицинада қолданылуы.  Элементтердің

периодтық системасындағы  ІА  топқа  орналасқан  типтік  элементтер  сілтілік  металдар:

литий, натрий, калий, рубидий, цезий, франций.

Сілтілік металдардың организіміндегі биологиялық ролі өте жоғары, оған

организмдегі калийдің 250г натрийдің 70г болуы дәлел.

; натрий-клетка сыртындағы ең басты ион,

К; калий-клетка ішіндегі негізімен. Қан сары суындағы осмотикалық қысым натрий

хлоридінің есебінен  керекті  деңгейде  тұрады.  Организмдердегі  осы  екі  ионның  өзара

байланысы,  клеткалық изотондығын қалыпты  етуге  көп әсерін  тигізеді.  Мысалы,

организмде натрий хлориді жетіспеген жағдайда жүйке ет жұмыстары бұзыл ады.

Медицинада  литий    иондарының организмдердегі  атқаратын  жұмысы  мен  орны

жайлы  айтарлықтай  мәлімет  жинақтары.  Айталық, литийдің кейбір қосылыстары

психикалық ауруларды емдеуге қолданылады.

Сілтілік металдардың бірқатар органикалық қосылыстары медицина іс жүзінде

қолданылуда.

Натрий хлориді,

. Нарий хлоридінің қан құрамындағы концентрациясы 0,5%,

бұл  мөлшер қандағы  осмостық  қысымның тұрақтылығын қамтамасыз  етеді.  Натрий

хлоридін концентрациясына байланысты изотондық 0,9% және гип ертонолиялық -3%, 5%

10%  ерітінділерге  бөледі.  Натрий  хлоридінің изотонды  ерітіндісін  адам  көп  сұйықты

жоғалтқанда,  тері  астына  көк  тамырға  және  клизма  арқылы  енгізеді.  Сол  сияқты,  бұл

ерітінді


әртүрлі  дәрі -дәрмектерді  ерітіп,  даярлау

үшін  де


қолданылады.

Ал

гипертонологиялық ерітінді қабынған  кезде  дененің сыртынан  сулап, қысып  таңу үшін



қолдаылады.

Калий  хлориді

.  Бұл  тез  бұлшық етазып -тозып әлсіреген  кезде қаңқалық

бұлшықетті қысқарту үшін қажет.  Калий  хлоридін қолданудың басты  көр сеткіші,  ол

жүрек  соғуы  жиілігінің бұзылғаныү Калий  хлориді  глюкозада  ерітілген  күйінде  көк

тамырға егімді немесе судағы 10% ерітінді түрінде ішеді.

Натрий  гидрокарбонаты

(ас  содасы),  еріген  кезде  гидролиз  нәтижесінде,

сілтілік  ерітінді  береді  және  осыған  орай  ол  медицина  жиі қолданылады.  Асқазан

сөліндегі қышқылдық жоғарылаған  кезде  оны  ішеді  және  оның ішек -ішкі құрылым

ауруларын емдеуге қажет дәрі -дәрмек құрамына қосады.

Натрий  бромиді,

және  калий  бромиді

.  олар  тыныштандырушы,

жайландырушы  препарат  ретінде қолданылады, өйткені  олар  бас қабатындағы  мидың

қозуы  мен  тежелуі  арасындағы қатынастың бұзуымен  реттеп, қалыпқа  келтіреді.  Натрий

иодиді,

және  калий  иодиді



қалқынша  безі  ауырған    кезде қолданылады.  Калий

иодиді тыныс жүйесі қабынғанда және көз аурулары кезінде де пайдаланылады.

Литий карбонаты

. Қияли ауру жиі-жиі және күшті ұсқағанда қолданылады.

ІІА топтың элементтері және олардың маңызды қосылыстары. екінші топтың басты

топшасына берилий, магний, кальций, стронций, радий элементтері енеді.

(

)  Бұл қаралатын  элементердің бәрі  де,



өздерінің негізгі

қалыптағы күйінде  сыртқы  де ңгейінде екіден  жұптасқан

электрон  болады. Қозған

жағдайда сыртқы екі электрон р - орбитальға орналасады.  /

,р-будандасу/, ал  бұған орай

атомдар екі валентті болады. /Қосылыстағы тотығу дәрежесі +2/. Бұл топтағы берилийден

басқа  элементтердің бәрі  де  айқын  байқалатын  металдық  қасиетке  ие,  олар  тек  сілтілік

металдан  кейін  тұр.  Олардың металдық сипаты  берилийден  бастап  радийге қарай  арта

түседі, өйткені осы радийге қарай арта түседі, өйткені осы рет бойынша олардың атомдық

радиусы үлкееді.



Организм үшін, бір тәулікте қажетті кльцийдің үлесі шамамен 1 -1,5г. Кальций қан

құрамында  жетіспеген  жағдайда  ол  бұл  олқылықты  сүйектенала  бастайды  да  мұның

салдарынан  сүйек қаңқасы  жұмсарып,  осындай  және  басқа  да  сүйек  ауруларын

емдеу


үшін, әуелі қандағы кальций ионының мөлшеріне қалыптастыру керек.

