Опять бумага, монеты и посуда

Почему бумага со временем желтеет?

Скорость и масштабы этого процесса зависят от содержания в ней лигнина. Это вещество присутствует в древесине, которая идет на изготовление бумаги. Его гигантские молекулы придают клеточным стенкам твердость, но под действием солнечного ультрафиолета и кислорода подвергаются окислительному фотохимическому разрушению. Чем дольше действие солнца и чем больше лигнина, тем выше концентрация его окисленных производных, поглощающих главным образом синюю часть спектра. Соответственно, в отраженном (видимом нам) свете начинает преобладать желтая составляющая. Кстати, разрушение лигнина не повышает ломкости бумаги: за такое снижение прочности отвечает кислота в ее составе.

Изготовители бумаги защищают исходный цвет своего продукта разными способами. В наше время ее лучшие (бездревесные) сорта почти не содержат лигнина. Желтизну уравновешивает также добавка синего пигмента, действующего как оптический осветлитель типа стиральной синьки.

Почему биметаллические монеты не ржавеют?

Когда контактируют два разных металла, особенно в соленой воде, между ними должен идти электроток. Дело в том, что в них неодинакова концентрация свободных электронов, поэтому возникает разность потенциалов (напряжение), как между полюсами батарейки. Электроны переходят из одного металла в другой. Их потеря соответствует окислению (ржавению).

Монеты достоинством 1 и 2 евро биметаллические, т. е. у них желтый ободочек из одного сплава и белый центр из другого. Логично было бы ожидать быстрого ржавения. Однако на самом деле оба сплава очень близки по составу, поэтому существенной разницы потенциалов не возникает. Желтая периферия - это 75% меди, 20% цинка и 5% никеля, а белая середина - 75% меди и 25% никеля.

Почему яблоко «ржавеет» на срезе?

Когда нож разрезает фрукт (не только яблоко), он разрушает множество клеток, запуская химические реакции. Бесцветные фенолы из клеточного содержимого окисляются с участием ферментов кислородом воздуха. В итоге образуются бурые пигменты. Их количество пропорционально масштабам клеточного разрушения, температуре и времени. Быстрое ошпаривание (бланширование) останавливает этот процесс, денатурируя ферменты. Лимонный сок тормозит окисление, поскольку содержит витамин С - этот антиоксидант не дает яблоку буреть.

Кстати, потемнение изюма и появление темных «ушибов» на овощах и фруктах также объясняются действием окислителей. Во всех случаях в плодах происходит окисление фенолов из-за разрушения клеточных стенок.

Как действует химическая грелка?

Речь идет о пластиковом пакете, заполненном прозрачной жидкостью, в которой плавает небольшой металлический диск. Нажатие на этот пакет запускает цепную реакцию кристаллизации. Практически за 1 минуту жидкость твердеет, при этом разогреваясь и затем продолжая еще долго отдавать тепло. Твердое вещество можно вернуть в жидкое состояние, погрузив приборчик в воду, температура которой будет не менее 70°С. Секрет действия такой грелки прост. Он заключается в особенностях ее наполнителя - пересыщенного водного раствора ацетата натрия. В герметичной упаковке при осторожном обращении это обыкновенная жидкость. Однако она очень чувствительна к любым механическим воздействиям. Щелканье погруженного в нее металлического диска приводит к возникновению центров кристаллизации. Вокруг них образуется твердый тригидрат ацетата натрия с температурой плавления 58°С. Процесс твердения сопровождается достаточно бурным выделением энергии, поглощенной при плавлении. В результате грелка выделяет тепло.

Почему не плавится пластиковая посуда?

Конечно, в пластиковой миске можно проплавить дырку, скажем, горячим ножом. Однако не во всякой. Есть пластиковая посуда, которую можно спокойно ставить даже на конфорку. Все дело в особенностях материала. Из чего бы ни производилась синтетика, она всегда состоит из органических полимеров - длинных молекул, образованных повторяющимися структурными единицами (мономерами). Строение полимера определяет свойства материала. По этому признаку различают три основные группы пластиков: реактопласты, термопласты и эластомеры.

Обычная пластмассовая посуда делается из термопластов. Их линейные молекулы при нагревании могут скользить друг по другу. В результате материал деформируется, а при охлаждении опять затвердевает, сохраняя новые очертания. Эта особенность полезна для дешевого массового производства (горячим прессованием, литьем) всевозможных изделий. Термостойкую посуду делают из реактопластов, молекулы которых соединены в жесткую трехмерную сеть. В результате при нагревании такие материалы не плавятся. Их либо наносят в виде вязких покрытий, которые затем необратимо затвердевают (как тефлоновое), либо обрабатывают на холоде механически. В эластомерах молекулы образуют широкоячеистую упругую сеть. Нагревание на физические свойства таких материалов почти не действует, зато они легко и обратимо деформируются, а в результате используются для производства всевозможных «резинок», включая автомобильные шины.