నిత్యజీవితంలో రసాయన శాస్త్రం (Chemistry in Daily Life)

ఉతకడానికి, స్నానానికి వాడే సబ్బులు, డిటర్జెంట్లు కూడా రసాయన పదార్థాలే. కఠిన జలంలో సబ్బు ఎందుకు సరిగా నురుగు ఇవ్వదో తెలుసుకోవడం పరీక్షలకు ముఖ్యం.

• సబ్బు (Soap): కొవ్వు ఆమ్లాల సోడియం లేదా పొటాషియం లవణాలు. కొవ్వులు/నూనెలను సోడియం హైడ్రాక్సైడ్‌తో వేడి చేసి (సాపోనిఫికేషన్) తయారు చేస్తారు.
• సబ్బు అణువుకు ఒక వైపు నీటిని ఇష్టపడే తల, మరో వైపు నూనెను ఇష్టపడే తోక ఉంటుంది. ఇవి మురికిని చుట్టుముట్టి 'మైసెల్లు (Micelles)' ఏర్పరుస్తాయి
• నీటితో కొట్టుకుపోతాయి.
• కఠిన జలం (Hard Water): కాల్షియం, మెగ్నీషియం లవణాలు కలిగిన నీరు. ఇందులో సబ్బు నురుగు ఇవ్వదు, బదులు తెల్లని పదార్థం (స్కమ్) ఏర్పడుతుంది.
• మృదు జలం (Soft Water):
  1. ఈ లవణాలు లేని నీరు – వర్షపు నీరు
  2. సబ్బు బాగా నురుగు ఇస్తుంది.
• తాత్కాలిక కాఠిన్యం:
  1. బైకార్బొనేట్ల వల్ల
  2. మరిగిస్తే పోతుంది.
• శాశ్వత కాఠిన్యం:
  1. క్లోరైడ్లు, సల్ఫేట్ల వల్ల
  2. వాషింగ్ సోడా కలిపి తొలగిస్తారు.
• డిటర్జెంట్లు (Detergents): సింథటిక్ ప్రక్షాళనకారులు – సల్ఫోనిక్ ఆమ్ల లవణాలు. కఠిన జలంలో కూడా నురుగు ఇస్తాయి.
• సాంప్రదాయ డిటర్జెంట్లు కొన్ని సూక్ష్మజీవులు విచ్ఛిన్నం చేయలేవు – నీటి కాలుష్యానికి కారణం.
• తేడా:
  1. సబ్బు సహజ నూనెల నుండి
  2. డిటర్జెంట్ పెట్రోలియం ఉత్పత్తుల నుండి.

పంట దిగుబడి పెంచడానికి నేలకు పోషకాలను అందించే పదార్థాలే ఎరువులు. పంటను చీడపీడల నుండి కాపాడటానికి పురుగుమందులు వాడతారు.

• మొక్కలకు ప్రధాన పోషకాలు (NPK): నైట్రోజన్ (N), ఫాస్ఫరస్ (P), పొటాషియం (K).
• యూరియా [CO(NH₂)₂]: అత్యధిక నైట్రోజన్ (సుమారు 46%) ఉన్న ఎరువు. భారత్‌లో ఎక్కువగా వాడే నత్రజని ఎరువు.
• ఇతర రసాయన ఎరువులు: అమోనియం సల్ఫేట్, DAP (డై అమోనియం ఫాస్ఫేట్), సూపర్ ఫాస్ఫేట్, పొటాష్ (MOP).
• సేంద్రియ ఎరువులు (Organic): పశువుల పేడ, కంపోస్ట్, వర్మీకంపోస్ట్ (వానపాముల ఎరువు), పచ్చి రొట్ట ఎరువు. నేల సారాన్ని కాపాడతాయి.
• జీవ ఎరువులు (Bio-fertilisers): రైజోబియం (పప్పుధాన్యాల వేళ్లలో నత్రజని స్థాపన), నీలి–ఆకుపచ్చ శైవలాలు (వరి పొలాల్లో), అజోలా.
• పురుగుమందులు (Pesticides): కీటకనాశకాలు, శిలీంధ్రనాశకాలు, కలుపు నాశకాలు.
• DDT: ప్రమాదకరమని తేలడంతో నిషేధించారు (రాచెల్ కార్సన్ 'సైలెంట్ స్ప్రింగ్' పుస్తకం దీనిపై అవగాహన కలిగించింది).
• రసాయన ఎరువుల దుష్ప్రభావాలు: నేల సారం తగ్గడం, నీటి కాలుష్యం, యూట్రోఫికేషన్ (చెరువుల్లో శైవలాల విపరీత పెరుగుదల).
• ఎరువుల నిష్పత్తి: ఎరువు సంచులపై "NPK" శాతం ముద్రిస్తారు (ఉదా: 20-20-0).
• నేల పరీక్ష:
  1. రైతులు ఎరువులు వేసే ముందు నేల పరీక్ష (Soil Testing) చేయించుకోవాలి
  2. భారత ప్రభుత్వ "సాయిల్ హెల్త్ కార్డ్" పథకం ఇందుకే.

