Αδρεναλίνη, ορμόνη και νευροδιαβιβαστής

Η αδρεναλίνη (adrenaline) είναι μια ορμόνη που εκκρίνεται από τον μυελό των επινεφριδίων. Η αδρεναλίνη ενεργοποιεί τον μηχανισμό διάσπασης του γλυκογόνου που βρίσκεται στο ήπαρ και έτσι αυξάνει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα, ενεργοποιεί τα ελεύθερα λιπαρά οξέα και προκαλεί μια μεγάλη ποικιλία αντιδράσεων στο καρδιαγγειακό και στο μυϊκό σύστημα. Αυτές οι δράσεις της αποβλέπουν κατά κύριο λόγο στην κινητοποίηση του οργανισμού για την αντιμετώπιση μιας έκτακτης ανάγκης ή μιας απειλής. Η ονομασία της αδρεναλίνης προέρχεται από τις λατινικές λέξεις: ad (επί) και renes (νεφροί). Αν και η ουσία αυτή είναι γνωστή στο ευρύ κοινό ως "αδρεναλίνη", στην επιστημονική βιβλιογραφία χρησιμοποιείται κυρίως η ελληνικής προέλευσης ονομασία επινεφρίνη (epinephrine).

Η αδρεναλίνη είναι η ορμόνη που βοηθά τον οργανισμό να ανταπεξέρχεται σε οξείες στρεσογόνες καταστάσεις. Bοηθά τον οργανισμό να κινητοποιήσει όλες τις ενεργειακές πηγές του σε περιπτώσεις έντονης δραστηριότητας, διεγείροντας το συμπαθητικό νευρικό σύστημα για κάποια επείγουσα ενέργεια κατά τη λεγόμενη "αντίδραση μάχης ή φυγής" (fight-or-flight response). Η αδρεναλίνη αυξάνει την παροχή της καρδιάς σε αίμα προκαλώντας ταχυκαρδία και αύξηση της συσταλτικότητας του μυοκαρδίου, επίσης αυξάνει τη συστολική αρτηριακή πίεση ("μεγάλη πίεση"), αλλά ελαττώνει τη διαστολική αρτηριακή πίεση ("μικρή πίεση"), λόγω της αγγειοδιαστολής που προκαλεί στους μυς. Σε αντίθεση, η νοραδρεναλίνη έχει αγγειοσυσπαστική δράση στα αγγεία του δέρματος και των σπλάγχνων και έτσι αυξάνει τόσο τη συστολική, όσο και τη διαστολική αρτηριακή πίεση.Η αδρεναλίνη αυξάνει το σάκχαρο του αίματος, επάγοντας τη διάσπαση του γλυκογόνου του ήπατος. Επίσης, ενισχύει τη λιπόλυση στον λιπώδη ιστό. Με τον τρόπο αυτό γίνονται διαθέσιμα τα απαραίτητα ενεργειακά αποθέματα για την άμεση κινητοποίηση του οργανισμού. Η επίδρασή της επεκτείνεται και στο κεντρικό νευρικό σύστημα, προκαλώντας αίσθημα άγχους, άμβλυνση του αισθήματος του πόνου (ως αποτέλεσμα έκκρισης ενδορφινών), όπως και όξυνση των αντανακλαστικών. Επιπλέον προκαλεί διαστολή των βρόγχων, μυδρίαση (διαστολή της κόρης του οφθαλμού), τρόμο (τρέμουλο) και ανόρθωση των τριχών. Η ποικιλία των αντιδράσεων που προκαλεί η αδρεναλίνη αποβλέπει στην αντιμετώπιση ενός "εχθρού" ή μιας απειλής. Για παράδειγμα, με τη μυδρίαση οξύνεται η όραση στο σκότος και περιορίζεται η πλευρική όραση (εστίαση στον "εχθρό"), ενώ η ανόρθωση των τριχών αυξάνει την ευαισθησία σε δονήσεις και τον όγκο του σώματος (στα ζώα) με την ελπίδα ότι θα φοβηθεί ο "εχθρός". Σε διανοητικό επίπεδο, η αδρεναλίνη περιορίζει τον ορθολογικό τρόπο σκέψης, επιτρέποντας έτσι την εκδήλωση περισσότερο πρωτόγονων αντιδράσεων, αφού κατά την αντίδραση "μάχης ή φυγής" υπάρχει συνήθως περισσότερη ανάγκη δράσης παρά σκέψης.Ερεθίσματα για την έκκριση της αδρεναλίνης αποτελούν ο φόβος, οι συγκινήσεις, οι καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, το ψύχος, η πτώση της πίεσης και η υπογλυκαιμία. Η αδρεναλίνη προετοιμάζει τον οργανισμό είτε να αντιμετωπίσει άμεσα το στρεσογόνο παράγοντα (αντίδραση "μάχης"), είτε να τον αποφύγει ταχέως (αντίδραση "φυγής").

