Referatai, kursiniai, diplominiai

   Rasta 140 rezultatų

Natris
2010-01-04
Naujajame Testamente minima medžiaga neter, kuri buvo naudojama skalbimui. Ta pati medžiaga, kuri buvo žinoma dar senajame Egipte, minima graikų (Aristotelis, Dioskoridas) nitron pavadinimu, o senovės romėnų (Plinijus) buvo vadinama nitrum . Visais šiais atvejais, matyt, kalbama apie sodą, t.y. natrio karbonatą ir, iš dalies, apie potašą, kurio tuo metu nesugebėta atskirti nuo sodos. Arabų alchemikai vietoje termino nitrum vartojo natron . Alchemiko Geberio (14-15 a.) rankraščiuose greta pirmą kartą pavartoto termino soda sutinkamas pavadinimas alkali. Alchemikams priimtiniausi buvo pavadinimai, atspindintys atitinkamų medžiagų kilmę. Pvz., potašas gautas iš vyno akmens, buvo vadinamas sal tartari, o gautas iš augalų pelenų – sal vegetable. Nuo 1600 m. šarminių metalų druskos vadinamos sal lixiviosium, iš kurio kilo vokiškas žodis “Laugensalz”. Skirtumus tarp natrio (valgomosios druskos) ir kalio, kuris tuo metu karbonatų pavidalu buvo gaunamas iš augalų pelenų, pirmasis pažymėjo Štalis (Stahl, 1660-1734 m.) 1702 metais. Dviejų elementų egzistavimą eksperimentiškai pirmasis įrodė Diumelis de Monso (Duhamel de Monceau, 1700-1781 m.) . Markgrafas 1758 m. nustatė, kad šie elementai skirtinga spalva nudažo liepsną. Klaprotas (Klaproth, 1797 m.) pirmą kartą įrodė, kad kalis, nepaisant tuo metu paplitusio pavadinimo alkali vegitable , sutinkamas ir mineraluose. 18 amžiuje chemikai žinojo jau daug įvairių natrio druskų. Natrio druskos plačiai buvo naudojamos medicinoje, apdorojant odas, audinių dažymui. Tačiau iki 19 a. elementas vis dar nebuvo atrastas. Šis metalas buvo per daug aktyvus, todėl tradiciniais cheminiais metodais jo išskirti nepavykdavo. 1807 m. lapkričio 19 d. Karališkosios draugijos posėdžio metu seras H. Devis (Davy) Paskelbė atradęs du naujus elementus – natrį ir kalį. Tai padaryti jam pavyko elektros srovės pagalba, panaudojant vienintelį tuo metu pastovios srovės šaltinį – Voltos stulpą. D. Mendelejevas apie šį atradimą rašė: “Sujungdamas su teigiamu (vario ar anglies) poliumi gabalą drėgno (siekiant padidinti laidumą) natrio šarmo ir išskaptavęs jame įdubimus, pripildytus jame gyvsidabrio, sujungto su stipraus Voltos stulpo neigiamu poliumi, Devis pastebėjo, kad tekant srovei, gyvsidabryje tirpsta įpatingas metalas, mažiau lakus už gyvsidabrį ir sugebantis skaldyti vandenį, vėl sudarydamas natrio šarmą”. Devis pirmasis ištyrė natrio ir kalio savybes, pažymėdamas jų sugebėjimą lengvai oksiduotis, ir nurodė, kad natrio garai užsidega ore. Nepaisant to, kad H. Devio atradimas buvo didžiulis atardimas chemijoje, to meto technikai jis nedavė apčiuopiamos naudos. Juolab, kad niekas ir nežinojo, kokią naudą aplamai gali duoti minkšti ir labai aktyvūs bei užsidegantys ore, veikiant vandeniui, metalai. PAPLITIMAS GAMTOJE Kadangi natris lengvai oksiduojasi, laisvas apčiuopiamais kiekiais gamtoje nesutinkamas. Įvairių junginių pavidale natris sudaro 2,64% visos žemės plutos masės. Natrio pėdsakai aptikti Saulės atmosferoje ir tarpžvaigždinėje erdvėje. Tirpių druskų pavidale hidrosferoje natris sudaro ~2,9%, esant bendram 3,5-3,7% jūros vandens druskingumui. Baltijos jūros vandenys turi tik 0,6-1,7% NaCl, kai tuo tarpu Viduržemio jūros vandenyse jo yra iki 3%, o Raudonojoje jūroje iki 3,5%. Uždarose jūrose šios druskos kiekis dar didesnis. Negyvosios jūros vandenyse greta kitų druskų yra ~20% NaCl. Absoliutus kiekis natrio jūros vandenyse sudaro ~1,5·1016 tonų. Žemės plutoje natris sutinkamas įvairių druskų pavidale. Svarbiausios iš jų: natrio chloridas NaCl (akmens druska, galitas), natrio sulfatas Na2SO4·10H2O (mirabilitas, glauberio druska), natrio nitratas NaNO3 (Čilės salietra), natrio-aliuminio heksafluoridas 3NaF·AlF3 (kriolitas), tetraboratas Na2B4O7·10H2O (boraksas, tinkalas), silikatai – lauko špatai Na[AlSi3O8] (albitas), nefelinas Na[AlSiO4], sodalitas Na3[Al3Si3O12]·NaCl, neozanas Na3[Al3O12]·Na2SO4, gajuinas Na3[Al3Si3O12]·(Na2, Ca)[So4], lazuritas (ultramarinas) Na3[Al3Si3O12]·Na2S2, skapolinas Na3[Al3Si9O24]·NaCl ir kt. Kartu su Ca, Si, Ba, Mg, Al ir retaisiais elementais natris įeina į gamtinių silikatų sudėtį. Nedideli natrio kiekiai yra augaluose, pvz., tūkstantlapio (Achillea milleofillium) žolėje rasta tik 0,0006% Na. Šviežioje jūros žolėje (Zostera morina) yra 0,547%, o jos pelenuose 16,78% Na. Natrio junginiai, daugiausia natrio chlorido pavidale, sutinkami gyvūnų organizmuose. Taip, pvz., kraujo plazmoje natrio jonai sudaro 0,32%, kauluose 0,6%, raumenų audiniuose 0,6-1,5%. Papildydamas natūralius Na nuostolius, žmogaus organizmas kasdien turi suvartoti 4-5 g natrio NaCl pavidale. Natrio druskų žaliavų šaltiniai plačiai paplitę Žemėje. Dideli valgomosios druskos klodai slūgso buvusios SSRS teritorijoje (Brianskas-Bachmačius, Ileckas prie Orenburgo, Usolė prie Permės, Sibiras; druskinguose ežeruose – Eltono (26% NaCl), Baskunčiako, JAV (Teksaso valstija, Nju Meksikas, Oklahoma, Kanzasas ir kt.), Austrijoje. Mirabilitas, tenarditas sutinkamas Kara-Bogazgoloje, Sibire, JAV (vakarinės valstijos), Sicilijos saloje, Ispanijoje, Šiaurės Afrikoje. Salietros klodai yra Pietų Amerikoje (Peru, Čilė). Didžiulės mineralo Na2CO3·NaHCO3·2H2O atsargos yra Šiaurės Afrikoje (Šiaurės vakarai nuo Kairo, Alžyras, Sudanas, Libanas), Armėnijoje, Sibire, JAV (Nevados ir Kalifornijos valstijos) ir kitur. GAVIMAS Nepaisant H. Devio atradimo, labaratorijose natris iki 1824 metų buvo retenybė, kol Erstedas nustatė, kad gryną aliuminį galima gauti, redukuojant aliuminio chloridą natriu. Nuo to laiko natrio gavimo technologinių procesų vystymasis tiesiogiai priklausė nuo aliuminio gavimo pramonės vystymosi. Tačiau vėliau aliuminio redukavimui imta naudoti kalį, ir natrio gamyba vėl sumažėjo. Tik po 32 metų A. S. Devilis ir R. Bunzenas įrodė, kad aliuminio gamyboje vis dėl to geriau naudoti natrį, negu kalį. Pagal Devilio metodą natris buvo gaunamas redukuojant sodą anglimi. Kastneris (Castner) 1886 m. šį procesą patobulino, bet po kelių mėnesių amerikietis Holas (Holl) ir prancūzas Eru (Erout) pasiūlė elektrolitinį aliuminio gavimo būdą. Taigi, natrio poreikis rinkoje vėl krito. Tam, kad periodinės elementų lentelės elementas N0 11 vėl grįžtų į gamybines sferas, reikėjo mažiausiai dviejų dalykų: 1) naujų panaudojimo sričių, kurioms būtinai reiklingas natris, ir 2) efektyvių pigaus natrio gavimo būdų. Kastneris 1890 m. patobulino elektrolitinį natrio gavimo iš kaustinės sodos procesą, o 1895 m. Niujorko valstijoje buvo pastatyta gamykla, gaminanti šiuo metodu natrį. Šiuolaikinį natrio gavimo iš išlydyto natrio chlorido procesą pasiūlė Daunsas (Downs) su bendraautoriais. Vieno kilogramo natrio kaina nukrito nuo 4,5$ 1890 m. iki 0,35$ 1953 metais. Tokiu būdu, natris tapo pigiu metalu, o tuo pačiu ir nebrangia žaliava chemijos pramonėje. Jo gamyba nepaliaujamai augo. Taip pvz., pagal Devilio būdą 1885 m. buvo gaminama 5500-6000 kg per metus, Kastnerio – 1888-1900 m. apie 150 t per metus. 1913 metais Europoje jau buvo gaminama 4200 t, o JAV – 1800 t natrio per metus. Pasaulyje 1927 m. buvo gaminama 27 tūkst. tonų natrio. Antrojo pasaulinio karo metais natrio gamyba JAV žymiai išaugo dėl jo panaudojimo natrio cianido ir tetraetilšvino gamybai. Šiuo metu JAV gaminama virš 100 tūkst. tonų natrio per metus, pasaulyje ~200 tūkst. tonų. Gavimo būdai. Yra daug metalinio natrio gavimo iš jo junginių būdų. Ankstesniuose procesuose jo gamybai buvo naudojamas natrio šarmas; tuo tarpu šiuolaikinėje gamyboje daugiausiai naudojamas natrio chloridas. Natris gali būti gaunamas veikiant jo druskas anglimi ar kitais reduktoriais prie temperatūrų, viršijančių jo lydimosi temperatūrą (termocheminės redukcijos procesai) arba elektrolizės būdu. Terminės redukcijos procesai. Gmelino (Gmelin) žinyne nurodoma, kad šiuo metodu natris gali būti gaunamas praktiškai iš bet kurio jo junginio. Natrio karbonatą galima redukuoti medžio anglimi arba koksu, sumaišytu su geležimi; sidabru, aliuminiu arba magniu. Aukštesnėse temperatūrose aliuminis, magnis, kalcis, kalcio hidridas, silicidas ar kalcio karbidas redukuoja natrio chloridą iki metalo. Susmulkinta geležis, ferosilicis, kalcio karbidas ir koksas redukuoja natrį iš išlydito natrio hidroksido. Pagal Gmeliną, natrio silikatas, sulfidas, sulfatas ir cianidas aukštoje temperatūroje irgi gali būti redukuoti iki metalo. Pramoninę reikšmę turi natrio karbonato (kalcinuotos sodos) redukcijos procesas, reduktoriumi naudojant anglį. Procesas vyksta pagal sumarinę reakciją: Na2CO3 + 2C ® 2Na + 3CO(DH0298=231 kcal/g·mol). Reakcija stadijinė: Na2CO3 ® Na2O + CO2 CO2 + C = 2CO Na2O + C ® 2Na + CO Technologinio proceso aprašymą galima rasti specialioje literatūroje. Patentuose siūloma kalcinuotos sodos reakciją vykdyti su anglimi, ištirpdyta išlydytoje geležyje, naudoti medžio anglį ar vykdyti procesą esant sumažintam slėgiui, panaudojant vakuminius siurblius. Natrio karbonato redukcijos procesas 1100°C temperatūroje vykdomas, greitai šaldant gautus natrio garus iki temperatūros, žemesnės už 700°C. Paminėtinas apie 30 metų naudotas Devilio (H. Deville) procesas, panaudojantis natrio karbonato, medžio anglies ir kalkių mišinį, ir Dou (Dow) natrio gavimo procesas, distiliuojant išlydytą natrio karbonato ir anglies mišinį. Kastnerio procesas – vienas iš svarbiausių termocheminių kaustinės sodos (natrio hifroksido) redukcijos procesų. Tai patobulintas Devilio procesas, kuriam charakteringas geresnis reaguojančių medžiagų kontaktas, o pats procesas vyksta prie žemesnių temperatūrų pagal reakciją: 6NaOH + FeC2 ® 2Na2CO3 + Fe + 3H2 + 2Na. Kituose technologiniuose prcesuose geležies karbidas 1000°C redukuoja natrio hidroksidą pagal lygtį: 3NaOH + FeC2 ® 3Na + Fe + 3/2H2 + CO + CO2 . Metalinio natrio gavimui iš natrio hidroksido naudojami įvairūs reduktoriai – grynas kalcio karbidas, jo mišinys su natrio chloridu arba gryna anglis 4NaOH + 2C ® Na2CO3 + 2Na + 2H2 + CO . Termocheminiuose natrio gavimo redukcijos procesuose plačiai naudojamas natrio chloridas arba kiti jo halogeniniai junginiai. Šių junginių redukcija vyksta pagal lygtis: 2NaCl + CaC2 ® CaCl2 + 2Na + 2C 6NaF + Al ® 3Na + AlNa3F6 2NaCl + CaO + C ® 2Na + CaCl2 + CO 2NaCl + Pb ® PbCl2 + 2Na. Kituose technologiniuose procesuose įvairių junginių redukcija vyksta pagal lygtis: Na2B4O7 + 7C ® 2Na + 7CO + 4B Na2S + CaO + C ® 2Na + CaS + CO Na2S + CaC2 ® 2Na + CaS + 2C 2NaCN + Fe ® 2Na + FeC2 + N2 3Na2O2 + 2C ® 2Na2CO3 + 2Na 7Na2O2 + 2CaC2 ® 2CaO + 4Na2CO3 + 6Na 2NaNO2 + 3CaC2 + 6NaF ® 2NaCN + 4CO + 3CaF2 + 6Na 2NaNO2 + 3CaCl2 + 3Na2S ® 2NaCN + 4CO + CaS + 6Na. Natrio gavimas elektrolizės būdu. Šiuo metu tai pagrindinis pramoninis natrio gavimo būdas. Natris gaunamas, elektrolizuojant sulydytą natrio hidroksidą arba natrio chloridą. Elektrolizės metu prie geležies ar nikelio katodų išsiskiria natris, o ant grafito anodo, priklausomai nuo elektrolizuojamų medžiagų, išsiskiria deguonis arba chloras. Katodas 4Na+ + 4e ® 4Na Anodas 4OH– – 4e ® 2H2O + O2 4Cl– – 4e ® 2Cl2 Pirmą kartą elektrolizės būdu natris buvo gautas iš natrio hidroksido (Kastnerio metodas). Šiuo atveju ant anodo vyksta 1) reakcija. Vandeniui difundavus per vonią, ant katodo vyksta antrinė reakcija su natriu: 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2 . Sumarinė reakcija: 4NaOH ® 2Na + 2NaOH + H2 + O2 . Kadangi vanduo reaguoja su puse susidariusio natrio, jo išeiga praktikoje neviršija 50% teorinės reikšmės, o kitos pašalinės reakcijos išeigą gali sumažinti ir dar daugiau. Kastnerio elektrolizeris pavaizduotas piešinyje. Aparatas sudarytas iš apšildomo geležinio indo, kuriame yra išlydytas natrio hidroksidas. Indo apačioje yra geležinis strypas (katodas), kurį gaubia geležinis cilindras (anodas). Elektrolizeryje dar yra trumpas geležinis cilindras, pagamintas iš geležinio tinklo. Pastarasis gaubia viršutinę, pastorintąją katodo dalį ir apsaugo, kad susidaręs ant katodo metalinis natris nepatektų ant anodo. Dėl mažo savo