Neutralizarea în viaţa de toate zilele

A neutraliza: A pune în imposibilitate de a se manifesta, a face inofensiv, a reduce la pasivitate , a paraliza; a anihila acțiunea unei forțe prin altă forță contrară, a contracara, a ză-dărnici

Neutralizarea

La tratarea unui acid cu o baza se obtine, in urma unei reactii de neutralizare, o sare si apa, ca de exemplu in cazul neutralizarii acidului clorhidric cu hidroxilul de sodiu:

HCl + NaOH -> NaCl + H2O

Sarurile rezultate pot avea un caracter acid, neutru sau bazic; astfel, clorura de sodiu este o sare cu caracter neutru. O sare cu caracter acid, cum este clorura de amoniu, se obtine din reactia unui acid puternic cu o baza slaba:

HCl + NH4OH -> NH4Cl + H2O

O sare cu caracter bazic se obtine prin reactia unui acid slab cu o baza puternica, astfel reactia acidului acetic cu hidroxidul de sodiu, reactia de formare a acetatului de sodiu:

H3C-COOH + NaOH -> H3C-COONa + H2O.

De multe ori, la neutralizarea acizilor se folosesc in locul hidroxizilor,carbonatii, care au o alcalinitate mai slaba. In acest caz, terminarea neutralizarii este indicata prin terminarea efervescentei, efervescenta datorata degajarii de dioxid de carbon. Spre exemplificare se afla mai jos reactia dintre acidul sulfuric si carbonatul de sodiu:

H2SO4 + Na2CO3 -> Na2SO4 + H2O + CO2.

Practic, terminarea neutralizarii se controleaza cu hartii indicatoare, hartii imbibate cu o substanta numita indicator. Aceasta substanta are proprietatea de a-si schimba culoarea la modificarea aciditatii mediului. Astfel, turnesolul in mediul acid este de culoare rosie, iar in mediul bazic este albastru, iar fenolftaleina, in mediu acid este incolora, iar in mediu bazic este rosie.

Daca la o cantitate de acid tare se adauga exact cantitatea de baza tare necesara neutralizarii totale a acidului, caracterul mediului la neutralizare este neutru, avand un pH = 7. Acest fenomen se poate pune in evidenta cu ajutorul indicatorilor.

Cunoasterea proceselor ce au loc la neutralizarea acizilor cu bazele are importanta deosebita mai ales in analiza chimica. Reactiile de neutralizare stau la baza multor metode de analiza.

Neutralizarea în viaţa de toate zilele

Înţepături de insecte.Semne si simptomeIntepaturile de paianjeni si alte insecte se caracterizeaza de cele mai multe ori prin aparitia unei reactii locale care certifica agresiunea. Pacientul va observa o zona mai rosiatica,tumefiata, dureroasa (durerea variaza ca intensitate in functie de insecta ce a produs intepatura) eventual si pruriginoasa. Toate aceste semne sunt determinate de procesul inflamator care a fost declansat in urma intepaturii, iar evolutia lor este progresiva. Initial simptomele sunt minore iar individul nici nu isi da seama ca a fost intepat. In minutele si orele care urmeaza organismul raspunde insa si incearca sa contracareze substantele exogene provenite de la insecta.

Când albina înţeapă,injectează un lichid acid în piele. Aceasta poate fi neutralizată prin tamponare cu o loţiune care conşine carbonat de zinc sau bicarbonat de sodiu.

Pe langa semnele locale, pot sa apara si probleme mai grave, cum ar fi:

- Reactii alergice severe (soc anafilactic): ele apar mai rar, insa pot fi amenintatoare de viata si impun tratament medical de urgenta. Semnele si simptomele specifice acestei reactii intense includ: aparitia socului (cand sistemul circulator nu mai poate asigura fluxul sangvin adecvat catre organele vitale), tuse, dispnee, tulburari severe ale respiratiei, senzatie de sufocare, edematierea limbii, a buzelor, a pleoapelor, palmelor, talpilor si a mucoaselor (situatie intalnita adesea in cazul angioedemelor), confuzie, ameteala, greata, diaree, crampe abdominale, urticarii si inrosirea pielii;

- Reactii toxice dupa intepatura unica pot fi determinate de speciile de vaduva neagra, scorpioni, omizi;

- Reactii toxice dupa intepaturi multiple apar la intepaturile albinelor, viespilor sau furnicilor. Albinele isi lasa acul in tegumente sau mucoase si mor dupa ce inteapa victima. Albinele ucigase sunt o specie exotica, foarte agresiva, de albine ce ataca in grupuri compacte. Spre deosebire de albine,

viespile pot intepa de mai multe ori aceeasi victima. Furnicile se ataseaza de tegument sau mucoase prin muscarea efectiva si prinderea maxilarului in pielea victimei. Apoi, prin pivotarea capului inteapa cu acul din abdomen, lasand un semn circular;

- Reactii tegumentare mult mai dureroase;

- Infectii locale;

- Boala serului: este o afectiune ce apare la anumite medicamente (antiseruri) utilizate in tratamentul intepaturilor de insecte. Boala serului se poate manifesta prin aparitia unor reactii urticariene si a simptomelor similare gripei comune la aproximativ 3- 21 de zile de la administrarea respectivului antiser;

- Infectii virale pot fi raspandite de tantari infectati. Una din cele mai periculoase astfel de infectii virale este cea cu virusul West Nile, care determina aparitia encefalitei;

- Infectii parazitare: tantarii pot raspandi si paraziti.Malaria este una din cele mai importante boli parazitare ai carei vectori sunt tantarii.