Η αδρεναλίνη (επινεφρίνη) χρησιμοποιείται και ως φάρμακο σε επείγουσες καταστάσεις, όπου είναι απαραίτητη η "επιστράτευση" και των τελευταίων αποθεμάτων ζωτικότητας του οργανισμού. Τυπικά χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις βραδυκαρδίας, πτώσης της αρτηριακής πίεσης (collapsus) και καρδιακής ανακοπής. Με ένεση αδρεναλίνης στενεύει ο αυλός των αιμοφόρων αγγείων στους μυς και έτσι κυκλοφορεί περισσότερο αίμα στην καρδιά, γεγονός που επιταχύνει τους παλμούς της. Επέρχεται έτσι επαναφορά της καρδιακής λειτουργίας, αλλά η καρδιά υπερδραστηριοποιείται και θα πρέπει να επανέλθει σε ηρεμία με άλλα μέσα. Παρά το ότι η αδρεναλίνη προετοιμάζει το σώμα για την υψηλές αποδόσεις, έμμεσα εξασθενίζει το ανοσοποιητικό σύστημα. Η ιδιότητα αυτή χρησιμοποιείται για τη θεραπεία οξέων επεισοδίων αναφυλαξίας, η οποία είναι αποτέλεσμα απόκρισης του σώματος σε κάθε είδος αλλεργικής αντίδρασης. Στο εμπόριο διατίθενται αυτόματες ενέσεις (auto-injectors) αδρεναλίνης κατάλληλες για άμεση χορήγηση αδρεναλίνης σε τέτοιες περιπτώσεις, που συχνά φέρουν προληπτικά μαζί τους εκδρομείς.

Η αδρεναλίνη είναι η πρώτη ορμόνη που απομονώθηκε. Το 1886 ο Αμερικανός οφθαλμίατρος William Horatio Bates δημοσίευσε στο περιοδικό New York Medical Journal την ανακάλυψη μιας ουσίας, η οποία παραγόταν στα επινεφρίδια και παρουσίαζε έντονη στυπτική και αιμοστατική δράση, ιδιότητα που την καθιστούσε ιδιαίτερα χρήσιμη στις χειρουργικές επεμβάσεις. Η ουσία αυτή ήταν η αδρεναλίνη. Από χημική άποψη η αδρεναλίνη ανήκει στις κατεχολαμίνες. Η βιοσύνθεση των κατεχολαμινών ξεκινά από τα αμινοξέα φαινυλαλανίνη και τυροσίνη. Η ολική χημική σύνθεση της αδρεναλίνης στο εργαστήριο είναι αρκετά απλή. Η σύνθεση ξεκινά με την αντίδραση της κατεχόλης με χλωροακετυλοχλωρίδιο, ακολουθεί αντίδραση με μεθυλαμίνη του χλωρακετυλοπαραγώγου και αναγωγή της παραγόμενης κετόνης (αδρεναλόνη) για να παραχθεί ρακεμική αδρεναλίνη. Το ρακεμικό μίγμα μπορεί να διαχωριστεί με κλασματική κρυστάλλωση των αλάτων των επιμέρους εναντιομερών μορφών με L-(+)-τρυγικό οξύ (φυσικό τρυγικό οξύ).

Πηγή
 http://www.chem.uoa.gr/chemicals/chem_adrenaline.htm

Σχολικά Βιβλία σε μορφή e-book

Απαράδεκτες και ανεφάρμοστες είναι σύμφωνα με την ΟΛΜΕ οι «λύσεις» που προτείνει το υπουργείο Παιδείας τη διανομή DVD και φωτοτυπίες αντί βιβλίων και εκτιμά ότι για να διανεμηθούν στους μαθητές και τις μαθήτριες όλα τα σχολικά βιβλία θα φτάσουν τα Χριστούγεννα. Όλα αυτά δεν έγιναν τυχαία, αλλά προετοιμάζουν την αγορά βιβλίων από τους γονείς, τονίζουν χαρακτηριστικά οι καθηγητές. Το ΔΣ της ΟΛΜΕ καλεί εκπαιδευτικούς, γονείς και μαθητές να συσπειρωθούν σε κοινούς αγώνες για την υπεράσπιση και διεύρυνση της Δωρεάν Δημόσιας Εκπαίδευσης και της δωρεάν παροχής βιβλίων σε όλα τα παιδιά. Η πολιτική ηγεσία του Υπουργείου ΠΔΒΜΘ οφείλει να αναλάβει τις ευθύνες της και επιτέλους κάποιοι να παραιτηθούν.Να διανεμηθούν άμεσα τα βιβλία σε όλα τα σχολεία ΤΩΡΑ!

Τα 24grammata.com συγκέντρωσαν όλα τα σχολικά βιβλία, περίπου 200 σχολικά βιβλία, σε μορφή e-book (Δημοτικού, Γυμνασίου, Λυκείου). Για πρώτη φορά προσφέρονται στο ελληνικό διαδίκτυο τα σχολικά βιβλία όλων των τάξεων (Δημοτικού, Γυμνασίου, Λυκείου) σε τρία e-book με υπερβολικά απλό και πρακτικό τρόπο. Κρατήστε τους προσφερόμενους συνδέσμους στον υπολογιστή σας, ακόμα και αν πάρετε τα σχολικά βιβλία σας. 

Ρυθμιστικά διαλύματα

Ρυθμιστικό διάλυμα είναι ένα διάλυμα στο οποίο αν προστεθεί μικρή αλλά υπολογίσιμη ποσότητα ισχυρής βάσης ή ισχυρού οξέος δεν μεταβάλλει το pH του. Το pH δεν μεταβάλλεται ακόμα κι αν το αραιώνουμε με νερό. Τα ρυθμιστικά διαλύματα αποτελούνται από ένα ασθενές οξύ και τη συζυγή βάση του ή από μια ασθενή βάση και το συζυγές οξύ του.

Ρυθμιστικά διαλύματα.

Δακρυγόνα: Χημική σύσταση & επιπτώσεις

Το δακρυγόνο είναι χημικό αέριο που προσβάλλει τους βλεννογόνους ιστούς του αναπνευστικού συστήματος και κάνει τα μάτια να δακρύζουν. Υπάρχουν πολλά είδη δακρυγόνων, τα οποία παίρνουν την ονομασία τους από τα στοιχεία που περιέχουν. 

CN (Chloroacetophenone): Είναι η πιο διαδεδομένη ουσία για την παραγωγή δακρυγόνων. Είναι στέρεο σε θερμοκρασία δωματίου και εξατμίζεται με τη θερμότητα της έκρηξης. Είναι διαλυτό σε οργανικούς διαλύτες και γι' αυτό αποτελεί την πρώτη ύλη στους εκτοξευτήρες δακρυγόνου με μορφή σπρέι (γνωστοί σαν φυσούνες). Δεν αντιδρά με το νερό, κάτι που κάνει εύκολη την ανάμειξη του με το νερό των πυροσβεστικών αντλιών στην καταστολή διαδηλώσεων. Πήρε το όνομά της από τον αμερικανικό στρατό. Παρασκευάστηκε πρώτη φορά το 1871 από το γερμανό χημικό Γκρέμπε και πρωτοχρησιμοποιήθηκε στα τέλη του Πρώτου Παγκοσμίου Πολέμου από τους Αμερικανούς. 

CS (Orthochlorobenzalmalononitrile): Αντικατέστησε το ευρέως διαδεδομένο CN για δύο λόγους. Ο πρώτος και πιο σημαντικός είναι ότι σχετικά με το CN παρατηρήθηκε ότι οι διαδηλωτές ανέπτυσσαν ανοχή στην ουσία και έτσι μειωνόταν η επίδρασή του. Ο δεύτερος λόγος είναι ότι έχει σχετικά χαμηλό σημείο τήξεως (58 βαθμούς C) και έτσι μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ευκολότερα από τους Βρετανούς στο τροπικό κλίμα των αποικειών τους. Δημιουργήθηκε από τους Βρετανούς Κόρσον και Στόκτον τον Μάιο του 1928. Η παραγωγή του ξεκίνησε τη δεκαετία του '50 από την εταιρεία Chemical Defence Experimental Establishment στο Πόρτον της Αγγλίας. Η πρώτη εφαρμογή του έγινε από τα βρετανικά στρατεύματα στην Κύπρο το 1961. 

