strana 1
Chémia okolo nás (1)
Môžu toto obsahovať naše raňajky?
Prečítajte si zloženia jedál 1 – 10. Dali by ste si ich napr. na raňajky?
Jedlo 1: lecitín (E322), cefalín, cholíny, sfingomyelíny, cholesterol, aminokyseliny, avidín, luteín (E161B), zeaxantín, pyridoxín,
kobalamín, biotín, cholekalciferol
Názov jedla:
Jedlo 2:
sacharóza, glukózový sirup, rastlinný tuk, emulgátory E471 a E472a, mliečna bielkovina, stabilizátor monohydrogénfosforečnan draselný, smotanová prírodne identická aróma
Názov jedla:
Jedlo 3: fosforečnan sodný, vanilín, dextróza, sacharóza, kakao, ryžová múka, kukuričná krupica, pšeničný škrob, stužený rastlinný tuk, chlorid sodný, vitamíny, lecitín, vápnik
Názov jedla:
Jedlo 4: fosforečnan draselný (E340), lecitín (E322) a butylhydroxytoluén (E321), oxid kremičitý, prírodné farbivá (E160b) (annatobixin, norbixin) a kurkumin (E100), sójový olej, kukuričný sirup, proteíny, nasýtené, mono- a polynenasýtené mastné
kyseliny, cholesterol, sodík, laktóza, gliadiny, voda, vlákniny
Názov jedla:
Jedlo 5: kyselina askorbová, sorbitol (E420), aspartam (E951), stearan horečnatý (E470b), acesulfam K (E950), aróma, xantán
(E415), farbivo azorubín (E122)
Názov jedla:
Jedlo 6: proteíny, sacharidy, lipidy, vitamíny B1, B2, B6, E, kyselina pantothénová, niacín, emulgátor lecitín (E322), etylvanilín,
kakaový prášok
Názov jedla:
Jedlo 7: voda, kofeín, metanol, etanol, butanol, metylbutanol, acetaldehyd, mravčan metylový, dimetyl sulfid, propionaldehyd,
pyridín, kyselina octová (E260), furfural, furfuryl alkohol, acetón, metylacetát, fural, metylfurán, izoprén
Názov jedla:
Jedlo 8: myozín, aktomyozín, myoglobín, kolagén, elastín, aminokyseliny, kreatín, lipidy, kyselina linolénová, kyselina olejová,
lecitín (E322), cholesterol, glukóza, fosfor, tiamín, riboflavín (E101), niacín (E375), kyanokobalamín, pyridoxín, chlorid
sodný, železo, horčík, draslík
Názov jedla:
Jedlo 9: voda, cukor, celulóza, glutaman sodný (E621), karotén (E160A), lykopén (E160D), riboflavín E101), kyselina askorbová
(E300), kyselina citrónová (E330), kyselina jablčná (E296), kyselina šťaveľová, arómy
Názov jedla:
Jedlo 10: vlákniny, bioflavonoidy, karotény, vitamíny A, E, PP, B6, B1, B2, stopové prvky, tuky, sacharidy, bielkoviny
Názov jedla:
Úloha 1: Pokúste sa k jednotlivým jedlám priradiť tieto názvy: slanina, vajce, káva, rajčina, šľahačka, ovsené vločky, cereálie,
kakao (instantné), sójové mlieko, vitamínové tablety (s obsahom vitamínu C).
ZOSIT Chemia 24str.indd 1
1.4.2010 13:40:13
strana 2
Úloha 2: Názvy jedál podľa poradia doplňte do tajničky:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Tajnička nám ukázala, že všetky potraviny sú vlastne:
Úloha 3: Zvoľte si niektorý článok na titulnej strane SME a nájdite v ňom slovesá, ktoré by sa dali použiť aj vo vetách opisujúcich
nejaký fyzikálny alebo chemický dej (napr. XY reagoval na obvinenie…, zmenil farbu…, stuhol…, stratil rovnováhu). Vytvorte
vety s týmito slovesami, opisujúce daný fyzikálny alebo chemický dej.
Úloha 4: Urobte si zoznam slovies, opisujúcich fyzikálne alebo chemické procesy a skúste ich použiť vo vetách opisujúcich
situácie z bežného života.
ZOSIT Chemia 24str.indd 2
1.4.2010 13:40:14
strana 3
Informácie na obaloch výrobkov
Na obaloch niektorých výrobkov sa môžeme stretnúť s informáciami, že „obsahuje prírodné látky“ alebo „prírodne identické látky“
– čo má byť ich prednosťou oproti výrobku obsahujúcemu „syntetické látky“ (t. j. látky získané chemickou reakciou). Toto tvrdenie je
však sporné: Pokiaľ ide o presne rovnakú látku, rozhodujúci môže byť spôsob jej získavania. Prírodnú látku je potrebné z pôvodného
materiálu napr. extrahovať organickým rozpúšťadlom. Pri syntéze „prírodne identickej látky“ môžeme túto látku získať bez prímesí
takýchto látok.
Úloha 5: Nájdite v článkoch alebo inzercii v SME potraviny, v ktorých by ste vedeli identifikovať niektoré látky ich chemickým
názvom.
Úloha 6: Nájdite v SME reklamu na nejaký „nízkokalorický“, resp. „light“ výrobok. Takýto výrobok nesmie obsahovať veľa tukov
a veľa cukru. Viete, ako sa dosahuje nízka energetická úroveň výrobkov? Ako to, že žuvačky, na ktorých sa uvádza, že sú „bez
cukru“, sú sladké?
Stáročné skúsenosti nás naučili, že mnohé prírodné látky majú liečivé vlastnosti. Chemici postupne odhalili, ktoré látky sú účinné
v prírodných prípravkoch. To im umožnilo tieto látky získať aj umelo – syntézou v laboratóriu. A niekedy získať aj výhodnejšie látky,
než ponúka príroda.
Pri príprave liečiv je možné synteticky pripraviť zlúčeninu, ktorá je oveľa účinnejšia ako pôvodné prírodné liečivo, čo umožní podstatne znížiť účinnú dávku, prípadne eliminovať škodlivé vedľajšie účinky. Napr. už dávno bolo známe, že výťažok z vŕbovej kôry alebo
z imela znižuje horúčku. V 19. storočí sa zistilo, že tento efekt sa dá pripísať kyseline salicylovej (2-hydroxybenzoovej). Táto kyselina
má však nepriaznivý účinok na žalúdok, preto sa jej esterifikáciou s acetanhydridom pripravila kyselina acetylsalicylová. Aspirín,
ponúknutý na trh firmou BAYER v roku 1898, je najdlhšie používaným liekom na svete.
V posledných rokoch sa aj v súvislosti so zdravou výživou do bežnej reči dostávajú pojmy, ktoré mali pôvodne celkom iný význam.
Popri výrobkoch s predponou „bio-“ ide aj o tzv. organické poľnohospodárske produkty.
Úloha 7: Porovnajte nasledujúce dve vety a vysvetlite zmysel slova organický:
V predajni špecializujúcej sa na „biopotraviny“ ponúkajú organickú paradajkovú šťavu.
Tuky sa dobre rozpúšťajú v organických rozpúšťadlách (ako hexán, benzén, toluén, xylény a pod.)
Úloha 8: Porozprávajte sa o kritériách, ktoré umožňujú zaradiť potravinu medzi „biopotraviny“. Ako sa pestujú plodiny, ktoré sa
potom označujú ako „organické“?
Úloha 9: Pohľadajte, či v piatkovej prílohe SME ženy nenájdete reklamu na „biopotraviny“ alebo na prírodné liečivé prípravky.
Neexistujú toxické látky, len toxické dávky
Neexistujú iné látky ako chemické (aj keď o látkach ako o chemikáliách hovoríme vtedy, ak sa prejavujú chemicky, t. j. chemickou
reakciou). A neexistujú dobré a zlé chemické látky. Existujú len bezpečne alebo nezodpovedne, riskantne používané látky. Bezpečné
množstvo je však pre rôzne látky rozdielne.
Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493 - 1541), ktorého poznáme pod menom Paracelsus, bol
švajčiarsky filozof, lekár, alchymista, liečiteľ, astrológ a prírodovedec. Je považovaný za zakladateľa farmaceutickej chémie
i homeopatie. Ako lekár a alchymista precestoval celú Európu, trikrát navštívil aj územie Slovenska. Sformuloval teóriu
o chemickej podstate životných funkcií. Zaoberal sa použitím chemických látok a minerálov v medicíne a ako prvý použil v
roku 1526 pomenovanie pre chemický prvok zinok. Zaoberal sa rastlinami a ich liečivými účinkami a je považovaný za prvého
systematického botanika. Asi najznámejším je jeho výrok: „Všetky látky sú jedy, nič nie je bez jedu, len dávka určuje, či
bude účinok škodlivý.“ Tento princíp je základom aj dnešnej modernej farmakológie. Všetky látky sú chemikálie. Je nezmyslom napríklad ponúkať „potraviny bez chemikálií“.
ZOSIT Chemia 24str.indd 3
1.4.2010 13:40:14
strana 4
Chemikálie v domácnosti
Povedali sme si, že všetky látky sú chemikálie. Čo máme potom na mysli, keď hovoríme o „chemikáliách v domácnosti“? Ide o látky,
ktoré požívame doma a podstata ich účinku je chemická (t. j. pri ich účinku prebieha nejaká chemická reakcia) alebo aspoň fyzikálno-chemická. Napr. dezinfekčné prostriedky pôsobia oxidačne. Medzi chemikálie v domácnosti sa najčastejšie zaraďujú pracie
a čistiace prostriedky, dezinfekčné prostriedky, rôzne rozpúšťadlá, farby, ale aj kozmetické prípravky, lieky a poľnohospodárske
chemikálie (hnojivá a pesticídy). Táto brožúra edície SME v škole sa bude venovať niektorým z týchto látok.
Úloha 10: Nájdite v prílohe denníka SME ženy inzerciu na čistiace prostriedky. Skúste odhadnúť, či pri použití daného prostriedku budete potrebovať nejaké ochranné prostriedky (rukavice, okuliare…).
Úloha 11: Nájdite v nadpisoch článkov v denníku SME spojenia týkajúce sa čistoty a upratovania. (Napr. jarné upratovanie,
pranie špinavých peňazí, zametanie pod koberec, čisté ruky, biele goliere, škvrny…)
Čistiace prostriedky
História čistenia: V historických filmoch sa môžeme stretnúť so ženami pláchajúcimi v potoku alebo na brehu jazera odevy vo
vode. Kedysi sa odevy zbavovali špiny len takto mechanicky. Neskôr sa prišlo na to, že niektoré látky, napr. rastlinný popol (alebo aj
výťažky z niektorých rastlín) uvoľňovanie špiny uľahčujú. Dnes vieme, že je to preto, že popol obsahuje uhličitan draselný a sodný a
zásadité roztoky majú detergenčné vlastnosti.
Detergent je definovaný ako látka, schopná odstraňovať nečistoty z povrchu tuhých látok fyzikálno-chemickou cestou. Musí dobre
zmáčať povrch, preniesť nečistoty z povrchu a rozptýliť ich v kvapaline a zabrániť spätnému znečisteniu.
Z pozorovania zvierat vieme, že niektoré veľmi dbajú na osobnú hygienu. Aj človek pociťuje prirodzenú potrebu byť čistý. V histórii sa
striedali obdobia, keď sa ľudia viac umývali s obdobiami, keď sa snažili chýbajúcu hygienu prekryť voňavkami a púdrami.
Mydlo bolo známe už v staroveku, jeho používanie sa rozšírilo až v 18. a 19. storočí, najmä po zavedení výroby sódy.
Úloha 12: Akú látku (uveďte presný názov aj vzorec) volajú chemici sóda a akú látku voláme sóda bikarbóna?
Z čoho vyplynul názov druhej z nich?
Úloha 13: Keď si v reštaurácii vypýtame sódu, čo nám donesú?
Úloha 14: Kedy doma používame sódu bikarbónu?
Pri praní a čistení sa menia niektoré fyzikálno-chemické vlastnosti vody. Preto si najskôr povieme niečo o príslušných vlastnostiach
kvapalín.
ZOSIT Chemia 24str.indd 4
1.4.2010 13:40:14
strana 5
Kvapaliny
Kvapalina je takým skupenským stavom látky, v ktorom (na rozdiel od tuhých látok) sa jej molekuly môžu
navzájom pohybovať. Na rozdiel od plynov, ktoré sa
navzájom „necítia“ molekuly vnútri kvapaliny pôsobia
na seba silami symetricky rozloženými na všetky strany.
Vnútri kvapaliny sa tieto sily vzájomne kompenzujú. Pri
molekulách na povrchu však prevládajú silové účinky
smerujúce dovnútra. Povrch kvapaliny sa preto správa
ako pružná blana, stláčajúca kvapalinu. Kvapalina sa
snaží dosiahnuť tvar gule, t. j. tvar, ktorý má pre daný
objem najmenší povrch. Takýto tvar môžeme vidieť
v bezváhovom stave – napríklad ak astronauti v kozmickej lodi chytajú do úst kvapky vody.
Fyzici túto vlastnosť kvapalín opisujú pomocou dvoch veličín – povrchového napätia a povrchovej energie.
Povrchové napätie
Povrchová energia
= sila, pôsobiaca na povrchu kvapaliny
= práca, potrebná na vytiahnutie molekúl
na dĺžkovú jednotku.
zvnútra kvapaliny na povrch a na zväčšenie
povrchu kvapaliny o 1 m2.
Číselne je povrchová energia zhodná s povrchovým napätím, pretože 1 N m–1 = 1 J m–2.
Povrchové napätie nepôsobí smerom do kvapaliny, ale v povrchu kvapaliny sa (všetkými smermi) snaží povrch kvapaliny zmenšiť.
Úloha 15: Vypočítajte plochu gule a plochu kocky s objemom 1 dm3.
[objem gule V = (4/3) π r 3 povrch gule S = 4 π r 2, objem kocky V = a 3, povrch kocky S = 6 a 2
(r je polomer gule, a je hrana kocky)]. Ak ste to dobre vypočítali, vyšlo vám, že povrch kocky je 1,24-krát väčší ako povrch gule
s rovnakým objemom. Koľkokrát väčší objem má guľa než kocka s rovnakým povrchom?
Povrchové napätie je veličina charakterizujúca fázové rozhranie, jeho hodnota teda
závisí od oboch stýkajúcich sa fáz. V tabuľkách uvádzané povrchové napätie kvapalín je
veličinou pre rozhranie danej kvapaliny a vzduchu.
Voda má pomerme veľké povrchové napätie, pri 25 °C má hodnotu 72 mN m–1. Preto sa
z vody nedá vyfúknuť bublinka. Najprv treba jej povrchové napätie zmenšiť.
Veľké povrchové napätie vody spôsobuje, že na vode sa udržia aj predmety, ktoré sú
z ťažšieho materiálu ako voda.
Skúste opatrne položiť na hladinu vody kancelársku spinku
alebo malý hliníkový pliešok.
ZOSIT Chemia 24str.indd 5
1.4.2010 13:40:16
strana 6
Veľké povrchové napätie vody spôsobuje tiež kapilárnu eleváciu, t. j. že voda v tenkých rúrkach (kapilárach) z hydrofilného materiálu
vystúpi vyššie nad okolitú hladinu. Týmto mechanizmom (ale nielen týmto) sa voda dostáva z pôdy do celého tela rastlín.
Úloha 16: Z prečítaného výtlačku denníka SME a niektorej farebnej prílohy SME si vystrihnite prúžky široké asi 2 cm a dlhé
15 cm. Ponorte konce prúžkov kolmo do taniera s vodou. Pozorujte, ako voda stúpa po prúžku papiera. V ktorom papieri voda
stúpa rýchlejšie? Pouvažujte, prečo. Zmerajte a zapíšte si, o koľko stúpla voda v papierikoch za minútu.
Úloha 17: Zostrojte si jednoduché zariadenie na meranie povrchového napätia. Potrebovať budete koliesko z penového polystyrénu (napr. vystrihnuté z PS tácky, na ktorej sa predáva balené mäso), kadičku, slamku na pitie malinovky alebo teflonovú
hadičku, stojan, držiak a svorku, silonové (rybárske) vlákno, kancelárske spinky, prevŕtanú zátku. Aparatúru si poskladajte
podľa obrázku, postupne privesujte spinky (majte ich v dlani pospájaných aspoň 20), až kým sa polystyrénové koliesko neoddelí
od kvapaliny.
Ako fungujú čistiace prostriedky?
Čistiaci účinok majú látky, ktoré dokážu znížiť povrchové napätie vody.
Čo sa deje, ak máme umyť panvicu s olejom?
Máme sústavu dvoch navzájom nerozpustných kvapalín. (Kvapaliny sa navzájom nerozpúšťajú vtedy, ak je jedna tvorená z polárnych molekúl a druhá z nepolárnych molekúl.) Ľahšia kvapalina (olej) pritom vytvorí na ťažšej kvapaline (vode) súvislú vrstvu (alebo,
ak je jej málo, tak veľké mastné oká).
Ak znížime energiu, potrebnú na vytvorenie nového povrchu, oveľa
ľahšie sa vytvorí väčšia styková plocha. Jedna kvapalina sa potom
môže rozptýliť v druhej vo forme veľkého množstva malých guľôčok.
Dostaneme tak sústavu, ktorú nazývame emulzia. Je jedným typom
disperzných sústav.
Povrchové napätie vody a teda aj energiu, potrebnú na vytvorenie
nového povrchu je možné znížiť použitím povrchovo-aktívnych
látok – tenzidov. Ešte predtým, ako si vysvetlíme, ako tenzidy
fungujú, povieme si, že ich najbežnejším predstaviteľom doma sú
prostriedky na umývanie riadu, „saponáty“.
Ak ste mali na hladine vody položenú kancelársku spinku, čo
sa stane, ak na hladinu dáte malú kvapku saponátu?
ZOSIT Chemia 24str.indd 6
1.4.2010 13:40:17
strana 7
Úloha 18: Na hladinu vody v tanieri položte slučku z bavlnenej nitky (s dĺžkou asi 10 cm). Do stredu naneste malú kvapku saponátu. Sledujte, čo sa stalo a vysvetlite, prečo.
Úloha 19: Do hlbokého (polievkového) taniera nalejte vodu a poprášte ju napr. škoricou. Do stredu hladiny kvapnite malú kvapôčku saponátu.
Úloha 20: Do lavóra nalejte vodu. Z papiera z denníka SME si pripravte malú lodičku. Na jej zadnú stenu dajte malú kvapôčku
saponátu a loďku položte na hladinu.
Tenzidy majú molekuly, ktorých jedna časť je polárna a druhá časť nepolárna. Ich polárna časť je preto rozpustná vo vode a nepolárna časť je z vody vytláčaná na povrch. Keďže voda má vysoké povrchové napätie, výsledkom takéhoto usporiadania je výrazné
zníženie jej povrchového napätia.
S povrchovým napätím súvisí zmáčavosť. Zmáčavosť vyplýva z povahy kvapaliny a materiálu povrchu tuhej látky: Polárna kvapalina lepšie zmáča povrch tuhej polárnej („hydrofilnej“) látky, nepolárna kvapalina lepšie zmáča povrch tuhej nepolárnej („hydrofóbnej“)
látky. Hydrofilný povrch má teda napr. sklo, hydrofóbny (a teda „olejofilný“) povrch má teflónová panvica. Preto sa na panvici olej
roztečie (aj keď pomaly, lebo je viskózny – „hustý“) a malé množstvá vody zostanú len ako kvapky.
Kvapalina zmáčajúca tuhý povrch
Kvapalina nezmáčajúca tuhý povrch
Zníženie povrchového napätia kvapaliny zlepšuje zmáčanie tuhého povrchu.
Úloha 21: Kvapnite na sklo vodu, aby vytvorila kvapôčku s priemerom do 1 cm. Dotknite sa stredu kvapôčky špáradlom,
ktoré ste predtým ponorili do saponátu.
Úloha 22: Spojením ktorých slov vznikli slová hydrofilný, hydrofóbny, olejofilný?
Úloha 23: Z čoho vzniklo a čo pôvodne znamenalo slovo filozofia?
Úloha 24: Bojíte sa niečoho – máte z niečoho fóbiu? Porozprávajte sa v triede, čoho sa ľudia boja. S pomocou slovníka cudzích
slov http://slovnikcudzichslov.eu/, odhaľte, akými fóbiami ľudia trpia. Slovník cudzích slov zatiaľ neobsahuje arachnofóbiu ani
klaustrofóbiu, aj keď sú pomerne rozšírené. Viete, o čo ide?
Úloha 25: Nájdite nejaký článok v SME , týkajúci sa strachu z niečoho. Ako sa dá s fóbiami bojovať?
Úloha 26: Pomocou vytvorenej aparatúry na meranie povrchového napätia sledujte, o koľko sa zníži povrchové napätie vody
pri pridávaní saponátu (prostriedku na umývanie riadu). Postupne kvapnite vždy jednu kvapôčku. Vytvorte graf závislosti počtu
zavesených spiniek (pri odtrhnutí kolieska od hladiny) od počtu kvapiek saponátu.
Úloha 27: Z prečítaného výtlačku denníka SME a niektorej farebnej prílohy SME si opäť vystrihnite prúžky široké asi 2 cm a dlhé
15 cm. Ponorte konce prúžkov kolmo do taniera s vodou, do ktorej ste pridali kvapku saponátu. Pozorujte, ako voda stúpa po
prúžku papiera. Zmerajte, o koľko stúpla voda v papierikoch za minútu. Porovnajte tento údaj s výsledkom, ktorý ste získali pre
čistú vodu. Zistili ste iné hodnoty? Pouvažujte, prečo.
ZOSIT Chemia 24str.indd 7
1.4.2010 13:40:17
strana 8
Mechanizmus fungovania tenzidov si ukážeme aj na nasledujúcich dvoch obrázkoch:
Veľké povrchové napätie vody nedovoľuje, aby sa voda
dostala do pórov znečisteného pórovitého materiálu.
Ak povrchové napätie znížime, vodný roztok sa už
do pórov látky dostane a môže z nich vypláchnuť
nečistoty.
Olej s vodou sa nezmieša preto, že olej je nepolárnou
a voda polárnou kvapalinou a že povrchové napätie
na ich styku je vysoké. Olej má spravidla nižšiu hustotu ako voda zostane teda ako vrchná vrstva.
Tenzidy sú látky s nízkym povrchovým napätím.
Polárna časť ich molekuly sa dobre rozpúšťa vo vode,
nepolárna časť sa tam nerozpúšťa a z vody je vytlačená na jej povrch. Ak je na vodnej hladine rozliaty olej
(nepolárna látka), v ňom sa bude rozpúšťať nepolárna
časť molekuly tenzidu. Keďže povrchové napätie na
rozhraní vody a oleja sa takto oveľa znížilo, ak takúto
zmes zamiešame, ľahko sa z nej vytvorí emulzia –
mikroskopické olejové kvapôčky sa rozptýlia vo vode.
Úloha 28: Ak ste mali na obed niečo vyprážané, ponúknite sa,
že umyjete panvicu, v ktorej ostal olej. Ak do nej pridáte horúcu
vodu a zamiešate to kefkou na umývanie riadu, z oleja sa vytvoria
pomerne veľké kvapôčky, ktoré sa po krátkom čase v pokoji opäť
zlejú do vrchnej vrstvy. Ak do tejto zmesi pridáte trocha saponátu
a zamiešate to kefkou, vytvorí sa vám mliečna emulzia z neviditeľných kvapôčok oleja rozptýlených vo vode. V povrchu každej
kvapôčky sú pritom molekuly tenzidu otočené nepolárnymi
„chvostíkmi“ dovnútra a polárnymi „hlavičkami“ von do vody.
ZOSIT Chemia 24str.indd 8
1.4.2010 13:40:18
strana 9
Mydlo
Mydlá sú sodné alebo draselné soli karboxylových kyselín s dlhým reťazcom, „mastných kyselín“. Napr.:
H3C–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CO2-� Na+
Úloha 29: Ide o dva vzorce tej istej zlúčeniny alebo o vzorce rôznych zlúčenín?
Tuky sú estery mastných kyselín s glycerolom, napr.:
„Zmydelnenie tukov“ je tradičný názov
CH2–O–CO–(CH2)14–CH3
reakcie, ktorou sa vyrába mydlo. Tuky sa
CH –O–CO–(CH2)14–CH3
nuté kyseliny sa potom neutralizujú prísluš-
CH2–O–CO–(CH2)14–CH3
hydrolyzujú horúcou vodnou parou a vznikným hydroxidom (sodným alebo draselným).
Vedľajším produktom je glycerol.
Úloha 30: Napíšte rovnicu zmydelnenia uvedeného triglyceridu hydroxidom sodným.
Vlastnosti mydla závisia od zloženia tuku (dĺžky reťazca a počtu nenasýtených väzieb v ňom) a tiež od druhu katiónu – Na+ alebo K+
(draselné mydlá sú tekutejšie). V minulosti sa draselné mydlo (pod názvom mazľavé mydlo) používalo na umývanie podlahy.
Reakciou mastných kyselín s trietanolamínom vznikajú mydlá používané v šampónoch a iných kozmetických prípravkoch
(pretože menej štípu oči).
Nevýhody mydla
Dlhodobo boli známe niektoré nevýhodné vlastnosti mydla:
1. V tvrdej vode sa vyzrážavajú nerozpustné soli vápnika, horčíka a železa s mastnými kyselinami.
2. V kyslých roztokoch sa vylučujú mastné kyseliny.
K hľadaniu náhrady za mydlá prispel aj nedostatok tukov v období prvej svetovej vojny. Rozvoj výroby syntetických tenzidov nastal
až po druhej svetovej vojne, keď sa surovinou na ich výrobu stala ropa.
Úloha 31: Napíšte rovnice reakcií mydla v tvrdej vode a v kyslom vodnom roztoku.
ZOSIT Chemia 24str.indd 9
1.4.2010 13:40:19
strana 10
Syntetické tenzidy
Mali odolať účinkom kyselín a tvrdej vody. Preto v nich bolo potrebné nahradiť karboxylovú skupinu. Prvými boli alifatické lineárne alkylsulfáty, napr. lauryl sulfát CH3(CH2)11OSO3 Na, ktorý sa stále používa v zubných pastách, šampónoch a iných kozmetických
výrobkoch:
Čoskoro ich nahradili lacnejšie alkylbenzénsulfonáty (ABS), vyrábané z propénu, benzénu a kyseliny sírovej (lacnejšie boli preto, že
základnou surovinou bola ropa):
ABS boli biologicky nerozložiteľné a hromadili sa v splaškových vodách a v riekach, ktoré sa potom penili. Boli preto neskôr zakázané
a nahradili ich lineárne alkylsulfonáty (LAS)
Z lineárnych reťazcov sú mikroorganizmy schopné „odhrýzať“ po dvoch uhlíkových atómoch, a tak ich postupne rozložia.
Rozdelenie tenzidov
Aniónové tenzidy
Ich aktívna časť nesie záporný náboj. Patria medzi ne mydlá, alkylsulfáty, ABS, LAS, alkoholetoxysulfáty
AES [CH3(CH2)mO(CH2CH2O)nSO3–Na+]. Používajú sa v pracích práškoch, prípravkoch na umývanie riadu, čistiacich prostriedkoch pre
domácnosť i osobnú hygienu.
Neiónové tenzidy
Nemajú elektrický náboj. Málo penia a sú odolné voči tvrdosti vody. Používajú sa v práškoch na pranie a do umývačiek riadu. Najpoužívanejšími sú alkohol etoxyláty CH3(CH2)mO(CH2CH2O)nH .
Katiónové tenzidy
Na aktívnej časti majú kladný náboj. Nie sú až také dobré detergenty, ale majú dezinfekčné účinky, a preto sa používajú v prostriedkoch
určených pre potravinárske a mliekarenské prevádzky, ako aj v niektorých prostriedkoch pre domácnosť. Najbežnejšími katiónovými
tenzidmi sú kvartérne amóniové soli, napr.: CH3(CH2)15N+(CH3)3 Cl– . Niekedy sa používajú spolu s neiónovými tenzidmi.
Amfotérne tenzidy
Nesú kladný aj záporný náboj. Reagujú s kyselinami aj zásadami a vyznačujú sa jemnosťou, penivosťou a stabilitou. Používajú sa
v detských šampónoch a tekutých mydlách. Typické amfotérne tenzidy obsahujú betaíny CH3(CH2)nNH2+CH2COO–.
ZOSIT Chemia 24str.indd 10
1.4.2010 13:40:21
strana 11
Zloženie pracích prostriedkov
Každý prací prostriedok je zmesou viacerých látok, ktoré v ňom majú rôznu úlohu. Základnou súčasťou sú tenzidy.
Tenzidy
Najčastejšie sa používajú aniónové tenzidy; majú výborné čistiace schopnosti a dobre penia.
Aktivačné prísady
Aj pri použití syntetických tenzidov treba vodu zmäkčiť. Polyfosforečnany a citráty alkalických kovov tvoria rozpustné vápenaté
a horečnaté komplexy. Zvyšujú účinnosť tenzidov, udržujú nečistoty v roztoku a zabraňujú ich znovuusadzovaniu. Zaisťujú dobrú
sypkosť, neprašnosť a stabilitu pracích prostriedkov pri ich skladovaní. Fosfor je však hlavnou príčinou eutrofizácie vôd (o čo ide
pozrite na http://www.enviro-edu.sk/?page=environmentalne_problemy/eutrofizacia).
Úloha 32: Nájdite si na internete aj iné údaje o eutrofizácii poznačte si ich a porozprávajte sa o tom, čo ste zistili.
Preto na zmäkčovanie vody ako náhrada za polyfosforečnany v pracích prostriedkoch sa používajú sodné soli hlinitokremičitanov
– zeolity.
Uhličitan a kremičitan sodný sa používajú na udržiavanie pH a zásaditosti vodného roztoku (a vyzrážanie vápnika a horčíka).
Kremičitany sú súčasťou alkalicky reagujúcich čistiacich a pracích prostriedkov. Spôsobujú jemné napučenie vlákien, čím zabraňujú
spätnému usadzovaniu nečistoty, chránia práčku pred koróziu a bielizeň pred zožltnutím. Kremičitany horečnaté sa používajú stabilizáciu kyslíkatých bieliacich látok (peroxoboritan sodný).
Optické zjasňovače
Fluorescenčné látky spôsobujú, že látka vyzerá jasnejšia, než v skutočnosti je. Pri fluorescencii sa dopadajúce neviditeľné ultrafialové
svetlo mení na viditeľné svetlo.
Najčastejšie môžete fluorescenciu pozorovať napr. na pošte, kde si pracovníčky kontrolujú pravosť bankoviek.
Prostriedky na umývanie riadu
Ako hlavnú zložku obsahujú jeden alebo viaceré tenzidy (aniónové, prípadne neiónové). Môžu obsahovať aj enzýmy, parfumy, konzervačné látky, rozpúšťadlá, bielidlá a iné látky.
Detergenty do umývačiek riadu majú celkom iné zloženie. Často sú silne alkalické, obsahujú tripolyfosforečnan sodný Na5P3O10, uhličitan sodný, kremičitan sodný Na2SiO3, síran sodný a chlórové alebo kyslíkové bielidlá a len malé množstvo tenzidu, zvyčajne neiónového. Niektoré obsahujú aj NaOH. Ich vlastnosti závisia najmä od alkalických zložiek a intenzity čistenia umývačkou.
Avivážne prostriedky
Avivážne prostriedky obsahujú katiónové tenzidy s dvoma dlhými a dvoma krátkymi reťazcami. Takéto zlúčeniny sú dobre absorbované tkaninou, na ktorej vytvoria film. Dlhé uhľovodíkové vlákna mastia tkaninu, čím sa zvyšuje jej pohyblivosť a mäkkosť. Podobné
zloženie majú kondicionéry na vlasy.
ZOSIT Chemia 24str.indd 11
1.4.2010 13:40:22
strana 12
Ďalšie čistiace prostriedky
Existuje veľké množstvo špeciálnych čistiacich prostriedkov na rôzne účely (predmety, povrchy, …). Niekedy môžu pri nesprávnom
použití povrch poškodiť. Vždy je dôležité dodržiavať návod na použitie.
Čpavkové (amoniakové) roztoky dobre uvoľňujú pripečené zvyšky potravín, zriedené dobre čistia zrkadlá a okná, zmiešané s detergentmi sú dobré na PVC podlahoviny. Čpavkové pary sú dráždivé, takže takéto prostriedky by sa nemali používať v nevetraných priestoroch. Amoniak poškodzuje asfaltové, drevené a hliníkové povrchy.
Sóda bikarbóna NaHCO3 dobre absorbuje kuchynské pachy, čo sa dá využiť pri čistení chladničky.
Ocot odstraňuje mastnotu. Nemôže sa používať na kamenné (mramorové) povrchy. Viete prečo?
Úloha 33: Napíšte rovnicu reakcie kyseliny octovej s mramorom. (Dúfame, že viete, aká látka je mramor.)
RADA: Pozor! Nikdy sa nesmú miešať bielidlá s inými prostriedkami, pretože napr. chlórnany pri reakcii s HCl (alebo s inou kyselinou, napr. fosforečnou) uvoľňujú chlór:
2 HCl(aq) + ClO–(aq) ➡ Cl–(aq) +H2O(l) + Cl2(g),
pri reakcii s amoniakom sa uvoľňuje chlóramín (NH2Cl) a hydrazín (NH2NH2). Oba sú jedovaté!
Špeciálne čistiace prostriedky
Čistiace prostriedky na WC – odstraňujú vodný kameň, hrdzavé škvrny a majú fungicídne a dezinfekčné účinky. Sú kyslé, aby rozpúšťali CaCO3 – obsahujú HCl, kyselinu citrónovú alebo kyselinu fosforečnú. Tuhé prípravky obsahujú NaHSO4.
Čistiace prostriedky na sklo (okná, zrkadlá) obsahujú prchavé kvapaliny, ktoré sa bez stôp odparia. Najčastejšie sú zmesou izopropylalkoholu a vody, niekedy s prídavkom amoniaku alebo octu.
Čistiace prostriedky na kuchynské výlevky obsahujú hydroxid sodný, ktorý pri rozpúšťaní uvoľňuje teplo, čím sa tuk roztápa
a reakciou s NaOH sa časť z neho mení na mydlo. Ak obsahujú aj chlórnan sodný, ten rozkladá vlasy. Výhodnejšie je upchávaniu
potrubí predchádzať alebo prečistiť potrubie mechanicky. Sú aj prostriedky na báze kyseliny sírovej.
Čistiace prostriedky na kuchynské rúry tiež obsahujú NaOH, často vo forme aerosólu (peny). Mastné povlaky reagujú s hydroxidom na mydlo a dajú sa z povrchu zotrieť. Dôležité je používať ochranné rukavice.
Úloha 34: V minulosti sa na vyleštenie skla používal novinový papier. Skúste umyť jedno okno v triede roztokom bežného saponátu. Ešte kým je okno vlhké, vyleštite tretinu plochy novinovým papierom z denníka SME a druhú tretinu papierom z farebnej
prílohy SME. Porovnajte všetky tri tretiny umývaného okna.
Úloha 35: Pozrite si doma (alebo v predajni) zloženie čistiacich prostriedkov na WC. Skúste určiť, ktoré látky v prípravku sú tenzidy a ktoré majú dezinfekčné vlastnosti. Aké ďalšie látky prípravky obsahujú? Sú na prípravku pokyny, týkajúce sa bezpečného
zaobchádzania? Aké?
Úloha 36: Výrobcovia čistiacich prostriedkov sa snažia vychovávať svojich zákazníkov k ich šetrnému využívaniu a zodpovednému prístupu k životnému prostrediu. Pozrite si (v slovenčine) internetové stránky http://sustainable-cleaning.com/
a porozprávajte sa, o tom, čo ste sa na nich dočítali.
Saponíny – prírodné tenzidy
Tenzidy vytvárajú aj niektoré rastliny. Existujú napr. recepty na prípravu bublifukového roztoku z gaštanov (z pagaštanu konského).
Tieto látky sa nazývajú saponíny. Z chemického hľadiska ide o glykozidy, t. j. deriváty cukrov. Niektoré sú jedovaté (najmä pre vodné
živočíchy), ale niektoré sa odporúčajú na prečistenie organizmu (niektoré sú súčasťou liekov na vykašliavanie alebo diuretík).
Nachádzajú sa v juke, aloe, agáve, u nás v „sladkom drievku“ (lékořice), prvosienke.
ZOSIT Chemia 24str.indd 12
1.4.2010 13:40:22
strana 13
Kozmetické prípravky
Človek si od najstarších čias chránil kožu pred poveternostnými vplyvmi a hmyzom. Používal na to tuk z ulovených zvierat a výťažky
z rastlín. Už starí Egypťania intenzívne využívali „prírodné kozmetické prípravky”, henu (hnedasté farbivo z rozomletých listov kríka
Lawsonia inermis), mastičky z myrhy, šafranu, aloe, škorice a pod. Egyptská kráľovná Kleopatra používala zelené očné tiene (v podstate z medenky), zmes tuku a sadzí používala na farbenie obočia a zmesou tuku a kvasníc si natierala pery. Pôvod názvu antimónu súvisí
práve s názvom minerálu antimonit (Sb2S3), ktorý používali Egypťanky ako čierne líčidlo na obočie.
Úloha 1: Viete, čo je medenka a kde ju môžeme vidieť?
Mnohé z pigmentov, ktoré sa kedysi používali, obsahovali jedy. Napr. „biele olovo” [2PbCO3.Pb(OH)2], červený fosfor, rumelka (HgS),
„auripigment“ (As2S3), antimónová maskara (Sb2S3).
Kozmetický výrobok je látka alebo prípravok určený na vonkajšie časti ľudského tela a to pokožku, vlasový systém, nechty,
pery, vonkajšie pohlavné orgány, ďalej zuby a sliznicu ústnej dutiny s úlohou čistiť, parfumovať, meniť ich vzhľad, chrániť, udržiavať ich v dobrom stave alebo koordinovať ľudské pachy.
Rozdelenie kozmetických prípravkov
Kozmetické prípravky si môžeme rozdeliť z rôznych hľadísk. Z funkčného hľadiska ich delíme na:
1. Prípravky základnej hygieny
2. Prípravky dekoratívnej kozmetiky
3. Prípravky špeciálnej starostlivosti – prípravky na opaľovanie a prípravky po opaľovaní, prípravky na umelé zhnednutie kože, masážne prípravky, bieliace prípravky (na odstránenie pieh), depilačné a epilačné prípravky, prípravky na trvalé zvlnenie vlasu, zásypy,
prípravky na ruky, špeciálne kúpeľové prípravky, prípravky po kúpeli, reparačné prípravky.
4.Ostatné prípravky – repelenty, osviežovače vzduchu, špeciálne dezodoračné prípravky účinkujúce ako pohlcovače pachov.
Úloha 2: Doplňte kozmetické prípravky, patriace do prvej a druhej skupiny. (Svoju odpoveď si porovnajte s textom na nasledujúcej strane.)
Prípravky základnej hygieny
Prípravky dekoratívnej kozmetiky
Kozmetológia je veda, ktorá zahrnuje biológiu kože, výskum a prípravu kozmetických prípravkov, overovanie ich vlastností
a spôsobov použitia. V súčasnosti sa opiera o vedecké poznatky z chémie, biochémie, dermatológie, farmácie a psychológie.
Úzko súvisí s hygienou, ktorá je jej súčasťou a základom.
Úloha 3: Nájdite v piatkovej prílohe SME ženy článok alebo reklamu na kozmetické prípravky. Zaraďte tieto prípravky do jednej
zo štyroch uvedených skupín.
Úloha 4: Nájdite v článkoch v denníku SME spojenia týkajúce sa hygieny a čistoty osôb. (Napr. má špinu za ušami, má maslo
na hlave, nemá čisté ruky, používa nečisté praktiky, zapácha (nevonia, smrdí) to…, čistý ako ľalia, čistota pol života). Skúste si
spomenúť na nejaké slovenské príslovia a porekadlá týkajúce sa čistoty a špiny.
ZOSIT Chemia 24str.indd 13
1.4.2010 13:40:22
strana 14
Požiadavky na označovanie kozmetických látok:
1.
obchodné meno a sídlo alebo meno, priezvisko a miesto podnikania výrobcu
2.
dovozcu
3.
nominálny obsah v čase balenia
4.
dátum minimálnej trvanlivosti (v EÚ sa už nemusí uvádzať)
5.
podmienky používania a upozornenia
6.
identifikáciu výrobnej dávky
7.
účel použitia
8.
zoznam zložiek (názvy INCI)
Úloha 5: Skontrolujte na rôznych kozmetických prípravkoch, ktoré máte doma, či výrobcovia tieto nariadenia dodržiavajú.
Koža
Koža je zložitý orgán, „obaľujúci“ telo a tvoriaci bariéru udržiavajúcu škodlivé látky mimo tela a vlhkosť a živiny vnútri. Koža má teda
funkciu ochrannú. Pri strednej veľkosti tela má plochu asi 1,7 m2. Vyvinula sa ako orgán schopný trvalej obnovy.
Úloha 6: Pozrite si na plagáte v denníku SME, ako vyzerá koža:
http://www.sme.sk/c/4276724/ludske-telo-hmat-a-koza.html
Vonkajšia vrstva kože sa nazýva epiderma. Jej vonkajšia vrstva je tvorená odumretými bunkami, ktoré sa uvoľňujú. Tvorí ich najmä
vláknitá bielkovina keratín. Keratín obsahuje asi 10 % vlhkosti, pri nižších hodnotách je pokožka suchá a fľakatá. Vyše 10 % vlhkosti
poskytuje dobré podmienky na rast škodlivých mikroorganizmov. Koža je proti strate vlhkosti chránená mastným výlučkom. Vystavenie pokožky slnku a vetru ju vysušuje, pričasté umývanie tiež odstraňuje prírodné kožné oleje. Prirodzený kožný film má u človeka
určité priemerné zloženie, ktoré je závislé od veku, pohlavia, zdravotného stavu, výživy. Kožný film je tvorený nasledovnými lipidovými
zložkami: voľné mastné kyseliny (30 %), triacylglyceroly (25 %), vosky (20 %), skvalén (15 %), cholesterol a jeho estery (5 %), ostatné (5 %).