రోగాల నివారణకు, చికిత్సకు వాడే రసాయనాలను ఔషధాలు (Drugs/Medicines) అంటారు. వాటి రకాలు, ఉదాహరణలు పరీక్షల్లో తరచూ వస్తాయి.

• నొప్పి నివారిణులు (Analgesics): నొప్పిని తగ్గిస్తాయి. ఉదా: ఆస్పిరిన్, పారాసిటమాల్.
• ఆస్పిరిన్ రక్తం గడ్డ కట్టకుండా కూడా చేస్తుంది
• గుండె జబ్బుల నివారణలో వాడతారు.
• జ్వర నివారిణులు (Antipyretics): జ్వరాన్ని తగ్గిస్తాయి. ఉదా: పారాసిటమాల్.
• యాంటీబయాటిక్స్ (Antibiotics): బ్యాక్టీరియాను చంపే లేదా పెరుగుదలను ఆపే మందులు. ఉదా: పెన్సిలిన్, స్ట్రెప్టోమైసిన్, టెట్రాసైక్లిన్.
• పెన్సిలిన్‌ను అలెగ్జాండర్ ఫ్లెమింగ్ 1928లో కనుగొన్నారు.
• యాంటీబయాటిక్స్ వైరస్ వ్యాధులకు (జలుబు, ఫ్లూ) పనిచేయవు.
• యాంటాసిడ్లు (Antacids): కడుపులో అధిక ఆమ్లాన్ని తటస్థీకరిస్తాయి. ఉదా: మిల్క్ ఆఫ్ మెగ్నీషియా, వంట సోడా.
• యాంటీహిస్టమిన్లు (Antihistamines): అలర్జీని తగ్గిస్తాయి. ఉదా: సెటిరిజిన్.
• ట్రాంక్విలైజర్లు (Tranquilisers): మానసిక ఒత్తిడిని తగ్గిస్తాయి.
• క్రిమిసంహారకాలు:
  1. యాంటిసెప్టిక్ (Antiseptic): జీవ కణజాలంపై వాడేది – టింక్చర్ అయోడిన్, డెట్టాల్, బోరిక్ ఆమ్లం.
  2. డిస్‌ఇన్ఫెక్టెంట్ (Disinfectant): నిర్జీవ వస్తువులపై వాడేది – ఫినాయిల్, బ్లీచింగ్ పౌడర్.

ఆహారం కొద్ది రోజుల్లో చెడిపోకుండా ఉంచడానికి, రుచి, రంగు మెరుగుపరచడానికి కొన్ని రసాయనాలు కలుపుతారు. వీటిని ఆహార సంకలనాలు అంటారు.

• సంరక్షకాలు (Preservatives): సూక్ష్మజీవుల పెరుగుదలను అడ్డుకుంటాయి.
• సాధారణ ఉప్పు: ఊరగాయలు, ఎండు చేపలు, మాంసం.
• చక్కెర: జామ్, జెల్లీలు, మురబ్బాలు.
• వెనిగర్ (ఎసిటిక్ ఆమ్లం): ఊరగాయలు.
• నూనె: ఊరగాయలు.
• సోడియం బెంజోయేట్: జామ్, శీతల పానీయాలు, సాస్‌లు.
• సిట్రిక్ ఆమ్లం: పండ్ల రసాలు.
• కృత్రిమ తీపి పదార్థాలు (Artificial Sweeteners): తక్కువ కేలరీలతో తీపి ఇస్తాయి – డయాబెటిస్ రోగులకు ఉపయోగకరం. ఉదా: సాకరిన్, అస్పార్టేమ్.
• ఆహార రంగులు, రుచులు:
  1. ఆహారానికి రంగు, వాసన ఇస్తాయి
  2. నిర్ణీత మోతాదులో మాత్రమే వాడాలి.
• యాంటీఆక్సిడెంట్లు: ఆహారం ఆక్సిజన్‌తో చెడిపోకుండా ఉంచుతాయి. ఉదా: BHA, BHT, విటమిన్ C.
• ఇతర సంరక్షణ పద్ధతులు: శీతలీకరణ, ఎండబెట్టడం, క్యానింగ్ (డబ్బాల్లో నిల్వ), పాశ్చరైజేషన్ (పాలు 63°C వద్ద 30 నిమిషాలు వేడి చేయడం).
• ఆహార భద్రత: భారత్‌లో ఆహార భద్రత, ప్రమాణాలను పర్యవేక్షించే సంస్థ FSSAI (Food Safety and Standards Authority of India).