CR (Dibenz-1, 4-oxazepin): Παρασκευάζεται επίσης από την Chemical Defence Experimental Establishment. Οι πρώτες αναφορές στην ουσία αυτή έγιναν το 1962. Η ακριβείς ιδιότητές του αποκρύπτονται με μεγάλη μυστικότητα. Λέγεται ότι είναι πολύ αποτελεσματικότερο από το CN και το CS. 

OC (Oleoresin Capsicum): Είναι ευρέως γνωστό με το όνομα pepper spray. Είναι φυσική ουσία και εξάγεται από τις πιπεριές καγιέν (εξού και το όνομά του). Κατά την εκτόξευσή του δεν εξατμίζεται, όπως τα παραπάνω στοιχεία, γι' αυτό και απαιτείται άμεση επαφή με τα ευαίσθητα σημεία και τις βλεννογόνους του διαδηλωτή για να είναι αποτελεσματικό. Πρωτοπαρακευάστηκε το 1930. Πρώτη χρήση του έγινε από την αμερικανική αστυνομία τη δεκαετία του '70. Μετά το 1989 χρησιμοποιείται μαζικά από το FBI. 

CN/CS, CN/OC, CS/OC: Επίσης είναι δυνατή ανάμειξη των παραπάνω στοιχείων, κάτι που επιτείνει τη δηλητηριώδη δράση τους. Πιο διαδεδομένη ανάμειξη είναι το OC/CS, το οποίο και αποκαλείται ενισχυμένη δόση. 

Οι επιπτώσεις 

Τα δακρυγόνα αποτελούνται από μικροσκοπικούς κρυστάλλους που διασπείρονται με τη βοήθεια ενός υγρού ή αερίου διαλύτη και έχουν άμεση ερεθιστική επίδραση στους βλεννογόνους και το δέρμα. Η δράση τους αρχίζει εντός 20-60 δευτερολέπτων και διαρκεί 10-30 λεπτά από τη στιγμή που ο παθών βρεθεί σε καθαρό περιβάλλον. Η ερεθιστική επίδραση στα μάτια εκδηλώνεται ως ερυθρότητα, έντονη δακρύρροια και βλεφαρόσπασμο, δηλαδή το θύμα δεν μπορεί να κρατήσει τα μάτια ανοικτά. Η εισπνοή του CN έχει ως αποτέλεσμα ρινόρροια, πτέρνισμα, βήχα και δύσπνοια ενώ επικρατεί αίσθημα καύσου στο δέρμα όπως και σε όλες τις επιφάνειες που εκτίθονται (μάτια, στόμα, μύτη κλπ). Αρκετοί νιώθουν ναυτία, φωτοφοβία και κεφαλαλγία ενώ έχουν καταγραφεί αύξηση της αρτηριακής πίεσης και αρρυθμίες. Σε ορισμένες περιπτώσεις αναπτύσσονται γριποειδή συμπτώματα (βήχας, δύσπνοια, πτέρνισμα, μυϊκά άλγη) που επιμένουν για μία ή περισσότερες εβδομάδες. Ορισμένα είδη δακρυγόνων είναι ιδιαίτερα τοξικά και κατηγορούνται από ελληνικούς και διεθνείς επιστημονικούς οργανισμούς, ότι σε μακροχρόνια έκθεση μπορεί να προκαλέσουν καρκινογένεση, γενετικές μεταλλάξεις και γεννητικές ανωμαλίες, ακόμη και θάνατο, αν χρησιμοποιηθούν σε κλειστούς χώρους. Επίσης, σε περιπτώσεις ευρείας χρήσης, έχουν παρατηρηθεί διαταραχές του έμμηνου κύκλου στις γυναίκες, με πρόωρη έναρξη της επόμενης περιόδου. 

Θάνατοι από τη χρήση δακρυγόνων

H διεθνής βιβλιογραφία αναφέρει το θάνατο ενός ατόμου στο Αμβούργο το 1960 και τριών άλλων στις φυλακές της Ν. Υόρκης το 1975, ενός νεαρού διαδηλωτή στο γερμανικό Μπρόκντορφ το 1986 και δύο Κορεατών φοιτητών το 1987. Πολυάνθρωπη ήταν επίσης η αντίστοιχη "σοδειά" στις πόλεις και τα προσφυγικά στρατόπεδα της κατεχόμενης Παλαιστίνης, όπου 68 άτομα, στην πλειοψηφία τους ηλικιωμένοι και μικρά παιδιά, βρήκαν μεταξύ Δεκεμβρίου 1987 και Οκτωβρίου 1988 το θάνατο από εισπνοή υπερβολικής ποσότητας δακρυγόνων -από αυτά που έριχνε μαζικά ο ισραηλινός στρατός για να καταστείλει την Ιντιφάντα. Στην Ελλάδα, δύο από τα θύματα του Πολυτεχνείου το 1973, ο δικηγόρος Σπύρος Κοντομνάρης και ο ιδιωτικός υπάλληλος Δημήτριος Παπαϊωάννου, αναφέρονται στο πόρισμα του αντεισγγελέα Τσεβά ως θανόντες από την ίδια αιτία. Η εκτεταμένη χρήση του pepper spray στις ΗΠΑ σχετίζεται με 60 τουλάχιστον θανάτους συλληφθέντων από το 1992 μέχρι σήμερα. Όσο για το CS, που χρησιμοποιείται και στην Ελλάδα, ο πρώτος νεκρός από "φυσούνα" σημειώθηκε στη Βρετανία το Μάρτιο του 1996. Λεγόταν Ιμπραήμ Σέι και ήταν 29 χρονών 

Πηγή: 

http://el.wikipedia.org/

Υδατάνθρακες

Οι υδατάνθρακες, αποτελούν μια ομάδα οργανικών ουσιών, με γενικό τύπο Cn(H2O)ν. Οι βιολογικής σημασίας υδατάνθρακες ονομάζονται και σάκχαρα ή ακόμα και γλυκίδια αρχίζουν από τους μονοσακχαρίτες (π.χ. γλυκόζη, φρουκτόζη), και φθάνουν μέχρι σύνθετα μόρια, που λέγονται πολυσακχαρίτες, όπως το άμυλο και η κυτταρίνη. Οι υδατάνθρακες αποτελούν σημαντικές συνιστώσες στη διατροφή όλων των ζωικών οργανισμών τροφοδοτώντας αυτούς με την απαιτούμενη ενέργεια επιβίωσης. Τα φυτά δημιουργούν μόνα τους υδατάνθρακες και οξυγόνο από διοξείδιο του άνθρακα και νερό με τη βοήθεια του ηλιακού φωτός κατά τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης.

Υδατάνθρακες

Πηγή

Οργανική Χημεία: Μ. Κομιώτου, Σ. Λευκοπούλου, Ν. Νικολάου

Εστέρες, Λίπη, Έλαια, Σαπούνια

Eστέρας ονομάζεται κάθε οργανική χημική ένωση η οποία περιέχει (μια τουλάχιστον) καρβοαλκοξυομάδα. Οι εστέρες προέρχονται από τα καρβονικά οξέα με αντικατάσταση ενός τουλάχιστον ατόμου υδρογόνου, μιας τουλάχιστον καρβοξυλομάδας από μία αλκυλομάδα. Οι εστέρες που έχουν προέλθει από εξουδετέρωση κατώτερων οξέων με κατώτερες αλκοόλες είναι υγρές ουσίες κατάλληλες ως διαλύτες. Οι εστέρες από εξουδετέρωση μεσαίων ή κατώτερων οξέων με μεσαίες αλκοόλες είναι συνήθως αρωματικές ενώσεις με ευχάριστη οσμή και αποτελούν τις βασικές ουσίες των φυσικών αρωμάτων. Tα λίπη ονομάζονται οι εστέρες, της γλυκερίνης (τρισθενούς αλκοόλης), με οργανικά οξέα κυρίως μονοκαρβονικά κορεσμένα ή ακόρεστα. Ανάλογα με τη σύστασή τους στη κατάσταση που βρίσκονται, υπό κανονικές συνθήκες, (συνθήκες δωματίου), όταν είναι υγρά ονομάζονται έλαια, ενώ όταν είναι στερεά ονομάζονται στέατα ή απλά λίπη.Τα λίπη είναι πολύ διαδεδομένα τόσο στο ζωικό όσο και στο φυτικό βασίλειο. Εξ αυτού ανάλογα της προέλευσής τους διακρίνονται αμφότερα τα παραπάνω, (λίπη και έλαια), σε ζωικά ή φυτικά. Κατά την θέρμανση των λιπών και ελαίων με καυστικό νάτριο ή κάλιο σχηματίζεται γλυκερίνη και άλατα λιπαρών οξέων. Τα άλατα αυτά ονομάζονται σάπωνες.

ΕΣΤΕΡΕΣ

Πηγή

Οργανική Χημεία: Μ. Κομιώτου, Σ. Λευκοπούλου, Ν. Νικολάου

Αμινοξέα - Πρωτεΐνες

Αμινοξέα ονομάζονται οι χημικές ενώσεις που περιέχουν μία τουλάχιστον καρβονική ομάδα (από τα καρβονικά οξέα (RCOOH) και μία τουλάχιστον αμινομάδα (-NH2). Τα αμινοξέα αποτελούν τα βασικά δομικά στοιχεία των πρωτεϊνών που καθορίζουν και τις χαρακτηριστικές ιδιότητές τους. Οι πρωτεΐνες αποτελούν τα πιο διαδεδομένα και πολυδιάστατα τόσο στη μορφή όσο και στη λειτουργία τους μακρομόρια. Ακόμη και σ΄ ένα απλό κύτταρο των βακτηρίων εντοπίζονται εκατοντάδες διαφορετικές πρωτεΐνες που κάθε μια εξ αυτών έχει ιδιαίτερο ρόλο. Οι πρωτεΐνες αποτελούν είτε το δομικό συστατικό του κυττάρου είτε συνεργούν σε κάποια συγκεκριμένη λειτουργία.

Αμινοξέα - Πρωτεΐνες

Πηγή

MADIGAN M.T., MARTINKO J.M., PARKER J. BROCK: ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ, Τόμος Ι

DNA - RNA

Το δε(σ)οξυριβο(ζο)νουκλεϊ(νι)κό οξύ (Deoxyribonucleic acid - DNA) είναι ένα νουκλεϊκό οξύ που περιέχει τις γενετικές πληροφορίες που καθορίζουν τη βιολογική ανάπτυξη όλων των κυτταρικών μορφών ζωής και των περισσοτέρων ιών. Το DNA συνήθως έχει τη μορφή διπλής έλικας. 

 Τo ριβονουκλεϊκό οξύ, ή ορθότερα ριβοζονουκλεϊκό οξύ, και συντομογραφικά RNA, είναι μία τις δύο κατηγορίες των πολυμερών νουκλεϊκών οξέων στο κύτταρο. Αποτελείται από μονομερή νουκλεοτίδια που παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της μετάφρασης του γενετικού κώδικα από την έτερη κατηγορία νουκλεϊκού οξέος, το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (συντομογραφικά DNA), σε πρωτεϊνικά προϊόντα. Το RNA χαρακτηρίζεται ως ο «αγγελιοφόρος» μεταξύ του DNA και των πρωτεϊνικών συμπλεγμάτων που είναι γνωστά σαν ριβοσώματα στο κυτταρόπλασμα του κυττάρου (αγγελιαφόρο RNA, mRNA). Έτσι το RNA μαζί με το DNA αποτελούν το γενετικό υλικό των οργανισμών.

DNA - RNA

Πηγή
BERG M.J., TYMOCZKO L.J., STRYER L. ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ, ΤΟΜΟΣ Ι

Εκρηκτικά, Νιτρογλυκερίνη, Πυρίτιδα,ΤΝΤ, ONC

Εκρηκτικές ύλες, ή κοινώς εκρηκτικά, ονομάζονται κάποιες απλές ή σύνθετες ουσίες, οι οποίες περιέχουν μεγάλη ποσότητα αποθηκευμένης ενέργειας που κάτω από ορισμένες συνθήκες μπορεί να απελευθερωθεί απότομα προκαλώντας έκρηξη, δηλαδή έκλυση μεγάλης ποσότητας ενέργειας σε εξαιρετικά μικρό χρονικό διάστημα, παράγοντας αέρια υψηλής πίεσης και πολλαπλάσιου όγκου. Τα παραγόμενα αέρια, λόγω της μεγάλης ταχύτητας αύξησης του όγκου τους προκαλούν ισχυρά μηχανικά αποτελέσματα που συνοδεύονται από κρότους.

Η νιτρογλυκερίνη είναι εκρηκτικό υγρό με χημικό τύπο C3H5(ONO2)3 και προέρχεται από γλυκερίνη όταν αυτή αντιδράσει με μίγμα νιτρικού και θειικού οξέος. Η νιτρογλυκερίνη ανακαλύφθηκε από τον χημικό Ασκάνιο Σομπρέρο το 1847 στο Πανεπιστήμιο του Τορίνο. Αρχικά την αποκάλεσε πυρογλυκερίνη (pyroglycerin) και προειδοποιούσε αδιάκοπα κατά της χρήσης της, στα γράμματα και τα άρθρα του, δηλώνοντας ότι ήταν υπερβολικά επικίνδυνη και αδύνατο να τη χειριστεί κανείς.Συμμαθητής του Σομπρέρο ήταν ο Άλφρεντ Νομπέλ ο οποίος πειραματίστηκε πάνω σε πιο ασφαλείς τρόπους για τον χειρισμό αυτής της επικίνδυνης ουσίας. Τα οξυγόνα που περιέχει η νιτρική ομάδα χρειάζονται για την πλήρη οξείδωση του άνθρακα και του υδρογόνου του μορίου προς CO2 και Η2Ο, ενώ το Ν ιδανικά μετατρέπεται Ν2. Στην πράξη (ανάλογα με το περίσσευμα O) μπορεί να προκύψουν και μικρές ποσότητες CO και οξειδίων του αζώτου. Σε κάθε περίπτωση πραγματοποιείται μια ισχυρώς εξώθερμη ταχύτατη αντίδραση διάσπασης κατά την οποία εκλύονται θερμότατα αέρια σε εξαιρετικά μικρό χρονικό διάστημα. Στις εκρήξεις, οι ταχύτητες των παραγόμενων αερίων και των προϊόντων καύσης είναι 10.000 m/s, οι θερμοκρασίες φθάνουν και ίσως να ξεπερνούν τους 6.000οC και οι πιέσεις τα 300.000 bar με αποτέλεσμα να παράγεται ένα ισχυρότατο ωστικό κύμα (shock wave). Ένας όγκος νιτρογλυκερίνης παράγει 1300 όγκους αερίων που στις συνθήκες της αντίδρασης γίνονται 10000 όγκοι, με αποτέλεσμα την τρομακτική αύξηση της πίεσης. Αν η νιτρογλυκερίνη απορροφηθεί από αδρανές υλικό, όπως η γη διατόμων, το πριονίδι κλπ παρέχει εκρηκτικές ύλες, οι οποίες ονομάζονται εν γένει δυναμίτιδες, που χρησιμοποιούνται με μεγαλύτερη ασφάλεια.

Η Πυρίτιδα ήταν γνωστή στους Κινέζους ως εκρηκτικό μέσον για ανατινάξεις, πυροτεχνήματα . Τον 12ο αιώνα με αρχές του 13ου αρχίζουν να γίνονται γνωστές στην Ευρώπη οι δυνατότητές της. Ο Άγγλος φραγκισκανός μοναχός Ρότζερ Μπέικον, επιστήμονας και ιδιαίτερα μορφωμένος, ήταν ο πρώτος που κατέγραψε τη "συνταγή" της πυρίτιδας μετά από πολλά σχετικά πειράματα (1250) έτσι ώστε να μπορεί να παρασκευάζεται με σταθερές αναλογίες. Η συνήθης μαύρη πυρίτιδα είναι μίγμα νιτρικού καλίου, Θείου και Άνθρακα. Το μίγμα αυτό προκειμένου να σπάσει σε κόκκους για να μπορεί να χρησιμοποιηθεί αποτελεσματικά, αλέθεται σε ειδικούς μύλους, τους μπαρουτόμυλους.


Το «2,4,6-τρινιτροτολουόλιο» ή «τρινιτροτολουόλιο» ή και «τρινιτροτολουόλη», (σε συντομογραφία ΤΝΤ) είναι μια πολύπλοκη χημική ουσία με χημικό τύπο C6H2(NO2)3CH3 . Το ΤΝΤ παράγεται σε μια διαδικασία τριών βημάτων. Πρώτα η τολουόλη νιτρώνεται μέσω ενός μίγματος από θειικό και νιτρικό οξύ για την παραγωγή ΜΝΤ (mono-nitrotoluene). Το ΜΝΤ στη συνέχεια νιτρώνεται και γίνεται DNT (dinitrotoluene). Στο τελευταίο βήμα το DNT νιτρώνεται για άλλη μια φορά και παράγεται ΤΝΤ. Το ΤΝΤ παράχθηκε για πρώτη φορά από τον Γερμανό χημικό Joseph Wilbrand και χρησιμοποιήθηκε ως κίτρινο χρώμα. Η χρήση του ως εκρηκτικού δεν είχε ανακαλυφθεί για μερικά χρόνια, κυρίως λόγω του ότι ήταν δύσκολο να εκραγεί και ότι ήταν λιγότερο δυνατό από κάποιες άλλες εναλλακτικές. Το ΤΝΤ μπορεί να χυθεί με ασφάλεια ως υγρό σε ειδικά περιβλήματα και είναι τόσο ανθεκτικό που το 1910 εξαιρέθηκε από τον βρετανικό νόμο περί εκρηκτικών (“Explosives Act”) και δε θεωρούνταν ως εκρηκτικό σε περιπτώσεις κατασκευής και αποθήκευσης.

 Η σύνθεση του οκτανιτροκυβάνιου (octanitrocubane, ONC, C8(NO2)8 ) στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο από την ερευνητική ομάδα του Καθ. Philip Eaton θεωρήθηκε δικαιολογημένα σαν ένα από τα σημαντικότερα επιτεύγματα της Χημείας του έτους 2000. Το ONC θεωρείται ως η ισχυρότερη μέχρι σήμερα γνωστή εκρηκτική ύλη. Σημαντικός λόγος που συμβάλλει στην εξαιρετική εκρηκτική ισχύ του ONC είναι και το μεγάλο ενεργειακό περιεχόμενο του μητρικού υδρογονάνθρακα, του κυβανίου ( C8H8), λόγω της έντονης διάτασης των δεσμών άνθρακα, που βρίσκονται υπό γωνία C-C-C 90 μοίρες η οποία απέχει πολύ από την κανονικά προβλεπόμενη γωνία των 109,5 μοίρες.

Βιβλιογραφία
http://el.wikipedia.org/
http://www.chem.uoa.gr/chemicals/chem_octanitrocubane.htm

Αιθέρες, εποξείδια και σουλφίδια

Αιθέρας σύμφωνα με την αρχαία και την μεσαιωνική αντίληψη ήταν το υλικό που γέμιζε τον χώρο του σύμπαντος γύρω από την γήινη σφαίρα. Στο παρελθόν χρησιμοποιήθηκε η ιδέα του αιθέρα για να εξηγηθούν φαινόμενα διάδοσης του φωτός ιδέα που απορρίφθηκε μετά το πείραμα των Μάικελσον και Μόρλεϋ. Το πείραμα αυτό απέδειξε ότι ο αιθέρας είναι ακίνητος ως προς τη γη, το οποίο σημαίνει ότι η γη είναι ακίνητη σε όλο το σύμπαν και επιπλέον έχει αποδειχθεί ότι το φως δεν είναι (μόνο) κύμα. Έτσι, δεν πιστεύεται πλέον ότι υπάρχει ο αιθέρας. Παρόλαυτά η ιδέα της ύπαρξης του αιθέρα ήταν αποδεχτή μέχρι πριν από λίγες δεκαετίες, ενώ την ιδέα της ύπαρξής του εισήγαγαν οι αρχαίοι Έλληνες, ως το πέμπτο στοιχείο τη πεμπτουσία. Ο αιθέρας ήταν το πέμπτο στοιχείο, μαζί με τη φωτιά, τον αέρα, το νερό και τη γη, από τα οποία ήταν φτιαγμένος ο κόσμος. Ενώ τα προηγούμενα στοιχεία δομούσαν τον κόσμο των ανθρώπων, ο αιθέρας πίστευαν ότι δομούσε τον ουρανό, τους πλανήτες, τα άστρα και γενικά τον υπόλοιπο κόσμο. Ο αιθέρας πίστευαν ότι είχε το σχήμα του κανονικού δωδεκάεδρου, γιατί ήταν το μοναδικό κανονικό στερεό του οποίου το ανάπτυγμα δεν αναλυόταν σε ορθογώνια ή ισοσκελή τρίγωνα. Έτσι, του απέδιδαν ξεχωριστές ιδιότητες, αφού ο κόσμος τον οποίο δομούσε ήταν ιδανικός και η κατοικία των θεών. Η ιδέα αυτή για τον αιθέρα διατηρήθηκε και στο Μεσαίωνα με την Αλχημεία.

 

Βιβλιογραφία: 

ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, ΤΟΜΟΣ ΙΙ: McMURRY JOHN, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης