TNTET Special TET Science Chemistry in Everyday Life Notes

TNTET Special TET Science Chemistry in Everyday Life Notes

அன்றாட வாழ்வில் வேதியியல் (Chemistry in Everyday Life)

1. அடிப்படை வேதிப்பொருட்கள் மற்றும் உரங்கள்

• சமையல் உப்பு: இதன் வேதியியல் பெயர் சோடியம் குளோரைடு (NaCl) ஆகும்.
• வெங்காயக் கண்ணீர்: வெங்காயம் நறுக்கும் போது கண்ணீர் வரக் காரணமான வேதிப்பொருள் புரோப்பேன் தயால் S-ஆக்ஸைடு ஆகும்.
• தாவர முதன்மை ஊட்டச்சத்துக்கள்: இவை NPK (N - நைட்ரஜன், P - பாஸ்பரஸ், K - பொட்டாசியம்) என்று அழைக்கப்படுகின்றன.
• கரிம உரங்கள் (இயற்கை உரம்): மண்புழு உரம், தொழுஉரம் ஆகியவை இதன் கீழ் வரும். மண்புழு 'உழவனின் நண்பன்' என அழைக்கப்படுகிறது.
• கனிம உரங்கள் (செயற்கை உரம்): யூரியா, சூப்பர் பாஸ்பேட், அம்மோனியம் சல்பேட் மற்றும் பொட்டாசியம் நைட்ரேட் ஆகியவை கனிம உரங்களாகும்.

2. சிமெண்ட் மற்றும் கட்டுமானப் பொருட்கள்

• சிமெண்ட் கலவை: சிமெண்ட் என்பது சுண்ணாம்புக்கல், களிமண் மற்றும் ஜிப்சம் ஆகியவற்றின் கலவையாகும்.
• கண்டுபிடிப்பு: சிமெண்ட்டைக் கண்டுபிடித்தவர் வில்லியம் ஆஸ்பிடின் (1824) ஆவார்.
• சிமெண்ட் வகைகள்: காரை, கற்காரை மற்றும் வலுவூட்டப்பட்ட காரை என மூன்று முக்கிய வகைகள் உள்ளன.

கட்டுமான வேதிப்பொருட்களின் அட்டவணை:

பொதுப் பெயர்	வேதியியல் பெயர் & வாய்ப்பாடு	முக்கிய பயன்கள்
ஜிப்சம்	கால்சியம் சல்பேட் டைஹைட்ரேட் (CaSO4 · 2H2O)	சிமெண்ட் கெட்டிப்படுவதைத் தாமதப்படுத்தி மிருதுவாக்கப் பயன்படுகிறது.
எப்சம்	மெக்னீசியம் சல்பேட் (MgSO4 · 7H2O)	மருத்துவத் துறை களிம்புகள், மனஅழுத்தம் குறைக்க மற்றும் நரம்பு மண்டலத்தை சீராக்கப் பயன்படுகிறது.
பாரிஸ் சாந்து (வெள்ளை பொடி)	கால்சியம் சல்பேட் ஹெமிஹைட்ரேட் / அரை ஹைட்ரேட் (CaSO4 · ½H2O)	எலும்பு முறிவு சிகிச்சை, பொம்மை/சிலை தயாரிப்பு, ஒட்டும் பொருள், எழுதுபொருள் மற்றும் கட்டுமானத் துறை.

