Химия по жизни. Как устроен наш быт, отношения, предметы и вещи с точки зрения химических реакций, атомов и молекул

Мне нравится сравнивать буферную емкость с употреблением алкоголя. Представьте себе первокурсника, который еще не понял свой предел. В восемнадцать лет ему, вполне возможно, достаточно одного или двух шотов, чтобы потерять контроль над собой. После третьего шота его страсть к алкоголю снижается, и алкоголь начинает влиять на основную человеческую функцию. На четвертом или пятом шоте сознание бедного ребенка затемняется, и… и человек больше не может продолжать пить. То же самое с водой и буфером – буфер не может противостоять большому количеству кислоты или основания.

В случае с бассейном или джакузи буфер остается в воде до тех пор, пока не вступит в реакции со слишком большим количеством инородных предметов или веществ (к примеру, с бактериями) в слабокислой или щелочной среде. Рекомендуется проверять уровень хлора и pH два или три раза в неделю, но мне кажется это чрезмерным. Конечно, если вы не душа вечеринок или если вы не живете в дождливых районах. Если вы обитаете в нормальных климатических условиях, достаточно проверять эти показатели раз в неделю.

Возможно, вы в чем-то похожи на моего брата: он настолько разочаровался в своем бассейне, что начал использовать раствор морской воды вместо буферного раствора из хлорноватистой кислоты. Эта система предполагает наличие слабого электрического тока, так что хлорид натрия (NaCl) разлагается на натрий (Na+) и газообразный хлор (Cl₂). Этот процесс называется электролизом, и он используется как внешний источник энергии для электронов, заставляя их двигаться от низкой энергии к высокой.

Когда это происходит, ионы натрия образуют межмолекулярные взаимодействия с водой, в результате чего возникает соленая вода; в это же время газообразный хлор растворяется, образуя упомянутую ранее хлорноватистую кислоту. Если в вашем бассейне нет уровня pH, то соляная ячейка превратит поваренную соль в газообразный хлор, который сразу же создаст белизну – так у вас есть гарантия, что в вашем бассейне не начнут расти водоросли или другая гадость.

Есть еще одна категория чистящих средств, на которую я хотела бы обратить ваше внимание: натуральные чистящие средства. Знаете, обычно на упаковке таких средств написано что-то вроде «без химикатов» или «натуральный состав».

Во-первых, химия есть везде. Если в веществе, предмете или чем-то еще есть хотя бы один атом, это химическое вещество. А из первой главы мы знаем, что атомы есть у всего.

Во-вторых, обычно натуральное чистящее средство является молекулой какого-то растения. Но это не гарантирует, что оно будет намного лучше (или хуже) средства, полученного синтетическим путем. Если посмотреть на ситуацию с химической точки зрения, то в большинстве чистящих средств содержатся молекулы, являющиеся либо основанием, либо кислотой. А люди, утверждающие, что они используют силу лимона, просто пользуются кислотными свойствами лимонной кислоты.

Когда я покупаю средство для уборки, я всегда смотрю, чтобы средство было безопасно для окружающей среды. Я не хочу пользоваться чем-то, что содержит фосфаты или выделяет токсичные газы. А еще я не хочу, чтобы в моем средстве содержались какие-либо гранулы, из-за которых уже страдает океан и его жители.

Но если вы принимаете во внимание все эти факторы, то я уверена, что у вас получится выбрать подходящее чистящее средство. А еще я очень надеюсь, что мои попытки запугать вас не прошли даром и вы никогда не будете смешивать два чистящих средства.

Мы наконец-то избавились от ваших (и моих!) домашних хлопот, так что давайте перейдем к тому, что точно доставит нам много радости – счастливому часу!

11. Счастливый час [11] – самый лучший час. В баре

Когда я только решила написать книгу о химии в повседневной жизни, то уже знала, что посвящу одну главу счастливому часу. Однако сейчас, когда я пишу, все бары закрыты из-за пандемии COVID-19. Тем не менее не существует лучше способа закончить свой день, чем в баре с друзьями, рассказывая друг другу смешные истории и заказывая дешевые напитки. В жаркую погоду в Техасе я обычно заказываю кесо[12] с замороженной «Маргаритой», а на свиданиях выпиваю бокал (или два) вина. Мой муж всегда заказывает виски, а затем освежающее пиво. По правде говоря, я не могу дождаться момента, когда жизнь вернется в нормальное русло. Но знаете что? Не важно, какой коктейль вы пьете, так как для создания буквально каждого из них использовалась химия. Давайте начнем с самого основного.

Спирт – это общее название молекулы, в которой атом кислорода связан с атомом водорода и атомом углерода. Например, формула молекулы спирта может выглядеть так: C – O – H. Скажем, метанол – это спирт, так как он имеет молекулярную формулу CH₃OH. Этанол – это тоже спирт, и его молекулярная формула выглядит вот так: CH₃CH₂OH. (Не выделенные атомы водорода связаны с атомами углерода, а не с атомом кислорода.)