lyginamojo svorio, susidaręs metalinis natris pašalinamas nuo išlydytos masės viršaus. Ant anodo kraunasi OH– jonai ir skiriasi deguonis bei vanduo. Didelė vandens dalis išgaruoja. Dalį vandens skaldo srovė, todėl, be natrio, ant katodo skiriasi ir vandenilis. Išeidamas pro vidinio cilindro dangtį, vandenilis užsidega. Sunkiosios išlydytos masės priemaišos kaupiasi apatinėje elektrolizerio dalyje. Žemiausiuose sluoksniuose kaupiasi atšalęs natrio hidroksidas. Kaip pažymėjo pats Kastneris, svarbu, kad elektrolizerio temperatūra kiek galima mažiau viršytų natrio lydimosi temperatūrą. Priešingu atveju natris maišosi su išlydyta mase ir, veikiamas deguonies, oksiduojasi. Kastnerio elektrolizeris nuo 1891 metų iki 1920 metų buvo žymiai patobulintas, nes tai buvo vienintelis procesas, turintis praktinę reikšmę. Kastnerio elektrolizeris yra paprastos konstrukcijos, elektrolizės procesas vyksta prie žemų (320-330°C) temperatūrų. Pagrindinis jo trūkumas – naudojama palyginus brangi žaliava – švarus natrio hidroksidas. Todėl pastarąjį išstūmė kiti procesai, panaudojantys natrio chloridą. Natrio chlorido elektrolizės procesai. Dar Faradėjus 1883 m. atliko eksperimentus, siekdamas gauti natrį elektrolizės būdu iš natrio chlorido. Literatūroje pateikiama visa eilė patentų apie natrio chlorido elektrolizę. Viena iš labiausiai pavykusių elektrolizerių konstrukcijų – Daunso elektrolizės kamera. Daunso technologinio proceso privalumai – naudojama pigi žaliava (NaCl), susidaro vertingas šalutinis produktas (Cl2 dujos) ir pasiekiama didelė natrio išeiga pagal srovę. Be to sėkmingai išspręsta įrenginių apsaugos nuo korozijos problema. Kadangi metalinis natris aukštose temperatūrose tirpsta išlydytame natrio chloride, būtina kiek galima daugiau sumažinti jo lydimosi temperatūrą. Beje, dėl šios priežasties ilgą laiką nepavyko išskirti natrio iš išlydyto natrio chlorido. Pasirodė, kad pridėjus kalcio chlorido, lydymosi temperatūrą galima žymiai sumažinti – nuo 800°C iki ~600°C. Elektrolizės vonios lydimosi temperatūros sumažinimui įvairūs autoriai siūlė prie natrio chlorido pridėti CaCl2; KCl ir žemės šarminių metalų; KCl ir Na2CO3; KCl ir NaF, KF; NaF ir žemės šarminių metalų chloridų, Na2CO3 . Norint gauti gerus rezultatus, elektrolizinant išlydytą NaCl, būtina: anodas turi būti pagamintas iš grafito numatyti būdus chlorui pašalinti iš anodinės erdvės katodas turi būti metalinis, pageidautina iš geležies numatyti būdus, kaip pašalinti natrį iš katodinės erdvės ir apsaugoti jį nuo galimos sąveikos su oksidatoriais visos elektrolizerio dalys privalo būti atsparios ugniai tarp elektrodinių polių lydynyje neturi būti jokių metalinių dalelių. Daunso elektrolizės kamera pavaizduota piešinyje: Kamera sudaryta iš akmeninio indo, kuriame yra grafitinis strypas A (anodas) ir iš šonų geležiniai katodai K. Anodą dengia geležnis gaubtas 1 ant jo tinklelis 2, skiriantis anodinę ir katodinę erdves. Chloridų mišinys išlydomas elektros pagalba. Išsiskyręs ant katodo natris kyla į viršų ir geležiniais vamzdžiais 3,4 patenka į surinkėją 5. Tokiu būdu skystas natris apsaugomas nuo oro poveikio. Išlydytas natris turi iki 1% kalcio. Lėtai aušinant metalą, kalcio kiekis sumažinamas iki šimtųjų procento dalių – gaunamas techninės kvalifikacijos švarumo elementas. Toliau filtruojant 105-110°C temperatūroje, gaunamo natrio švarumas siekia 99,9% . Gaunamas chloras yra švarus, jį galima suslėgti ir panaudoti. Elektrolizei naudojama ~7V įtampa, metalo išeiga pagal srovę siekia 80-85% . Vienam kilogramui natrio gauti reikalinga apie 11kW val energijos. Paminėtini Akerio (Acker C.), Aškrofto (Ashkroft E.), Mak-Nito (Mc Nitt R.), Danielio (Daneel H.), Siuardo (Seward C.O.), Cibo (Ciba) ir kitų autorių sukurti elektrolizeriai natriui gauti. Elektrolizės būdu natrį galima gauti iš išlydyto natrio karbonato, natrio tetraborato, natrio nitrato, natrio cianido, natrio sulfato ir natrio sulfido arba dvigubos elektrolizės metodu iš nevandeninių jo druskų tirpalų (gautas natrio junginys arba jo amalgama antrą kartą elektrolizinama). FIZINĖS SAVYBĖS Gamtoje sutinkamas tik vienas stabilus izotopas Na23. Bombarduojant natrį neutronais, susidaro b aktyvus izotopas Na24 (skilimo pusperiodis T1/2=15,06 val). Iš viso žinomi 6 radioaktyvūs izotopai. Na22 skildamas spinduliuoja pozitronus – teigiamas daleles, kurio masė artima ellektrono masei (T1/2=2,58 metų). Simbolis Na Atominis numeris 11 Atominė masė 23 (tiksli 22,989768) Masės numeris 23 Protonų skaičius 11 Elektronų skaičius 11 Neutronų skaičius 12 Išorinių e konfigūracija 3s1 Atominis radiusas, Å 1,86 Jono radiusas, Å 0,92 Jonizacijos energija, eV Na0 ® Na+ ® Na2+ ® Na3+ ® Na4+ 5,09; 46,65; 71,3; 99,0; Spektrinės linijos, Å (intesyvi geltona) 5890; 5896 Elemento tipas baltas metalas Kristalinės gardelės tipas kūbinė centruota Būvis kambario temperatūroje kietas Tankis, Kg/m3 971 (H2O=1000) Kietumas 0,5 (deimantas=10) Virimo temperatūra, K 1156,1 (883°C) Lydimosi temperatūra, K 370,96 (97,96°C) Šiluminė talpa 0,29 (H2O=1) Specifinis šiluminis laidumas, W/m·K 1230 Elektrinis laidumas 21 (Hg=1) Specifinė varža, W m 4,3·10-8 Normalusis elektrodo potencialas, V –2,71 Magnetinės savybės paramagnetikas Dielektrinė skvarbtis 60 Temperatūrinės priklausomybės Tankio, Kg/m3 (kieto) dt=0,9725–0,0002011t–0,00000015t2 (skysto) dt=0,9490–0,000223t–0,0000000175t2 Klampumo, puazai (skysto) lgh= –1,09127+382(t+313) Paviršiaus įtempimo, din/cm g=202–0,1t Šiluminio laidumo, kal/cm·s·laipsn°C (kieto) k=0,324–0,00040t (0–97,83°) (skysto) k=0,2166–0,000116t (iki 500°) Elektrinės varžos, mW·cm (kieto) r=4,777+0,01932+0,00004t2 (0-97,83°) (skysto) r=6,225+0,0345t (iki 400°) Dujiniame būvyje (purpurinė spalva) natris sudarytas, daugiausia, iš vienatomių molekulių. Dimerų Na2 skaičius didėja, didėjant temperatūrai (600°K–0,008 dalis Na2; 650°K–0,013; 700°K–0,019; 750°K–0,025). Natrio dujų slėgis labai mažas (mm Hg stulp.)–1,199·10-7 (100°C); 3,958 (500°C); 1998 (1000°C). CHEMINĖS SAVYBĖS Išorinio elektroninio sluoksnio struktūra leidžia manyti, kad natris neturėtų prisijungti elektronų. Kita vertus, vienintelio elektrono atidavimas turėtų vykti gana lengvai, susidarant vienvalenčiam katijonui. Natris iš tiesų lengvai atiduoda savo valentinius elektronus (po vieną vienam atomui) ir pasižymi ryškiomis redukcinėmis savybėmis. Natrio hidroksidas – stipri bazė. Taigi, natris turi pilną kompleksą metalams būdingų cheminių savybių. Tai patvirtina ir fizinės šio elemento savybės. Cheminis natrio aktyvumas didelis. Kai kurios natrio reakcijos su neorganinėmis medžiagomis pateikiamos lentelėje: Elementas Cheminė saveika su Na Deguonis reaguoja gana greitai Azotas nereaguoja Vandenilis greita reakcija, temperatūra virš 300°C Vanduo greita reakcija Anglis reaguoja prie 800-900°C Amoniakas lėtai reaguoja Anglies monoksidas nesant NH3 nereaguoja Anglies dioksidas reaguoja Halogenai: Fluoras užsidega Chloras reaguoja Bromas lėta reakcija (praktiškai nevyksta) Jodas nereguoja Sieros rūgštis šalta koncentruota intensyvi reakcija šalta praskiesta labai intensyvi reakcija Natrio reakcijoms su specifinėmis neorganinėmis medžiagomis skirta daug apžalginių straipsnių. Ypač gausiai tyrinėtos natrio reakcijos skystame amoniajake. Reakcija su vandeniu. Kambario temperatūroje natris energingai reaguoja su vandeniu, susidarant natrio hidroksidui ir skiriantis vandeniliui. Reakcijos metu išsiskyrusios šilumos užtenka natriui išlydyti. Esant dideliam natrio paviršiaus kontaktui su vandeniu, reakcija lydima sprogimo. Natris taip pat reaguoja su paprastu ledu, o vandenilio skyrimąsis nustoja, tik atšaldžius ledą iki -200°C. Kai kurių autorių duomenimis, reaguoti su vandeniu natris pradeda prie -80°C. Natrio reakcijos su vandeniu: Na + H2O ® NaOH + 1/2H2 šiluma DH0298= –33,67 kcal; skysto natrio su vandens garais –45,7 kcal. Natrio reakcija su vandeniu plačiai taikoma praktikoje. Taip pvz., su natriu pašalinami drėgmės pėdsakai iš transformatorinių tepalų. Geri rezultatai gauti džiovinant natriu propilo, izoamilo, fenoksibutilo ir metilo spiritus. Natris gali būti panaudojamas vandens šalinimui iš piperidino ir kitų aminų. Drėgmės šalinimui iš reagentų naudojami ir natrio-kalio lydiniai. Paskirsčius natrį kietame nešėjuje, patogu juo sausinti dujas. Įdomu pažymėti, kad 1920 metais Vokietijoje vietoje degtukų buvo gaminamos natrio lazdelės. Jos buvo pardavinėjamos sausai įpakuotos. Norint įdegti ugnį, reikėjo atkirsti nedidelį gabalėlį šių lazdelių ir patalpinti ant sudrėkinto vandeniu popieriaus lapo. Natrio reakcijos su vandeniu pagalba buvo gauti vandenilio izotopai. Reakcija su deguonimi. Drėgname ore metalinis natris greitai praranda savo sidabrinę spalvą ir tampa blankiai pilku, padengtu oksido plėvele. Ši plėvelė sugeria drėgmę ir anglies dioksidą iš oro, susidarant natrio hidroksidui ir karbonatui. Kaitinamas sausame ore natris užsidega, kai temperatūra artima jo virimo temperatūrai. Vykstant oro ar deguonies sąveikai su natriu, susidaro jo oksido ir peroksido mišinys. Esant žemesnei nei 160°C temperatūrai ir nepakankant deguonies, susidaro tik natrio oksidas. Ilgą laiką buvo manoma, kad susidaro tik du deguoniniai natrio junginiai – oksidas Na2O ir peroksidas Na2O2. Vėliau nustatyta, kad egzistuoja ir peroksidas NaO2. Be to, egzistuoja ir natrio ozonidas NaO3. Išlydytas natris lengvai dega paprastoje atmosferoje – susidaro tiršti oksido dūmai. Iš pradžių, matyt, susidaro natrio peroksidas, kuris reaguoja su metalinio natrio pertekliumi susidarant oksidui. Natrio reakcijų termodinamika su deguonimi pateikiama žemiau: 2Na(k) + 1/2O2(d) ® Na2O(k) DH0298= –100,7 kcal 2Na(sk) + 1/2O2(d) ® Na2O(k) DH0400= –104,2 kcal 2Na(k) + O2(d) ® Na2O2(k) DH0298= –120,6 kcal . Natrio ozonidas gaunamas, leidžiant ozoną per natrio tirpalą skystame amoniake. Susidaro oranžinės ar tamsios spalvos nuosėdos. Kai kurių autorių nuomone, natris savaime užsidega ozono atmosferoje. Praktinį pritaikymą turi tik natrio peroksidas (stiprus oksidatorius). Iš pradžių jis buvo naudojimas šiaudinių skrybėlių blukinimui, dabartiniu metu naudojamas celiuliozės masės balinimui popieriaus gamyboje, kadangi jam reaguojant su vandeniu susidaro natrio peroksidas: Na2O2 + 2H2O ® 2NaOH + H2O2 + 34 kcal . Žinomi sekantys natrio peroksido junginiai: Na2O2; Na2O2·H2O; Na2O2·2H2O; Na2O2·8H2O . Natrio peroksidas naudojamas izoliuojančiose dujokaukėse ir povandeniniuose laivuose kaip deguonies šaltinis: 2Na2O2 + 2CO2 ® 2Na2CO3 + O2 + 111kcal . Labaratorijose Na2O2 naudojamas stipriu oksidatoriumi, lydant metalus. Reakcija su vandeniliu. Natris pradeda absorbuoti vandenilį maždaug 200°C temperatūroje, o 300-400°C temperatūroje proceso greitis suintensyvėja. Jei nesiimama specialių priemonių natrio dispergavimui, aplink jį susidaro kieto natrio hidrido plėvelė ir reakcija sustoja. Natrio hidrido gavimo reakcija yra grįžtama: 2Na + H2 = 2NaH. Susidarymo šiluma 13,8-15,69 kcal/mol . Kadangi reakcija grįžtama, norint gauti produktą, vandenilio slėgis turi būti didesnis už natrio hidrido disociacijos slėgį. Natrio hidridas yra stiprus reduktorius, ypač aukštesnėse temperatūrose. Jis reaguoja su daugeliu oksidatorių, halogenais ar įvairiais jų kovalentiniais junginiais. Natrio hidridas redukuoja sieros rūgštį iki sieros vandenilio ir laisvos sieros. Metalurgijoje vartojamas oksidinių plėvelių pašalinimui nuo paviršiaus. Kasmet sunaudojama virš 1000 t natrio hidrido. Reakcijos su halogenais. Natrio sugebėjimas reaguoti su halogenais nevienodas. Susilietęs drėgnas natris ir fluoras užsidega. Fluoro atmosferoje natris pasidengia fluorido plėvele. Su chloru natris nereaguoja –80°C temperatūroje. Su sausu chloru kambario temperatūroje natris reaguoja silpnai, tačiau išlydytas – dega chloro atmosferoje susidarant natrio chloridui. Natrio reakcija su bromu vyksta tik ant paviršiaus ir 300°C temperatūroje. Kai kurie autoriai nurodo, kad jungiantis šiems elementams, gali įvykti net sprogimas. Lydimas jodas ir natris nereaguoja, bet 300-360°C temperatūroje gali vykti paviršinė reakcija. Termodinaminės natrio reakcijos su halogenais: Na(k) + 1/2F2(d) ® NaF(k) DH0298= –136,0 kcal Na(k) + 1/2Cl2(d) ® NaCl(k) DH0298= –98,23 kcal Na(k) + 1/2Br2(sk) ® NaBr(k) DH0298= –86,03 kcal Na(k) + 1/2J2(k) ® NaJ(k) DH0298= –68,84 kcal . Reakcijos su amoniaku. Natrio reakcija su amoniaku, esant kokso, kurios metu susidaro natrio cianidas, yra viena iš svarbiausių pramonėje šio metalo reakcijų (žr. skyr. “natrio junginiai ir jų panaudojimas”). Tiesa, pastaruoju metu ciano vandenilio rūgštis gaunama tiesioginės sintezės metu, ir šios reakcijos reikšmingumas šiek tiek sumažėjo. Tirpdamas skystame amoniake, natris disocijuoja į teigiamus metalo jonus ir elektronus, kurie yra sugaudomi tirpiklyje. Natrio kompleksiniai junginiai su metalais yra aprašyti daugelio autorių specialioje literatūroje. Žemose temperatūrose labiausiai koncentruoti natrio tirpalai yra sudaryti iš dviejų fazių: praskiestos-tamsiai mėlynos dugne ir virš jos koncentruotos-bornzos spalvos. Natrio tirpalai skystame amoniake skirstomi į dvi kategorijas – katalizinius ir nekatalizinius. Aktyvūs metalai, tokie kaip geležis, kobaltas ir nikelis skaldo tamsiai mėlyną natrio tirpalą amoniake – susidaro natrio amidas. Šia reakcija pagrįstas vienas iš pramoninių natrio amido NaNH2 gamybos būdų. Didžiausi amido kiekiai pagaminami tiesioginės amoniako ir natrio sąveikos metu: 2Na + 2NH3 ® NaNH2 + H2 . Reakcija gali būti vykdoma trimis metodais – esant aukštai 300-400°C (išlydytas natris ir dujinis amoniakas), vidutinei 140-170°C (skystas natris ir dujinis amoniakas) ir žemai -30°C (kietas natris ir kietas amoniakas) temperatūroms. Išlydytas NaNH2 pasižymi dideliu reakcingumu. Jis reaguoja su anglies monoksidu, susidarant natrio cianidui, su anglies dioksidu – susidaro natrio ciano amidas, natrio karbonatas ir natrio cianatas. Išlydytas natrio amidas reaguoja su stiklu. Natrio amidas naudojamas sintetinio dažo indigo, vitamino A ir kitų organinių junginių sintezėje. Kitos reakcijos. Siera , selenas ir teliūras energingai reaguoja su natriu, susidarant sulfidams (Na2S, Na2S2, Na2S3, Na2S4 ir Na2S5), selenidams ir teliūridams. Kambario temperatūroje natris nereaguoja su anglimi, tačiau 800-900°C temperatūroje natrio garai su anglimi sudaro karbidus Na2C2. Natrio junginiai su grafitu išreiškiami formulėmis NaC8 ir NaC16. Natrio sąveika su azotu normaliomis salygomis nevyksta. Yra duomenų, kad iki 300°C sausas azotas natrio atžvilgiu išlieka inertiškas. Aukštesnėse temperatūrose susidaro du reakcijos produktai: natrio azidas NaN3 ir natrio nitridas Na3N. Šildant natrį su fosforu be oro, susidaro fosfidas. Oro astmosferoje reakcija lydima liepsnos – susidaro natrio fosfatas. Reaguojant natriui su fosforu, gali būti gaunami sekantys junginiai: NaP3, Na2P5 ir Na3P . Raudonasis fosforas reaguoja su natriu skystame amoniake; susidaro NaP3·3NH3. Šildant su selenu, susidaro įvairūs natrio selenidai: Na2Se, Na2Se2, Na2Se3, Na2Se4 ir Na2Se6. Natris redukuoja daugelį metalų (išskyrus Al, Mg ir šarminius žemės metalus) iš jų oksidų. Pastaruoju metu padidintas dėmesys skiriamas sunkiai besilydančių metalų (pvz., titano, cirkonio ir kt.) gavimo tyrinėjimams, panaudojant reduktoriumi natrį. Metalinis natris energingai reaguoja su daugeliu neorganinių halogeninių junginių. Tokių reakcijų metu šiuolaikinėje miltelių metalurgijoje gaunama geležis, cirkonis, berilis ir kt. metalai. Reakcija su geležimi vyksta pagal lygtį: FeCl3 + 3Na ® Fe + NaCl . Kai kurios reakcijos su organiniais junginiais. Natris yra plačiai naudojamas organinėje sintezėje. Natrio panaudojimas organinėse reakcijose yra plačiai aprašytas specialiuose apžvalginiuose darbuose. Svarbiausia dabartiniu metu pramoninę reikšmę vis dar turi natrio panaudojimas tetraetilšvino gamybai, kuris pasižymi antidetonacinėmis motorinio kuro savybėmis. Pagrindinė reakcija yra 4PbNa + 4C2H5Cl ® (C2H5)4Pb + 3Pb + NaCl . Kitos svarbesnės natrio reakcijos ir susidarę produktai pateikiami lentelėje: Reakcija Produktas Esterių susidarymo iš alkoholiatų C6H5CH2OC2H5 Fitigo sintezė (alkilaromatinių angliavandenilių gavimas) C6H5C2H5 Alkilinimo (aukštesniųjų šakotųjų spiritų ir eterių gavimas) CH3COCH(C2H5)CO2C2H5 Kondensacijos su alkoholiatais (esterių C2H5CH(CO2C2H5) 2 gavimas) CH3COCH2CO2C2H5 CH3COCH2COCO2C2H5 Perkino sintezė (cinamono rūgščių gavimo) C6H5CH=CHCO2H Pinakolo sintezė pinakolas Orto skruzdžių eterio sintezė HC(OC2H5)3 Ketonų gavimo iš rūgščių druskų sausos (CH3) 2CO destiliacijos būdu (C6H5)2CO Praktinę reikšmę turi natrio reakcijos su alkoholiais, kurių metu gaunami alkoholiatai vėliau panaudojami įvairių esterių sintezei. Reaguodamas natris su kai kuriais polihalogeniniais angliavandeniliais sprogsta. Pvz., natrio-kalio lydinio su anglies tetrachloridu mišinio jautrumas sprogimui yra 150-200 kartų didesnis, negu sprogstamojo gyvsidabrio. Natrio ir kalio sprogimo reakcija su chloroformu panaudojama bomboje. Literatūroje galima sutikti ir kitas sprogstamasias sistemas su natriu. NATRIO PANAUDOJIMAS Metalinis natris (grynas ar jo lydiniai su kitais metalais) plačiai panaudojamas pramonėje. Ilgą laiką dižiausias natrio kiekis (lydinys 10% Na ir 90% Pb) buvo sunaudojamas tetraetilšvino ir įvairių esterių gamyboje bei natrio cianido gamyboje. Kadangi metalinis natris lydosi prie 98°C temperatūros, o verda tik 883°C, jis plačiai panaudojamas šilumos nešėju aviacijos variklių vožtuvuose, liejimo mašinų plunžerių aušinimui, o taip pat eilėje cheminių procesų, užtiktrinant tolygų šildymą 450-650°C temperatūroje. Dėka aukštos virimo temperatūros, mažo neutronų sugaudymo radiuso ir didelio šilumos atidavimo koeficiento natris panaudojamas skystu šilumos nešėju branduolinėje energetikoje. Pvz., amerikietiškose atominėse povandeninėse valtyse panaudojami energetiniai įrenginiai su natrio kontūrais. Reaktoriaus viduje išsiskyrusi šiluma įkaitina natrį, kuris cirkuliuoja tarp reaktoriaus ir garo generatoriaus ir aušdamas gamina vandens garus, panaudojamus garo turbinai sukti. -Metalurgijjoje natris naudojamas įvairiems metalams redukuoti ir jų junginiams gauti. Pvz., švino lydinys, turintis 0,58% Na; 0,04% Li; 0,73% Ca yra labai kietas ir naudojamas vagonų ašių guoliams gaminti. Charakteringas natrio garų švytėjimas naudojamas specialiuose šviestuvuose. Pažymėtina, kad paleidžiant kosminį palydovą į Mėnulį 1959 m. buvo išleistas natrio dujų debesis, pagal kurio švytėjimą buvo tikslinama pastarojo trajektorija. Organinėje sintezėje natrio panaudojimas prasidėjo nuo kondensacijos reakcijų – 1850 m. Viljamsonas gavo eterius. Viurcas 1885 m. sintezavo 2,5-dimetilheksaną iš 2-etilbrompropano ir natrio, o Fitigas 1863 m. šį principą panaudodo alkil aromatinių angliavandenilių sintezėje. Kitas klasikinis pavyzdys – Klaizeno 1863 m. kondensacijos reakcija, kurios metu susintetintas acto rūgšties etilo esteris. Natrio organiniai junginiai yra daugelio vaistinių preparatų sudėtyje (norsulfazolas, natrio salicilatas ir kt.), fiziologiniuose tirpaluose. Radioaktyvus natrio izotopas Na24 naudojamas medicininėje diagnostikoje ir kai kurių leukemijos formų gydimui. Analitinis nustatymas. Natrio jonus tirpale nustatyti sudėtinga, visų pirma, dėl didelio daugumos druskų tirpumo. Kokybiškai natris dažnai nustatomas pagal charakteringą geltonos liepsnos spalvą. Natrį nustatyti galima ir mikroskopo pagalba pagal nusodintų trietanol aminodinitrocikloheksafenoliatų kristalų formą. Kiekybinis natrio nustatymas svorio metodu grindžiamas jo nusodinimu dvigubomis uranilo druskomis. Kiekybiškai natris nustatomas šiais metodais: uranilacetatiniu (nusodinamas NaZn(UO2)3(CH3COO)9·6H2O) magnio uranilacetatiniu (nusodinamas NaMg(UO2)3(CH3COO)9·6H2O ) modifikuotu uranilacetatiniu centrifūginiu poliarografiškai redukuojant uranilo joną panaudojant dihidroksi vynoakmens rūgštį panaudojant kalio-cezio-bismuto nitratą radiometriškai chromotografiškai liepsnos fotometrijos nefeliometriniu mikroanalizės kalorimetriniu spektrometriniais (rentgeno struktūr. analizė, BMR ir kt.) Saugumo technika. Dirbant su natriu, būtina laikytis tam tikrų saugumo priemonių. Natris laikomas po inertinio skysčio sluoksniu (žibalas ir pan.) pervežamas tik uždaruose induose ir specialiai įrengtuose cisternose. Darbo su natriu metu reikia naudoti specialius rūbus, gumines pirštines, akinius ar apsaugines kaukes. Darbo vietose privalo būti priešgaisrinis inventorius, o gesintuvai užpildyti sausu natrio chloridu, natrio karbonatu, grafitu ir pan. Ugnį gesinti vandeniu, esant natrio, kategoriškai draudžiama, nes gali įvykti sprogimas. NATRIO JUNGINIAI, JŲ GAVIMAS, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS Natrio junginiai labai paplitę gamtoje. Kaip minėta, jie randami natrio chlorido, natrio nitraro, natrio sulfato, įvairių lauko špatų ar kitokių mineralų pavidalu. Praktikoje plačiai panaudojamos šio metalo druskos. Junginiai. Natrio jonas yra bespalvis, teigiamas, vienvalentis. Beveik visos druskos tirpsta vandenyje. Silpnųjų rugščių druskų tirpalai dėl hidrolizės turi šarminę reakciją. Natrio hidridas (žr. skyr. “reakcija su vandeniliu”). Natrio oksidas, peroksidas (žr. skyr. “reakcija su deguonimi”). Natrio hidroksidas. NaOH – balta, kristalinė, trapi ir labai higroskopinė medžiaga, kurios lyginamasis svoris 2,13 (g/cm3). Laboratorijose naudojama lazdelių, žirnelių arba žvynelių pavidale. Natrio hidroksidas lydosi, o prie aukštesnių temperatūrų išgaruoja. Tirpinant vandenyje, susidaro įvairūs hidratai (nuo vienos iki septynių molekulių vandens) ir išsiskiria dideli šilumos kiekiai. Toks tirpalas vadinamas natrio šarmu . Jis sugeria iš oro anglies dioksidą ir virsta karbonatu: 2NaOH + CO2 ® Na2CO3 + H2O . Natrio hidroksido tirpumas: 0 20 100 °C 42 109 342 % (g NaOH 100g H2O) Natrio hidroksidas ardo odą, audinius, popierių ir kitas organines medžiagas. Gavimas. NaOH gaunamas, elektrolizuojant valgomosios druskos NaCl vandeninius tirpalus. Prie geležinio katodo skiriasi vandenilis, o prie grafitinio anodo – chloras. Ant elektrodų vyksta sekančios reakcijos: Anodas Cl– – e ® 1/2Cl2 Katodas 1) H+ + e ® 1/2H 2) H2O = H+ + OH– 3) H2O + e ® 1/2H2 + OH– Iš pateiktų lygčių matyti, kad katodinės reakcijos mechanizmas sudėtingesnis, negu anodinės. Kadangi vandenilio išsiskyrimo viršvoltažis žymiai mažesnis už natrio, vandenilis skiriasi ant katodo. Dėka to, atsilaisvina atitinkamas kiekis hidroksilo jonų. Sumarinis katodinis procesas aprašomas lygtimi 3) . Pasišalinus iš tirpalo Cl– jonams, (dėl jų išsikrovimo ant anodo) tirpale susikaupia ekvivalentinis kiekis natrio jonų. Pastariesiems susijungus su OH– jonų pertekliumi katodinėje srityje, kaupiasi natrio hidroksidas. Svarbu, kad elektrolizės produktai negalėtų susimaišyti, nes laisvas chloras su natrio hidroksidu gali duoti natrio hipochloritą – NaOCl. Šiai reakcijai užkirsti siūlomi sekantys būdai: diafragminis, būgninis ir gyvsidabrinis. Plačiausiai naudojamas diafragminis būdas elektrolizerio sritims atskirti labiausiai paplitusiose Europoje Simenso-Biliterio kamerose. Literatūroje pateikiamas detalus įvairių konstrukcijų elektrolizerių aprašymas. Techninis natrio šarmas taip pat gaunamas virinant sodos tirpalą su gesintomis kalkėmis: Na2CO3 + Ca(OH)2 ® 2NaOH + CaCO3 . Reakcijai pasibaigus, tirpalas nupilamas nuo kalcio karbonato nuosėdų ir išgarinamas. Tokiu būdu gautas šarmas vadinamas “kaustine soda”. Natrio hidroksidas plačiai naudojamas technikoje muilui virti, dažų pramonėje, šilkui gaminti, naftos produktams valyti, farmacinių gaminių pramonėje, laboratorijose. Virinant šiaudus ar medieną su natrio šarmu, gaunama celiuliozė popieriaus pramonėje. Natrio chloridas – valgomoji druska, tirpi kristalinė medžiaga. Tirpumas mažai kinta nuo temperatūros. Kasamas iš žemės NaCl vadinamas akmens druska (halitas). Žinomiausios kasyklos yra Šiaurės Vokietijoje, Veličkoje (Lenkija), buvusioje SSRS (Užbaikalė, Solikamskas). Gavimas. Natrio chloridas gaunamas, pagrindinai, trimis būdais: 1) kalnakasybos būdu gautą halitą perdirbant ar išgarinant gamtinius tirpalus, 2) tirpdant po žeme ir išgarinant akmens druską, 3) iš sūriųjų jūros ir ežerų vandenų – garinant ar išsodinant šaldant NaCl iš tirpalų. Techniniams poreikiams NaCl daugiausia gaunamas pirmuoju būdu – šiuo atveju NaCl šalutinis produktas, gaunant kalio druskas. Akmens druska yra užteršta kalcio ir magnio sulfatais. Ekenominiais sumetimais natrio chlorido gavimui naudojama tik švari, turinti 98-99% NaCl, akmens druska. Labiau užteršta druska neišgaunama, o paliekama šachtoje. Valgomoji druska, kurios švarumui taikomi didžiausi reikalavimai, gaminama išgarinant natūralius ar dirbtinius druskingus tirpalus. Dabartiniu metu, daugeliu atveju, tirpalai persotinami akmens druska. Grynas natrio chloridas ne higroskopinis – tik priemaišos “padaro” šią druską drėgna. Natrio chloridas kristalinasi taisyklingų kūbų pavidale, specifinis svoris 2,17. Virš lydimosi temperatūros (801°C) pastebimai lakus. Valgomoji druska būtina gyvam organizmui, ypač dominuojant augalinės kilmės produktams mytybos racione. Todėl jos pridedama į galvijų maistą. Daug NaCl sunaudojama maisto pramonėje sūdymui, konservavimui. Medicinoje naudojamas fiziologinis druskos tirpalas – 0,9% NaCl. Didžiuliai NaCl kiekiai sunaudojami pramonėje beveik visų kitų natrio junginių gamybai. Tai svarbiausia žaliava chloro ir druskos rūgšties, sodos, natrio hidroksido ir kt. junginių gamybai. Pramonėje natrio chloridas naudojamas muilo ir organinių dažų išsūdymui, metalurginiuose procesuose, odų sūdymui, molinių dirbinių glazūravimui, sniego tirpimo pagreitinimui, šaldomųjų mišinių gamybai ir t.t. Natrio karbonatas. Na2CO3 – balti milteliai, kurių lyginamasis svoris 2,4-2,5, lydimosi temperatūra ~850°C. Jie gerai tirpsta vandenyje, tirpdami šyla, nes susidaro dekahidratas. Na2CO3 vadinamas kristaline ar skalbiamaja soda. Žinomi mono- ir hepta- hidratai. Nedideli sodos kiekiai randami gamtoje kai kurių ežerų vandenyje (Kalifornija, Sibiras). Ovenso ežere (Kalifornijos valstija) sodos kiekis vandenyje siekia 100 mln. tonų. Ežerų vandenyse be sodos yra hidrokarbonato. Kai kuriose vietose sutinkami dvigubi hidrokarbonato ir karbonato junginiai Na2CO3·NaHCO3, vadinami trona. Natrio karbonato yra kai kuriuose jūros augaluose. Prieš šimtą metų soda dažnai buvo gaunama iš jūros žolių pelenų. Gavimas. Dabartiniu metu ji gaminama vadinamuoju Solvėjaus (amoniakiniu) būdu iš NaCl. Į koncentruotą NaCl tirpalą slegiant leidžiamas amoniakas ir anglies dioksido dujos, kurios gaunamos kaitinant kalkakmenį: NaCl + NH3 + CO2 + H2O ® NaHCO3 + NH4Cl . Mažai tirpus NaHCO3 nusėda, o NH4Cl lieka tirpale. Kaitinant NaHCO3, gaunama bevandenė kalcinuota soda: 2NaHCO3 ® Na2CO3 + CO2 + H2O . Susidaręs NH4Cl kaitinamas su gesintomis kalkėmis: 2NH4Cl + Ca(OH)2 ® CaCl2 + 2H2O + 2NH3 . Regeneruotas amoniakas ir CO2 , gautas kaitinant NaHCO3 , gražinami į gamybą. Tokiu būdu sodą 1863 m. gavo belgas Solvėjus. Gaunama soda yra labai švari. Senesnis Leblano (1791 m.) metodas, pagal kurį akmens druska apdorojama sieros rūgštimi 2NaCl + H2SO4 ® Na2SO4 + 2HCl . Gautas natrio sulfatas sumaišomas su kalcio karbonatu bei anglimi ir lydomas krosnyje Na2SO4 + 2C ® Na2S + CO2 ; Na2S + CaCO3 ® Na2CO3 + CaS . Atšaldyta masė paveikiama vandeniu – nusėda netirpus CaS. JAV soda buvo gaunama iš kriolito, kaitinant su kalkakmeniu: Na3AlF6 + 3CaCO3 ® Na3AlO3 + 3CaF + 3CO2 . Gautas natrio aliuminatas skaldomas vandeniu ir anglies dioksidu: 2Na3AlO3 + 3H2O + 3CO2 ® 3Na2CO3 + 2Al(OH)3 . Soda yra vienas svarbiausių produktų chemijos pramonėje. Dideli jos kiekiai sunaudojami stiklo, tekstilės, naftos, muilo, popieriaus pramonėje, taip pat vandens mikštinimui garų katiluose. Soda – pagrindinė žaliava gaminant tokius natrio junginius kaip natrio hidroksidą, natrio tetraboratą, fosfatą, tirpų stiklą ir kitus. Cheminėse laboratorijose plačiai naudojama lydymams paverčiant netirpius silikatus, sulfatus ir kt. uolienas tirpiais karbonatais. Namų ūkyje naudojama kaip valymo priemonė. Natrio hidrokarbonatas. NaHCO3 arba geriamoji soda – balti blogai tirpstantys šaltame vandenyje milteliai. Gamtoje NaHCO3 aptinkamas daugelio gydomųjų šaltinių vandenyje. Vandeniniai tirpalai turi silpnai šarminę reakciją. Vandeniniame tirpale (arba šlapias) natrio hidrokarbonatas lėtai išskiria CO2. Virš 65°C CO2 skyrimąsis tampa energingas. Gavimas. Natrio hidrokarbonatas gaunamas leidžiant anglies dioksidą per šaltą sotų Na2CO3 tirpalą: Na2CO3 + CO2 + H2O ® 2NaHCO3 . Natrio hidrokarbonatas – tarpinis produktas, gaminant natrio karbonatą Solvėjau būdu. Natrio hidrokarbonatas vartojamas gaivinamiems gėrimams, vaistams gaminti. Pagrindinė užpildančioji medžiaga tablečių gamyboje yra NaHCO3. Anksčiau geriamoji soda buvo naudojama skrandžio rūgštingumui mažinti. Natrio cianidas. Didžiausi metalinio natrio kiekiai po tetraetilšvino ir sudėtingų esterių gamybos sunaudojami natrio cianido gamybai. NaCN – tai nepaprastai nuodinga, balta, kristalinė medžiaga. Lydimosi temperatūra 564°C, virimo temperatūra 1500°C. Virš 600°C NaCN pradeda skilti ir azoto atmosferoje disocijuoja, išsiskiriant azotui, natrio karbidui, natriui ir angliai. Vandenyje vyksta natrio cianido hidrolizė. Gavimas. Pramoniniu būdu natrio cianidas gaunamas reaguojant natriui, amoniakui ir koksui. NaCN gamybai gali būti panaudojamas bet kuris iš šių būdų: Iš natrio, anglies ir azoto junginių. Tai plačiai palitęs būdas. Iš natrio karbonato pagal Bušerio metodą: Na2CO3 + 2C ® 2Na + 3CO 2Na +2C ® Na2C2 Na2C2 + N2 ® 2NaCN Na2CO3 + 4C + N2 ® 2NaCN + 3CO CaCN2 + 2NaCl + C ® CaCl2 + 2NaCN CaCN2 + CaC2 + Na2CO3 ® Ca(CN)2 + 2CaO + Na2O + 4C Ca(CN)2 + CaO + Na2O + 4C ® 2NaCN + 3CaO + 4C . Šis metodas buvo naudojamas pramonėje. Iš metalų nitridų, natrio ir anglies. Iš metalų karbidų ir natrio druskų, esant azoto. Dažniausiai naudojamas kalcio karbidas. Iš kitų cianidų. Pirmą kartą natrio cianidas buvo gautas iš kalcinuotos sodos ir kalio ferocianido. Redukuojantmetalų oksidus: MO + 2C + Na + 1/2N2 ® M + NaCN + CO . Kastnerio metodas. Pagal šį metodą reaguoja azotas su įkaitintos anglies ir natrio mišiniu. Vietoje azoto kartais naudojamas amoniakas. Šis procesas, kuriame susidaręs natrio amidas reaguoja su medžio anglimi, susidarant NaCN, dabartiniu metu plačiausiai naudojamas grynam natrio cianidui gauti. Procesas vyksta pagal lygtis: 2NaNH2 + C ® Na2CN2 + 2H2 Na2CN2 + C ® 2NaCN . Natrio cianidas panaudojamas neorganinėje ir organinėje cheminėje technologijoje, metalurgijoje ir kitose srityse. Neorganinėje technologijoje jis panaudojamas ciano vandenilio rūgšties gamyboje. Organinėje technologijoje NaCN naudojamas nailono gamyboje. Metalo apdirbamojoje pramonėje NaCN naudojamas įvairioms galvaninėms dangoms gauti, auksui iš rūdų gauti, plieno paviršiaus sukietinimui. Natrio sulfatas. Na2SO4 – bespalviai kristalai, sudarantys keletą modifikacijų. Žinomas metastabilus hidratas Na2SO4·7H2O, kuris iškrenta iš koncentruotų natrio sulfato tirpalų juos atšaldžius iki 12°C. Na2SO4 sudaro kietus tirpalus su daugeliu druskų (Li2SO4, K2SO4, Na2CO3), o taip pat dvigubas druskas su kitais sulfatais; kai kurie iš jų sutinkami gamtoje: Na2SO4·MgSO4·4H2O (astrachanitas), Na2SO4·CaSO4 (glauberitas), Na2SO4·3K2SO4 (glazeritas), 2Na2SO4·2Na2CO3 (berkeitas). Gamtoje Na2SO4 randamas mineralo mirabilito Na2SO4·10H2O, tenardito Na2SO4 bei kitų mineralų pavidalu, aptinkamas taip pat ištirpęs įvairiuose šaltiniuose. Kaip pašalinis produktas, dideliais kiekiais jis gaunamas gaminant druskos rūgštį iš natrio chlorido ir sieros rūgšties. Gaminant kalio chloridą, pašaliniais produktais yra NaCl ir MgSO4. Šaldant šį tirpalą (t<32°C) kristalizuojasi Na2SO4·10H2O druska: 2NaCl + MgSO4 = MgCl2 + Na2SO4 . Kaitinama virš 32°C ši druska lydosi nuosavame kristalizaciniame vandenyje, sudarydama bevandenę druską. Natrio sulfatas lengvai sudaro persotintus tirpalus. Natrio sulfatas, turintis kristalizacinio vandens, vadinamas Glauberio druska. Šią druską dar 1658 m. išskyrė Glauberis, gamindamas druskos rūgštį iš natrio chlorido ir sieros rūgšties. Įdomu pažymėti, kad bevandenio natrio sulfato ir jo dekahidrato pusiausvyros temperatūra yra griežtai fiksuota – 32,383°C. Ją galima pasiekti ir atkartoti be vargo visada. Tirpdamas vandenyje, kristalinis natrio sulfatas stipriai atšaldo vandenį (–18,86 kcal/mol). Jis kartais naudojamas kaip šaldančioji priemonė. Technikoje dažniausiai naudojamas bevandenis natrio sulfatas. Dideli jo kiekiai sunaudojami stiklo, celiuliozės, odų, tekstilės, mineralinių dažų gamyboje ir kt. Bevandenis natrio sulfatas naudojamas dujoms ir kitoms medžiagoms gaminti. Jis taip pat vartojamas medicinoje ir veterinarijoje. Natrio hidrosulfatas. Rūgštus natrio sulfatas NaHSO4 – bespalvė, lengvai tirpstanti druska susidaro, šildant natrio chloridą su koncentruota sieros rūgštimi: H2SO4 + NaCl ® NaHSO4 + HCl . Stipriau kaitinamas su natrio chloridu, pereina į neutralų sulfatą: NaHSO4 + NaCl ® Na2SO4 + HCl . Šildomas hidrosulfatas netenka vandens – susidaro pirosulfatas Na2S2O7, kuris skyla iki sulfato ir sieros trioksido: 2NaHSO4 ® Na2S2O7 + H2O Na2S2O7 ® Na2SO4 + SO3 . Natrio hidrosulfatas ir pirosulfatas vartojami mažai tirpių junginių cheminėje analizėje. Natrio sulfitas. Na2SO3 – bespalviai heksagonalinės sistemos kristalai, pakankamai gerai tirpstantys vandenyje (21g 100g H2O, 20°C). Temperatūrų intervale nuo –3,45 iki 33,4°C kristalizuojasi heptahidrato pavidale – Na2SO3·7H2O. Natrio sulfato tirpalai turi šarminę reakciją, juos rūgštinant, išsiskiria SO2. Natrio sulfitas – stiprus reduktorius. Vandeniniuose tirpaluose jį lengvai oksiduoja deguonis. Natrio sulfitas gaunamas vykstant Na2CO3 ir SO2 tirpalų sąveikai. Sotinimas vykdomas tol, kol gaunamas 45-47% NaHSO3 tirpalas. Tirpalas neutralizuojamas soda ir šaldant kristalinamas Na2SO3·7H2O. Bevandenis natrio sulfitas gaunamas išgarinant koncentruotą tirpalą. Vartojamas fotografijoje, vaistų pramonėje, medicinoje ir sintetinių pluoštų gamyboje. Natrio tiosulfatas (kartais neteisingai vadinamas hiposulfitu). Na2S2O3 – tai bespalviai kristalai, gerai tirpstantys vandenyje. Kaitinamas iki 300°C skyla į Na2SO3 + S; 600°C – į Na2SO4 + Na2S5 . Iki 120°C atsparus oro poveikiui, o prie didesnių temperatūrų oksiduojasi. Iš vandeninių tirpalų prie skirtingų temperatūrų kristalinasi įvairūs hidratai – Na2S2O3·1/2H2O; Na2S2O3·2H2O; Na2S2O3·5H2O. Žinoma visa eilė metastabilių jo hidratų. Natrio tiosulfatas – stiprus reduktorius. Stiprūs oksidatoriai jį oksiduoja iki sulfato, vidutinio stiprumo – iki sulfato ir sieros, o silpni (pvz., jodas) – iki tetrationato Na2S4O6. Tuo paremtas jo taikymas tūrinėje analizėje (jodometrija). Vandeniniai tirpalai turi neutralią reakciją; juos parūgštinus išsiskiria siera. Gaunamas tirpdant susmulkintą sierą karštame natrio sulfito tirpale Na2SO3 + S ® Na2S2O3 arba reaguojant natrio hidrosulfidui su bisulfitu: 2NaHS + 4NaHSO3 ® 3Na2S2O3 + 3H2O . Natrio tiosulfatas plačiai vartojamas fotografijoje vaizdo fiksavimui, t.y. jo apsaugojimui nuo tolesnio šviesos poveikio. Šio proceso metu jis tirpdo sidabro halogenidus, susidarant Ag kompleksiniams junginiams pagal schemą: 2Na2S2O3 + AgHal ® Na3[Ag(S2O3) 2] + NaHal . Natrio tiosulfatas naudojamas tekstilės pramonėje chloro pėdsakų pašalinimui audinių balinimo metu, medicinoje,veterinarijoje ir kaip analitinis reagentas. Natrio nitratas. NaNO3 vadinamas Čilės salietra. Dideliais kiekiais randamas Ramiojo vandenyno pakrantėse, Čilėje, Egipte ir kitur. Tai bespalviai gerai tirpūs vandenyje heksagonalinės struktūros kristalai. Lydimosi temperatūra 308°C. Virš lydimosi temperatūros skyla į NaNO2 ir O2. Dar aukštesnėse temperatūrose skyla į Na2O2 ir Na2O. Natrio nitratas gerai tirpsta skystame amoniake. Sudaro lengvai besilydančius eutektinius mišinius su daugeliu druskų, yra stiprus oksidatorius. Pramonėje gaunamas oksiduojant azoto rūgštimi natrio nitritą, gautą absorbuojant azoto oksidus šarmuose. Dideli kiekiai gaunami, sodą veikiant azoto rūgštimi. Naudojamas kaip azotinės trąšos ar komponentas grūdinimo voniose metalurgijoje ir oksidatorius stiklo pramonėje. Kiti junginiai. Natrio nitritas. NaNO2 – bespalviai ar silpnai gelsvi kristalai; vidutinio stiprumo oksidatorius. Nuodingas. Gaunamas garinant azoto oksidų prisotintus šarmų tirpalus. Naudojamas dažų, jodo gamyboje, maisto pramonėje ir medicinoje. Natrio silikatas. Silikatai aprašomi bendra formule xNa2O·ySiO2 (x,y= 1-3) . Gaunami kristalinant atitinkamos sudėties stiklus. Vandeniniai silikatų tirpalai vadinami skystu stiklu ir gaunami maišant įvairiais santykiais Na2O ir SiO2. Plačiai vartojami gaminant įvairius stiklus ir kaip plovimo priemonė cheminėje technologije. Natrio fosfatas. Ortofosforo rūgštis sudaro tris natrio druskas – NaH2PO4, Na2HPO4 ir Na3PO4 . Kaitinant NaH2PO4, gaunamas Na2H2P2O7 ir polimerinis natrio metafosfatas (NaPO3)x, x=2-6. Kaitinamas Na2HPO4 pereina į pirofosfatą Na4P2O7. Praktinę reikšmę turi pentanatrio trifosfatas Na5P3O10 . Dauguma fosfatų tirpūs vandenyje. Gaunami neutralizuojant kalcinuotos sodos ir natrio hidroksido tirpalus fosforo rūgštimi. Natrio fosfatai naudojami, daugiausia, kaip plovimo ir vandenį minkštinančios priemonės. Natrio fosfatai taip pat naudojami rūdų sodrinimui, tekstilės ir odų pramonėje, įvairiose maisto pramonės šakose, fotografijoje, elektrolitiniuose procesuose. Natrio fluoridas. NaF – bespalviai kristalai, mažai tirpūs vandenyje. Gamtoje sutinkamas mineralo viljonito pavidale, įeina į kriolito ir kitų mineralų sudėtį. Gaunamas lydant lauko špatus su soda ir silicio dioksidu. Naudojamas medienos koncervavimui, kovoje su žemės ūkio kenkėjais, fliusų ir emalių gamyboje, vandens fluoravimui. Natrio bromidas. NaBr – bespalviai kristalai, gerai tirpstantys vandenyje. Sudaro hidratus – NaBr·2H2O ir NaBr·5H2O. Gaunamas natrio šarmo tirpalus veikiant bromu, esant reduktorių. Naudojamas medicinoje ir fotografijoje. Natrio jodidas. NaJ – gerai tirpstantys vandenyje kristalai. Veikiamas šviesos ir deguonies geltonuoja, išsiskiriant jodui. Higroskopinis. Gaunamas tūrinės reakcijos tarp Fe3J8 ir Na2CO3 metu. Vartojamas medicinoje. Natrio hopofosfitas. NaH2PO2·H2O – bespalviai labai higroskopiški kristalai, gerai tirpūs vandenyje. Kaitinamas virš 200°C skyla. Natrio hipofosfitas – stiprus reduktorius. Reduokuoja Au, Ag, Pt, Hg, As; aktyviai reaguoja su stipriais oksidatoriais. Gaunamas iš kalcio hidroksido ir fosforo ar kalcio dihidrofosfito ir sodos. Neorganinėje chemijoje plačiai vartojamas reduktorius; labiausiai paplitęs reduktorius cheminiuose metalų (Cu, Ni, Ag, Au, Pd) nusodinimo porcesuose. TAI ĮDOMU D. Mendelejevas apie natrį. Daugiau nei prieš 100 metų Mendelejevas rašė: “Metalinio natrio gavimas priklauso prie svarbiausių chemijos atradimų ir ne vien tik todėl, kad tai išplėtė mūsų suvokimą apie paprastus kūnus, bet svarbiausia, kad natryje matyti tos cheminės savybės, kurios silpnai išreikštos kituose gerai žinomuose metaluose.” Neorganinė fotosintezė. Deginant natrį sausame ore prie didelių temperatūrų, gaunamas natrio peroksidas Na2O2, kuris pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis. Reaguojant natrio peroksidui su anglies dioksidu, vyksta procesas atvirkščias kvėpavimui: 2Na2O2 + 2CO2 ® 2Na2CO3 + O2, t.y. surįšamas anglies dioksidas ir išsiskiria deguonis. Visiškai kaip fotosintezėje. Natrio laidai. Natrio laidumas tris kartus mažesnis, negu vario. Bet natris devynis kartus lengvesnis. Be abejo, plonų elektrinių laidų iš natrio niekas nedaro. Tačiau gaminti magistralinius “laidus” didelėms srovėms perduoti, matyt tikslinga. Tokie “laidai” – metaliniai ar polietileniniai vamzdeliai, pripildyti natrio. Svarbiausia, šie laidai yra pigesni už varinius. Natris vandenyje. Visiems žinoma, kas bus įmetus natrio gabalėlį į vandenį. Tačiau natrio reakcija su vandeniu – ne vien pavojingas užsiėmimas. Priešingai, ši reakcija dažnai būna naudinga. Su natriu patikimai šalinami vandens pėdsakai iš transformatorinių alyvų, spiritų, eterių ir kitų medžiagų, o panaudojant natrio amalgamas (natrio ir gyvsidabrio lydinį) greitai galima nustatyti drėgmės kiekį daugelyje junginių. Amalgama su vandeniu reaguoja žymiai lėčiau. Drėgmės kiekis nustatomas pagal išsiskyrusio vandenilio tūrį. Natrio žiedas apie Žemę. Žemėje laisvas natris nesutinkamas. Tačiau viršutiniuose atmosferos sluoksniuose – 80 km aukštyje – nustatytas sluoksnis atominio natrio. Tokiame aukštyje praktiškai nėra nei deguonies, nei vandens pėdsakų, su kuriais natris galėtų reaguoti. Spektriniais metodais natrio buvo aptikta tarpžvaigždinėje erdvėje. Natris ir auksas. Tuo metu, kai buvo atrastas natris, alchemija jau buvo nemadinga, ir paversti natrį auksu jau nebuvo bandoma. Tačiau dabartiniu metu aukso gavimui sunaudojama nemažai natrio. Aukso rūda apdorojama natrio cianido tirpalu, kuris gaunamas iš elementaraus natrio. Auksas išskiriamas iš kompleksinių natrio cianido tirpalų, panaudojant cinką. Prieš 20-30 metų aukso gamybai buvo sunaudojama kasmet apie 20 tūkst. t metalinio natrio. Natrio butadieninis kaučiukas. 1928 metais pirmą kartą pagamintas sintetinis kaučiukas, gautas polimerinant 1,3-butadieną, panaudojus polimerizacijos proceso katalizatoriumi natrį. Natris ir plovimo priemonės. Pradinėmis medžiagomis sintetinių plovimo priemonių gamyboje dažniausiai būna aukštesnieji alkoholiai t.y., alkoholiai, kurių molekulės sudarytos iš ilgos anglies atomų grandinės. Pastarieji gaunami redukuojant atitinkamas rūgštis natriu.
Chemija  Referatai   (108,99 kB)
Veislė, tai dirbtiniu būdu sukurta individų visuma (populiacija), kuriai būdingas produktyvumas, morfologiniai ir fiziologiniai požymiai. Kuo įvairesnė pradinė medžiaga naudojama selekcijoje, tuo sėkmingiau ir daugiau galima išvystyti naujų veislių ir tuo efektyvesni jos rezultatai. Pagrindiniai augalų selekcijos metodai yra hibridizacija ir atranka. Paprastai šie metodai taikomi kartu. Yra dvi atrankos formos: masinė ir individualioji. Masine atranka iš pradinės medžiagos atrenkama visa grupė individų, turinčių pageidaujamus pokyčius. Masinė atranaka dažniausiai taikoma kryžmadulkių augalų selekcijoje. Jos metodu negalima gauti genotipiškai vienarūšės medžiagos. Individualiaja atranka atrenkami individai su dominuojančiais požymiais ir išauginami jų palikuonys. Tai labiausiai tinka savidulkiams. Gyvūnų selekcija pagrįsta paveldimuoju kintamumu bei atranka. Tačiau gyvūnų selekcija turi tam tikrų savitumų, priklausančių nuo gyvulių organizmų prigimties: 1. naminiai gyvuliai dauginasi tiktai lytiniu būdu; 2. jų palikuonys nėra gausūs. Gyvūnų selekcijai svarbus eksterjeras – gyvulių išorinių formų suma. Gyvulių prijaukinimas – pirmasis selekcijos etapas. Vieni gyvuliai kilę iš laukinių protėvių. Prijaukinimas gerokai susilpnina natūralios atrankos kintamumą, kurį žmogus panaudojo jam reikalingų požymių dirtiniai atrankai. Vykdant gyvulių selekciją, svarbu žinoti genetinį tikslą. Kryžmadulkių augalų savidulka. Savidulka sustiprina paveldimiąsias savybes. Augalų savidulka ir gyvulių giminingų individų kryžminimas mažina gyvybingumą, o skatina išsigimimą. Viena iš prižasčių, daugelis genų pereina į homozigotinę būklę. Organizmuose nuolat vyksta mutacijos, daugumos jų būna recisyvinės. Jos akivaizdžiai nepasireiškia, nes jos yra heterozigotinės būsenos. Savidulka dažnai sėkmingai taikoma kryžmadulkių augalų selekcijoje. Iš pradžių išvedamos homozigotinės linijos, kuriose įsitvirtina pageidaujami požymiai. Po to kryžmiškai apdulkinamos skirtingos savidulkės linijos. Daugeliu atvejų iš karto gaunami labai derlingi hibridai. Toks metodas vadinamas tarplinijine hibridizacija. Esmė ta, kad pirmoji hibridinė karta yra gyvulingesnė. Todėl efektas mažėja. Kuo įvairesnė pradinė medžiaga, tuo efektyvesnė atranka. Poliploidija. Daugelis kultūrinių augalų poliploidai (kviečiai, bulvės). Tolimoji hibridizacija. Kryžminami tos pačios rasės individai, tačiau galima gauti hibridus sukryžminos vienos genties skirtingų rūšių individus(kvietį su aviža). Tačiau tolimieji hibridai paprastai būna nevaisingi. Pagrindinės nevaisingumo priežastys, kad negali normaliai tęsti tolimųjų hibridų lytines ląsteles. Naujų augalų rušių chromosomos būna nepanašios, nes negali konjuguotis, dėl to sutrinka mejozės procesas. Tada parenkamos skirtingos atrankos kryptys, reproduktoriai, laikomos įvairios kryžminimo sistemos. Parenkant reproduktoriui, svarbu atsižvelgti į jų geneologiją. Pagal pradinius požymius gana tiksliai galima nustatyti reproduktorinį genotipą. Dirbant gyvulių selekcijos darbą, naudojami įvairūs kryžminimo tipai: negiminingas ir giminingas. Negiminingas – tos pačios veislės arba skirtingų veislių gyvulių kryžminimas, darant griežtą atranką, padeda išlaikyti hibridų savybes. Giminingas – kai kryžminamos pradinės formos: broliai su seserimis arba tėvai su jų palikuonimis. Toks kryžminimas taikomas kai reikia paremti daugumą veislės genų į homozigotinę būseną. Taip įtvirtinami vertingi požymiai, kuriuos išsaugo homozigotiniai palikuonys. Tačiau dėl to gyvuliai susilpnėja, pasidaro neatsparūs išoriniams poveikiams. Naminių gyvulių heterozė – padidintas gyvulingumas. Jis pasireiškia, kryžminant skirtingų rūšių individus, pirmosios kartos hibridai gerai vystosi, būna gyvybingi tačiau ši savybė sekančioje kartoje neišlieka. Biotechnologija – vadiname žmogui reikalingų medžiagų gamybą, pagrįstą tobuliausiais biologiniais procesais. Čia kompleksiškai taikomi didžiausi mikrobiologijos, biochemijos, inžinerinių mokslų laimėjimai. Biotechnologiniuose procesuose plačiai naudojami mikroorganizmai (bakterijos, mielės). Bioreaktoriuose maitinamosiose terpėse jie gamina baltymus, fermentus, maisto preperatai ir t.t. svarbus mikroorganizmų indėlis aprūpinant gyvulius pašariniais baltymais. Bakterijos ir mielės pagamina daug baltymų, kurie turi aminorūgšties lizino, todėl naudojami kaip vertingi pašaliniai priedai. Didelę reikšmę biotechnologijai turi metodai, vadinami ląstelės inžinerija. Taikant šį metodą, iš organizmo paimtos ląstelės pernešamos ant specialiai paruoštų maitinamųjų terpių, kurių aplinkoje jos gyvena ir dauginasi. Tokios ląstelinės kultūros naudojamos vertingoms medžiagoms gauti. Ląstelinės kultūros naudojamos ląstelių kryžminimams. Taikant specialius būdus, galima sujungti ląsteles skirtingos kilmės organizmų, kurių kryžminimas lytiniu būdu yra neįmanomas. Ląstelių inžinerijos mokslas – tai visiškai naujas hibridų gavimo būdas, sujungiant į vientisą sistemą ne lytines, o somatines ląsteles. Tad žmogui atsiveria galimybės sukurti naujas kultūrinių augalų formas. Gyvūnų hibridinių ląstelių gavimas atveria naujas perspektyvas, ypač medicinai. Pvz.: taikant ląstelių kultūros metodą, gauti vėžio ląstelių ir kraujo ląstelių – limfocitų hibridai. Panaudojant hibridinias ląsteles galima gauti vertingas vaistinias medžiagas, kurios padidina organizmo atsparumą infekcijoms. Biotechnologijoje plačiai taikomas genų inžinerijos metodas. Jis atlieka genotipo pertvarkymus. Inžinerijos metodai yra sudėtingi. Eksperimentai atliekami su prokariotais ir virusais. Taikant vieną iš metodų, galima į organizmo genotipą įterpti arba pašalinti atskirus genus arba jų grupes. Į genotipą įterpus naują geną, galima ląstelę priversti sintetinti baltymus, kurių anksčiau ji nesintetino. Pvz.: į žarnų lazdelės genotipą pavyko įterpti geną iš žmogaus genotipo. Šis genas kontroliuoja insulino sintezę angliavandenių apykaitoje. Kai kurios bakterijų rūšys pasižymi sugebėjimu paimti iš oro azotą ir padaryti jį prieinamą augalams. Iškilo uždavinys – genus, kurie kontroliuoja oro azoto fiksavimą, įterpti į genotipą tų dirvos bakterijų, kurios neturi šių genų. Išsprendus šį uždavinį bus galima pertvarkyti dirvų teršimą. Biotechnologijos reikšmė yra didžiulė, nes ji padeda žmogui spręsti rimtas problemas. Mikrobiologijos bazėje vystosi ištisa pramonės šaka – mikrobiologijos pramonė. Pradedama gaminti mikrobiologijos augalų apsaugos nuo kenkėjų ir ligų priemonės, bakterinės trąšos, pašariniai preparatai, fermentai.
Biologija  Konspektai   (7,37 kB)
Protingasis žmogus
2010-01-04
Žodis ,,pakanka’’ yra santykinis, paskutinius dvidešimt trisdešimt metų imta nerimauti dėl nekontroliuojamo gyvūnijos ir augalijos naikinimo, kuris grėsmingas ir mums patiems: suardžius nusistovėjusią gamtoje pusiausvyrą, išmiršta ištisos rūšys, o nuo jų išsaugojimo priklauso, ar išliks pats žmogus. Gali atsitikti taip, kaip toje senoje pasakoje apie karalystę, kuri sugriuvo, kai joje nebeliko vinies. Žmogus, kaip ir bet kuris kitas individas, dauginasi, kvėpuoja, maitinasi ir užima tam tikrą erdvę, yra glaudžiai susijęs su gyvąja ir negyvąja gamta. Žmogaus santykiai su išoriniu pasauliu yra įvairūs ir sudėtingi. Žmogui gamta yra gyvenamoji aplinka ir vienintelis materialinių bei dvasinių išteklių šaltinis – be gamybinės aplinkos žmonių bendrija negalėtų egzistuoti Žemėje. Žmogus – gamtos dalis ir kaip gyva būtybė savo egzistavimu daro tam tikrą įtaką gamtinei aplinkai. Tačiau šitoks žmogaus poveikis gamtai yra nedidelis, lyginant su tokiomis aplinkybėmis, kuriomis žmogus savo darbu veikia gamtinę aplinką. Žmogus keičia gamtą priklausomai nuo socialinės santvarkos ir gamybinių jėgų išsivystymo lygio. Pirminėje žmonių bedruomenėje, kuomet pagrindiniu žmonių egzistavimo šaltiniu buvo augalų, jų vaisių ir uogų rinkimas, medžioklė ir žūklė, žmogus priklausė nuo jį supančios gamtinių sąlygų ir tuo metu poveikis gamtai buvo nežymus. Bėgant laikui žmogaus poveikis gamtai kinta. Kas laimės – žmogus griovėjas ar žmogus kūrėjas, rūpi mums visiems. Vargu, ar gamta sugebės pati užsigydyti jai žmogaus padarytas žaizdas. Šiandien žmogus vis labiau pajunta savo darbų pasekmes: užterštas vanduo, oras,žemė.Vis dažniau pradeda lyti rūgštūs lietūs, didėja ozono skylė. Visa tai yra žmogaus veiklos pasekmės.Dėl padidėjusio CO2 kiekio atmosferoje netrukus galime pajusti šiltnamio efekto padarinius. Gamta – mūsų namai. Žmogus visuomet buvo ir bus priklausomas nuo gamtos. Prieštaravimai tarp žmogaus veiklos ir gamtos pastaruoju metu tapo itin ryškūs ir kuo tolyn, tuo jie didėja. Oro, dirvos, vandens teršimo, neracionalaus gamtos išteklių naudojimo pasekmės juntamos visoje planetoje, pradeda grėsti Žemės civilizacijai. Dėl to paskutiniais dešimtmečiais ypač tapo aktuali mus supančios aplinkos apsauga. Žmogus ne visada taip teršė kaip dabar. Ankstyviausi žmogaus ir gamtos santykiai buvo pasyvūs -- ką gamta siūlė, tą žmogus ėmė. Poveikio gamtai beveik nebuvo. Su žemdirbystės pradžia susiję pirmieji dirvos erozijos reiškiniai. Kuo intensyviau buvo naudojama žemė, tuo daugiau jos buvo netenkama.Išdeginus miškus po kurio laiko ten atsirasdavo dykumos. Vėliau, atsiradus pramonei, gamtos turtai – naudingosios iškasenos, žemė, vanduo, oras, miškai – buvo naudojami tiek, kiek įstengta perdirbti.Į pasekmes nežiūrėta tol, kol jos pradėjo trukdyti civilizacijos progresui ir žmonijos egzistencijai žemėje. Pokyčiai biosferoje, pernelyg užterštas oras, vanduo, dirva ,juodosios audros ir erozija žemės ūkio teritorijose, senkantys naudingųjų iškasenų šaltiniai verčia peržiūrėti pasenusius naudotojo kėslus. Gyventojų skaičius planetoje nuolat auga ir augimo tempai didėja. Paradoksalu, tačiau technikos pažanga pati tampa savo raidos stabdžiu. Nešvarus oras didmiesčiuose sumažina darbingumą 15%, nekalbant jau apie žalą gyventojų sveikatai. Biosferos ištekliai nėra neišsenkami. Dalis jų yra atkuriami, kiti iš dalies kinta, bet yra ir tokių, kurių atkurti neįmanoma.Kuo intensyviau naudojami gamtos ištekliai neatsižvelgiant į jų regeneraciją, tuo pražūtingesnės gali būti tokio ūkininkavimo priežastys. Užterštas oras iš lėto veikia žmogaus organizmą. Netgi nežymios pašalinių medžiagų, ypač sunkiųjų metalų, priemaišos ore kenkia normaliam organizmų funkcionavimui. Pastebėta, kad atmosferos užterštumas yra viena iš priežasčių, sukeliančių įvairias plaučių ligas, ypač plaučių vėžį. Didėjant aplinkos užterštumui, mirtingumas nuo šios ligos labai plinta. Miestuose, kuriuose labai išplitusi automobilizacija, svarbiausias oro tešėjas yra automobilių vidaus degimo varikliai. Šie varikliai išskiria anglies, azoto, sieros ir švino junginius, angliavandenilius. Ypač pavojingi žmonių sveikatai švino junginiai. Radikaliausia oro taršos mažinimo priemonė yra pakeisti šiuos variklius elektriniais varikliais. Taip pat daugelyje užsienio šalių mašinos parduodamos su katalizatoriais (katalitiniais konvektoriais), kurie 90% sumažina išmetamo CO kiekį , sumažina azoto oksidų ir angliavandenilių kiekį. Taip pat reikia naudoti benziną be švino priemaišų. Nuo oro taršos nukenčia augalija ir gyvūnija. Ypač pavojingas SO2, nes jis susijungia su vandens garais ir virsta sieros rūgštimi. Yra žinoma, kad medžiai gerai valo orą. Amazonės miškai net vadinami planetos plaučiais. Tačiau jie yra negailestingai kertami norint gauti kuo daugiau materialinės naudos. Lietuvoje ši problema taip pat egzistuoja. Žmonės, atgavę savo tėvams priklausiusius miškus, juos negailestingai kerta. Jie nekreipia dėmesio ar medis yra ligotas, ar sveikas, mat jiems rūpi uždirbti kuo daugiau pinigų. Nuo to oras Lietuvoje švaresnis nebus. Reikalinga kardinaliai keisti požiūrį į miškų naudojimą ir apsaugą. Turėtų būti kertami tik ligoti medžiai, užsodinami tušti, nederlingi žemės plotai. Tai galima taikyti ir miestuose – reikia plėsti parkus, žaliuosius plotus. Miškai mūsų planetoje sudaro 29% žemės paviršiaus. Žinome, kad miškai reguliuoja vandens apykaitą, stabdo dirvos eroziją, apsaugo nuo vėjo, teikia prieglobstį guvūnams, poilsį žmogui. Augalija fotosintezės pagalba gamina ne tik biomasę, reikalingą aukštesnės pakopos gyvųjų organizmų mitybai, bet ir deguonį, suvartodama atmosferoje esntį anglies dioksidą. Gyvūnai ir žmonės sunaudoja tiek deguonies, kiek jo išskiria augmenija, o pastaroji ,,perdirba” tiek CO2, kiek jo pasipildo kvėpuojant gyvūnams ir vykstant kitiems natūralaus degimo procesams. Pusiausvyra išlieka, kol nepažeidžiamos nusistovėjusios naudojimo proporcijos. O augmenijos, ypač miškų, ne daugėja, bet mažėja, kartu mažėja galimybė, kad išliktų pastovus CO2 ir O2 santykinis kiekis atmosferoje. Sunku iš anksto tiksliai prognozuoti, kokios būtų pasekmės, pakitus atmosferos oro sudėčiai, bet, kad jos būtų žalingos žmonijai, tai galima tvirtai pasakyti. Sekantis biosferos elementas yra H2O. Gamybai ir buičiai naudojamas tik gėlas vanduo, o jo atsargos yra labai mažos. Žmogus be vandens, kaip ir be oro, gyventi negali. Tačiau žmogaus veikla ir čia palieka savo pėdsakus. Vandenį daugiausia teršia pramonė, miestai, žemės ūkis, transportas ir pavienių žmonių neatsakinga veikla. Žalingiausi teršalai yra nafta ir jos produktai, mineraliniai aliejai. Ne mažiau vandenį teršia ir buitinės atliekos. Ypač pavojingos yra cheminės skalbimo priemonės, nes jų nesulaiko valymo įrengimai. Ne mažiau vandenį teršia netikslingai ir neatsargiai žemės ūkyje naudojamos mineralinės trąšos, pesticidai. Pavyzdžiui amoniakiniam vandeniui patekus į vandens telkinį, žūsta žuvys ir kiti vandens gyvūnai. Dalis mineralinių trąšų patenka į gruntinius vandenis ir juose padidėja nitratų kiekis. Vandenį teršia ir netvarkingai įrengtos, arti vandens telkinių pastatytos gyvulių fermos. Pramonės įmonės savo technologinėms reikmėms taip pat naudoja vandenį. Kartu su nutekamaisiais vandenimis iš įmonių į upes patenka daug nuodingų medžiagų: rūgščių, šarmų, druskų, fenolių, chromo ir kt.. Šie teršalai sukelia vandens gyvūnų mutacijas, o taip pat ir kelia grėsmę jų išnykimui. Norint sumažinti vandens užterštumą, reikia racionaliau išdėstyti taršos židinius, statyti valymo įrengimus, įmonėse įrengti uždaras ir apytakines vandens naudojimo sistemas. Chemijos revoliucija žemės ūkyje gerokai padidino derlių, tačiau galiausiai gali jį ir pražudyti.Negana to, kad kenksmingi vabzdžiai tampa atsparūs pesticidams, nuo chemikalų dar žūva ir natūralūs kenkėjų priešai. Dabartinis žemės ūkis remiasi mechanizavimu ir chemizavimu. Bet cheminizavimas nėra visagalė ir geriausia priemonė dirvos produktyvumui padidinti. Kai kurios cheminės medžiagos turi savybę kauptis ir ilgai nesiskaidydamos išsilaikyti lapuose, vaisiuose, daržovėse, o kartu su visa mitybos grandine patenka į žmogaus organizmą. Netiesioginis nuodingųjų chemikalų veikimas yra pavojingas ne tik sveikatai, bet svarbiausia, veikia vaisių nėštumo metu (daugiausia naujagimių su defektais pastebėta regionuose, kur intensyviai naudojami pesticidai).Taigi žmogaus naudojami ginklai atsisuka prieš jį patį. Stebėjimai parodė, kad labai stambūs mechanizmai suslegia dirvą, ji netenka purumo, pablogėja sąlygos dirvos mikroorganizmams ir bestuburiams. Norint išsaugoti dirvožemį, reikia naudoti priemones, grindžiamas ekologiniais metodais, o ne bet kokiais būdais siekti trumpalaikės naudos. Veltui galima pamokslauti apie įvairias sudėtingas ir brangias apsaugos technologijas, įrenginius -- visų pirma reikia išugdyti aukštą žmonių sąmoningumą, kuris leistų išsaugoti gamtą ir išlikti patiems. Jeigu anksčiau būdavo kalbama apie žmogaus apsaugą nuo gamtos, apie jos gėrybių naudojimą, ,,gamtos užkariavimą”, tai dabar – kaip apginti gamtą nuo žmogaus, nes, ardydama nusistovėjusią ekologinę pusiausvyrą, žmonija kerta šaką, ant kurios ji pati sėdi.
Biologija  Referatai   (9,32 kB)
Gyvūnų vystymasis
2010-01-04
Gemalo vystymasis. Apvaisintas kiaušinėlis - zigota - kelis kartus greitai dalijasi mitozės būdu. Šis dalijimasis vadinamas skilimu, kuris kartu su kitomis aktyviosiomis daugialąsčio gemalo stadijomis vadinasi embrioniniu vystymosi periodu. Galima panagrinėti iešmutį. Zigota iš pradžių dalijasi į dvi vienodo dydžio ląsteles - blastomeras. Paskui kiekviena blastomera dalijasi išilgai ir susidaro 4 ląstelės. Kitas dalijimasis vyksta skersai, tuomet susiformuoja 8 ląstelės. Toliau ląstelė dalijasi čia skersai, čia išilgai ir suisdaro 16, 32, 64, 128 ir t.t. ląstelių (blastomerų). Nedaug trynio turintis iešmučio kiaušinėlis dalijasi visas. Kitų gyvūnų (paukščių, žuvų) kiaušinėliai turi daug trynio ir dalijasi tik citoplazmos diskas su branduoliu, o pats trynys neskyla. Dalijantis skilimo būdu, vienas po kito sekantys dalijimaisi vyksta greitai. Blastomeros neauga, daugėjant ląstelių, jos mažėja. Skilimo dėka susidaro rutulio formos gemalas, kurio viduje tuščia ertmė - blastulė. Blastulės sienelių ląstelės yra išsidėsčiusios vienu sluoksniu. Susiformavus blastulei, baigiasi skilimo periodas. Prasideda kitas periodas - vystymosi, kurio metu ląstelės toliau dalijasi, sudaro antrąjį, vidinį ląstelių sluoksnį. Gemalas tampa dvisluoksniu. Ši dvisluoksnė vystymosi stadija vadinama gastrule. Išorinis gastrulės ląstelių sluoksnis vadinamas ektoderma, vidinis - entoderma. Įlinkusioje entodermos apgaubtoje ertmėje išsidėsto pirminis žarnynas. Ertmė atsiveria į išorę, anga - pirminė burna. Ektoderma ir entoderma vadinamos gemaliniais lapeliais. Gastrulės vystymosi pabaigoje pradeda vystytis trečiasis gemalinis lapelis - mezoderma. Atsiranda chorda, susiformuoja žarnynas ir išsivysto centrinė nervų sistema. Priešais pirminės burnos angą esančios ektodermos ląstelės pradeda sparčiai dalytis, ir iš jų susiformuoja nervinė plokštelė, kuri driekiasi išilgai gemalo jo nugaros pusėje. Nervų plokštelės kraštuose atsiranda į viršų nukrypusios raukšlės, o centrinė jos dalis nusileidžia žemyn, sudarydama nervų latakėlį. Jis gilėja, viršutiniai jo kraštai susiglaudžia ir jis virsta po ektoderma esančiu nerviniu vamzdeliu - centrinės nervų sistemos užuomazga. Nuo pat nervinio vamzdelio vystymosi pradžios jo priekinis galas būna platesnis ir iš jo sekančiuose etapuose išsivysto galvos smegenys. Priekinėje basivystančių smegenų dalyje, jos šonuose atsiranda dvi taurių formos akių užuomazgos. Priekinėje gemalo dalyje, įlinkus ektodermai - klausos bei uoslės organų užuomazgos. Susidaro organizmo išorinė danga. Nugaros pusėje iš prigludusios prie nervinio vamzdelio gemalinio sluoksnio dalies, apribotos pirminio žarnyno entodermos, susidaro dviejų krislelių formos mezodermos užuomazgos, kurios atsiskiria nuo pirminio žarnyno ir virsta kūno ertme. Tarp mezodermos kairiosios ir dešiniosios užuomazgų atsiranda einanti per visą gemalą chordos užuomazga, kuri glūdi tarp žarnyno ir nervinio vamzdelio. Atsiskyrus mezodermai ir chordai, iš likusios entodermos susidaro žarnynas ir su juo susiję organai. Vykstant šiems procesams, pakinta gemalo išvaizda: jis pailgėja, išryškėja galvos ir liemens dalys, atsiranda burnos ir užpakalinė angos, išsivysto skrandis iš žarnyno vamzdelio sienelių išaugų, plaučiai, kepenys ir kt. virškinimo sistemos organai. Priekinės kūno dalies šonuose, kur susiduria entoderma su ektoderma, susidaro žiaunų plyšiai (iešmučio ir žuvų jie išlieka visą gyvenimą, o sausumos stuburinių užauga audiniai). Plaučių vystymasis susijęs su priekine žarna: jie išauga iš žarnyno išaugų. Mezoderma sudaro didelę besivystančio gemalo masės dalį. Iš jos formuojasi raumenys, griaučių kremzliniai ir kauliniai elementai, kraujotakos ir šalinimo sistema, lyties organai. Gyvūnų gemalas vystosi kaip vieningas organizmas, kurio visos ląstelės, audiniai ir organai glaudžiai sąveikauja. Poembrioninis vystymasis. Jis prasideda, kai organizmas išeina iš kiaušinėlio apvalkalėlių, o žinduolių - gemalo, kuris vystosi motinos orgnizme, gimimo momento. Šis vystymosi periodas gali būti tiesioginis, kai organizmas gimsta panašus į suaugusį, ir netiesioginis, kai gemalas tampa lerva, kuri kuri nuo suaugusio organizmo skiriasi daugeliu išorės ir vidaus sandaros požymių, maitinimosi būdu, judėjimu ir t.t. Tiesioginis vystymasis vyksta daugelio bestuburių ir stuburinių gyvūnų organizmuose (organizmai iškart po gimimo ima augti ir bręsti). Netiesioginis būdingas duobagyviams, plokščiosioms kirmėlės, vėžiagyviams, vabzdžiams ir daugeliui kitų. Pavyzdžiui, iš varlės ikrelio išsirita lerva - buožgalvis. Jo sandara paprastesnė nei suaugusio organizmo. Jis panašus į žuvytę su uodega, kvėpuoja išorinėmis žiaunomis. Kiek vėliau išsivysto vidinės žiaunos. Buožgalvis turi vieną kraujo apytakos ratą, dviejų skyrių širdį, matyti šoninė linija. Vėliau išsivysto užpakalinės, priekinės kojos, vystosi plaučiai, trumpėja uodega ir buožgalvis tampa varlyte. Visas bet kurios ontogenezės stadijas veikia aplinka, t.y. daugelis natūraliųjų veiksnių - temperatūra, šviesa, druskų, dujų kiekis aplinkoje, maisto medžiagos. Žmogaus vaisiaus vystymuisi ypač lemtingi 3 pirmieji mėnesiai. Gyvybė būna itin trapi, labiausiai jautri neigiamam poveikiui. Motina nėštumo metu turi vengti vaistų, narkotikų, alkoholio, rūkymo. Žalingi rentgeno spinduliai. Pavojingi virusai, ypač raudoniukės. Šis virusas 90% atvejų sukelia įvairius apsigimimus. Ypač žalingas alkoholis ir rūkymas. Jis kenkia visoms organizmo sistemoms. Nepageidautini įvairūs teršalai, trąšos, toksinės medžiagos - tai skatina įvairius organizmų išsigimimus, mutacijas. Organizmų gyvenamoji aplinka - tai gamtos dalis, kurioje organizmai gyvena jos veikiami ir veikdami ją. Gyvūnai yra paplitę tiek atmosferoje, tiek litosferoje, tiek hidrosferoje. Jų nėra aukščiau 18 km (virš ozono sluoksnio), užterštuose telkiniuose (Juodojoje jūroje nėra gyvybės žemiau 200 m, nes ten daug sieros vandenilio). Aplinkos veiksniai - sąlygos, veikiančios organizmą. Jie netiesiogiai ir tiesiogiai veikia organizmą, populiaciją, gamtinę bendriją, jų būsenas ir savybes. Šie veiksniai dažnai yra vadinami ekologiniais veiksniais. Jie skirstomi į 3 grupes: 1) Abiotiniai veiksniai - visi negyvosios gamtos komponentai, taip pat aplinkos, vandens, oro ir dirvožemio sudėtis. Svarbi šių veiksnių ypatybė ta, kad jie dėsningai kinta ne tik per metus ar per parą, bet ir priklausomai nuo geografinės zonos. Todėl ir prisitaikymai prie jų yra zoninio ir sezoninio pobūdžio. 2) Biotiniai veiksniai - populiacijos individų, taip pat gamtinių bendrijų populiacijų sąveika. Tarp įvairių organizmų susikolstė įvairūs ryšiai ir santykiai. Svarbiausi iš jų - mitybos ryšiai. Santykiai gali būti grobuoniški, parazitiniai (kai parazitas išnaudoja šeimininką). Taip pat būna ir naudingų santykių, kai vienų organizmų veikla padeda išlikti kitiems. 3) Antropogeninis veiksnys - įvairiapusė žmogaus veikla, kuri keičia gamtą - visų organizmų gyvenamąją aplinką, arba turi tiesioginę įtaką jų gyvenimui. Organizmai natūraliosios atrankos būdu prisitaiko prie visų šių veiksnių. Optimali kurio nors veiksnio reikšmė kiekvienai rūšiai yra nevienoda. Pagal veiksnio palankumą rūšis galima suskirstyti į mėgstančias šilumą ir šaltį, drėgmę ir sausrą, prisitaikiusias prie didelio bei mažo vandens druskingumo ir kt. Taip pat apribojantys veiksniai - tai veiksniai, peržengę minimumo ir maksimumo ribas.
Biologija  Konspektai   (7,46 kB)
Ekologinė biotechnologija – tai gyvųjų organizmų ir biologinių pęrocesų ekologija. Ekologinė biotechnologija nagrinėja mikroorganizmų prisitaikymą prie aplinkos sąlygų, mikroorganizmų ekologiją, vandens valymą, kietų atliekų nukenksminimą, dirvos užteršimą ir teršalų kilmę. Biotechnologiniuose procesuose plačiai naudojami mikroorganizmai (bakterijos, mielės).
Biologija  Referatai   (5 psl., 12,05 kB)
Įvadas Taršos samprata Dažniausiai taršos sąvoka gali būti vartojama kalbant apie visas neigiamas žmogaus veiklos pasekmes. Tačiau tai pernelyg platus apibrėžimas. Geriau tiktų siauresnis apibrėžimas: Teršalas yra medžiaga (paprastai cheminis junginys) arba atliekos, kuri dėl žmogaus veiklos pakliūva į aplinką ir gali sukelti nepageidaujamą poveikį. Žemės ūkio taršą sukelia medžiagos medžiagos, kurios: • sąmoningai paskleidžiamos aplinkoje - žemės ūkio cheminės medžiagos (pesticidai, trąšos), nuotekų dumblas ir kt.; • yra žemės ūkio gamybinių procesų atliekos (siloso arba fermų nuotėkos); • atsiranda suaktyvėjus gamtiniams procesams (azoto oksidai ariamose dirvose). Kitos pakliūvančios į aplinką medžiagos, gali būti kenksmingos, jei jos: • sudaro didelius kiekius; • pasirodo „netinkamoje vietoje netinkamu laiku”; • pavirsta kenksmingais antriniais teršalais (dėl cheminių procesų aplinkoje arba kokiame nors organizme). Šiuo atveju geriausias pavyzdys yra tarša nitratais. Nitratų natūraliai yra visuose dirvožemiuose, ir jie būtini augalams. Jie tampa kenksmingais teršalais, kai: • jų kiekis aplinkoje padidėja dėl žemės ūkio veiklos (pvz., naudojant neorganines trąšas), arba kai dėl žemės dirbimo paspartėja dirvožemio organinės medžiagos mineralizacija; • jie patenka iš dirvos į aplinką. Jų, kaip kenksmingų teršalų, poveikis paaiškėja tiriant ryšį tarp padidėjusio nitratų kiekio geriamajame vandenyje ir dviejų žmogaus ligų: kūdikių methemoglobinemijos ir skrandžio vėžio (žr. 2 skyrių). Abiem atvejais ne patys nitratai sukelia ligas, bet junginiai, kurie susidaro ir veikia labai specifinėmis sąlygomis. 1.3. Žemės ūkio taršos samprata Daugelį metų žemės ūkis turėjo sąlyginai nedidelį poveikį aplinkai. Netgi aštuonioliktame ir devynioliktame amžiuose, kai naujos pramoninės technologijos iš esmės pakeitė kitas žmogaus veiklos sritis, žemės ūkis vis dar rėmėsi gamtiniais procesais, nuo kurių priklausė žemės ūkio augalų derlius bei gyvulių produktyvumas. Taigi tradicinis mišrus ūkis buvo gana uždara sistema, turėjusi nedidelį neigiamą poveikį gamtinei aplinkai. Nors žemės ūkyje ir buvo siekiama ilgalaikio agrarinių ekosistemų produktyvumo, tačiau greiti žemės ūkio gamybos pokyčiai per pastaruosius 50 metų sukėlė esminę aplinkos taršą. Norint gerai suvokti taršos problemas, kylančias dėl žemės ūkio veiklos, būtina turėti žinių apie įvairių teršalų prigimtį ir būdą, kuriuo jie veikia aplinką. Taip pat reikia atsakyti į tris klausimus: • kokios yra esminės žemės ūkio taršos priežastys? • kokį poveikį aplinkai daro žemės ūkio tarša? • kokių priemonių reikia imtis žemės ūkio taršai reguliuoti? Šie esminiai klausimai kyla iš taip vadinamojo sąveikos „Poveikis – būklė – reakcija” (PBR) koncepcijos. Derinio PBR koncepcija paprastai vartojama tiriant sąsajas ir grįžtamuosius ryšius tarp ūkinės veiklos ir aplinkos. Pagal šią koncepciją ryšys tarp atitinkamos ūkinės priemonės ir aplinkos nusakomas paprasta „kilpa”, kurioje: • POVEIKIS aplinkai dėl žmonių ir ūkinės veiklos sąlygoja pokyčius; • BŪKLĖ, arba vyraujančių aplinkos išteklių sąlygos, sukeliančios reakciją; • visuomenės REAKCIJĄ, reikalaujančią pakeisti poveikį ir atkurti aplinkos būklę.
Aplinka  Referatai   (15,59 kB)
Indijos šiaurinės ir pietinės dalies turistinės infrastruktūros ir išteklių palyginimas“ šiame darbe yra pateikta bendra informacija apie Indiją ( kad lengviau įsivaizduotumėm kokia yra šioje šalyje padėtis).Išskirta Indijos pramonė, transportas ir maistas.Pasirinkti miesteliai esantys šiaurinėje ir pietinėje Indijos dalyje ir smulkiai išnagrinėti, lentelėje. ( kad galėtumėm įsivaizduoti kaip skiriasi Indijos miesteliai esantys skirtingose šalies dalyse, savo turistine infrastruktūra ir ištekliais).
Kita  Kursiniai darbai   (20 psl., 359,54 kB)
Žmogus ir vanduo
2009-09-17
"Žmogus ir vanduo" - tai darbas, aprašytas apie vandenį Lietuvoje ir pasaulyje iš cheminės, geografinės, biologinės, medicininės pusių, jo tarša, ciklas ir kita svarbi informacija.
Chemija  Pateiktys   (10 psl., 20,71 kB)
Apie darbo pasidalijimo principą. Apie apribojimus importui iš užsienio tokių gėrybių, kurios gali būti pagamintos šalyje. Apie rinkas. Valdžios finansavimas laisvoje visuomenėje. Žvakdarių peticija. Išdaužtas langas. Naikinimo palaima. Užimtumo didinimo projektai. Kariomenių ir demokratų demobilizavimas. Pilnutinio užimtumo fetišas. Eksporto vajus.
Ekonomika  Straipsniai   (26 psl., 322,47 kB)
Gyvūnų mityba
2009-09-10
Maiste yra šios gyvybiškai svarbios medžiagos: energetinės ir statybinės (naudojamos energijai gauti ir kaip C atomų šaltinis sintezei): angliavandeniai (daugiau energetiniai), baltymai (daugiau statybiniai), lipidai (daugiau energetiniai). Kitos (naudojamos kai kuriems baltymams sintetinti, tarpląstelinei medžiagai mineralizuoti, kaip nešikliai ar fermentų nepeptidinės dalys): vitaminai (reguliaciniai), mineralinės druskos (dalis statybinės, dalis reguliacinės), vanduo (universalus tirpiklis). Nukleorūgštys virškinamos ir panaudojamos, bet maiste jų gali ir nebūti.
Biologija  Konspektai   (7 psl., 37,42 kB)
Mitochondrijos
2009-09-10
Šie organoidai pirmą kartą aptikti 1850 m. raumenų ląstelėse. 1898 m. buvo nustatyta, kad mitochondrijos svarbios kvėpavime. Mitochondrijų skaičius ląstelėse labai įvairus - priklauso nuo organizmo rūšies ir ląstelės paskirties. Ląstelės, kurioms reikia daug energijos, turi labai daug mitochondrijų - pvz., kepenų ląstelėse jų būna keli šimtai. Mitochondrijų forma taip pat labai kinta - jos gali būti apvalios, spirališkos, tauriškos, šakotos. Paprastai jos būna 1,5-10 *m ilgio ir 0,25-1,0 *m skersmens.
Biologija  Konspektai   (7 psl., 21,65 kB)
Makroekonomikos ir mikroekonomikos teorijos taikymas transporto sektoriuje. Infrastruktūra ir paslaugų taikymas. Paklausa ir pasiūla. Transporto paslaugų konkurencingumas. Geležinkelių transporto ekonomika. Krovinių ir keleivių vežimų planavimas. Geležinkelių transporto eksploatacinės išlaidos. Geležinkelių transporto apyvartinės lėšos. Vandens transporto ekonomika. Jūrų transporto išlaidų elementai. Transportavimo išlaidų koncepcija. Oro transporto ekonomika. Oro transporto išskirtiniai bruožai. Oro transporto išlaidos ir pajamos.
Logistika  Konspektai   (18 psl., 23,17 kB)
Lietuvoje vyravęs vidutinis ir smulkus ūkis pasižymėjo gana dideliu pajėgumu. Žemės ūkis padarė pažangą, lyginant su tuo, kas buvo prieš Pirmąjį pasaulinį karą. Išnyko trijų laukų sistema, o jos vietoje įvesta nuo 6 iki 10 laukų sistema su racionalia sėjomaina, pagerintas žemės dirbimas ir jos tręšimas, pradėta vartoti geros kokybės selekcinė sėkla, išauginta savo krašte. Lietuva pasidarė ne vien javų, bet ir gyvulių auginimo kraštas. Dėl tos priežasties laukuose pradėta auginti dideliais kiekiais pašariniai augalai.
Istorija  Konspektai   (3 psl., 6,39 kB)
Istorijos egzaminui
2009-08-31
30 mokyklinio istorijos kurso klausimų su atsakymais rengiantis egzaminui.Nuo senovės iki naujausių laikų.
Istorija  Paruoštukės   (32 psl., 65,76 kB)
Aplinkos tarša
2009-08-31
Daugelį metų į mus supantį pasaulį žiūrėjome kaip į naudojimo šaltinį. Žmogus yra plėšrūnas, galbūt plėšresnis už visus žinomus pasaulio grobuonis. Jis degino miškus, kad galėtų tose vietose sėti, žudė dramblius, kad gamintų iš jų biliardo rutulius ir šachmatų figūras, gaudė drugelius kambariams puošti. Dar visai neseniai sėmėme iš pasaulio kaip iš gausybės rago. Atrodė, kiek miško kirstume ar degintume, kiek gyvūnų naikintume, jų vis dar pakaks.
Biologija  Namų darbai   (4 psl., 9,49 kB)
Monopolijos formavimosi ypatybės. Pelno maksimizavimas. Kaštų priedo kainodara. Mokesčių poveikis monopolistui. Diskriminacija kainoms. Pirmojo laipsnio diskriminacija kainoms. Antrojo laipsnio diskriminacija kainoms. Trečiojo laipsnio diskriminacija kainoms. Dviejų dalių tarifas. Monopolinė kainodara Lietuvoje įgauna vis didesnę prasmę. Vyriausybei privatizuojant vis daugiau monopolinių objektų (privatizuotas “Lietuvos telekomas”, žadama privatizuoti “Lietuvos energiją”, dujų ūkį) vartotojams iškyla klausimas ar jie neliks nuskriausti. Monopolinės kompanijos valdo svarbiausias ūkio šakas, todėl dauguma vartotojų yra ramūs dėl kainų politikos, nes dauguma tų firmų priklauso vyriausybei.
Ekonomika  Kursiniai darbai   (16 psl., 52,34 kB)
Rusija
2009-08-10
Oficialus pavadinimas - Rusijos Federacija (Rossijskaja Federacija). Senovinis pavadinimas Rusia (Rusj; Rusų žemė - Russkaja Zėmlia: Kijevo Rusia, Mažoji Rusia, Baltoji Rusia) nuo IX a., Rusija (Rossija) nuo XV a., Rusijos imperija 1721-1917; 1917-1991 Rusija dažnai buvo vadinama visa SSRS teritorija. Sostinė - Maskva (Moskva), Rusijos sostinė 1462-1712 ir nuo 1991; 1712-1918 Rusijos sostinė buvo Peterburgas (dabar Sankt Peterburgas); 1922-1991 Maskva buvo SSRS ir Rusijos SFSR sostinė.
Geografija  Konspektai   (9 psl., 31,38 kB)
Romos rekonstrukcija. Kapitolijaus aikštė. Del Popolo aikštė. Šv. Petro aikštė. XV a. pabaigoje prasidėjęs Šiaurės Italijos prekybos miestų ekonominis smukimas ypač pasireiškė XVI ir XVII a. Sumažėjo statyba miestuose. Tuo metu Romos popiežiaus valstybė, gaudama duoklę iš katalikiškų kraštų, nejaučia ekonominės krizės ir jos sostinėje Romoje prasideda dideli statybos darbai. Pamažu smunkančiuose šiaurės ir vidurio Italijos miestuose lieka be darbo daug patyrusių architektų ir statybininkų.
Architektūra ir dizainas  Referatai   (8 psl., 11,67 kB)
Radono tyrimai
2009-07-09
Žemės rutulio gyventojai pagrindinę radioaktyvių spindulių dalį gauna iš natūralių šaltinių, nuo kurių dažnai apsisaugoti negalime. Į žemės paviršių radioaktyvūs spinduliai ateina iš kosmoso, ir sklinda iš radioaktyvių šaltinių, esančių žemės paviršiuje. Žmogus radioaktyvių spindulių gauna dviem būdais. Radiacinės medžiagos gali apdeginti žmogaus odą. Patekti į žmogaus organizmą radioaktyvios medžiagos gali su oru, kuriuo mes kvėpuojame, maistu ir vandeniu. Toks spinduliu gavimo būdas – vidinis.
Fizika  Referatai   (4,69 kB)
Vanduo
2009-07-09
Žvelgiant iš kosmoso, žemė yra neįtikėtinai žydros spalvos. Daugiau nei 70% mūsų planetos paviršiaus yra vanduo. Būtent vanduo, o ypač didžiuliai vandenynai, daro Žemę unikalią visoje visatoje. Žemės apvalkalai atmosfera ir hidrosfera susidarė taip pat kaip ir kieta pluta, t.y. kylant Žemės paviršių magmai. Bet kuri magma turi dujų.
Geografija  Referatai   (5,49 kB)
Atsargų apskaita
2009-07-09
Įmonių trumpalaikis turtas gali būti įvairių formų: pinigai, debetinės skolos, nebaigta gamyba, žaliavos ir medžiagos, pagaminta produkcija. Trumpalaikis turtas atsargų forma yra būtina nenutrūkstamo gamybos proceso sąlyga. Gamybai vykdyti reikia turėti sėklų, pašarų, kuro, trąšų ir kitų gamybos atsargų. Jas naudojant didėja gamybos išlaidos. Gamybos proceso rezultatas yra produkcija.
Finansai  Konspektai   (3,74 kB)
Pastaruoju metu eksploatuojama vis daugiau sudėtingos techninės įrangos. Be to, visi gamybiniai, socialiniai ir kiti procesai vyksta informacinėje aplinkoje. Nustatyta, kad jeigu kokios nors sistemos sudėtingumas auga linija, tai informacijos apimtys, kurias reikia apdoroti priimant sprendimą, auga eksponente. Todėl informacijos sistemų sudėtingumas taip pat auga ir darosi sunku per trumpą laiką surinkti reikalingą sprendimui priimti informacijos kiekį, nes šis procesas pats savaime tampa sudėtingas ir ilgalaikis.
Ekonomika  Referatai   (12,27 kB)
Vėžinės ligos - tai ligų grupė, kurių būdingas požymis - nekontroliuojamas genetiškai pakitusių ląstelių dauginimasis ir šių ląstelių sugebėjimas naikinti aplinkinius audinius bei išplisti į kitas kūno vietas (metastazės). Vėžį sukelia DNR (genetinės medžiagos) pažeidimai, veikiantys ląstelių augimo reguliavimą. Pažeistos sveikos ląstelės pasmerktos apoptozei (programuotai ląstelių žūčiai), tačiau vėžinės ląstelės išvengia apoptozės
Medicina  Konspektai   (6,54 kB)
Rašyba
2009-07-09
Prieš keletą metų nosinių raidžių rašymas žodžių šaknyse buvo viena opiausių rašybos problemų. Matyt, šiam dalykui mokyklose imta skirti daugiau dėmesio, nes dabar beveik kiekvienas rašantysis jau žino, kur ir kokiais atvejais rašomos nosinės raidės, arba labai greitai to išmoksta. Dabartinėje lietuvių kalboje nosinių garsų nėra – nosinėmis raidėmis ą, ę, į, ų žymimi ilgieji garsai, kilę iš mišriųjų dvigarsių an, en in, un. Tad rašydami nosines raides, remiamės tradiciniu rašybos principu, t. y. jas rašome ten, kur iš seno esame įpratę šitaip rašyti.
Lietuvių kalba  Konspektai   (22,36 kB)
Paprastai dirvožemis apibrėžiamas kaip viršutinis žemės plutos sluoksnis, sudarytas iš mineralinių dalelių, organinių medžiagų, vandens, oro ir gyvųjų organizmų. Tai sąlyčio paviršius tarp žemės, oro ir vandens, kuriame yra didžioji biosferos dalis. Dirvožemis formuojasi be galo lėtai, tad jį galima laikyti neatsinaujinančiu ištekliu. Iš jo gauname maistą, biomasę ir žaliavas. Jis yra žmonijos veiklos ir kraštovaizdžio pagrindas. Dirvožemis yra labai sudėtinga ir kintanti terpė.
Biologija  Referatai   (8,55 kB)
Prieštaravimai tarp žmogaus veiklos ir gamtos šiuo metu tapo itin raiškūs ir kuo tolyn, tuo jie didėja. Oro, dirvos, vandens teršimo neracionalaus gamtos išteklių naudojimo neigiamos pasekmės juntamos ne tik konfliktinių židinių aplinkoje, bet visoje planetoje, pradeda grėsti Žemės civilizacijai. Dėl to paskutiniais dešimtmečiais ypač populiari tapo mus supančios aplinkos apsauga. Ankstyviausi žmogaus ir gamtos santykiai buvo pasyvūs - ką gamta siūlė, tą žmogus ėmė:miške rinko uogas, vaisius, valgomas šaknis, susigaudavo laukinį žvėrį, upėje žuvį.
Kita  Kursiniai darbai   (5,38 kB)
Bulvės Lietuvoje paplito XVIII a. pabaigoje. Mokslas ir patirtis rodo, kad mūsų bulvių veislės potencialiai derlingos. Hektare jų galėtų užderėti 500 ir daugiau centnerių. Tačiau šios galimybes dėl grubių auginimo technologijos pažaidimų menkai teišnaudojamos.Tačiau, mes negalime auginti bulvių, prisimindami tik senolių patyrimą, juo labiau, kad prieškarinėje Lietuvoje bulvių derliui nebūvu dideli.
Šio kursinio darbo tema yra „Ankstyvųjų bulvių auginimo mechanizuota technologija“. Kursinis susideda iš dviejų pagrindinių dalių – analitinės ir projektinės. Šios atitinkamai skirstosi į potemes. Pirmojoje – analitinėje – dalyje pasakojama apie meteorologinių sąlygų įtaką bulvių auginimui, taip pat apie dirvos ruošimą, tręšimą, veisles, sodinimą, apsaugą nuo piktžolių, ligų, kenkėjų ir be abejo – derliaus dorojimą.
Ekologinė katastrofa – kertame šaką ant kurios sėdime. Nežiūrint visų bandymų jį užmaskuoti ar pristabdyti laikinomis priemonėmis, vienas faktas lieka nepaneigiamas – gamtos naikinimas vyksta didžiuliais mąstais. Mes galime gyventi užmerktomis akimis, tačiau nuo šio fakto niekur nepabėgsime. Tai nėra tik saujelės mokslininkų ar ekologinių katastrofų tiesioginių aukų rūpestis. Tai liečia mus visus, patinka mums tai ar ne.
Geologija  Referatai   (5,67 kB)
„Skrydžiai į žvaigždes“ - amžina žmogaus svajonė,kurios ryški šviesa sklinda iki mūsų iš amžių glūdumos.Ji atsispindi senovės Graikijos legendose ir mituose,indų poemos“Ramajana“eilutėse,senuosiuose rusų metraščiuose.Žmogus veržėsi į Saulę Ikaro sparnais.Tolimas,mįslingas ir rūstus žvaigždžių,didelių bei mažų planetų pasaulis šiandien atskleidžia savo paslaptis žmonėms,ima jiems ištikimai ir teisingai tarnauti.Žmogus apie Žemės rutulį paleido skriejančius palydovus,į tolimus žvaigždžių reisus pasiuntė automatinius robotus.Ir nors kelias į žvaigždes kasmet vis platėja,tačiau eiti juo nelengva.
Astronomija  Referatai   (5,53 kB)