భవన నిర్మాణంలో, ఇళ్లలో రోజూ వాడే సిమెంట్, గాజు, కుండపాత్రలు కూడా రసాయన పదార్థాలే. వీటి తయారీ ముడి పదార్థాలు పరీక్షల్లో అడుగుతారు.

• సిమెంట్ (Cement): సున్నపురాయి (కాల్షియం కార్బొనేట్) + మట్టి (క్లే) ను అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద వేడి చేసి 'క్లింకర్' తయారు చేస్తారు. దాన్ని పొడిచేసి కొద్దిగా జిప్సం కలుపుతారు.
• జిప్సం పని: సిమెంట్ చాలా త్వరగా గట్టిపడకుండా సమయం ఇస్తుంది (సెట్టింగ్ టైమ్ నియంత్రణ).
• ఈ సిమెంట్‌ను 'పోర్ట్‌లాండ్ సిమెంట్' అంటారు
• జోసెఫ్ ఆస్పిడిన్ దీన్ని పేటెంట్ చేశారు (1824).
• సిమెంట్ + ఇసుక + నీరు = మోర్టార్
• సిమెంట్ + ఇసుక + కంకర + నీరు = కాంక్రీట్.
• గాజు (Glass): సిలికా ఇసుక (SiO₂), సోడా యాష్ (Na₂CO₃), సున్నపురాయి కలిపి కరిగించి తయారు చేస్తారు.
• రంగు గాజు:
  1. కోబాల్ట్ ఆక్సైడ్ – నీలం
  2. క్రోమియం – ఆకుపచ్చ
  3. కాపర్ – ఎరుపు/ఆకుపచ్చ.
• బోరోసిలికేట్ గాజు (పైరెక్స్):
  1. వేడిని తట్టుకుంటుంది
  2. ప్రయోగశాల పరికరాలు, వంట పాత్రలు.
• లెడ్ గ్లాస్ (క్రిస్టల్):
  1. సీసం కలిపిన గాజు
  2. మెరుపు ఎక్కువ.
• సిరామిక్స్ (Ceramics): మట్టిని కాల్చి చేసిన పదార్థాలు – కుండలు, టైల్స్, ఇటుకలు, పింగాణీ (పోర్సలీన్). వేడిని, తుప్పును తట్టుకుంటాయి.

రోజువారీ జీవితంలో కనిపించే మరికొన్ని రసాయన అంశాలు – అగ్గిపెట్టె, మంటలను ఆర్పడం, తాగునీటి శుద్ధి.

• అగ్గిపెట్టె (Safety Match):
  1. పుల్ల తలపై: పొటాషియం క్లోరేట్ (KClO₃), యాంటిమనీ ట్రైసల్ఫైడ్ వంటివి.
  2. పెట్టె పక్కన గీత: ఎర్ర భాస్వరం (Red Phosphorus).
  3. రాపిడితో ఎర్ర భాస్వరం మండి, పుల్లకు మంట అంటిస్తుంది.
  4. తెల్ల భాస్వరం ప్రమాదకరం – గాలిలో తానే మండుతుంది; అందుకే నీటి లోపల నిల్వ చేస్తారు.
• అగ్నిమాపకాలు (Fire Extinguishers):
  1. నీరు: కాగితం, కలప మంటలకు.
  2. CO₂ ఎక్స్‌టింగ్విషర్: విద్యుత్, పెట్రోల్, నూనె మంటలకు. CO₂ గాలి కంటే బరువైనది, ఆక్సిజన్ సరఫరాను నిలిపివేస్తుంది.
  3. విద్యుత్ మంటలపై నీరు పోయకూడదు.
• నీటి శుద్ధి (Water Purification):
  1. పటిక (Alum): మురికి కణాలను అడుగుకు చేర్చి నీటిని తేటపరుస్తుంది.
  2. క్లోరినేషన్: క్లోరిన్ లేదా బ్లీచింగ్ పౌడర్ కలిపి క్రిములను చంపడం.
  3. మరిగించడం, వడపోత; UV కిరణాలు; ఓజోన్ శుద్ధి.
  4. RO (రివర్స్ ఆస్మోసిస్): కరిగిన లవణాలను తొలగిస్తుంది.
• త్రాగునీటిలో ఫ్లోరైడ్: ఎక్కువైతే ఎముకలు, దంతాలు దెబ్బతింటాయి (ఫ్లోరోసిస్ వ్యాధి). ఆంధ్ర, తెలంగాణ కొన్ని ప్రాంతాల్లో ఈ సమస్య ఉంది.