czy chemii należy się bać?
DESCRIPTION
Czy chemii należy się bać?. Joanna Karpińska Instytut Chemii Uniwersytetu w Białymstoku. H 2 SO 4 H 2 O, HCl!!!!. Jak postrzegamy chemię w szkole?. Nudna Straszna Skomplikowana Niezrozumiała. Jakie jest społeczne postrzeganie chemii. CHEMICZNY ≡ sztuczny szkodliwy - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Czy chemii należy się bać?
Joanna Karpińska
Instytut Chemii
Uniwersytetu w Białymstoku
Jak postrzegamy chemię w szkole?
• Nudna• Straszna• Skomplikowana
• Niezrozumiała
H2SO4
H2O, HCl!!!!
Jakie jest społeczne postrzeganie chemii
• CHEMICZNY ≡ sztuczny
szkodliwy
toksyczny
rakotwórczy
CHEMIA:
ŻYWI
LECZY
UBIERA
CHRONI http://www.motywujsie.pl
Chemia jest nauką zajmującąsię badaniem składu materii, przemianami substancji w inne substancje oraz warunkami wpływającymi na szybkość przemian i rodzaj powstających produktów.
Chemia a skok cywilizacyjny
czas
XX wiek
1900
: no
woc
zesn
e m
etod
y pr
oduk
cji
1900
: no
woc
zesn
e m
etod
y pr
oduk
cji
kwas
u kw
asu
siar
kow
ego
siar
kow
ego
1940
: ot
rzym
anie
włó
kien
19
40:
otrz
yman
ie w
łóki
en
sztu
czny
ch (
nylo
n, p
erlo
n),
sztu
czny
ch (
nylo
n, p
erlo
n),
1975
-77:
bad
ania
nad
pol
imer
ami
1975
-77:
bad
ania
nad
pol
imer
ami
prze
wod
zący
mi p
rąd
prze
wod
zący
mi p
rąd
Chemia a skok cywilizacyjny
• Wzrost produkcji rolnej
• Wzrost poziomu higieny
• Nowe leki
• Nowe materiały
• Kosmetyki, ubrania
• Wzrost ogólnego standardu życia
… i długo by wymieniać…
Chemia a rolnictwo
• 1910: opracowanie postaw syntezy 1910: opracowanie postaw syntezy amoniaku (F. Haber, Nobel 1918)amoniaku (F. Haber, Nobel 1918)
Saletra chilijska, NaNO3
Saletra indyjska, KNO3
Produkcja kwasu azotowego:
4NH3+5O2→6H2O+4NO (kat. Pt/Rh, nadmiar tlenu)
2NO+O2↔2NO2
3 NO2+3H2O →2H3O+(aq)+2NO-
3(aq)
+NO(g)
Chemia a rolnictwo
• Wzrost wydajności produkcji
• Redukcja strat spowodowanych przez szkodniki
• Redukcja strat spowodowanych psuciem się produktów
DDT
DDT a malaria
Kraj Liczba przypadków malarii w ciągu roku
Przed zastosowaniem DDT
Po zastosowaniu DDT
Bułgaria 144000 10
Indie ponad milion 287000
Rumunia 338000 4
Turcja 1184000 2173
Włochy 144000 10
P. Mastalerz: Ekologiczne kłamstwa ekowojowników.Wyd. Chem. ed II, 2005
Pytanie :
• Czy zmniejszy się nasza ekspozycja na pestycydy, jeśli zrezygnujemy
z ich stosowania?
Odpowiedź:
NIE!!!
Dlaczego?
• Około 99,99% wszystkich pestycydów w diecie ludzkiej to pestycydy naturalne, pochodzenia roślinnego!
• Wszystkie rośliny wytwarzają toksyny do obrony własnej przed grzybami, owadami i drapieżnikami, włączając w to ludzi.
Bruce N. Ames, Lois Swirsky Gold:Nowotwory a zanieczyszczenie środowiska: kilka mitów. Wiadomości chemiczne 50 (3-4), str. 317-344, 1996.
Dzienne spożycie naturalnych i syntetycznych pestycydów
Dzienne spożycie syntetycznych pestycydów
Dzienne spożycie naturalnych pestycydów
Wg. szacunków FDA, dzienne spożycie pozostałości syntetycznych pestycydów w USA wynosi:
0,09 mg/dzień.
Szacuje się, że człowiek spożywa dziennie ok. 1500 mg naturalnych pestycydów.
Bruce N. Ames, Lois Swirsky Gold:Nowotwory a zanieczyszczenie środowiska: kilka mitów. Wiadomości chemiczne 50 (3-4), str. 317-344, 1996.
Wybrane naturalne pestycydy zawarte w kapuście
Grupa związków Wybrane związki
GlukozynolanyGlukozynolan 2-propenylowy (sinigrina)
Cyjanki Cyjanek allilu
Glukozynolany indolu i inne indole
Indol-3-karbinol
Indol-3-acetonitryl
Terpeny Karwon
Fenole, izotiocyjaniany
i goitryna
Izotiocyjanian allilu
Kwas 3-kafeinylchinonowy (kwas chlorogenowy)
Kwas 4-kafeinylochinowy
Bruce N. Ames, Lois Swirsky Gold:Nowotwory a zanieczyszczenie środowiska: kilka mitów. Wiadomości chemiczne 50 (3-4), str. 317-344, 1996.
Zawartość kilku naturalnych pestycydów w wybranych roślinnych produktach żywnościowych
Roślina lub produkt spożywczy
PietruszkaPasternakSelerSeler uprawiany w sztucznych warunkachKapusta ogrodowaGorczyca (brązowa)AnanasyKakaoKawaJabłkaMiódGrzyby hodowlane
Pestycyd
5- i 8-metoksypsoralen„„„
Sinigrina (izotiocyjanian allilu)„Akrylan etyluAlkohol -metylobenzylowyKatechinaKwas kafeinowyOctan benzylup-hydrazynobenzoesan glutamylu
Stężenie [ppm]
14320,825
35-59016000-72000
0,071,3100
5-20015
42
Bruce N. Ames, Lois Swirsky Gold:Nowotwory a zanieczyszczenie środowiska: kilka mitów. Wiadomości chemiczne 50 (3-4), str. 317-344, 1996.
• Czy naturalne pestycydy są mniej toksyczne niż syntetyczne?
Nie!!!
Parametry służące do oceny aktywności biologicznej danego związku
• TD50 –(dawka rakotwórcza 50) ilość związku chemicznego w mg na kilogram ciała powodująca nowotwór u połowy zwierząt doświadczalnych do końca życia;
• HERP (%) –dawka narażenia człowieka (oszacowana: najpierw obliczamy dzienną dawkę każdego związku chemicznego, a następnie dawkę całożyciową) podzielona przez TD50 oznaczonego dla gryzoni.
Porównanie średniego narażenia na niektóre pestycydy naturalne i syntetyczne
Możliwe zagrożenie
HERP (%)
Dzienne narażenie człowieka
Dawka dla ludzi powodująca raka u gryzoni
4,7
0,1
0,04
0,03
0,02
0,01
0,03
0,0006
0,002
0,0003
0,000001
Wino (250 ml)
Kawa (z 13,3 g)
Sałata
Sok pomarańczowy (138ml)
Jabłko (32,0 g)
Seler (21,6 g)
Masło orzechowe (32 g, 1 kanapka)
Grzyb, (2,55 g)
DDT
Karbaryl
Lindan
Alkohol etylowy, 30 ml
Kwas kafeinowy, 23,9 mg
„ 7,9ml
D-limonen, 4,28 mg
Kwas kafeinowy, 3,4 mg
Kwas kafeinowy, 2,33 mg
Alfatoksyna, 64 mg
P-hydrazynobenzoesan glutamylu, 107 µg
13,8 μg (wycofany przed 1972)
2,6 μg (1990)
32 ng (1990)
Bruce N. Ames, Lois Swirsky Gold:Nowotwory a zanieczyszczenie środowiska: kilka mitów. Wiadomości chemiczne 50 (3-4), str. 317-344, 1996.