Организмдегі стронцийдің артуы, Комин -Бек ауруына әкеледі, ал ауру кезінде бой

өспейді,  организмнің түрлену  жұмысы  бұзылыпы,  жемсау  т.б.  туындайды.  Сондай -ақ

қанның бір  жерде  азаюы  (и бемия),  асқазан -ішек  ауруымен  шалдыққан  кісілерде

организмдегі    стронций  мөлшерінің азаятындығы  байқалады.  Демек,  стронций  осы

ауруларға қатынасты болуы мүмкін.

Кальций  гидроксиді  Са  (ОН)

2

(сөндірілген  ізбес)  дезинфекциялаушы  зат  ретінде



пайдалы. Оның суд ағы қаныққан ерітіндісі ізбесті су қабынуға қарсы ішке де, сыртқа да,

және  іш өткенде  байланыстырушы  ретінде,  дезинфекциялауға  жұмсалады.  Оны  сыртқы

денеге қолданғанда,  мысалы  күйіп қалғанда,  ізбесті  суға  май қосады,  ол  кейбір  тері

ауруларына майлы қоспа ( мазь) түрінде жағады.

Магний сульфаты MgSO

4

7H



2

O (ащы немесе ағылшын тұзы) ішті өткізіп, айдаушы

ретінде пайдаланылады. Оның бұл қасиеті ішек қарындағы судың сіңіп, даруын тоқтатуға

байланысты.  Бұл  тұз  тудыратын  осмостық  қысым  салдарынан,  ішек  ішінде қамалып

қалған су, тезекпен бірге сыртқа шығуға асығ ады. Сондай-ақ, магний сульфатын сіреспе,

бұлшық еттің ретсіз  жиырылуын  (хорей)  және  басқа  тырысқақ ауруды  емдеу үшін

қолданады. Қан қысымы  артқан  кезде  оны  көк  тамырға  енді,  ал өт  айдаушы  ретінде

ұлтабар ішегіне енгізеді.

Кальций сульфатын 2СаSO

4

∙ Н



2

О (күйдірілгенгипс, алебастр) табиғи гипсты СаSO

4

∙ 2Н


2

О  150


о

-180


о

қыздыру  арқылы  алады.  Оны  суға  малып  араластырғанда,  тез қатайып,

қайтадан  кристалды  гипске  айналады.  Осы  кезде  кристалдар өсіп үлгерместен,  бірімен

бірі өрім өсіп, қалып пішімін қабылдайды.  О сы  негізде,  онымен  сынған  жерге қорғаушы

қатты зат, тіске құйма жасайды:

СаSO


4

∙ Н


2

О **** СаSO

4

∙ Н


2

О

Барий сульфаты ВаSO



4

. Бұл тез рентген сәулесін өзіне күшті сіңіре алатындықтан,

оны  асқазан – ішек  жолдарын  зерттеген  кезде  барий  ботқасы  түрінде  пайдаланады.  Ол

асқазан – ішектегі  суда  да,  ондағы қышқылды  сөлде  де  ерімейді  және  олармен

әрекеттеспейді, міне осы қасиеті арқасы нда әзрше рентген зерттеуінде жұмсалуда.

Кальций  карбонаты.  СаСО

3

суда  да  мүлдем  ерімейді,  ол  ішке  тек  кальций



препараты  ретінде ғана қолданылып қоймастан,  ол қышқылды  нейтралдаушы  және

адсорбсиялаушы  зат  ретінде  де  керек.  Мұның аса  таза  бөлігі  тіс  тазала йтын ұнтақ

әзірлеуге жұмсалады.

Калций  хлориден  CaCl

2

ашуды  басу,  кеңірдек  тамырларының демікпесін, өкпе



құрты  ауруын  (туберкулез)  емдеуге  жұмсанады.    Ол қабынуға,  алергияға  және  ісікке

қарсы  емдік  ретінде  пайдаоанады.Бұл  оның жіңішке қан  тамыршалар қабыр ғасының

өткізгіш сіңіргіштігін төмендетуімен байланысты.

Қорыта келгенде  ағза үшін  биогенді  S  элементтерінің маңызы  зор.  Олардың

қалыпты күйде болуы ағзаның өсіп жетілу процестерін қамтамасыз етеді. Олар ағзада зат

алмасу,  тыныс  алу,  ас қорыту  тотыту -тотықсыздану, қан  айналу,  бүйрек,  бауыр,  жүрек

қызыметінің дұрыс  жүруіне  мидың  қызметіне қатысады.  Биогенді  элементтер  адам

ағзасына физиалогиялық ықпал жүргізеді. Адам ағзасында өздерінің қажетті мөлшерінен

төмен не жоғары болса олар ағзада потологиялық құбылы старды тұғызады.

Әдебиеттер

1. Электронды энциклопедия – http: /kk.wikipedia.org/

2. Ә.К.Патсаев, С.А.Шитыбаев, Қ.Н.Дәуренбеков «Бейорганикалық және

физколлоидтық химия», Шымкент, 2004

3. З.С.Сеитов «Биохимия», Алматы, 2000

4. «Қазақстан » энциклопедиясы, І, ІІ, ІV, VІ том


5. Т.С.Сейтембетов «Химия», Алматы, 1994



Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   70




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет