Keemia ja keskkond
Keemilistest ainetest koosnevad nii looduslik kui ka tehiskeskkond. See, kas ja kui palju mingit ainet keskkonnas leidub, mõjutab elusolendite tervist. Et teha järeldusi keskkonna seisundi kohta, on vaja teada mitmesuguste ainete sisaldust keskkonnas. Seetõttu on paljude keemikute tööks määrata, milliseid aineid meie ümber leidub ja kui suured on nende kogused.
Keemia meie ümber
Kogu meie ümbrus koosneb ainetest. Meie ise nagu kõik teisedki elusolendid oleme kui keerukad keemialaborid, milles on väga palju erinevaid aineid ja kus ainete vahel kulgevad mitmesugused keemilised reaktsioonid. Keemia on teadus, mis uuribki just aineid ja ainete muundumisi. Seega on keemia kõikjal, on vaid vaja osata seda näha.
Meid ümbritsevad ained moodustavad materjalid, mida inimesed igapäevaelus kasutavad. Me kanname eri materjalidest tehtud riideid, kasutame nendest toodetud tarbeesemeid, elame nendest ehitatud majades.
Juba iidsetel aegadel õppis inimene kasutama looduslikke materjale. Järjest enam on hakatud valmistama aga ka selliseid materjale, mida looduses ei esine. Inimene on õppinud rakendama oma keemiateadmisi selleks, et luua uusi aineid ning ainete segusid, millel on just niisugused omadused, nagu me vajame. Tänapäeval ei ümbritse meid ainult loodus, vaid suurel määral on meie ümber tehismaailm, mis on loodud inimese valmistatud ainetest ja ainete segudest.
Mõtlemist
Missuguseid looduslikke ja tehismaterjale näed sa fotodel? Milleks neid kasutatakse?
- Siid
- Plast
- Papp
- Põlevkivi
- Pudeliklaas
- Raudbetoon
- Kruus
- Pilliroog
Lisalugemist. Keemia ajaloost
Nimetus keemia pärineb vanast Egiptusest. Ühe versiooni järgi nimetati seda maad vanaegiptuse sõnaga chemi. Arvatakse ka, et selle sõnaga tähistati kindlat oskuste ja võtete kogumit teatud ainete valmistamiseks ja kasutamiseks. Muidugi ei olnud keemia tol ajal teadus, vaid retseptikogu ehk „kokaraamat“ argielu praktiliste ülesannete lahendamiseks.
Muistsed araablased võtsid pärast Egiptuse vallutamist üle ka ainete valmistamise ja saamise kunsti. Nad lisasid tegevusala nimetusele araabiapärase eesliite al-. Sellega algas keemia ajaloos alkeemia periood ning põhieesmärk oli avastada filosoofiline kivi (abivahend kõigi metallide muutmisel kullaks) ja valmistada elueliksiir, mis annaks igavese nooruse.
Teaduseks hakkas keemia kujunema alates XVII–XVIII sajandist.
Puhtad ained ja ainete segud
Materjali võib moodustada nii ainult üks kindla koostisega aine kui ka mitmete ainete segu. Puhas aine koosneb ainult ühe aine osakestest (molekulidest, aatomitest või ioonidest). Puhtal ainel on alati kindel koostis ja just sellele ainele iseloomulikud kindlad omadused. Puhtad ained on näiteks puhas vesi, vask, keedusool. Ainete segu koosneb mitme aine osakestest. Paljud looduslikud ja tehismaterjalid (näiteks puit, paber, teras, betoon) kujutavadki endast ainete segu. Segu koostis ei ole kindel – segu võib sisaldada rohkem ühte või teist liiki ainet.
Kuidas teha kindlaks, kas tegemist on puhta aine või ainete seguga? Mõnel juhul on erinevate ainete osakesed silmaga üsna kergesti eristatavad. Mõnes segus on aga erinevate ainete osakesed väga väikesed ja üksteisega nii hästi segunenud, et silmaga vaadates ei saa neid eristada. Silmaga vaadates näib näiteks piim või kohvikoor ühtlase vedelikuna, aga mikroskoobi abil näeb selgelt, et seal sisalduvad väikesed rasvatilgad. Igapäevaelus mõeldakse aine all sageli küll nii üksikaineid kui ka ühtlasena näivaid ainete segusid. Mõnikord nimetatakse aineteks näiteks niisuguseid materjale nagu puit või klaas ja toiduaineid nagu piim või liha. Tegelikult on kõik need mitme aine segud. Keemias kasutame mõistet "aine" enamasti kitsamas, s.t puhta aine tähenduses.
- Lauasuhkur
- Keefir
- Gaseeritud vesi
- Jää
- Suhkruvesi
- Raudbetoon
- Kohv
- Vasktraat
Mõtlemist
Missuguseid puhtaid aineid kasutad sina igapäevaelus? Kas need on täiesti puhtad või võivad vähesel määral sisaldada ka teisi aineid?
Lisalugemist. Lisaained toiduainetes
Toiduainete pakendil on sageli märgitud nende koostis. Peale meile oluliste toitainete (süsivesikud, valgud, rasvad, mineraalained jt) võivad toiduained sisaldada veel mitmesuguseid lisandeid: maitseaineid, lõhnaaineid, toiduvärve, säilitusaineid jt lisaaineid. Enamik lisaaineid on tervisele ohutud, kuid mõni neist võib avaldada kahjulikku mõju, kui seda on suuremas koguses. Kõige tervislikumad on tavaliselt kodumaised värsked toiduained, milles on suhteliselt vähe säilitusaineid jt lisaaineid. Kaugemalt toodud või erakordselt pika säilivusajaga toiduainetele on sageli lisatud rohkelt säilitusaineid, vältimaks nende riknemist. Eredavärvilistele toiduainetele (nt limonaadile või jäätisele) on enamasti lisatud toiduvärve. Euroopa riikides märgitakse lisaained tavaliselt erilise tähise (E-koodi) abil. Tähis koosneb tähest E ja sellele järgnevast numbrist. E-koodiga on tähistatud ka mitmed meile igapäevaelus hästi tuntud suhteliselt ohutud ained, nagu nt äädikhape (E260), piimhape (E270), süsihappegaas (E290), õunhape (E296), C-vitamiin ehk askorbiinhape (E300), sidrunhape (E330), söögisooda (E500).
Mõtlemist
- Kas toiduained, mida sageli tarvitad, sisaldavad palju lisaaineid?
- Kas oleks võimalik vähendada lisaainete kogust sinu toidus, valides tarbimiseks teisi, puhtamaid toiduaineid?
- Miks on kasulik järgida soovitust „Eelista eestimaist”?
Kokkuvõtteks
- Keemia on teadus, mis uurib aineid ja nende muundumisi.
- Materjal võib koosneda ainult ühest ainest või olla mitme aine segu.
- Puhas aine koosneb ainult ühe aine osakestest ja on kindla koostise ning omadustega.
- Ainete segu koosneb mitme aine osakestest ja on ilma kindla koostiseta. Selle omadused sõltuvad koostisest.
Küsimused
- Milliseid looduslikke ja tehismaterjale leiad enda kodust? Millised neist on puhtad ained ja millised ainete segud?
- Mille poolest erinevad puhtad ained segudest?
- Kuidas on võimalik eristada puhast ainet segust?