Odpovede na otázky z predchádzajúcej strany:
1. Prípravky základnej hygieny: Šampóny, prípravky na vlasy, kúpeľové prípravky, zubné pasty, prípravky zubnej hygieny, intímne umývacie prípravky, prípravky určené na starostlivosť o pleť a ruky, dezodoračné prípravky, mydlá, prípravky na holenie a
prípravky detskej kozmetiky.
2. Prípravky dekoratívnej kozmetiky: Rúže, púdre, očné tiene, laky na nechty, farebné prelivy, tužidlá, laky na vlasy, farby
na vlasy, parfumy, kolínske vody, toaletné vody, vody po holení a pod.
Pleťové mlieka a krémy
Pleťové mlieka a krémy sú emulzie, t. j. sústavy, v ktorých sú mikroskopické čiastočky jednej kvapaliny rozptýlené v druhej kvapaline.
Emulzie delíme na dva typy, podľa toho, aká látka je rozptýlená v akom prostredí. Ak sú kvapôčky oleja rozptýlené vo vode, ide o emulziu typu O/V „olej vo vode“. Ak vonkajšie prostredie tvorí tuk, v ktorom je rozptýlená voda (a v nej rozpustené polárne látky), ide o emulziu typu V/O „voda v oleji“.
Úloha 7: Nájdite v piatkovej prílohe SME ženy článok alebo reklamu na pleťové krémy alebo mlieka. Odhadnite, o aký typ
emulzie v týchto prípravkoch ide.
Úloha 8: Ako rozlíšite, o akú emulziu ide? Natrite si jednu ruku pleťovým mliekom a druhú mastným krémom. Emulzia O/V na
pokožke chladí, pretože sa z nej odparuje voda, emulzia V/O je na dotyk mastná.
ZOSIT Chemia 24str.indd 14
1.4.2010 13:40:23
strana 15
Kozmetika sa nanáša na vonkajšie odumreté vrstvy pokožky vo forme roztokov (lotions, čo sú emulzie O/V) alebo krémov (emulzie
V/O). Aktívnu zložku v nich predstavujú olejové zložky, ktoré na pokožke vytvoria film chrániaci ju pred únikom vlhkosti. Typickými
zložkami sú minerálne oleje a vazelína, čo sú zmesi alkánov získaných z ropy. Ďalšími zložkami sú prírodné tuky a oleje, propylénglykol, glycerol, parfumy, vosky, voda a emulgátory. Prírodné materiály zahrnujú lanolín (tuk získavaný z ovčej vlny), kolagén (bielkovina zo spojovacích tkanív), gél z aloe vera, olivový a palmový olej. Na stuženie výrobku sa často pridáva včelí vosk. Krémy a pleťové
vody a mlieka chránia kožu tým, že ju pokrývajú a zmäkčujú.
Opaľovacie prípravky
Viditeľné svetlo je malou časťou elektromagnetického vlnenia s vlnovými dĺžkami medzi 400 až 700 nm. Má tým väčšiu energiu, čím
má menšiu vlnovú dĺžku. Slnečné žiarenie nie je tvorené len viditeľným svetlom, ale aj žiarením s väčšími vlnovými dĺžkami, ktoré
sa prejavuje ako tepelné žiarenie (voláme ho infračervené, lebo nasleduje za červeným svetlom) a tiež žiarením s menšími vlnovými
dĺžkami a teda s väčšou energiou. Toto žiarenie voláme ultrafialové. UV oblasť sa zvykne deliť na bližšiu UV-A a vzdialenejšiu (s vyššou
energiou) UV-B oblasť.
Ultrafialové žiarenie vyvoláva tvorbu pigmentu melanínu, čím koža tmavne. Tmavý melanín potom chráni hlbšie vrstvy kože pred poškodením. Nadmerné vystavenie sa slnečným lúčom môže viesť k predčasnému starnutiu kože a k rakovine kože. Najmä krátkovlnná
zložka (UV-B) je nebezpečná.
Väčšina opaľovacích prípravkov pohlcuje UV-B žiarenie a prepúšťa menej energetické UV-A žiarenie, ktoré podporuje opálenie sa. Aktívnou zložkou týchto prípravkov bývala p-aminobenzoová kyselina
alebo niektorý z jej esterov. Keďže sú rozpustné vo vode, ľahko sa z pokožky vymývajú, a preto sa prestali používať. V súčasnosti sa vo
väčšine prípravkov používa oktyl metoxy cinnamát (OMC)
CH3OC6H4CH=CHCOOCH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2CH3 .
Osemčlenný uhlíkový reťazec robí túto zlúčeninu nerozpustnou vo vode, takže sa pri plávaní až tak nezmýva.
Ochranný faktor opaľovacích prípravkov máva hodnoty od 2 do 35 a viac. Označuje, koľkokrát dlhšie môžete byť na slnku natretý než
bez ochrany.
Úloha 9: Začiatkom júna sa konečne dve kamarátky – blondínka Zuzka a brunetka Katka – vybrali k jazeru opaľovať sa. Vedeli,
že po prvýkrát sa musia dobre natrieť opaľovacím krémom. Ktorá z nich potrebuje krém s vyšším ochranným faktorom? Peter má
síce tiež svetlú pleť, ale keďže na tréningoch od jari behá na slnku, je už pekne opálený. Kto sa môže teraz opaľovať najdlhšie, ak sa
všetci traja natrú rovnakým krémom?
ZOSIT Chemia 24str.indd 15
1.4.2010 13:40:24
strana 16
Zubné pasty
Nevyhnutnou zložkou zubných pást sú len detergenty a abrazíva (látky, ktoré mechanicky čistia zuby, nesmú však poškodiť sklovinu).
Typickým tenzidom je dodecylsulfát (laurylsulfát) sodný CH3(CH2)11OSO3– Na+. Ďalšími zložkami sú mentolové príchute, farbivá, arómy a
sladidlá (sorbitol, glycerol, sacharín), plnivá ako celulózová živica a polyetylénglykoly, konzervačné látky ako metylester p-hydroxybenzooovej kyseliny HOC6H4COOCH3.
Abrazíva, bežne používané v zubných pastách
Zrážaný uhličitan vápenatý CaCO3 Nerozpustný monofosforečnan sodný Hydrogénfosforečnan vápenatý (NaPO3)n
CaHPO4 Oxid titaničitý TiO2 fosforečnan vápenatý difosforečnan vápenatý hydratovaná alumina hydratovaná silika Ca3(PO4)2
Ca2P2O7
Al2O3.nH2O
SiO2.nH2O
Zubný kaz spôsobujú najmä baktérie, ktoré menia cukry na zubný kameň (lepkavé dextrány) a kyseliny (napr. mliečnu), ktoré rozrušujú sklovinu. Čistením sa odstraňuje zubný kameň, a tak sa predchádza rozkladu. Odporúča sa nejesť sladkosti mimo hlavných
jedál. Sklovinu poškodzujú aj kyseliny v nápojoch ako H3PO4 v kolách.
Mnohé zubné pasty obsahujú fluór (často vo forme SnF2 alebo vo forme amínfluoridu), ktorý obmedzuje náchylnosť na tvorbu zubného kazu. Sklovinu zubov tvorí najmä hydroxyapatit Ca5(PO4)3OH; fluoridy premieňajú časť skloviny na fluórapatit Ca5(PO4)3F, ktorý
je tvrdší a odolnejší proti rozkladu než hydroxyapatit.
Úloha 10: Aby ste mali lepšiu predstavu, prečo si treba umývať zuby, skúste si vyšúchať zuby len zubnou kefkou, bez zubnej pasty.
Budete prekvapení, že zacítite sladkú chuť, aj keď ste dlho predtým nič sladké nejedli. Toľko cukrov sa vám nalepilo na zuby!
Chemikálie v poľnohospodárstve
V poľnohospodárstve potrebujeme chemické látky z dvoch odlišných dôvodov. Prvým je potreba doplniť do pôdy živiny (ktoré stráca
pri intenzívnom pestovaní plodín), a tak jej prinavrátiť, resp. zvýšiť úrodnosť. Nato sa používajú rozličné hnojivá. Druhý spôsob využitia
chemických látok v poľnohospodárstve je ochrana úrody (ale i ľudí) pred škodcami. Tu sa budeme venovať práve tejto problematike.
Prostriedky proti škodcom – pesticídy
Úloha 1: Názvy jednotlivých pesticídov pozostáva z dvoch častí, prípona -cíd hovorí, že daná látka niečo ničí, a začiatok slova
uvádza, čoho sa to týka. Sú to teda prostriedky na ničenie (doplňte):
1.
insekticíd je prostriedok na ničenie
2.
herbicíd je prostriedok na ničenie
3.
fungicíd je prostriedok na ničenie
4.
rodenticíd je prostriedok na ničenie
5.
akaricíd je prostriedok na ničenie
6.
nematocíd je prostriedok na ničenie
7.
zoocíd je prostriedok na ničenie
8.
baktericíd (germicíd) je prostriedok na ničenie
Postupne si správnosť svojich odpovedí overíte v ďalšom texte.
ZOSIT Chemia 24str.indd 16
1.4.2010 13:40:24
strana 17
Insekticídy
Hmyz v histórii ľudstva priniesol mnoho epidémií, a preto ľudia oddávna používali rôzne prostriedky na jeho hubenie. Škodlivé sú však
iba niektoré druhy hmyzu, mnohé druhy sú priamo prospešné, iné hrajú dôležitú úlohu v ekologickom systéme a sú tak užitočné
nepriamo. Insekticídy to však nerozlišujú a mnohé sú škodlivé aj pre vyššie živočíchy. Preto ich použitie treba vždy starostlivo zvážiť.
DDT – dichlórdifenyltrichlóretán
Účinnosť DDT ako insekticídu objavil pred 2. svetovou vojnou
švajčiarsky vedec P. Müller a už v roku 1948 zato dostal Nobelovu cenu. Jeho výroba je pomerne lacná a je veľmi účinný, preto
rýchlo nastal veľký rozmach jeho používania.
Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie WHO používanie DDT
a príbuzných pesticídov zachránilo okolo 25 miliónov ľudských
životov a stovky miliónov ľudí ochránilo pred chorobami prenášanými hmyzom.
Napriek tomu boli DDT a ďalšie polychlórované zlúčeniny vo
väčšine krajín zakázané. Ich nebezpečenstvo spočíva aj v ich
nereaktivite, v dôsledku ktorej pretrvávajú v prírode dlhý čas.
Dobre sa rozpúšťajú v tukoch a hromadia sa v telách vyšších
živočíchov. Nie sú síce veľmi toxické pre teplokrvné živočíchy,
oveľa toxickejšie sú pre ryby. Spôsobili veľký pokles v populáciách vtákov (kŕmiacich sa rybami), ktorých škrupinky vajíčok sa
stali veľmi tenké a krehké. DDT, ako aj ďalšie polychlórované
uhľovodíky (napr. PCB) sú nervové jedy.
dichlórdifenyltrichlóretán
Úloha 1: Prečítajte si o DDT a rozporné názory na zákaz používania DDT.
príbeh DDT http://veda.sme.sk/c/4257852/mller-dostal-za-ddt-nobelovku.html,
názor za DDT: http://purdes.blog.sme.sk/c/19501/Horsi-ako-Stalin.html
http://vybrali.sme.sk/c/DDT-je-jed-Jedy-musime-zakazat-Nebo-ne/
http://iphone.sme.sk/?sek=veda&rub=veda_profil&cl=4257852
Úloha 2: Zorganizujte si v triede diskusiu na tému hodnotenia rizika a úžitku DDT.
Organické zlúčeniny fosforu
Rozvoj ich používania nastal po zákaze chlórovaných zlúčenín. Patria medzi ne malation, diazinon, paration a ďalšie. Organické
zlúčeniny fosforu sa koncentrujú v tukových tkanivách a sú nervovými jedmi. Pre cicavce sú väčšinou oveľa toxickejšie ako chlórované uhľovodíky, našťastie sa pomerne rýchlo rozkladajú, a preto sa nedostávajú do potravy.
Karbamáty
Karbamáty, látky obsahujúce skupinu –NH–CO–O– ako karbaryl, aldikarb a karbofurán sú tiež nervovými jedmi. Väčšinou sú
to „úzkospektrálne insekticídy“, účinné iba na určitú skupinu škodlivého hmyzu, na rozdiel od chlórovaných uhľovodíkov a organických zlúčenín fosforu, ktoré sú „široko-spektrálne insekticídy“. Karbamáty sa v prostredí veľmi rýchlo rozkladajú. Niektoré sú veľmi
toxické aj pre včely.
S výrobou karbamátov sa spája asi najväčšia havária v dejinách chemického priemyslu. V továrni na výrobu karbamátov v indickom
meste Bhopál sa v decembri 1984 pri explózii uvoľnilo veľké množstvo jedovatého metylizokyanátu, ktorý otrávil tisíce ľudí:
http://encyklopedia.sme.sk/c/1844288/vybuch-chemickej-tovarne-v-bhopale.html,
http://encyklopedia.sme.sk/c/5135112/dvadsat-rokov-tragedie-v-bhopale-setrenie-prinieslo-smrt-tisickam-indov.html
Úloha 3: Prečítajte si v SME príspevky k výročiam tragédie v Bhopále a porozprávajte sa o tom, ako sa dalo havárii a jej tragickým
následkom zabrániť.
Úloha 4: Nájdite v tlačených vydaniach denníka SME a tiež v archíve článkov SME na internete články týkajúce sa boja s lykožrútom v oblasti Tatranského národného parku. Utvorte si dva debatné tímy a usporiadajte debatu na tému boja so škodcami
v chránených oblastiach. Jeden kolektív prednesie argumenty proti zásahom a druhý proti nezasahovaniu človeka do ekosystému
rezervácií.
ZOSIT Chemia 24str.indd 17
1.4.2010 13:40:25
strana 18
Biologická kontrola hmyzu
Regulovať (znížiť) populáciu určitého druhu hmyzu sa dá aj využitím jeho prirodzených nepriateľov (dravý hmyz), využitím baktérií
a vírusov (účinkujú len na daný druh; je to pomerne drahá metóda), pestovaním geneticky modifikovaných rastlín produkujúcich toxíny
(bavlna) alebo vyšľachtením rastlín odolných proti hubám a plesniam.
Sterilizácia
Pri niektorých druhoch hmyzu je účinná sterilizácia (ožiarením, chemicky alebo krížením). Vychová sa veľké množstvo samčekov, sterilizujú sa a vypustia do prírody, kde zastupujú zdravé samčeky. Je to pomerne náročná, a teda aj drahá metóda. Používa sa preto najmä
v prípadoch závažných ochorení roznášaných hmyzom.
Na prevencii pred rozširovaním spavej choroby muchami tse-tse sa podieľajú aj slovenskí vedci:
http://veda.sme.sk/c/5180752/v-keni-sterilizuju-samcov-tse-tse-a-vyhubia-spavu-chorobu.html
Feromóny – sexuálna pasca
Feromóny sú látky vylučované hmyzom na značkovanie územia, hlásenie poplachu alebo prilákanie partnera. Najzaujímavejšie sú
práve sexuálne atraktanty, ktoré zvyčajne vylučujú samičky na prilákanie samčekov. Za posledných 40 rokov boli identifikované
feromóny stoviek druhov hmyzu. Väčšinou ide o zmes dvoch a viac látok, ktoré sú biologicky aktívne len v presnom pomere. Výskum feromónov je časovo i finančne veľmi náročný. Ich účinné koncentrácie sú extrémne malé. Samčeky rozoznajú už 40 molekúl za sekundu.
Samička vylúčením 0,01 mg pritiahne každého samčeka v okruhu 1 km.
Feromónové lapače sa používajú na určenie prítomnosti daného hmyzu. V prípade zisteného premnoženia sa následne použijú rôzne
účinné insekticídy, pri malom výskyte môžu feromónové lapače postačovať na kontrolu populácie. Iným variantom je využitie feromónov na zmätenie a dezorientovanie samčekov, ktoré potom cítia samičky zo všetkých smerov a nevedia si nájsť žiadnu na spárenie.
Úloha 5: Zistite pomocou internetu, či feromóny vylučujú aj ľudia.
Herbicídy a defolianty
Burina znižuje výnosy obilnín, preto je potrebné ju odstraňovať. Popri jej manuálnom odstraňovaní sa kedysi používali aj roztoky meďnatých solí, kyseliny sírovej alebo chlorečnanu sodného. Rozvoj herbicídov však súvisí s používaním 2,4-dichlórfenoxyoctovej kyseliny
(označovanej skratkou 2,4-D) a jej derivátov od roku 1945. Tieto látky fungujú ako rastové regulátory a sú obzvlášť účinné proti mladým
rýchlo rastúcim výhonkom rastlín so širokými listami. Vyprovokujú taký rýchly rast, že sa rastliny rýchle vyčerpajú a skoro hynú.
Kombináciou 2,4-D a 2,4,5-T (2,4,5-trichlórfenoxyoctová kyselina, dnes už zakázaná) sa získal defoliant Agent Orange používaný vo
vietnamskej vojne. Ako jeden z najstarších defoliantov sa používa kyánamid vápnika CaNCN, ktorý zbavuje bavlníkové rastliny listov a
umožňuje tak strojový zber bavlny.
Triazínové herbicídy (Zeazin) sa viažu na bielkovinu chloroplastov rastlinných buniek; tým blokujú fotosyntézu. Používajú sa na ochranu kukurice, ktorá dokáže tieto látky dezaktivovať odštiepením chlóru.
Iné pesticídy
Fungicídy sú skupinou pesticídov používanou na zamedzenie vývoja alebo na ničenie cudzopasných húb na úžitkových rastlinách. Z
chemického hľadiska ide o zlúčeniny medi (Cu2O, CuClO, CuSO4 + vápenné mlieko), síru, organické zlúčeniny ortute a zinku (moridlá),
síry, formaldehyd, hexachlórbenzén, nitro a halogénderiváty uhľovodíkov.
Rodenticídy sa používajú v boji proti hlodavcom v poľnohospodárstve alebo domácnostiach. Sú jedovaté aj pre človeka.
Akaricídy sa používajú v boji proti roztočom a roztočcom.
Nematocídy sa používajú v boji proti voľne žijúcim a cystotvorným háďatkám v pôde.
ZOSIT Chemia 24str.indd 18
1.4.2010 13:40:26
strana 19
Liečivá a lieky
Keď sa necítime dobre a „lezie na nás“ nejaká choroba, o pomoc sa obraciame opäť k chémii. Chemikálie spracované do rôznych foriem,
ktoré však teraz voláme lieky, nám uľahčujú priebeh ľahších ochorení a tiež nás chránia pred mnohými chorobami spôsobenými „bacilmi“ – choroboplodnými zárodkami, ktorými môžu byť baktérie alebo vírusy.
Liečivá sú biologicky účinné látky alebo zmesi látok, ktoré sa podávajú človeku na liečenie, na určenie diagnózy, na prevenciu chorôb,
alebo na ovplyvňovanie fyziologických funkcií. Rozdeľujú sa na liečivé látky, liečivé prípravky a lieky.
Liečivé látky (suroviny) sú látky alebo zmesi látok, ktoré sú určené pre prípravu ďalších typov liečiv.
Liečivé prípravky (polotovary) sa pripravujú z liečivých a pomocných látok určitým technologickým postupom do určitej liekovej
formy. Pomocné látky dodávajú liečivu chuť, vôňu, tvar, pôsobia ako stabilizátory, emulgátory, rozpúšťadlá, alebo podporujú rozpadávanie tabliet a pod.
Lieky (výrobky) sú liečivé látky alebo liečivé prípravky upravené do definitívnej formy, v ktorej sa predkladajú pacientom a v ktorej sa
používajú.
Lieky sa vyrábajú v rôznych formách:
pevných
kvapalných
iné formy
(prášky, tabletky, pilulky,
(injekčné a infúzne prípravky,
(čipky, masti, krémy, pasty,
čajové zmesi, pastilky, kapsuly),
sirupy, kvapky, tinktúry),
gély, spreje, náplasti).
Názvy liekov
Presný chemický názov liečiva, podľa zásad chemického názvoslovia je často veľmi zložitý. Preto sa používajú tzv. generické názvy,
ktoré platia celosvetovo a používajú sa v rôznych modifikáciách národných jazykov. Generické názvy bývajú základom tzv. liekopisných
názvov, pod ktorými sú liečivá uvádzané v liekopise (t. j. v zozname všetkých schválených liekov) príslušného štátu. Jednotlivé farmaceutické firmy zavádzajú pre hromadne vyrábané lieky vlastné názvy, ktoré si patentovo chránia (čo zistíte napr. podľa malého ® za
názvom lieku). Jedno liečivo sa teda môže vyskytovať vo veľkom množstve liekov rôznych výrobcov. Preto na orientáciu je najvýhodnejší názov generický, ktorý je rovnaký na celom svete. Uvedené názvy môžeme názorne ukázať na dvoch veľmi známych liečivách:
chemický vzorec
1.
názov generický
kyselina acetylsalicylová
paracetamol, acetaminofén
2.
názov liekopisný
acidum acetylsalicylicum
paracetamolum
3.
názov chemický
kyselina 2-acetoxybenzoová
N-(p-hydroxyfenyl) acetylamid
4.
názov výrobný
aspirin, acylpyrín, aspro
paralen, panadol, medipyrin
5.
ATC klasifikácia
N02BA01
N01BE01
Úloha 1: Uveďte vzorec a všetky uvedené druhy názvov pre nitroglycerín. Kde inde sa nitroglycerín používa?
ZOSIT Chemia 24str.indd 19
1.4.2010 13:40:26
strana 20
Vznik a vývoj nových liečiv
Liečivá sa získavajú:
1.
izolovaním z prírodných zdrojov (rastlinných alebo živočíšnych), napr. ópiové alkaloidy z makovíc,
2.
chemickou syntézou sa vyrába väčšina bežných liekov, napr. (acylpyrín, kinedryl),
3.
biochemickým procesom, kde účinné zložky liečiv produkujú kultúry mikroorganizmov, napr. penicilín, streptomycín,
4.
génotechnologickým postupom napr. ľudský inzulín.
Keďže obdobie potrebné na zavedenie nového lieku je 10 – 15 rokov, náklady na jeho vývoj sú veľmi vysoké. Liek sa potom možno ani tak
dlho nepoužíva (pretože je nahradený dokonalejším prípravkom). Prípad aspirínu (pozri http://www.aspirin.de/index.html), t. j. viac
než storočnej (od 1898) kyseliny acetylsalicylovej je výnimočný.
Čím väčšie sú vedomosti o vzájomnom vzťahu medzi štruktúrou látky a jej účinkom, tým cielenejšie sa dajú hľadať nové účinné liečivá.
Nový liek by mal byť účinnejší, bezpečnejší a pokiaľ možno aj lacnejší. Nový liek preto často vzniká ako výsledok skúšania aj niekoľko tisíc látok pripravených chemickou syntézou alebo izolovaním z prírodných liečivých rastlín a živočíchov. Preto prvými v rade vedcov, navrhujúcich syntézu nových liečiv, bývajú dnes kvantoví chemici, ktorí usúdia či a akým spôsobom by sa navrhované látky dali pripraviť.
Ako generiká sa označujú liečivé prípravky vyrábané po skončení patentovej ochrany liečivej látky iným ako bol pôvodný výrobca.
Podľa definície musia mať rovnakú silu a vlastnosti liekovej formy ako originálny prípravok. Od originálnych prípravkov by sa generiká
nemali líšiť svojimi vlastnosťami, líšia sa podstatne nižšou cenou.
Zásady uschovávania
a likvidácie liečiv
v domácnosti
Všetky lieky uschovávame v originálnom
balení aj s priloženým návodom na použitie. Miesto na uloženie liečiva musí byť
chladné (izbová teplota do 25 °C), suché
a tmavé. Lieky musia byť uložené mimo
dosahu detí.
Vždy treba vyradiť lieky po uplynutí expiračnej lehoty (lehoty použiteľnosti), ktorá
musí byť vždy vyznačená na obale. Nepoužité, nedoužívané alebo lieky po expiračnej
lehote odnášame späť do lekárne, nikdy ich
nelikvidujeme doma. Je zakázané vyhadzovať lieky do komunálneho odpadu alebo do
záchodu.
Prehľad skupín liečiv podľa ich účinku
Liečivá sú chemicky veľmi rôznorodé látky, a preto je potrebné ich nejako roztriediť. Všetky lieky dostupné na našom trhu sú uvedené
na internetových portáloch zdravie.sk a tiež nobelplus.sk. Podľa miesta účinku, mechanizmu terapeutického účinku a druhu účinnej
látky sú všetky lieky roztriedené do štrnástich anatomicko - terapeuticko – chemických skupín.
ZOSIT Chemia 24str.indd 20
1.4.2010 13:40:27
strana 21
V prvej úrovni sú lieky rozdelené podľa anatomického systému, ktorý ovplyvňujú do štrnástich ATC skupín:
A
Tráviaci trakt a metabolizmus
B
Krv a krvotvorné orgány
C
Kardiovaskulárny systém
D
Dermatologiká
G
Urogenitálny systém a pohlavné hormóny
H
Systémové hormonálne prípravky okrem pohlavných hormónov
J
Antiinfektíva na systémové použitie
L
Antineoplastiká a Imunomodulátory
M
Muskuloskeletárny systém
N
Nervový systém
P
Antiparazitiká
R
Respiračný systém
S
Zmyslové orgány
V
Rôzne
V druhej úrovni sú liečivá triedené v rámci danej anatomickej klasifikácie podľa mechanizmu terapeutického účinku. Tieto podskupiny
sa ďalej delia podľa zloženia účinnej látky. Napr. v kategórii N – Nervový systém, v skupine N02 – Analgetiká, v podskupine N02B - Ďalšie analgetiká-antipyretiká sa dá nájsť položka N02BA Kyselina salicylová a deriváty a v nej N02BA01 – kyselina acetylsalicylová, v ktorej
je takmer 40 položiek. Pri schválených liekoch sa dá dostať sa aj k príbalovému letáku (pod skratkou PIL) resp. k súhrnu charakteristických vlastností (SPC) daného lieku.
Úloha 2: Nájdite v tlačenom vydaní denníka SME alebo prílohy SME ženy reklamu na nejaký liek. Na internete na portáli zdravie.sk
alebo nobelplus.sk nájdite daný liek a zistite, do akej skupiny liečiv patrí. Zo súboru charakteristických vlastností (SPC) zistite, akú má
účinnú látku, v akých formách sa predáva, aké sú pomocné látky, na čo sa používa a na čo si pri jeho používaní treba dávať pozor.
Úloha 3: Na portáli zdravie.sk alebo nobelplus.sk si otvorte skupinu liečiv, ktorá vás zaujíma. Nájdite skupinu liekov s jednou aktívnou látkou a následne zo súborov charakteristických vlastností (SPC) alebo z príbalových letákov (PIL) odpíšte názov lieku, jeho
účinnú látku, formu lieku a pomocné látky.
Úloha 4: Mnohé skupiny liečiv majú svoje názvy odvodené od toho, pred čím nás chránia, takže začínajú sa predponou anti-.
Najznámejšie sú asi antibiotiká a antipyretiká. Takto pomenovaných skupín liečiv je však oveľa viac. Na spomínaných portáloch
nájdite čo najviac takýmto spôsobom pomenovaných skupín a skúste aj odhaliť, proti čomu sú dané lieky.
Úloha 5: Nájdite v tlačenom vydaní denníka SME informáciu o nejakej chorobe, ktorá sa objavila na Slovensku alebo vo svete
a pomocou ATC triedenia na jednom z uvedených portálov skúste navrhnúť lieky na túto chorobu.
Mnoho liečiv (ale aj mnoho jedov) funguje tak, že brzdia určité procesy v organizme, toto spomalenie sa nazýva inhibícia (negatívna
katalýza).
V ďalšom si priblížime niektoré z uvedených skupín a ich najvýznamnejšie lieky. Každý liek je v ATC klasifikácii iba v jednej skupine, aj
keď by sa dali zaradiť do viacerých skupín. Napr. samostatná skupina antipyretiká neexistuje, keďže antipyretiká sú súčasne antiflogistiká a slabé anestetiká (a je skupina N02B - Ďalšie analgetiká-antipyretiká).
ZOSIT Chemia 24str.indd 21
1.4.2010 13:40:27
strana 22
Antipyretiká
Keď telo bojuje s infekciou, zvýši sa jeho teplota. Zvyšuje sa tým rýchlosť
obranných reakcií. Preto malé zvýšenie telesnej teploty (pod 39 °C) nie je
potrebné liečiť. Vyššie teploty môžu spôsobovať poškodenie mozgu a preto si vyžadujú okamžité ošetrenie.
Antipyretiká pôsobením na termoregulačné centrum v centrálnej nervovej
sústave (CNS) znižujú zvýšenú teplotu na normálnu hodnotu. Teplota sa
zníži zvýšeným výdajom tepla roztiahnutím kožných ciev a potením. Okrem antipyretického majú aj slabý analgetický (proti bolesti) a antireumatický účinok. Používajú sa na tlmenie slabších bolestí, ako sú bolesti hlavy,
zubov, nervov, reumatické bolesti, bolesti kĺbov, miernejšie kŕčové bolesti,
horúčkové ochorenia, choroby z nachladnutia a pod.
ibuprofén
Ich najstarším predstaviteľom a na celom svete najvyrábanejším liečivom je kyselina acetylsalicylová (aspirin, acylpyrín), jej pufrovaná
forma so zníženou kyslosťou sa vyrába pod názvom anopyrín. Medzi nesteroidné protizápalové liečivá patria aj deriváty kyseliny
propionovej R–CH(CH3)COOH . Pre najznámejší ibuprofén je R = (CH3)2CHCH2C6H4–.
Tieto liečivá zmierňujú bolesť a znižujú zápal inhibíciou tvorby prostaglandínov, zlúčenín, ktoré sa zapájajú do posielania správ o bolesti
do mozgu. Neliečia teda to, čo spôsobuje bolesť, len zabíjajú „spravodajcu“. Zápal je spôsobený nadprodukciou derivátov prostaglandínu, inhibícia ich syntézy znižuje zápalový proces. Prostaglandíny účinkujú aj na krvné doštičky, obličky a výstelku žalúdka. Potlačenie
týchto funkcií môže pri dlhodobom užívaní viesť k vedľajším účinkom – krvácaniu a bolesti žalúdka. Antikoagulačné vlastnosti týchto
liečiv môžu byť nebezpečné pri liečbe zápalu kĺbov (artritída). Malé dávky kyseliny acetylsalicylovej (30 mg/deň) sa odporúčajú preventívne proti upchatiu ciev. Nesmú sa však podávať pacientom so zníženou zrážanlivosťou krvi a ich podávanie je potrebné ukončiť
najneskôr týždeň pred predpokladanou operáciou pacienta.
Na rozdiel od predošlých liečiv paracetamol (ktorý sme predstavili v kapitole o názvoch liekov) neškodí ľuďom s náchylnosťou na krvácanie, zmierňuje bolesť a znižuje teplotu, nemá protizápalové účinky a nemá antikoagulačné vlastnosti. Používa sa často na zmiernenie bolesti po menších chirurgických zákrokoch.
Úloha 6: Na internete si na portáli zdravie.sk alebo nobelplus.sk otvorte súhrn charakteristických vlastností (SPC) liekov
s účinnou látkou paracetamol a prečítajte si odsek 4.9 Predávkovanie.
POZOR: Na Slovensku sa najviac ľudí otrávi práve paracetamolom (paralen, panadol, medipyrin), ktorý pri predávkovaní môže
spôsobiť vážne poškodenie až zlyhanie funkcie pečene.
Chémia a bežné prechladnutie
Prechladnutie je spôsobené okolo 200 vírusmi a žiadne antibiotiká alebo iné liečivá neposkytujú účinnú liečbu. Väčšina prípravkov
ovplyvňuje len príznaky. Preto jeden starý vtip znie: „Pán doktor, aký je rozdiel medzi liečeným a neliečeným prechladnutím?“ „Liečené prejde za sedem dní, neliečené za týždeň.“
RADA: Čo robiť pri bežnom prechladnutí? Piť veľké množstvo tekutín a odpočívať. Zvýšiť príjem vitamínu C.
Dobré je byť otužilým a treba si často umývať ruky.
Antireumatiká, antiflogistiká
Antireumatiká, antiflogistiká sú liečivá, ktoré sa používajú na liečbu reumatických ochorení. Antireumatiká liečia zápalové ochorenia kĺbov, šliach a svalov a ich degeneratívne zmeny. Antiflogistiká tlmia zápalovú reakciu tkaniva. V ATC triedení sú antireumatiká a
antiflogistiká prvou skupinou kategórie M (Muskuloskeletárny systém). V podskupine M01A – Nesteroidné protizápalové a protireumatické liečivá je prvým liečivom medzi derivátmi kyseliny propionovej M01AE01 – ibuprofén.
Medzi steroidné protizápalové lieky patria kortizón a novší prednison, účinný v oveľa menších dávkach a so slabšími vedľajšími
účinkami. Mali by sa aplikovať len krátkodobo.
ZOSIT Chemia 24str.indd 22
1.4.2010 13:40:28
strana 23
Chemoterapeutiká
Chemoterapeutiká sú látky toxické voči zdroju infekcie (baktériám, plesniam, prvokom) alebo voči bujnejúcemu tkanivu (nádoru), bez
toho, aby v tele chorého vyvolali svojimi vedľajšími účinkami vážnejšiu škodu na zdraví. Antibakteriálne liečivá vyvinuté za posledných
80 rokov prispeli k tomu, že infekčné choroby už nie sú najčastejšími príčinami úmrtí, ako to bolo dovtedy.
Sulfónamidy
Ide o látky, odvodené od derivátu kyseliny p-aminosulfónovej (sulfanilamidu). Boli objavené v 30. rokoch 20. storočia. Účinok sulfanilamidu
je založený na oklamaní baktérií, ktoré potrebujú na tvorbu kyseliny
listovej p-aminobenzoovú kyselinu. Baktériálne enzýmy nerozoznajú
rozdiel medzi sulfanilamidom a touto kyselinou, pretože tieto látky majú
podobnú štruktúru. Sulfanilamid baktérie zabudujú do molekúl pseudolistovej kyseliny, ktoré potom správne nereagujú a baktérie prestanú rásť.
Pôsobia teda len bakteriostaticky a preto na zvládnutie bakteriálnej infekcie sú potrebné aj vlastné obranné sily organizmu. Vyvinuté a otestované
boli tisíce derivátov sulfónamidov; už sa používa len niekoľko z nich. Sú
účinné predovšetkým proti stafylokokovým a streptokokovým infekciám
(zápaly, angíny). Ich význam v ére antibiotík poklesol.
Antibiotiká
Antibiotiká sú rozpustné látky (získané z plesní alebo baktérií), ktoré
inhibujú rast iných mikroorganizmov. Penicilín bol objavený v roku 1928
(Alexander Fleming), používa sa od roku 1941.
Penicilín je skupina prírodných zlúčenín. Prípravou zlúčenín s odlišnou
štruktúrou sa dajú meniť vlastnosti liečiva. Penicilíny takto pripravené
majú rozdielnu účinnosť. Niektoré sa podávajú injekčne, iné orálne.
http://www.sme.sk/c/4386339/ludske-telo-bakterie.html
Penicilín inhibuje enzýmy, ktoré používajú baktérie pri stavbe svojej bunkovej steny. Penicilín takto spôsobuje diery v bunkovej stene baktérií, čím
baktérie napučia a puknú. Bunky vyšších živočíchov majú iné membrány,
a preto ich penicilín nenapadá.
Antibiotiká výrazne znížili počet úmrtí na otravy krvi, zápal pľúc a iné
infekčné choroby. Problémom sa stáva rezistentnosť (odolnosť) baktérií
na antibiotiká. Toto sa týka nielen penicilínov, ale aj cefalosporínov,
tetracyklínov (širokospektrálne antibiotiká) a fluorochinolónov.
Fluorochinolóny majú iný mechanizmus účinku ako penicilín – inhibujú
replikáciu bakteriálnej DNA.
sulfanilamid
p-aminobenzoová kyselina
penicilín
(všeobecný vzorec)
Úloha 7: Priezvisko Fleming preslávilo dvoch úplne rôznych Angličanov – Alexandra a Iana. Pripravte pre spolužiakov krátku
prezentáciu predstavujúcu týchto dvoch Flemingovcov. Podklady nájdete na:
http://encyklopedia.sme.sk/c/1264945/fleming-alexander.html, http://korzar.sme.sk/c/4953621/dve-nahody-a-flemingov-objav.html,
http://primar.sme.sk/c/4117032/sir-alexander-fleming.html, http://encyklopedia.sme.sk/c/1711445/fleming-ian.html,
RADA: Pri antibiotikách je veľmi dôležité dodržať návod na užívanie (časový odstup medzi jednotlivými dávkami), a najmä
dobrať celú predpísanú dávku. Veľmi nebezpečné môže byť porušenie zákazu konzumácie alkoholu.
Chemikálie proti rakovine
Za pomoci plagátu zo seriálu SME Ľudské telo http://www.sme.sk/c/4858062/ludske-telo-rakovina.html sa zoznámte s podstatou
rakoviny.
Primárnym cieľom výskumu liekov proti rakovine je nájsť spôsob, ako zabiť rakovinové tkanivo bez zabitia normálnych buniek.
ZOSIT Chemia 24str.indd 23
1.4.2010 13:40:29
strana 24
Jeden typ liečiv predstavujú antimetabolity, ktoré inhibujú (spomaľujú) syntézu nukleových kyselín, pretože rýchlo sa množiace rakovinové bunky potrebujú veľa DNA. Široko používaným liečivom je cisplatina
Cl2Pt(NH3)2, ktorá sa viaže na DNA a blokuje jej replikáciu.
Druhým typom sú alkylačné činidlá, veľmi reaktívne zlúčeniny, ktoré prenášajú alkylové skupiny na
zlúčeniny, ktoré sú biologicky významné. Tieto cudzie alkylové skupiny potom blokujú normálnu funkciu
biologických molekúl.
cisplatina
Vírusy a antivírusové liečivá
Vírusy si predstavíme pomocou článku http://primar.sme.sk/c/4117312/virusy.html a plagátu zo seriálu SME ľudské telo http://www.
sme.sk/c/4386341/ludske-telo-virusy.html.
Vírusy pozostávajú z nukleových kyselín a bielkovín. Majú vonkajší plášť pozostávajúci z proteínových molekúl. Genetickým materiálom vírusu je DNA alebo RNA. Podľa toho sa delia na DNA vírusy, RNA vírusy. DNA vírus vnikne do hostiteľskej bunky, kde sa replikuje
DNA a nariadi hostiteľskej bunke tvorbu vírusových proteínov. Vírusové proteíny a vírusová DNA sa poskladajú do nových vírusov,
ktoré potom hostiteľská bunka uvoľní. Podobne účinkujú aj RNA vírusy. RNA retrovírusy (medzi ktoré patrí aj HIV) syntetizujú DNA.
HIV napadá a ničí biele krvinky, ktoré normálne chránia telo pred infekciou.
Vírusové infekcie sa nedajú liečiť antibiotikami. Pred niektorými z nich sa dá chrániť očkovaním. Očkovanie je využitie schopnosti tvoriť
obranné protilátky proti infekčnej chorobe po vpravení tzv. oslabených pôvodcov týchto nákaz do ľudského organizmu.
http://www.sme.sk/c/4263387/ivan-bakos-kritici-ockovania-jednoznacne-skodia.html
Lieky na srdce
Kardiovaskulárne ochorenia zodpovedajú za veľké množstvo úmrtí. Medzi hlavné choroby srdca a ciev patria ischemická choroba
koronárnej artérie, srdcová arytmia, vysoký krvný tlak (hypertenzia) a zlyhanie srdca. Arterioskleróza je primárnou príčinou choroby
koronárnej artérie, ktorá spôsobuje infarkt myokardu (srdcového svalu). Podrobnejšie informácie sú na
http://www.sme.sk/c/4898007/ludske-telo-srdcovo-cievne-ochorenia.html.
Väčšina liekov na srdce má zlepšiť zásobovanie srdca krvou, normalizovať rytmus, znižovať krvný tlak a predchádzať akumulácii nánosov lipidov v krvných cestách.
Znižovanie tlaku krvi
hypertenzia (tlak krvi nad 140/90) je najčastejšou kardiovaskulárnou chorobou.
Úloha 8: Viete, čo znamená hodnota 140/90? V akých jednotkách tlaku je to? A prečo práve v týchto?
Literatúra:
Clean Chemistry, CIEC York 1995. ISBN 1 85342 707 1.
Hill, J. W., Kolb, D. K.: Chemistry for Changing Times. 10th Edition, Pearson Prentice Hall, 2004.
Martinkovičová, M.: Diplomová práca. Katedra chémie. Pedagogická fakulta Trnavskej univerzity, 2005.
Melicherčík, M., Melicherčíková, D., Lichvárová, M., Ružička, I., Tomeček, O.: Liečivá.
Dostupné na http://www.fpv.umb.sk/~melicher/lieciva/lieciva.html.
Reguli, J.: Spotrebiteľská chémia. Dostupné na http://pdfweb.truni.sk/katchem v sekcii štúdium/študijné materiály.
Pracovný zošit denníka SME pre žiakov 9. ročníka ZŠ. Publikácia marketingového oddelenia. Vydavateľstvo: Petit Press, a. s., Lazaretská
12, 811 08 Bratislava. Telefón (marketing): 02/592 33 272. Spracoval: Ján Reguli. Zodpovedná manažérka: Tatiana Vlčková. Grafická úprava a
dizajn: Peter Považan. © Petit Press, a. s., 2010.
ZOSIT Chemia 24str.indd 24
1.4.2010 13:40:30
Download

Chémia okolo nás (1)