Ну или открыла Америку. В общем, придумала одну фишку, которая всем на свете известна. Но не мне.
Дело было так.
Страшная история про белый фартук
В далёком-далёком ламином детстве, когда не было стиралок и сушилок, люди бельё стирали руками в тазике. Нет, у нас была, конечно, стиральная машина-полуавтомат. Полуавтоматизм её заключался в том, что она сама могла выключаться, на сколько минут поставишь таймер. Всё. Она была на колёсиках, её ещё надо было прикатить в ванную комнату через порог, налить горячей воды, насыпать порошка, положить бельё, постирать (тут она сама отключается, полуатомат же!), потом вытащить его, выжать, прополоскать в ванной, потом снова выжать и сложить в центрифугу, снова включить. Ещё и отцентровать, иначе разнесёт всё. И потом она тоже сама отключится. Бельё будет почти сухое, что очень важно, потому что у нас большую часть времени дома было холодно и влажно.
Понятное дело, что такую стирку устраивали только раз в неделю, а то и в две. А ежедневную мелочёвку стирали руками в тазике.
А самое ужасное это был белый фартук. Я жила в шахтёрском городе, и угольная пыль была везде. Белым фартук был только первые пять минут из-под утюга. Когда класс дежурил, то носить белый фартук надо было каждый день. И к вечеру он превращался в ужасную грязную тряпку. В тряпке я ходить не могла. Так что каждый день фартук нужно было стирать, отбеливать, крахмалить и сушить. И утром его надо было долго и трудно гладить, а только потом и надевать. У некоторых счастливец был гипюровый фартук. Он стирался легко, и сох за пять минут, и гладить его не надо было. Но у меня был обычный хлопковый. А дома было холодно и мокро. И, чтобы он высох и его можно было погладить вечером, а не вставать на полчаса раньше утром, был огромный соблазн повесить его на батарею.
Но мама строго-настрого запрещала это делать! Потому что, хотя батареи были крашеные, но под мокрым фартуком на батарейных рёбрах всегда появлялась ржавчина. И на неизменно переходила на фартук! Ржавчину не отстирать ни мылом, ни белизной, ничем. Это катастрофа.
Но конечно же, однажды я повесила фартук на батарею. Вроде бы проверила - никакой ржавчины нет. И конечно же, получила ржавую полосу во всю пузо! И ведь взрослая уже была, вроде как умная.
Да, умная же! В то время я уже химию знала и любила. В частности, знала, что ржавчина - это оксид железа трёхвалентного, которое рыжего цвета. Значит, ржавую полосу надо было перевести в какую-то бесцветную форму. Интернета не было, но справочники были. Знаете, это такой гугл на бумаге. Пошла, залезла в справочник. Оказалось, что все соли железа трёхвалентного окрашены. Но есть среди них и растворимые. А значит, их можно убрать с моего фартука!
Дальше мне понадобилась кислота, на не обычная, а насыщенная алифатическая трёхосновная гидроксикислота 2-гидрокси-1,2,3-пропантрикарбоновая кислота. Страшно? Не пугайтесь, это химики так называют простую лимонку!
У бабушки лимонка, по счастью, была, что тоже не так-то обычно в те годы. Я намочила ужасное ржавое пятно, посыпала лимонкой, прополоскала - и, о чудо! - ужасная полоса на глазах стала исчезать! Представляете? Вот был испорченный фартук - и вот уже он спасён! Вот это было открытие так открытие.
Объяснение фокуса
На самом деле, лимонная кислота - очень-очень интересное и важное соединение. Давайте, посмотрим на её формулу. Ну, даваааайте! Только одним глазком, не пугайтесь! Вы же у меня смелые! Вот.
Помните же, что за кислотность отвечает протон, ион водорода Н+? А гидроксилы, ОН- - они отвечают за щелочность. А тут кругом гидроксилы!!! Почем же она - кислота?
Ну, вот. Органические кислоты - они хитрые. У них СООН группа не отделяет гидроксил, а отдаёт только протон. Давайте посмотрим на лимонку поподробнее. Только не бойтесь! Вам же экзамен не сдавать? Просто смотрим картинки, да?
Красненьким я вам пометила отделяемые при растворении водородики. В виде протонов они переходят в раствор, создавая кислотность.
Оставшийся кусок плавает в виде большого положительного иона. Если добавить в раствор лимонки щёлочь, ну пусть едкое кали, КОН, то она прошипит, как нормальная минеральная кислота, и образуется нейтральная соль - в нашем случае, цитрат калия.
Но посмотрите! В лимонке есть ещё и гидроксил! Он на картинке выделен синим цветом. Это не "щелочной" гидроксил, он не отделяется при растворении, и не даёт щелочную среду. В органических соединениях гидроксильная группа куда более интересные вещи делает!
Вот посмотрите. Здесь ещё одно очень хорошо знакомое вам вещество. Этиловый спирт.
При определённых условиях, в присутствии катализатора и при нагревании, молекулы спирта соединяются своими гидроксилами, и получается эфир. Так умеют делать все спирты!
Про эфиры мы как-нибудь ещё с вами поговорим, это очень забавные ребята. Но вернёмся к лимонке.
Волшебная лимонка - раз!
Лимонная кислота обладает и свойствами органических кислот (за счет протонов) и свойством спиртов. То есть образовывать эфиры. Можно получить разные соли и эфиры лимонной кислоты. Но, что для нас, садоводов и огородников, ещё более важно, лимонная образует стабильные циклические комплексные ионы с ионами металлов.
Всё ещё страшно? Эти соединения называются хелаты. О, скажите же, знакомое слово? Это же те самые волшебные соединения, которые мы применяем в наших садах.
Смотрите. Тут несколько молекул лимонной кислоты образовали домик, в который спрятались два иона железа.
В таком домике железу так хорошо и уютно, что оно так и стремится в него забраться! Из любого минерального соединения железо перескакивает в хелатный домик при любой возможности.
Сам по себе этот домик, хоть и довольно громоздкий, но небольшой, да ещё и заряжен отрицательно. А это значит, что он растворим в воде. Так, из нерастворимой минеральной формы лимонная кислота переводит железо в растворимую, подвижную. Домик-то наш, представляете, на колёсах!
Волшебная лимонка - два-с!
Давайте вспомним ещё одно нерастворимое вещество - карбонат кальция. О, это вещество нам прекрасно знакомо. Это - накипь в нашем чайнике. А ещё - высолы на почве в наших цветочных горшках. Это тоже примерно то же, что и накипть. Только в почве она не от кипячения, а от испарения воды.
Образование накипи (и высолов) связано с солями жёсткости воды. Это соединения кальция, магния и железа. Они растворимые, плавают в воде. А ещё в воде растворяется углекислый газ из воздуха. Из этого всего при кипячении образуются нерастворимые соединения - гидрокарбонаты кальция, магния и железа. Но кальция там больше всего.
После кипячения вода, лишаясь этих соединений, становится более мягкой. Потому жёсткость, обусловленную этими солями, зовут временной. Другие соли, не образующие накипей, формируют постоянную жёсткость воды. Их удалять, при необходимости, надо или ионообменным фильтром, или обратным осмосом.
Так вот, кальций - это тоже металл. И он тоже очень любит жить в домике, построенном лимонкой. И с радостью перескакивает в него. И чем выше температура, тем радостнее!
Так лимонка очищает чайник от накипи.
В детстве моём этой ерундой не занимались - чайник был железный, кипятился на печке или на плите, и накипь сама время от времени отваливалась толстенными коричневыми пластинами.
Но уже в наше время появились красивые стеклянные чайники. Да ещё с подсветкой! Это же фантастика, да? Чайник закипает, подсвечивается снизу синим, там бегут пузырьки, потом начинается кипение - просто космический корабль! И ужасный налёт изнутри эту фантастику портил. А ложечка лимонки - возвращала. Достаточно было довести воду с лимонкой до кипения - чайник становился снова чистым и прозрачным. Вылить, сполоснуть - и снова можно наслаждаться сказкой.
Полезные выводы
Теперь-то мы знаем, что лимонка - самый простой хелатирующий агент!
В виде хелатов соединения кальция, магния и железа становятся растворимыми, подвижными и легко усваиваются живыми существами. В том числе, растениями.
Чувствуете, куда клоню? Залив ржавые гвозди тепленьким раствором лимонки, мы получим... хелат железа! А Вымытый лимонкой старый чайник с накипью даст нам отличный хелат кальция, немножечко хелата магния и немножечко хелата железа. Приколько?
А если мы польём лимонкой почву? Ну... мы получим хелаты прямо в почве))) Помните про котлеты и злую собаку из истории про изменение кислотности почвы? В таком свете аналогия становится ещё смешнее!
В нашем случае мы не кислотность повышаем. Мы жёсткость понижаем. Если добавлять в поливочную воду для рассады и комнатных растений немного лимонки (1-2 г/л), то, во-первых, вода будет более мягкой (не более кислой! кислотность тут ерундовая!), и высолы сами по себе образовываться не будут. А оставшийся от нейтрализации жесткости цитрат-ион, глядишь, да и мобилизует в почве тот же кальций. И тоже будет хорошо.
Только концентрацию не завышайте. Тонной котлет даже очень злую собаку можно придавить!
Про хелаты ещё много чего интересного можно рассказать. Если хотите - расскажу. Мне и самой интересно.
Эх, на улице солнышко, как будто и не было вчера ливня, фитофторы и вот этого всего. Но я на работе, а на работе надо работать. До новых встреч!
Ваша Лл.