Tutuin paikka, joka on kirjaimellisestikin pullollaan kemiaa, on kotisi. Lähes jokainen kodin esine tai käyttötuote sisältää jotain kemiaa.
Johdanto: kemian ilmiöitä
Kemiaa on kaikkialla. Kemian ilmiöihin ja tuotteisiin törmää joka päivä kotona, luonnossa ja mediassa. Lähes jokainen kodin esine tai käyttötuote sisältää jotain kemiaa – olipa kyse ruoanlaiton kemiallisista reaktioista, nukkumispatjojen valmistukseen vaadittavasta materiaalikemian osaamisesta, hampaiden pesusta, särkylääkkeistä tai käsirasvoista, joita valmistetaan kosmetiikka- ja lääketeollisuudessa.
Aluksi
Aloitetaan siis kemian opinnot ihmettelemällä, missä kaikkialla on kemiaa.
- Lue oheinen sarjakuva, jossa pohdiskellaan veden koostumusta.
- Muistele sen jälkeen, oletko itse ikinä pohtinut tai ihmetellyt jotain ilmiötä tai asiaa.
- Pohditaan yhdessä, miten muistosi liittyvät kemiaan.
Tuttuja aineita kotona
Olet nyt lähdössä kemian seikkailumatkalle, jolla tutkitaan erilaisia aineita, niiden ominaisuuksia ja niiden muuttumista toisiksi aineiksi. Aloitetaan tämä matka tutkimalla kotoa löytyvää kemiaa.
Arkielämästä löytyy valtava määrä esimerkkejä, kuinka ihminen on kemiaa hyödyntäen löytänyt ja keksinyt yhä uusia aineita eri käyttötarkoituksiin. Joidenkin niistä on huomattu aiheuttavan haittaa joko ihmiselle tai muulle luonnolle, ja niitä on opittu käyttämään turvallisemmin tai ne on korvattu paremmilla vaihtoehdoilla.
Luonnon ihmeellisillä ja vielä paljolti tuntemattomilla kemiallisilla reaktioilla syntyneet aineet luovat kuitenkin pohjan, johon ihmiskunta pyrkii hyvinvointinsa rakentamaan. Nämä aineet on testattu luonnossa jo pitkän ajan kuluessa.
Tutuin paikka, joka on kirjaimellisestikin pullollaan kemiaa, on kotisi. Kun taloasi rakennettiin, tarvittiin monia kemiallisia aineita ja niiden reaktioita ennen kuin se saatiin pystyyn. Kun valmistat ruokaa, peset pyykkiä tai vaikkapa tarvitset lääkettä, oletko tullut ajatelleeksi niiden taustalla piileviä kemiallisia ilmiöitä?
Turvallisuus ensin
Kotonakin on käytössä monia sellaisia kemikaaleja, jotka voivat väärin käytettyinä olla haitallisia tai jopa vaarallisia. Siksi on tärkeää osata käyttää niitä ohjeiden mukaisesti. Käyttöohjeet ja tuoteselosteet kannattaa siis lukea huolella.
Kemialliset varoitusmerkit
Kierrätys
Kierrätyksellä tarkoitetaan aineiden, materiaalien ja esineiden talteen ottamista ja uudelleen käyttämistä. Kierrättäviä materiaaleja käytetään uusien materiaalien valmistuksessa, jolloin uusia raaka-aineita tarvitaan vähemmän. Kierrättämisellä säästetään luonnon raaka-aineita merkittävästi.
Jokainen ihminen on tärkeä kierrättäjä, sillä yksi ihminen tuottaa elämänsä aikana hyvin paljon jätettä. Kierrättämistä tehdään myös kotitalouksissa, joissa kierrätetään akut ja paristot, biojätteet, elektroniikkaromu, huonekalut, kartongit, lamput, lehdet, metallitölkit, muovi- ja lasipullot ja vanhat vaatteet. Kierrätystä voidaan edistää myös ehkäisemällä jätteiden syntymistä, esimerkiksi suosimalla pakkaamattomia elintarvikkeita.
Testaa tietosi
1. Tuoteseloste kertoo esimerkiksi,
- mitä kemikaaleja tuote sisältää.
- miten tuotetta pitää säilyttää.
- kuka on alunperin kehittänyt kaikki tuotteen sisältämät kemikaalit.
- millaista ensiapua annetaan tapaturman sattuessa.
2. Kemikaali
- on kemiallinen aine.
- voi esiintyä luonnossa.
- voi olla teollisesti valmistettu.
3. Kierrätyksellä tarkoitetaan
- rikkinäisen tavaran uudelleenmyymistä.
- aineiden, materiaalien ja esineiden uudelleen käyttämistä.
4. Kierrätys on tärkeää
- vain yrityksille.
- vain kouluille ja virastoille.
- kaikille ihmisille ja organisaatioille.
5. Kierrätystä edistää myös jätteen ehkäiseminen kuluttajavalinnoilla, kuten esim.
- vaatteiden ostaminen kirpputorilta.
- pakkaamattomien elintarvikkeiden suosiminen.
- vaatteiden vaihtaminen kavereiden kanssa.
- kestovaipoista kieltäytyminen.
1. Ärsyttävä
2. Syttymisvaara
3. Hapettava aine
4. Vakava terveysvaara
5. Ympäristölle vaarallinen
6. Syövyttävä
7. Välittömästi myrkyllinen
8. Paineen alainen kaasu
9. Räjähtävä
Tiivistelmä
- Kemikaali on kemiallinen aine. Kemikaali voi olla luontoperäinen tai teollisesti valmistettu.
- Kemialliset varoitusmerkit kertovat nopeasti keskeiset tiedot kemikaalin turvallisuudesta.
- Kierrätyksellä tarkoitetaan aineiden, materiaalien ja esineiden talteen ottamista ja uudelleen käyttämistä.
Lisätietoa: Lääkkeet
Aspiriinin tarina
Jo antiikin lääketiede havaitsi pajunkuoren kipua lievittävän vaikutuksen monta sataa vuotta ennen ajanlaskumme alkua. 1800-luvun kemistit onnistuivat erottamaan tästä kuoresta salisyylihapoksi nimetyn aineen, joka oli siihen asti tunnetuista lääkkeistä paras kivun lievittäjä.
Tällä yhdisteellä oli kuitenkin pahoja sivuvaikutuksia, se ärsytti vatsaa. Vasta kun salisyylihappomolekyylin rakennetta hiukan muokattiin ja sitä opittiin Saksassa valmistamaan teollisesti halvalla suuria määriä, saatiin markkinoille kaikkien aikojen kuuluisin särkylääke. Tämä yhdiste, asetyylisalisyylihappo sai kaupallisen nimen Aspiriini.
Paitsi kivun ja kuumeen lievittäjänä, asetyylisalisyylihappoa käytetään pieninä annoksina myös ehkäisemään verisuonien ahtautumista.
Uuden lääkkeen suunnittelu tietokoneen avulla
Lääketehtaat säästävät valtavia summia rahaa, kun lääkekemistit mallintavat tietokoneella mahdollisia uusia lääkemolekyylejä. Mallinnuksella voidaan suunnitella sellainen molekyyli, joka muuttaa viallisen, sairautta aiheuttavan proteiinin toimintaa. Edelleen tutkimuksesta pystytään sulkemaan pois sellaiset molekyylit, jotka eivät kemiallisesti sovellu tietyn sairauden hoitoon. Näin voidaan kalliiden laboratoriokokeiden määrää vähentää.
Tietokoneavusteisessa mallinnuksessa on se hyvä puoli, että ennen kuin molekyylin malli tulostuu tietokoneen ruudulle, ohjelma on laskenut kullekin atomille koko molekyylin kannalta edullisimman ja samalla todennäköisimmän paikan. Kun laskemalla saatuja molekyylien geometrioita on verrattu kokeellisiin tuloksiin, eri menetelmillä saadut tulokset ovat hämmästyttävän lähellä toisiaan. Lisäksi näillä ohjelmilla voidaan mallintaa ja visualisoida yksittäisten atomien ja atomiryhmien liikkeitä molekyylissä.
Sitä kemian osa-aluetta, joka pyrkii kehittämään tarkempia laskentamenetelmiä molekyylien ominaisuuksien selvittämiseksi, kutsutaan laskennalliseksi kemiaksi.
Lääkkeiden asianmukainen käyttö ja hävitys
Me kaikki joudumme jossakin elämänvaiheessa käyttämään lääkkeitä. Ohjeet reseptilääkkeen käyttöön antaa lääkkeen määrännyt lääkäri, ja käyttöohje on liimattu pakkaukseen. Ilman reseptiä saatavien käsikauppalääkkeiden käyttöohje löytyy itse pakkauksesta.
Lääkeaineiden on todettu vesistöihin päästessään olevan haitallisia kaloille ja muulle eliöstölle. Vedenpuhdistamot eivät voi erotella lääkejäämiä jätevedestä, joten näiden jäämien pääsyä viemärivesiin on vältettävä. Vanhentuneita tai muuten käyttämättömiksi jääneitä lääkkeitä ei saa kaataa viemäriin.
Lääkkeitä ei saa myöskään hävittää tavallisen kotitalousjätteen mukana. Käyttämättä jääneet lääkkeet on palautettava apteekkiin asianmukaisesti pakattuina. Apteekista saa tähän tarkoitukseen muovipusseja.
Voit opiskella aiheesta lisää seuraavan sivuston avulla:
Työpaikka farmasian alalta
Farmasia tarjoaa monenlaisia kemiaan liittyviä työpaikkoja aina apteekkityöstä lääketeollisuuteen. Alan työllisyystilanne on erinomainen.
Apteekeissa annetaan lääkeneuvontaa sekä opastetaan lääkkeiden ja muiden apteekkituotteiden käyttämisessä. Lääkeneuvonnasta ja lääkkeiden toimittamisesta huolehtivat farmaseutit ja proviisorit. Lisäksi apteekeissa on paljon muitakin tehtäviä, joita hoitavat esimerkiksi lääketeknikot.
Lääketeollisuuden työtehtäviä ovat esimerkiksi uusien lääkkeiden kehittäminen, teollinen valmistaminen, laadunvarmistus ja myyminen. Ala tarvitsee kemian osaajia muun muassa tuotekehitykseen, johtamiseen, myyntiin ja markkinointiin. Mitä paremmin osaa lääkkeiden kemiaa, sitä helpompi niitä on myydä.
Lääketeknikko
Lääketeknikko hoitaa apteekin lääkevarastoa. Työhön liittyy lääkkeiden käsittelyä ja kierrätystä, tietojenkäsittelyä ja taloushallintoa. Tutkinnon voi suorittaa ammatillisissa oppilaitoksissa peruskoulu- tai ylioppilaspohjaisella linjalla. Opetusta tarjotaan Helsingissä, Turussa, Kuopiossa ja Oulussa. Opinnot kestävät 2–3 vuotta.
Farmaseutti ja proviisori
Farmaseutin ja proviisorin opinnot suoritetaan yliopistossa. Farmaseutin koulutus kestää kolme vuotta, josta proviisoriksi on matkaa vielä kaksi vuotta. Koulutus sisältää laajan luonnontieteellisen osuuden, jossa kemia ilmenee useissa eri lääketieteellisissä muodoissa. Koulutuksessa opitaan muun muassa, miten lääkkeitä valmistetaan ja miten eri lääkkeet vaikuttavat ihmisen elimistöön. Kemian tiedot ja taidot ovat keskeisessä osassa koulutusta. Opinnot voi suorittaa Helsingissä ja Kuopiossa suomen kielellä sekä Turussa ruotsin kielellä.
Lisätietoa: Pesu- ja puhdistusaineet
Saippua
Saippua on rasvoista valmistettua suolaa. Sitä voi valmistaa kotioloissakin, kunhan muistaa toimia huolellisesti ja turvallisesti, varsinkin erittäin emäksisen lipeän suhteen.
Kotisaippuan valmistuksessa rasva hajotetaan siten, että saadaan rasvahappoa. Rasvoina käytetään yleensä kasviöljyjä tai kasvirasvoja.
Saippuamolekyylissä on sekä rasvaliukoinen että vesiliukoinen pää. Rasvaliukoinen osa tarttuu pestävään rasvamolekyyliin ja irrottaa sen puhdistettavasta pinnasta. Vesiliukoinen osa taas tarttuu pesuveden vesimolekyyleihin, jotka kuljettavat koko systeemin viemäriin.
Pesuaineet
Pyykinpesussa tärkein kemikaali on vesi. Vesijohtoveteen on aina liuennut pieniä määriä suoloja, jotka heikentävät pesuaineiden tehoa. Mitä enemmän näitä suoloja on liuennut, sitä kovempaa vesi on. Veden kovuutta pyritään alentamaan lisäämällä pesuaineisiin veden pehmentäjiä.
Veden pintajännitys saa aikaan sen, ettei vesi pääse tunkeutumaan kankaiden huokosiin ja näin kosketuksiin lian kanssa. Niinpä veden pintajännitystä on saatava pienemmäksi. Tämän tekevät teollisesti valmistetuissa pyykinpesuaineissa tehoaineina toimivat synteettiset tensidit.
Tensidien tehtävänä on myös liuottaa lika pois vaatteista pesuveteen samaan tapaan kuin rasvasta valmistetut saippuat. Pesuaineen on siis tunkeuduttava likaan, irrotettava se vaatekuiduista ja siirrettävä se veteen.
Likaa ja tahroja on monenlaisia ja tensidit eivät aivan kaikkeen tehoa parhaalla mahdollisella tavalla. Siksi pesuaineisiin on lisätty pieniä määriä entsyymejä, jotka ovat erikoistuneet pilkkomaan tiettyjä tahroja.
Valkaisuaineet eivät varsinaisesti poista likaa vaan muuttavat kemiallisesti sen värittömäksi.
Pesuaineet ja ympäristö
Pesuaineissa ei saa käyttää ihmisille tai ympäristölle haitallisia aineita. Siksi esimerkiksi pyykinpesuaineiden sisältämien tensidien pitää olla määräysten mukaan biohajoavia. Se tarkoittaa, että nämä aineet luontoon joutuessaan hajoavat harmittomiksi yhdisteiksi.
Voit itsekin vaikuttaa ympäristöystävälliseen tapaan siivouksessa sekä pyykin- ja astianpesussa noudattamalla pesuaineen annosteluohjetta. Käytä konepesussa mahdollisimman alhaista lämpötilaa, ja kone kannattaa täyttää aina kokonaan, jolloin säästyy energiaa.
Jos käytät pesuaineita luonnon helmassa, älä päästä niitä suoraan vesistöihin.
Pakkauksissa on ohjeet, kuinka voit lajitella ja kierrättää ne.
Lisätietoa: Kertaa kodin kierrätysohjeet
Kodin kierrätysohjeet
- Palvelun tarjoaa e-Oppi Oy ja Star Cloud OÜ