آهن اسفناج، افسانه ای بزرگ

سال هاست که برگ اسفناج به عنوان ماده ی سرشار از آهن نزد مردم محسوب می شود، اما این غلطی بزرگ است! بررسی ها نشان داده که هر 100 گرم اسفناج حاوی 2.7 میلی گرم آهن است، این مقدار خیلی زیاد و قابل توجه نیست، حتی عدس و نخود از اسفناج آهن بیشتری دارند. اما اشتباه از کجا شروع شد؟

در قرن 19 میلادی بیولوژیست آلمانی «وان ولف» به بررسی ارزش غذایی خوراکی ها پرداخت و 2.7 میلی گرم آهن را برای اسفناج به اشتباه 27 میلی گرم یادداشت کرد. کارتون خیالی ملوان زبل هم به محکم شدن این افسانه کمک زیادی کرد. اسفناج فیبر و کلسیم زیادی دارد اما اگزالیک اسید مانع آن می شود که غذای خوبی باشد. اگزالیک اسید یک اسید آلی و از دسته ی کربوکسیلیک اسید هاست و بسیار از استیک اسید قوی تر است. این اسید سمی و مضر برای بدن بوده و خوردن آن بسیار خطرناک و مضر است.

اگزالیک اسید در اسفناج به مقدار قابل توجهی وجود دارد. هم چنین نیترات بالای اسفناج آن را خطرناک تر می کند. پس ما هیچ گاه اسفناج را به عنوان یک ماده ی خوراکی مناسب و سرشار از آهن محسوب نمی کنیم!

سدیم هیدروکسید بسازید!

بدون شک یکی از مهم ترین مواد شیمیایی در آزمایشگاه، سود سوز آور یا همان سدیم هیدروکسید (NaOH) است. ولی کسی که شیمی دان حرفه ای نیست و در خانه برای تفریح آزمایش می کند، نمی تواند هزینه ی زیادی را صرف مواد آزمایشگاهی کند. سدیم هیدروکسید در مایع لوله باز کن وجود دارد ولی روش به صرفه ای به نطر نمی رسد.

بهترین روش مخلوط کردن ماسع سفید کننده (وایتکس) با فلز آلومینیوم (می توانید از فویل آلومینیومی استفاده کنید) است. به رابطه زیر توجه  کنید:

6NaClO + 6H2O + 2Al = 2AlCl3 + 3O2 + 6H2O + 6Na + 6H2O = 2AlCl3 + 3O2 + 3H2 + 6NaOH

سدیم هیپوکلریت + آب + آلومینیوم = آلومینیوم کلرید + اکسیژن + آب + سدیم = آلومینیوم کلرید + اکسیژن + هیدروژن + سدیم هیدروکسید

این واکنش بسیار گرماده است و رنگ مایع آن از زرد روشن به زرد تیره و سپس به بنفش در می آید، چون واکنش فلز سدیم با آب رنگ بنفش تولید می کند (سدیم در آب می سوزد). آلومینیوم کلرید ته نشین شده و گازهای هیدروژن و اکسیژن از ظرف خارج می شوند، پس می توانید مایع آن را به عنوان محلول سدیم هیدروکسید استفاده کنید.

آرایش الکترونی چیست؟

می دانیم که الکترون ها در اتم به دور هسته در گردش اند. «نیلز بور» دانشمند و فیزیکدان دانمارکی ثابت کرد که الکترون ها در مدار های مشخصی قرار دارند. امروزه مشخص شده است که اتم یک تا هفت مدار دارد که هر مدار مقدار خاصی اتم می گیرد. هر مدار یک تا چهار اوربیتال (ابر الکترونی) را شامل می شود. مدار اول ظرفیت 2 الکترون، مدار دوم ظرفیت 8 الکترون، مدار سوم ظرفیت 18 الکترون و مدارهای چهارم، پنجم، ششم و هفتم هم ظرفیت قرارگیری 32 الکترون را دارند.

اوربیتال S ظرفیت 2 الکترون، اوربیتال P ظرفیت 6 الکترون، اوربیتال D ظرفیت 10 الکترون و اوربیتالF ظرفیت 14 الکترون را دارند، بنابراین مدار اول فقط از اوربیتال S، مدار دوم از اوربیتال های S و P، مدار سوم از اوربیتال های S،P و D و مدارهای چهارم، پنجم، ششم، هفتم از اوربیتال های S،P،D و F ساخته شده اند. آرایش الکترونی منظور از عبارتی است که نشان می دهد الکترون های یک اتم چگونه قرار گرفته اند. مثلا:

1Sn 2Sn 2Pn 3Sn 3Pn 3Dn 4Sn 4Pn 4Dn 4Fn این آرایش نشان می دهد که در این اتم، تعداد n الکترون در اوربیتال S مدار اول، n الکترون در اوربیتال S مدار دوم، n الکترون در اوربیتال P مدار دوم و ... قرار گرفته اند. در قرار گرفتن الکترون ها قاعده ای وجود دارد، در این قاعده پس از این که در مداری 8 الکترون جا گرفت، الکترون ها به مدار بعدی می روند و پس از پر کردن اوربیتال S مدار بعدی، پر کردن مدار قبلی را ادامه می دهند. پس، همیشه تعداد الکترون مدار آخر اتم 8 یا کمتر است. مثلا:

1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 این آرایش الکترونی فلز روی است، همان طور که مشاهده کردید پس از آنکه 8 الکترون در مدار سوم جای گرفتند، با آنکه ظرفیت بیشتری دارد اما الکترون ها به سراغ اوربیتال S مدار بعدی رفته و سپس به مدار سوم بازگشتند. البته در این مورد استثنائاتی وجود دارند که در آن ها اوربیتال S کاملا پر نشده و فقط یک الکترون می گیرد.

ویتامین ها، کم ولی مهم

ویتامین ها دسته ای از مواد مورد نیاز بدن مانند پروتئین، لیپید (چربی)، کربوهیدرات (قند) و نوکلئیک اسید هستند. تفاوت عمده ی ویتامین ها با مواد آلی دیگر مقدار کم آن ها در بدن است. مثلا یک مرد در طول شبانه روز باید 65 گرم پروتئین مصرف کند در حالی که این مقدار برای ویتامین B12 فقط 2 میکروگرم (میلیونیم گرم) است. ویتامین ها حدود 200 تا 100 سال پیش کشف شدند و به این دلیل که  بسیاری از مواد شیمیایی برای انسان ها ناشناخته بودند، آن ها را با حروف A،B،C،D،K،E نام گذاری شدند.

برای مشاهده بقیه ی مطلب به ادامه ی مطلب مراجعه کنید. 

مشاهده اتم ها در میکروسکوپ!

همه ما با میکروسکوپ های نوری آشنا هستیم. با نور خورشید یا لامپ کار می کنند و قابلیت این را دارند که تصاویر را تا 1200 برابر بزرگ کنند. با این میکروسکوپ ها می توان سلول ها، موجودات پرسلولی ساده، موجودات تک سلولی، هاگ ها،آغازیان ساده و هسته ی سلول ها را مشاهده کرد. ولی باید بدانیم که سلول ها اجزای کوچک تری به نام اندامک (مثلا میتوکندری) دارند که هر کدام از هزاران پلی مر پروتئین ساخته شده اند. هر پروتئین از حداقل ده هزار مولکول آمینو اسید تشکیل شده است. پس مولکول آن قدر کوچک و ریز است که نمی توان تصور کرد و اتم ها از مولکول ها هم کوچک ترند!

در سال 2001 محققان آمریکایی توانستند با استفاده از میکروسکوپ الکترونی که با پرتاب الکترون ها به سمت نمونه کار می کند، مولکول های درشت مانند پروتئین، پلاستیک، پلی اتیلن، پلی پیتید و ... را ببینند. چند ماه بعد با استفاده از همان میکروسکوپ ها مولکول های ریز مانند کربن دی اکسید، آب، اکسیژن، متان و ... هم دیده شدند.

اکنون محققان آزمایشگاه اوک ریج آمریکا توانستند با بهره گیری میکروسکوپ تونلی روبشی (STEM) برای اولین بار اتم های سنگین و سبک را نیز مشاهده کنند، مانند اتم کربن، اکسیژن، بور، کلر و ... . قیمت این میکروسکوپ ها پنج میلیون دلار (معادل شانزده میلیارد تومان) برآورد شده است.