Allelopatia
• szkodliwy lub korzystny wpływ substancji chemicznych wydzielanych przez rośliny lub grzyby danego gatunku lub pochodzących z rozkładu tych roślin
Zły wpływ na wszystkie rośliny w sąsiedztwie
fasola, pomidory, marchew, rzodkiewka
fasola
marchew
ogórki, ziemniaki, groch
Allelopatia ujemna
Allelopatia dodatnia
cebula, kalarepa
selerfasola, kukurydza, groch, rzodkiew, słonecznik, koper ogrodowy
fasola, kukurydza, kapusta, chrzan, len
groch, sałata, cebula, por, pomidor
Badania w zakresie biologicznej ochrony roślin
• Naturalne pestycydy stosowane komercyjnie:– Piretroidy– Insektycydy juwenalne– Nikotynoidy– Spinosyny– Preparaty oparte na feromonach– Naturalne fungicydy
Żyjemy w świecie chemicznym!
Naturalne czy sztuczne
Moda na substancje naturalne, bo:
- Ekologiczne- Zdrowe
Lepsze!!!
Czy naturalne jest zawsze przyjazne?
• Toksyna botulinowa
Dawka śmiertelna dla człowieka:• 1,3–2 ng/kg,dożylnie • 10–13 ng/kg, inhalacja • 1 μg/kg, doustnie
Muchomor sromotnikowy
Wawrzynek wilczełyko
Czy naturalne jest zawsze przyjazne?
Osa morska
Związki naturalne a sztuczne
Kwas salicylowy
Acylowana pochodna kwasu salicylowego, czyli aspiryna
Związki naturalne a sztuczne
Związki naturalne a sztuczne
• Natura niechętnie dzieli się swymi skarbami!
Dzięki uprzejmości dr Izabelli Jastrzębskiej, Instytut Chemii UwB
• Cephalodiscus gilchristi
Związki naturalne a sztuczne
Związki naturalne a sztuczne
olejki i aromaty do ciast
• Synteza chemiczna umożliwia:
- Otrzymanie dowolnej ilości związku
- Wprowadzenie modyfikacji polepszających właściwości
- Otrzymanie czystej postaci bez zanieczyszczeń!
Związki naturalne a sztuczne
Dziś wiemy więcej o otaczającym świecie bo umiemy badać mikroświat
Możliwości współczesnej chemii analitycznej
Zamiast podsumowanie• Chemii nie należy się
bać!• Chemia to źródło
informacji o otaczającym świecie.
• Chemia pozwala zrozumieć obserwowane przemiany.
• Chemia pozwala poznać ”działanie” żywych organizmów.
• Chemia to źródło inspiracji dla postępu.
Na koniec:
Jak nie dać się oszukać chemiofobom
Jak się nie dać oszukać• Sprawdzać sensacyjne informacje.• Sposób prezentowanie danych:
-formia graficzna, w skali „bezzerowej”;
-brak podanego marginesu błędu.
-próba bardzo mała lub wielkość próby nie jest podana
-dane liczbowe podane tylko w procentach.
autor informacji gra na naszych emocjach.
-język przekazu pełen niekonkretnych sformułowań: „może prowadzić do…”, „istnieją przesłanki, by sądzić, że…”, „lekarze mówią, że…”itp.
Przyczyny chemiofobii
• Brak wiedzy i świadomości.• Brak solidnych informacji.• Zalew informatyczny.• Manipulowanie faktami.• Trudności z udowodnieniem, że coś jest
na pewno bezpieczne.• Chęć realizacji własnych interesów (gdy
nie wiadomo o co chodzi, to chodzi o pieniądze!).
Literatura• Bruce N. Ames, Lois Swirsky Gold:
Nowotwory a zanieczyszczenie środowiska: kilka mitów. Wiadomości chemiczne 50 (3-4), str. 317-344, 1996.
• Stephen O. Duke: Natural pesticides from plants. str. 511-517 w Advances in new crops. wyd. Timber Press, Portland, OR, 1990.
• John Emsley: Piękni, zdrowi, witalni. Wyd. CiS, W-wa 2006.
• P. Mastalerz: Ekologiczne kłamstwa ekowojowników. Wyd. Chem. ed II, 2005