Situatii de urgentaIn cazul in care aveti simptome grave, intense, daca apare durere toracica, dispnee, hemoragie, amorteala la nivelul membrelor, stare de confuzie si ameteala, apelati imediat numarul de urgenta 112 si comunicati simptomele dumneavoastra, precum si contextul in care acestea au aparut.

Cele mai grave simptome sunt considerate:

- Semne sugestive de soc, care pot sa apara atat la adulti cat si la copii: marirea frecventei respiratorii (tahipnee), aparitia starilor de confuzie, aparitia unei stari de somnolenta, tahicardie, modificari ale pulsului, ale temperaturii corporale, tegumente reci, palide;

- Dispnee de intensitate moderata spre severa;

- Istoric de reactii anafilactice la alte intepaturi de insecte sau teren alergic general: manifestate prin prurit generalizat, aparitia wheezingului,

edematierea palmelor, talpilor, aparitia crampelor abdominale, modificarea starii de constienta;

- Edematierea rapida a limbii, a gatului, a buzelor;

- Aparitia unor episoade convulsive;

- Edematierea pleoapelor (edem palpebral).

Factori de riscExista numeroase conditii, boli si factori de risc care pot influenta foarte mult modul in care organismul face fata unei intepaturi de insecta. Cele mai importante astfel de conditii, sunt:

- Varsta: copii mici si batranii peste 60 de ani pot avea o evolutie mai grava comparativ cu adultii tineri sanatosi;

- Antecedente de reactii alergice: anafilaxie, sensibilitate cutanata exagerata, reactii toxice, boala serului;

- Calatorii recente in tari exotice, endemice pentru afectiuni transmisibile prin vectori cum sunt insectele;

- Operatie de splenectomie;

- Abuz de alcool sau sindrom de abstinenta;

- Consum dedroguri;

- Fumat.

In cazul in care pacientii au un anumit tratament de fond, acesta trebuie comunicat medicului. Atentie deosebita (din aceste considerente) trebuie acordata tratamentelor cu:

- Inhibitori ai enzimei de conversie (IEC) cum ar fi captopril, enalapril, lisinopril;

- Beta blocante;

- Corticosteroizi cum ar fi prednison;

- Medicatie specifica post transplant de organe;

- Chimioterapice;

- Radioterapie;

Afectiunile cronice care pot influenta modul in care organismul raspunde la agresiune dar si tratamentul care poate stopa evolutia grava a inflamatiei si alergiei sunt:

- Cancer;

- Diabet;

- Glaucom;

- Afectiuni cardiace, boala cardiaca ischemica;

- Hipertensiunea arteriala;

- Infectia HIV;

- Afectiuni pulmonare, in principal boala pulmonara cronica obstructiva;

- Arteriopatii periferice.

Echilibre acido-bazice în organismul uman

În organismul uman se găsesc numeroase lichide biologice: sânge, urină, secreţii digestive, lichid pleural, lichid cefalorahidian, lichid sinovial, sudoare, lichid amniotic, etc.

Lichidele biologice au o compoziţie complexă, ph-ul fiind acid sau bazic, în funcţie de predominanta ionilor acizi sau bazici.

Menţinerea PH sanguin se realizează normal prin sistemele tampon din plasmă şi globule (studiate la sânge), prin eliminarea CO2 prin respiraţie şi într-un mod important prin rinichi care au capacitatea de a menţine sau elimina, după condiţii anionii şi cationii, în aşa fel încât să asigure constanta compoziţiei sanguine. Există în plasmă substanţe care trec în urină şi tind a se elimina complet, până la dispariţia lor totală sau până la un nivel foarte scăzut. Altele, din contră, fiind necesare vieţii organismului, nu se elimină

niciodată complet, sângele reţinând todeauna o anumită cantitate, în aşa fel încât proporţia acestora nu scade niciodata (glucoza, Na, K, Ca, Cl, sulfaţii). Aceste substanţe sunt economisite de organism şi pentru a fi eliminate în urină ele trebuie să atingă un anumit grad de concentraţie în sânge. Când pragul este depăşit, ele se elimină rapid prin urină.

Trebuie menţionat că tot aici se produc o serie de schimbări ionice având ca rezultat eliminarea acizilor şi a sărurilor de amoniu.

Apar aici mecanisme care se întrepătrund, unele normale altele apar şi devin decisive numai în condiţii patologice. Aici se încadrează: formarea amoniacului - cantitatea de amoniac urinar nu este direct proporţională cu concentraţia sanguină, fiind posibilă o eliminare mare la un conţinut normal sanguin.

Amoniacul se formează şi în alte organe: pancreas, ficat, plămâni, intestin, glande salivare, creier, dar fiind toxic se transformă în glutamină şi în asparagină, eliminându-se din aceste combinaţii la nivelul parenchimului renal.

Sursa amoniacului renal este în primul rând glutamina, care prin desaminare oferă cam 60% din amoniacul urinar, apoi acidul adenilic şi unii aminoacizi. În aceste procese intervin enzimele corespunzătoare: glutaminoza aminoacidoxidozelor care eliberează amoniacul sub forma de NH3, care cu ionul de H+ se transformă în NH4+, capabil de a neutraliza diferiţi anioni, prin care contribuie la economisirea bazelor fixe(Na+, K+).

În cazuri patologice (acidoze) organismul răspunde invadării cu acizi prin formarea amoniacului, care în aceste cazuri poate creşte de zece ori faţă de valorile normale. Dozarea amoniacului sanguin şi urinar este importantă în urmărirea unor tulburări renale (în nefrită).

Rinichiul este cel mai important organ în menţinerea echilibrului hidrosalin din organism (eliminarea cantităţilor variabile de urină cu compoziţii diferite (la exces de apa, rinichiul intervine imediat, se constata că dupa ingerarea unei cantitati de 1,5 l de H2O se elimina un volum egal de urina în timp de patru ore).

Rinichiul intervine şi în procesul invers, de menţinere a apei în organism, atunci când ea lipseşte din alimentaţie sau este eliminată în cantitate crescută prin : transpiraţie, exerciţii fizice, diaree, vărsături ).

Menţinerea echilibrului hidrosalin prin rinichi este controlată pe cale nervoasa şi pe cale endocrină.

Rinichiul participă şi la reglarea tensiunii arteriale care se face atât prin mecanisme fiziologice cât şi prin procese biochimice speciale.

Pentru aprecierea funcţiei rinichiului, laboratorul oferă o serie de metode care pot da indicaţii de ansamblu asupra unor tulburări ale rinichilor.

În acest sens se folosesc date furnizate de:

-analiza urinei

-analiza sângelui

-studiul comparativ, în care se urmăreşte concentraţia aceleaşi substanţe în sânge şi urină.

Sângele, lichidul organic ce reprezintă aproximativ 7-8 % din greutatea totală a corpului, conţine o parte lichidă ( plasma) şi elemente figurate în suspensie (eritrocite, leucocite, trombocite). Plasma sanguină conţine în proporţie de 77-81% apa în care se găsesc substanţe organice azotate ( aminoacizi, albumina, globulina, uree, creatinina ), glucide (glucoza), lipide ( colesterol, acizi grasi ), elemente minerale ( Cl, Na, K, Ca, Mg, I, Fe, carbonaţi, etc. ), enzime (fosfataze acide sau alcaline ) hormoni, diverşi produşi ai metabolismului. Atunci când aceste substanţe se găsesc în limite normale, Ph-ul sangvin este uşor alcalin (7,38-7,42 în sângele arterial, respectiv 7,36-7,40 în sângele venos), realizându-se homeostazia organismului uman.

Importanţa fiziologică a sângelui:

- transportă oxigenul la ţesuturi în vederea realizării metabolismului celular;

- transportă substanţele nutritive la nivelul celulelor;

- transportă reziduurile metabolice la nivelul organelor excretoare (rinichi, plămâni);

- menţine un echilibru hormonal;

- menţine constantă temperatura corporală;

- apărare imunitară.

Echilibrul acido-bazic sanguin este asigurat prin intermediul unui sistem tampon plasmatic, reprezentat de bicarbonaţi-acid carbonic. Orice dezechilibru al sistemului tampon determină mecanisme fiziologice complexe pentru menţinerea parametrilor optimi funcţionali; depăşirea acestor mecanisme are ca urmare instalarea unor stări patologice.

Tulburarea echilibrului acido-bazic caracterizată prin creşterea ionilor de H fie ca urmare a producerii excesive de H, sau a eliminării insuficiente de acizi, fie prin pierderea excesivă de baze, induce în organism o stare de acidoză.

Tulburarea echilibrului acido-bazic caracterizată prin predominenţa alcalinităţii ca urmare fie a retenţiei de baze, consecutivă unui aport excesiv / producerii excesive cu excreţie relativ insuficientă, fie a unei pierderi exagerate de acizi, induce o stare de alcaloză.

Urina, lichid organic produs de rinichi şi excretat prin căile urinare, conţine 95% apă şi 5% compuşi diverşi ( substanţe organice : uree, acid uric, creatinină; minerale: clorură de sodiu, fosfaţi alcalini, sulfaţi, carbonaţi ). Ph-ul normal al urinei este de 5-6.

Importanta fiziologică este de a asigura:

- eliminarea deşeurilor metabolice şi a substanţelor străine (medicamente, substanţe toxice),

- menţinerea unui echilibru între apa sanguină şi cea tisulară, precum şi a presiunii osmotice şi a echilibrului acido-bazic;

- prevenirea acidozei prin eliminarea amoniacului metabolic şi a alcalozei prin eliminarea bicarbonaţilor.

Prin aceste funcţii urina intervine alături de sânge în păstrarea constantă a parametrilor fiziologici.

Secreţiile digestive sunt reprezentate prin: salivă, secreţia gastrică, secreţia intestinală, secreţia pancreatică exocrine, secreţia biliară. Ph-ul secreţiilor digestive este variat:

- sucul gastric are un ph acid de 1,5 - 3,5 determinat de conţinutul în HCl (normal: 160 mmol/l ). Creşterea HCl peste valorile normale determină o stare de hiperaciditate;

- sucul intestinal - ph. alcalin, ca urmare a conţinutului crescut în bicarbonaţi;

- sucul pancreatic - ph neutru-alcalin;

- bila – ph alcalin.

Secreţiile digestive participă la realizarea funcţiei de digestie, în urma căreia alimentele suferă transformări în tubul digestiv până la stadiul de principii alimentare care pot fi asimilate la nivel celular.

Sudoarea poate avea un ph acid sau alcalin, în funcţie de regimul alimentar.

Acizi extrinseci de tip medicamentos:

- acid acetil salicilic (Aspirina) – efect antiinflamator

- acid ascorbic – Vitamina C

- acid barbituric- somnifere

- acid boric – antiseptic

- acid folic – tratamentul anemiei Biermer

- acid glutamic- asigură buna funcţionare a celulei nervoase şi a celulei hepatice

Substanţe de tip bazic:

- hidroxid de aluminiu- pansament gastric

- bicarbonatul de sodiu - neutralizează aciditatea gastrică

- bicarbonatul de calciu - neutralizează aciditatea gastrică

- sulfat de bariu - explorare radiologică a tubului digestiv

Ingestia accidentală/voluntară de acizi/baze determină arsuri ale tubului digestiv/otrăviri.

