کلسیم مایع؟ چرا کلمات واقعاً در شیمی اهمیت دارند؟

چند روز پیش به طور اتفاقی تبلیغی را برای خمیر دندان Arm & Hammer در تلویزیون دیدم که در آن با خوشحالی اعلام کردند که حاوی “کلسیم مایع” است.

 

این مرا کوتاه آورد. نکته اول: کلسیم یک فلز است. اکنون، همانطور که یک ستاره مشهور سینمای بریتانیا ممکن است بگوید (یا شاید نگوید)، “مردم زیادی این را نمی دانند”. از یک اتاق پر از افراد بپرسید که آیا کلسیم یک فلز است یا خیر، اکثر آنها به شما خواهند گفت که این فلز نیست. من حتی شنیده ام دانش آموزانی که می دانند جدول تناوبی چیست و موقعیت عناصر درون آن چیست و می توانند کلسیم را دقیقاً در سمت چپ ببینند، شک و تردید خود را بیان می کنند. همه کلسیم را با استخوان‌ها و دندان‌ها مرتبط می‌دانند، احتمالاً در یک فشار. هیچ کس (البته به جز شیمیدان ها) “کلسیم” را نمی شنود و به فلز خاکستری نقره ای فکر نمی کند.

اما در واقع همین است. این یک فلز است، و اگرچه نقطه ذوب آن در طرح بزرگ فلزات زیاد نیست، اما هنوز یک 842 نسبتاً قابل توجه است. ^oج- دمای حمام شما احتمالاً در منطقه 20 است ^oج. در واقع فر آشپزخانه شما احتمالا فقط تا حدود 240 بالا می رود ^oC، بنابراین نقطه ذوب کلسیم حدود 600 است ^oC گرمتر از داغترین حالت فر شماست.

 

جدای از مشکلات دما، کلسیم خالص نیز بسیار واکنش پذیر است. مقداری را در آب بیندازید و حباب‌های شدید زیادی خواهید دید که به دنبال آن محلول سفید می‌شود و محلول خورنده هیدروکسید کلسیم تشکیل می‌شود. این حباب به دلیل گاز هیدروژن قابل اشتعال و بالقوه قابل انفجار است. اوه، و واقعاً بسیار داغ نیز خواهد شد – این همان چیزی است که شیمیدانان آن را واکنش گرمازا می نامند. من اعتراف می کنم که یک بار (البته سال ها پیش) یک لوله جوش قرمز داغ را انداختم که در آن مقدار کمی فلز کلسیم بیش از حد ریخته بودم. بعد از اینکه حباب زد و دستم را با هیدروکسید کلسیم فوق الذکر پوشاند. اوووفسی (نترس، دست من بعد از استفاده از مقادیر زیادی آب سرد سالم ماند – درمان اصلی برای بیشتر قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی).

بنابراین، با خطر بیان واضح، هیچ کلسیم مایع در خمیر دندان Arm & Hammer وجود ندارد. و همچنین یک اتفاق خوب

چه چیزی آنجاست؟ در این مرحله احتمالاً باید اشاره کنم که Arm & Hammer در ادبیات و بسته بندی خود کاملاً مراقب هستند که همیشه کمی از “کلسیم مایع” قرار دهند. یک نگاه اجمالی به وب سایت آنها روشن می کند که آنها در مورد چیزی به نام “فناوری کلسیم مایع” صحبت می کنند که به ماده ای اشاره دارد که حاوی یون‌های کلسیم و فسفات تا 8 برابر بیشتر از مقدار موجود در بزاق است، بنابراین می‌تواند محتوای یونی در دهان شما را دوباره پر کند و متعاقباً مواد معدنی مجدد و محافظت مؤثرتری از دندان‌های شما داشته باشد.

آه، اکنون به حقیقت موضوع می رسیم. این کلسیم مایع نیست، بلکه یون کلسیم در محلول است.