Apa este mediul fundamental în care au loc toate reacţiile biochimice şi fenomenele fizico-chimice.

Datorită structurii sale moleculare simetrice, în care fiecare atom de oxigen se află în centrul unui tetraedru, apa are o serie de proprietăţi fizico-chimice propice vieţii:

- capacitate calorică mare, capacitate care face ca apa să-şi păstreze timp îndelungat temperatura constanta, utilă proceselor metabolice;

- căldura specifică mare şi aproape constantă între +27° şi +40°C;

- capacitate de disociere în ioni de hidrogen şi hidroxil (HOH ↔ H + OH‾ ), proprietate prin care intervine în reacţiile de oxireducere celulară precum şi în reacţiile de tamponare a mediului;

- rol structural şi funcţional în procesele metabolice, la temperatura de 27°-40°C aflându-se sub forma de trimer şi tetramer;

- este un excelent solvent pentru foarte mulţi compuşi organici, deoarece prin polaritatea ei şi prin legăturile de hidrogen asigură dizolvarea compuşilor cu funcţii hidroxil, carboxil, carbonil şi amine, fiind în acelaşi timp capabilă să dizolve multe săruri;

- ajută la disocierea electroliţilor slabi, constituenţi ai mediului celular (carboxilul şi aminele sunt cei mai frecvenţi electroliţi slabi din citoplasmă).

În celulă apa se prezintă sub două stări: apă liberă şi apă de constituţie. Ionizarea apei libere înlesneşte reacţiile care au loc în materia vie.

Prin hidroliza acidă, alcalină sau enzimatică a proteinelor se pun în libertate aminoacizii care au participat la structura moleculei proteice respective.

Aminoacizii sunt substanţe cristaline, albe, majoritatea lor fiind solubile în apă. Cei mai insolubili aminoacizi la un pH neutru sunt cisteina şi tirozina; ambii se dizolvă însă ăn mediu acid sau alcalin.

Pot forma săruri complexe cu o serie de ioni, printre care: cupru, nichel, cadmiu. Aceste săruri sunt colorate şi pot servi la diverse reacţii de recunoaştere.

Aminoacizii intră în componenţa proteinelor; au o funcţie acidă prin gruparea COOH şi una alcalină prin gruparea NH2.

Hiperaciditatea este o tulburare funcţională care se manifestă prin creşterea excesivă a acidului clorhidric din secreţiagastrică, tulburare întâlnită în cazul gastritei şi a ulcerului duodenal. Excesul de acid se neutralizează cu o soluţie de bicarbonat de sodiu(substanţă cu caractr slab bazic)

Hipoaciditatea este o tulburare organică datorată scăderii secreţiei sucului gastric sub valorile normale şi cauzată de unele boli de stomac.

Tratamentul solului.

Introducere, notiuni, definitii

Polimerii sunt combinatii chimice de tip catenar cu masa moleculara mare, ce respecta un principiu comun de formare care consta în repetarea, de-a lungul lantului macromolecular, a unei grupari minime de atomi numita unitate structurala. Aceste unitati sunt identice sau similare în compozitie cu monomerii din care polimerii au fost (sau ar fi putut fi) sintetizati. Numarul de unitati structurale cuprinse într-un lant macromolecular reprezinta gradul de polimerizare () al polimerului. Clasificarea polimerilor se poate face dupa mai multe criterii, ca de ex. provenienta, modul de aranjare a unitatilor structurale, tipul reactiei de sinteza, comportarea la încalzire. Un criteriu de clasificare semnificativ pentru lucrarea de fata este solubilitatea în apa. Din acest punct de vedere polimerii se clasifica în polimeri insolubili în apa si polimeri solubili în apa; acestia din urma pot fi neutri sau purtatori de grupe ionice (polielectroliti).

Polielectrolitii (PE) sunt polimeri ale caror unitati monomere poseda grupe ionizate sau ionizabile. În solutie apoasa PE disociaza în macroioni polivalenti (poliioni) si un numar mare de ioni mici de semn opus – contraioni - . În schema 1 este exemplificata disocierea unui polielectrolit slab acid - poli(acidul acrilic).

Schema 1. Disocierea unui polielectrolit - poli(acid acrilic)

În functie de natura grupelor ionizabile polielectrolitii se pot clasifica în:

I) poliacizi sau polielectroliti anionici, care poseda ca grupa functionala gruparea carboxilica –COOH, gruparea sulfonica –SO3H sau gruparea fosfonica –PO3H;

II) polibaze sau polielectroliti cationici, care au ca grupa functionala gruparea aminica –NH2, gruparea iminica >NH, gruparea cuaternara de amoniu –NR4+ s.a.;

III) poliamfoliti sau polielectroliti amfoteri, care poseda pe lantul macromolecular atât grupari acide (carboxilice, sulfonice, fosfonice etc.), cât si grupari bazice (aminice, amoniu etc.).

Conditionarea solurilor consta în ameliorarea însusirilor fizice prin utilizarea unor substante de proveniente variate, cunoscute în literatura de specialitate sub denumirea de soil conditioners – agenti de conditionare a solului. Prin contaminarea solului se întelege o crestere moderata a unor elemente/substante, nedaunatoare cresterii si dezvoltarii plantelor, dar care poate reprezenta faza incipienta a procesului de poluare. Poluarea solului

este un stadiu avansat în care cresterea continutului anumitor substante chimice devine daunatoare pentru soluri, ape, plante, animale, fiinte umane, pentru mediul înconjurator în general. Separarea domeniului de încarcare/contaminare de cel de poluare a solurilor se face prin indicele de încarcare/poluare, care se stabileste în functie de continutul de substante poluante din sol si o valoare de referinta a acestuia . Evaluarea cantitativa a încarcarii solului cu diferiti poluanti se realizeaza prin compararea continutului substantei poluante cu continutul normal al acelei substante în sol, sau cu continutul maxim admisibil, care se stabileste în functie de unele însusiri ale solului cum ar fi compozitia granulometrica, continutul de materie organica, valoarea pH-ului etc.

Pentru minimalizarea efectelor/proceselor de contaminare/poluare a solurilor pot fi aplicate diferite categorii de masuri cunoscute sub denumirea de masuri ameliorative. Prevenirea degradarii/contaminarii/poluarii solurilor se poate realiza prin folosirea unor metode care sa contribuie la evitarea producerii acestor procese sau sa contracareze efectele lor. Reducerea efectelor implica utilizarea unor metode care sa contribuie la diminuarea intensitatii de manifestare a efectelor negative ale proceselor de degradare a fertilitatii solurilor si a celor de contaminare sau poluare. Refacerea consta în aplicarea unor metode de remediere, de îmbunatatire a însusirilor solului afectat de procese de degradare sau de factori limitativi, în scopul revenirii la starea de fertilitate si productivitate originala, mai ridicata sau cel putin la o stare cât mai apropiata de cea initiala.

 Utilizarea polimerilor pentru conditionarea solurilor

Folosirea polimerilor pentru ameliorarea însusirilor fizice ale solului este cunoscuta în ultimii 50 de ani, cîteva lucrari de referinta în domeniu fiind deja accesibile (Azzam R. A. I., 1980, De Boodt M. F., 1990, 1992). Polimerii folositi în acest scop au structuri chimice si proprietati foarte diferite, asa cum se vede din clasificarea prezentata în schema 2.

Schema 2. Clasificarea polimerilor utilizati ca agenti de conditionare a solului

Polimerii insolubili în apa, administrati în doze de 3,3 t/ha în stratul arat al solurilor cu textura fina (luto-argiloase si argiloase), au avut ca efect îmbunatatirea permeabilitatii si regimului termic, fara sa modifice regimul nutritiv. Imbunatatirea regimului termic se datoreaza continutului mai mic de apa înmagazinata, fiind cunoscut ca solurile umede se încalzesc mai greu decat cele uscate, datorita caldurii specifice mai mari a apei. Polimerii hidrofobi (polistiren, poliacrilati, bitum) micsoreaza scurgerea apei la suprafata, favorizând retinerea si acumularea apei în sol.

Polimerii solubili în apa sunt eficienti la valorificarea superioara a solurilor cu textura fina (argila peste 32%). Efectul polimerilor asupra solurilor depinde de însusirile fizice ale acestora si de zona pedoclimatica în care se afla. Spre exemplu, rezultatele obtinute prin tratarea unor soluri din Bulgaria, Republica Buriata (Rusia), insula Hokkaido (Japonia), cu un polimer ca poliacrilamida au evidentiat o crestere a diametrului si a stabilitatii agregatelor structurale, micsorarea erodabilitatii, îmbunatatirea drenabilitatii, cresterea nivelului productiei agricole.

Polielectrolitii, definiti mai sus, sunt dintre cei mai importanti agenti de conditionare a solurilor agricole. Acesti polimeri îmbunatatesc însusirile fizice, chimice si biologice ale solului, cu exceptia solurilor saraturate (salinizate si/sau alcalizate). Acest efect ar putea fi datorat proprietatilor de adsorptie si floculare ale polielectrolitilor. Polimerii si copolimerii pe baza

Cu grupe ionice sau ionizabile (polielectroliti), de ex.:

poli(acid acrilic), poli(acid metacrilic), poliacrilonitril hidrolizat, copolimeri ai anhidridei/acidului maleic cu acetat de vinil sau izobutilena, polimeri si copolimeri ai acidului 2-acrilamido-2-metilpropansulfonic, poli(vinilpiridina) cuaternizata 

Neutri, de ex.: poliacrilamida, polietilenglicol, poli(alcool vinilic) si derivati, poli(N-vinilpirolidona) 

de acrilati si acrilamida sunt cel mai mult utilizati. Poliacrilamida determina stabilizarea structurii solurilor nisipoase de duna, previne formarea crustei, micsoreaza intensitatea de împrastiere a particulelor de sol elementare de catre picaturile de ploaie si, implicit, intensitatea eroziunii prin apa. Îmbunatatirea structurii solului are ca efect cresterea vitezei de infiltratie a apei. Caracterul hidrofil al poliacrilamidei mareste capacitatea solului de a retine apa si micsoreaza pierderea apei prin evaporare si infiltratie din solurile nisipoase.

            Copolimerii acidului maleic (polielectroliti maleici)

O categorie importanta de polielectroliti utilizata cu rezultate bune ca agenti de tratare a solurilor sunt copolimerii acidului maleic (polielectroliti maleici), obtinuti din copolimeri ai anhidridei maleice. Structura fizico-chimica specifica a acestor polimeri le confera proprietati de utilizare deosebite, inclusiv în tratarea solurilor, confirmate de rezultatele experimentale obtinute în laborator, vase de vegetatie si câmpuri experimentale.

Anhidrida maleica (AM) nu homopolimerizeaza decât în conditii energice, în schimb copolimerizeaza relativ usor cu unul, doi sau mai multi comonomeri, obtinându-se copolimeri binari, ternari sau multicomponenti. Mecanismul de copolimerizare al AM este deosebit de acela clasic, datorita faptului ca AM, care este un acceptor de electroni, poate forma cu monomerii donori complecsi cu transfer de sarcina (CTS). În functie de natura comonomerului, CTS participa, într-o masura mai mare sau mai mica, la reactiile de propagare a lantului, astfel încat copolimerii AM au în general o structura alternanta, ceea ce conduce la o buna reproductibilitate a sintezei si a rezultatelor obtinute la utilizare. Formula generala a unui copolimer binar al AM este prezentata în schema 3.

                      (a)                                                                                (b)

            Schema 3. Structura chimica a unui copolimer al anhidridei maleice (a) si a unui copolimer de acid maleic (polielectrolit maleic) (b)

   

           

Prin hidroliza blînda a copolimerilor anhidridei maleice (a), urmata de neutralizare cu hidroxizi sau carbonati, se obtin polielectrolitii maleici (b), sub forma acida sau sub forma de saruri de sodiu, amoniu, calciu etc.

            In general, polielectrolitii, ca si alte categorii de polimeri, contribuie la ameliorarea însusirilor solului prin unul sau mai multe din urmatoarele efecte:

·        marirea gradului de agregare a elementelor structurale ale solurilor cu structura degradata

·        prevenirea formarii crustei în perioada dintre semanat si rasarirea plantelor, mai ales a celor cu seminte mici, care sunt foarte vulnerabile

·        marirea rezistentei la eroziune hidrica si eoliana a solurilor situate pe pante si a celor cu textura grosiera (argila sub 12%)

Prin structura lor chimica polielectrolitii si în special polielectrolitii maleici au capacitatea de a interactiona cu ionii metalelor grele, dând compusi solubili sau insolubili, în functie de raportul polielectrolit/metal, de compozitia chimica a polielectrolitului maleic (natura comonomerului) si de conditiile de lucru (prezenta sau absenta unor saruri cu molecula mica). Aceasta proprietate este citata în literatura si a fost confirmata de o serie de rezultate proprii. Astfel, s-a demonstrat ca adaugarea unor cantitati mici de polielectrolit maleic (sub 1%) favorizeaza retinerea ionilor de crom în pieile tanate cu saruri bazice de crom, conducând la scaderea drastica a cromului în efluentul de la tanare. Studiul în laborator al interactiei între copolimeri maleici cu structura chimica diferita, colagen, ca principal component al pieilor, si ioni de crom a pus în evidenta o interactie specifica între polielectrolitii maleici si ionii de crom. În consecinta, apreciem ca exista premize favorabile pentru a estima un efect benefic al tratarii solului cu polielectroliti maleici ca o masura complementara în decontaminarea solurilor poluate cu metale grele. Polielectrolitii maleici ar putea actiona fie prin retinerea ionilor metalici în sol, fie, dimpotriva, prin mobilizarea acestora. Identificarea modului de actiune va necesita studii în laborator privind fiecare specie ionica în parte, în diferite conditii de sol.

Concluzii

Din datele de literatura si rezultatele prezentate se contureaza o serie de posibilitati de utilizare ca masura complementara a polimerilor/polielectrolitilor, în speta a polielectrolitilor maleici, în gestionarea unor situatii limita de agresiune a unor factori naturali sau antropici asupra solului, inclusiv prevenirea riscurilor majore si asigurarea unei dezvoltari economice si sociale durabile.

În principal, polielectrolitii maleici ar putea fi utilizati în urmatoarele situatii:

·        Prevenirea sau diminuarea intensitatii de manifestare a eroziunii hidrice sau eoliene si a fenomenelor negative pe care aceasta le implica.

·        Favorizarea formarii agregatelor structurale hidrostabile pentru îmbunatatirea permeabilitatii solului, regimului aerohidric, infiltratiei apei, cu efecte benefice în retinerea apei în sol si atenuarea efectelor negative ale secetei prelungite în sezonul de vegetatie.

·        Modificarea mobilitatii si accesibilitatii catre plante a metalelor grele din solurile poluate/contaminate. Acest efect ar putea fi utilizat în cazul solurilor poluate cu metale grele în urma bombardamentelor sau a zonelor poluate din apropierea unitatilor metalurgice.

Îngrăşăminte chimice         Importanta azotatilor în viata plantelor si în agrotehnica

         Sarurile acizilor azotici (azotatii) formeaza îngrasaminte în care azotul este continut sub forma de azotati, saruri de amoniu si amoniac. Se stie ca o parte din azotul existent în sol este luat de plante si, o alta parte, sub forma de saruri solubile, este antrenat de apele de ploaie sau de apele subterane. De aceea, solul pentru a-si completa rezervele de azot necesare are nevoie de îngrasaminte azotoase.

         În tara noastra cele mai utilizate îngrasaminte azotoase sunt: nitro-calcarul, azotatul de amoniu, sulfatul de amoniu si în ultimul timp amoniacul lichid. Materiile prime pentru fabricarea îngrasamintelor azotoase sunt: amoniacul si acidul azotic.

         Nitro-calcarul (calcamon-salpetru) se obtine prin amestecarea mecanica a azotu-lui de amoniu NH4NO3 cristalizat, în proportie de 60%, cu calcar CaCo3 din macinat, în proportie de 40%. Nitro-calcarul este întrebuintat ca îngrasamânt cu azot pentru solurile acide; calcarul neutralizeaza aciditatea solului care ar dauna plantelor si azotatul de amoniu contribuie la dezvoltarea plantelor

         Azotatul de amoniu NH4NO3 se obtine prin neutralizarea apelor amoniacale de la cocserie cu acid azotic 50-60% sau prin contactul direct dintre amoniacul gazos si solutia diluata de acid azotic, în care amoniacul este introdus sub presiune: NH3+HNO3=NH4NO3

Azotatul de amoniu este o substanta cristalizata, usor solubila în apa, cu gust amarui si foarte higroscopica. Da bune rezultate în toate solurile cu exceptia celor bazice.

         Sulfatul de amoniu (NH4)2SO4 se prepara astfel:

- prin introducerea amoniacului gazos într-o solutie de acid sulfuric de concentratie 78,5%:

2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

- prin introducerea amoniacului si a bioxidului de carbon într-o suspensie de ghips la 35-400C:

CaSO4+2NH3+CO2+nH2O=(NH4)2SO4+CaCO3+(n-1)H2O

         Sulfatul de amoniu este o substanta solida cristalizata, de culoare alba, foarte solubila în apa. Prezinta avantajul ca nu este higroscopic si, din aceasta cauza, se aglomereaza mai putin.

         Amoniacul lichefiat se întrebuinteaza, în ultimul rând cu bune rezultate, ca îngrasamânt prin împrastierea directa pe sol cu ajutorul unor autocisterne-stropitoare. Alte îngrasaminte azotoase valoroase mai sunt: cianamida de calciu si ureea.

Cianamida de calciu CaCN2 este cel mai vechi îngrasamânt mineral care se fabrica la noi în tara ; se obtine în cuptorul electric trecând azot peste carbura de calciu (carbit) la 11000C: CaC2+N2      CaCN2+C

         Cianamida de calciu este o substanta solida, de culoare alba; de obicei are culoarea cenusie din cauza impuritatilor.

         Azotul pe care-l contine cianamida de calciu (15%N) îl poate ceda solului, deoarece în contact cu apa si sub actiunea unor bacterii din sol ea se descompune conform ecuatiei:

CaCN2+3H2=2NH3+CaCO3

         Cianamida de calciu poate fi utilizata cu succes la neutralizarea soluriloe acide.

                                  NH2

      NH2

Ureea O=C                se obtine industrial din amoniac si dioxid de carbon la temperatura de 1300C si la presiunea de circa 50 atmosfere:

                                   NH2

 2NH3+CO2       O=C          + H2O   

                                   NH2

Ureea este o substanta solida, cristalizata, usor solubila în apa. Ea contine 42-45% azot. În urma colectivizarii, agricultura din România necesita cantitati importante de îngrasamânt cu azot, alaturi de celelalte îngrasaminte chimice, mijloc eficient si sigur pentru marirea productiei agricole.

Îngrasaminte minerale cu azot se fabrica la Fagaras, Piatra-Neamt (Roznov), Turnu Magurele, Craiova, Târgu Mures. 

                           

         Îngrăşăminte minerale cu fosfor

Îngrăşămintele cu fosfor întrebuintate sunt urmatoarele: superfosfatul simplu, superfosfatul concentrat (superfosfatul dublu), precipitatul, zgura si amofosul. Calitatea îngrasamintelor se apreciaza dupa continutul în fosfat calculat în procente de pentoxid de fosfor. Materialele prime necesare fabricarii îngrasamintelor cu fosfat sunt: minereurile naturale care contin fosfor (apatitele, fosforitele), faina de oase si acidul sulfuric.

Superfosfatul simplu se fabrica industrial din fosfati naturali (apatite, fosforite), fin macinati, prin tratare cu acid sulfuric. Ca materie prima pentru fabricarea superfosfatului simplu se întrebuinteaza în general

fluor-apatitul. Reactia de descompunere a fluor-apatitului cu acid sulfuric poate fi redata prin urmatoarea ecuatie chimica: 2Ca5[(PO4)3F]+7H2SO4=3Ca(H2PO4)2+7CaSo4+2HF

Îngrasaminte cu potasiu

Potasiul este unul din elementele necesare cresterii si dezvoltarii plantelor. Acestea iau potasiul din sarurile solubile care îl contin si care se gasesc în pamânt. Pentru a compensa eventuala lipsa a potasiului din pamânt se folosesc îngrasaminte cu potasiu naturale sau artificiale. Printre acestea se numara:

Clorura de potasiu KCl (silvina) se gaseste sub forma de zacaminte la Soli-kamsk (Rusia),Stassfurth (Germania), în apa oceanelor etc. Se poate obtine din carnalit (MgCl2 * KCl * 6H2O), prin dezvoltarea în apa si cristalizare. Clorura de potasiu este o substanta solida, cristalizata, incolora, solubila în apa.

Azotatul de potasiu KNO3 (salpetru de India sau silitra) este o sare de culoare alba, solubila în apa. Se foloseste în amestec cu alte îngrasaminte cu N2, pentru a regla raportul N/K dupa cerintele plantelor. Este un îngrasamânt agricol pentru plantele care nu suporta Cl2: sfecla de zahar, vita de vie, inul, tutunul, etc.

Alegerea îngrăşământului care urmează să fie folosit depinde de natura solului şi a plantelor care urmează să fie cultivate. Dacă solul are nevoie numai de azot, se utiliează ca îngrăşământ azotatul de amoniu. Pe un astfel de sol se cultivă iarba utilizată pentru hrana animalelor ierbivore. Frecvent se utilizează un îngrăşământ format dintr-un amestec de azotat de amoniu, fosfat de amoniu şi clorură de potasiu.

Multe plante se dezvoltă mult mai bine dacă solul este neutru. Dacă solul este prea acid sau prea alcalin, plantele se dezvolttă insuficient sau deloc. Pentru corectarea caracterului acid+o-bayic al solului se adaugă diferite substanţe chimice. Frecvent solul este prea acid şi se tratează cu substanţe bazice ( CaO şi altele)

Utilizarea îngrăşămintelor chimice artificiale prezintă şi unele neajunsuri, mai ales în cazul în care acestea sunt utilizate în exces.

Datorită ploilor, îngrăşămintele sunt antrenate în lacuri, râuri şi chiar în mare, producând poluarea acestora. Prezenţa acestor săruri conduce la dezvoltarea rapidă aalgelor, care formează un strat la suprafaţa apei şi care consumă tot oxigenul diyolvat în apă, urmarea fiind moartea peştilor şi a

altor vieţuitoare. În consecinţă, este deosebit de important controlul calităţii apei, pentru a semnala şi înlătura urmele de îngrăşăminte apărute în ape.

Poluarea apelor

Poluarea se produce atunci cand chimicale sau energie(zgomot sau caldura),deversate in mediul inconjurator,afecteaza orice forma de viata sau scad valoarea mediului pentru oameni (pentru amenajarile sau alte destinatii).Exista dovezi ca multe rauri care se varsa in Marea Neagra au fost puternic poluate in decada dintre 1970 si 1980.

Unele dintre sursele de poluare, fabrici din industria grea sau agrochimica,cum ar fi cele producatoare de pesticide,sunt acum inchise datorita colapsului economic care a afectat multe tari dupa 1990.De asemeni unele interprinderi care mai functioneaza inca,au redus indicele de poluare prin aplicarea de tehnologii moderne si tratarea deseurilor.

Transportul de petrol prin Marea Neagra a cescut foarte mult si exista un risc constant de poluare prin aplicarea deversari datorate accidentelor si manevrelor gresite(robinete slabite, manevrare neatenta si spalarea ilegala a tancurilor de petrol).Poluarea poate fi prevenita in toate situatiile intrucat ea este rezultatul accidentelorsau folosirii intentionate a mediului pentru depozitarea deseurilor. 

Substante radioactive

Acestea sunt elemente care emit radioactivitate.Ele pot fi sustante din natura,lantanide sau actinide,sau elemente continand uraniu,produse ale activitatii omenesti.

Elemente ca uraniu exista in natura,astfel incat un anumit nivel de radioactivitate este intotdeauna prezent.

Deseuri solide

Prezenta gunoiului in mare este o problema majora deoarece ameninta vietuitoarele si habitatul acestora.Deseurile din plastic reprezinta o problema deosebit de dificila.

Deseuri lichide Acestea contin adesea acii. Daca acestea ajung in rauri, acidul va provoca moartea pestilor si a altor organism acvatice.

Energia nucleara

In mod normal,emisiile de la reactoarele nucleare sunt foarte strict controlate.Exista totusi riscuri de accidente iar depozitarea pe termen lung a deseurilor radioactive este dificila si costisitoare.

Accidente

Accidentul nuclear de la Cernobil din 1986 a produs imense suferinte umane si contaminari ale mediului,in special in unele zone ale Niprului,fluviu care se varsa in Marea Neagra. Indiguirile de pe fluviu au impiedicat insa cea mai mare parte a poluarii sa ajunga in mare. Din cauza acestui accident dar si a altor deversari operationale,nivelul de radioactivitate al Marii Negre este dublu fata de cel al Marii Mediterane,fara a pune totusi in pericol fauna si oamenii.

Titei

Titeiul brut contine mii de hidrocarburi.Acestea sunt compusi ale carbonului si hidrogenului care pot fi saturati(nu contin legaturi duble),nesaturati(contin legaturi duble sau triple de aceea sunt mai reactivi)sau aromatici(contin inele de benzen). In general,cu cat numarul de inele de benzen sau de legaturi duble si triple este mai mare intr-un compus al titeiului,cu atat mai toxic este acesta.

Producerea si rafinarea

Lubrifiantii bazati pe petrol se mai folosesc in utilajele de forare a titeiului sau a gazelor. Este foarte dificil,cronofag si scump sa se masoare

concentratia de substante chimice organice care pot provoca poluarea.Stim putine despre concentratia si repartitia lor in Marea Neagra.

Stim totusi ca nivelul de pesticide este mai mic decat in alte mari europene datorita dificultatilor taranilor de ale procura. Desi transportul de titei a cescut semnificativ,din fericire au fost putine scurgeri majore de titei in Marea Neagra.Totusi titeiul se intalneste frecvent in zonele de plaja,iar concentratia de titei dizolvat este mai mare decat in Mediterana vecina.

Acest lucru apare ca rezultat a doi factori:

1.Un mare numar de descarcari provenite din transportul maritim(golirea tancurilor de balast pare a fi o problema majora). 2.Canalizarea urbana si deseurile industriale aruncate in rauri si mare.Mari cantitati de titei patrund in mare odata.

Poluarea apelor duce la diminuarea productiei de biomasa,uneori afectand pana la disparitie unele organisme;de asemenea,puternica dezvoltare a fitoplantonului poate duce la degradarea ecosistemelor respective ca urmare a lipsei de oxigen care se manifesta.Cele mai importante masuri impotriva poluarii apei sunt urmatoarele:

-construirea de baraje;-epurarea apelor reziduale(cu ajutorul filtrelor,a unor substante chimice sau a unor bacterii biodegradante etc.);-adaugarea de hidroxid de calciu in apele industrial pentru a le neutraliza

-construirea de bazine speciale de colectare a deseurilor si reziduurilor,pentru a impiedica deversarea directa a acestora in apele de suprafata;

-constructia de zone de protectie a apelor;-construirea unor statii de epurare a apelor reziduale ale localitatilor;-executia lucrarilor de indiguire si de construire a unor baraje;-sa nu se arunce si sa nu se depoziteze pe maluri sau in albiile raurilor deseuri de orce fel etc. 

Surse de informatii:

www.e-referate.ro

www.scritube.com

www.scribt.com

www.dexonline.ro

www.scribd.com

www.ereferate.org

Manual de Chimie pentru clasa a VIII –a ; Sandu Fatu, Felicia Stroe, Cosntantin Stroe