آیا این مهم است؟ آیا من بی جهت فضول هستم؟ مایع / محلول، فلز کلسیم / یون کلسیم، تفاوت چیست؟

خب، موضوع این است که شیمیدانان هستند آدم ملانطقی. ببینید، در شیمی، واقعاً ممکن است موضوع مرگ و زندگی باشد. به عنوان مثال، اتانول، نوشیدن الکل است. این مواد موجود در آبجو، شراب، و دیکویری توت فرنگی است. ممکن است کاملاً سالم نباشد، اما بیشتر بزرگسالان می توانند مقداری نسبتاً ایمن مصرف کنند. از سوی دیگر، اتانال یک ماده سمی و احتمالاً سرطان زا است که عمدتاً به عنوان نقطه شروع برای ساخت سایر مواد شیمیایی به صورت صنعتی استفاده می شود.

برای انتخاب مثال دیگر، کلر یک گاز بسیار سمی است که در جنگ های شیمیایی استفاده می شود. یون های کلرید در نمک یافت می شوند و هر روز کاملاً بی خطر مصرف می شوند. تفاوت بین یون‌ها (اتم‌ها یا مولکول‌هایی که به دلیل افزایش یا از دست دادن الکترون‌ها باردار شده‌اند) و اتم‌ها واقعاً در شیمی و به طور کلی در زندگی بسیار مهم است.

“همه” می دانند که موز حاوی مقدار زیادی پتاسیم است. اما پتاسیم یکی دیگر از فلزات بسیار واکنش پذیر است. در واقع حتی واکنش پذیرتر از کلسیم است. پتاسیم با شعله یاسی نسبتاً زیبا در تماس با آب منفجر می شود. تماشای آن زیباست، اما نمی‌خواهید آن را در دهان خود داشته باشید. در واقع موز حاوی پتاسیم است یون ها (و فقط برای اینکه واقعاً همه چیزهایی را که فکر می‌کردید می‌دانید به هم بزنید، حتی در مقایسه با بسیاری از غذاهای دیگر).

دوباره به برچسب‌های مشکوک برگردیم، جالب است که Arm & Hammer برای گفتن “فلوراید” – که به طور خاص و درست به یون‌های فلوراید اشاره دارد – و نه “فلورین مایع” را انتخاب کرده‌اند. منظورم این است که حتماً از نظر قوام باید فلوئور مایع و کلسیم مایع (ارغ!) یا یون فلوراید و یون کلسیم باشد.

کلمه مایع در شیمی معنای خاصی دارد. به معنای عنصر یا ترکیب خالص در حالت مذاب است. آب خالص در دمای اتاق مایع است. اتانول، جیوه، و برم نیز همینطور است (جالب است که این دو مورد آخر تنها عناصر شیمیایی هستند که هستند مایعات در دمای اتاق). اتانول حل شده در آب، همانطور که در دیکوریس توت فرنگی (کم و بیش) وجود دارد، مایع نیست. این یک راه حل است. این مهم است. اتانول مایع اتانول خالص است. آن را بنوشید و در صورت مسمومیت جدی الکلی به نظر می رسید، و به خاطر خنده دار نگاه کردن به آن، شما را آزار می دهد.

و متأسفانه این ممکن است درست باشد. اما نباید باشد. آیا Arm & Hammer اهمیت می دهد که جعبه آنها به جای خمیر دندان برچسب “خمیر دندان” باشد؟ شرط می بندم که اگر جعبه ها به جای 2.50 پوند، 250 پوند قیمت داشتند، اذیت می شدند. چرا سر املا و اعداد سر و صدا کنیم اما در مورد سواد علمی بی اعتنا باشیم؟ یا دقت مهم است یا نه.

شاید وقت آن رسیده است که دانشمندان به اندازه افرادی که از آپستروف های سرگردان یا استفاده نادرست از کلمه بی علاقگی شکایت دارند، درباره این نوع چیزها سر و صدا کنند. شما هرگز نمی دانید، ممکن است به سطوح درک علمی کمک کند.

توجه داشته باشید، شاید نویسنده وبلاگی به نام The Chronicle Flask نباید سنگ پرتاب کند…

—-

بعد از اینکه این پست را نوشتم، چیزی در توییتر نوشتم که به “فسفر مایع” اشاره کرد. به درستی به من اشاره شد که منظورم “فسفر مایع” است. فسفر اسم – نام عنصر شیمیایی – و فسفر یک صفت است. مانند “کود فسفر”. اعتراف می کنم که تا زمانی که مجبور به بررسی آن نشدم کمی مبهم بودم، که واقعاً طعنه آمیز است. در نظر بگیرید که من به پشت کلاس فرستاده شده ام 😉