3. மருத்துவம் மற்றும் நோய்த்தடுப்பு வேதியியல்

• பீனால் (கார்பாலிக் அமிலம் - C₆H₅OH): இது ஒரு வீரியம் குறைந்த அமிலமாகும். தூய பீனால் நிறமற்றது; ஆனால் மாசுக்களுடன் சேரும் போது அது இளஞ்சிவப்பு நிறக் கரைசலாக மாறும். இது கிருமிநாசினி, ஆண்டிசெப்டிக், வாய் கொப்பளிப்பான் மற்றும் அறுவை சிகிச்சைகளில் பயன்படுகிறது.
• சோப்பு தயாரிப்பு: தாவர எண்ணெய் அல்லது கொழுப்பு எண்ணெயுடன் காரம் (சோடியம் ஹைட்ராக்சைடு அல்லது பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு) சேர்த்து சோப்பு தயாரிக்கப்படுகிறது.
• ORS (Oral Rehydration Solution): உலக ORS தினம் ஜூலை 29 ஆகும். இதைக் கண்டுபிடித்தவர் திலீப் மஹாலனாபிஸ். இது குடல் மற்றும் சிறுகுடலில் சோடியம் மற்றும் குளுக்கோஸை சவ்வூடு பரவல் முறையில் விரைவாக உறிஞ்சச் செய்து வயிற்றுப்போக்கைச் சீராக்குகிறது.
• வயிற்று அமிலம்: மனித வயிற்றில் சுரக்கும் அமிலம் ஹைட்ரோ குளோரிக் அமிலம் (HCl) ஆகும். இதன் அமிலத்தன்மையை நடுநிலையாக்க 'ஆண்டாசிட்' (Antacid) மருந்துகள் பயன்படுகின்றன.
• பெンசிலின் (Penicillin): அலெக்சாண்டர் ஃபிளெமிங் என்பவரால் கண்டுபிடிப்பட்டது. இது 'பென்சிலியம் நொட்டேட்டம்' என்ற பூஞ்சையிலிருந்து பெறப்படும் ஒரு முக்கிய ஆண்டிபயாடிக் (உயிர் எதிர்பொருள்) ஆகும். இது 'ஸ்டெஃபைலோகாக்கஸ்' பாக்டீரியாவை அழித்து நிமோனியா, தொண்டைவலி மற்றும் மூச்சுக்குழாய் அழற்சியைக் குணமாக்குகிறது.
• மயக்க மருந்து மற்றும் வலி நிவாரணிகள்: மயக்க மருந்தைக் கண்டுபிடித்தவர் ஆல்பர்ட் நீமான் ஆவார்.
  • ஆஸ்பிரின்: போதையற்ற வலி நிவாரணி மற்றும் உடல் வெப்பத் தணிப்பி.
  • கோடின்: போதைத்தன்மை உடைய வலி நிவாரணி.
  • கோக்கைன் (கோகோ இலை): இது மூளை, நரம்புகள் மற்றும் முதுகெலும்பைப் பாதிக்கும் போதைப்பொருள்.
• உடல் வெப்பநிலையும் காய்ச்சலும்: மனித உடலின் சராசரி வெப்பநிலை 98.4°F முதல் 98.6°F வரை ஆகும். இதற்கு மேல் சென்றால் காய்ச்சல் எனப்படும். காய்ச்சலின் போது உடலில் 'பைரோஜன்' என்ற வேதிப்பொருள் வெளியாகிறது. மூளையிலுள்ள 'ஹைப்போதாலமஸ்' பகுதி உடல் வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்தும் மையமாகச் செயல்படுகிறது.
• உடல் வெப்பத் தணிப்பிகள் (Antipyretics): காய்ச்சலைக் குறைக்கும் மருந்துகள். (எ.கா: ஆஸ்பிரின், இபுப்ரூஃபன், டைக்ளோஃபினாக்).
• இயற்கை ஆண்டிசெப்டிக் (கிருமிநாசினிகள்): மஞ்சள், பூண்டு, வெங்காயம், முள்ளங்கி மற்றும் சோற்றுக்கற்றாழை.
• டெட்டால் (Dettol): குளோரோசைலினால் மற்றும் ஆல்பா டெர்பீனியால் ஆகியவற்றின் கலவையாகும். டிஞ்சர் ஒரு சிறந்த ஆண்டிசெப்டிக் ஆகும்.
• இதர மருத்துவக் குறிப்புகள்: மனித உடலின் முதல் வைரஸ் நோய் மஞ்சள் காமாலை ஆகும். ஒவ்வாமை பாதிப்பை நீக்க 'ஹிஸ்டமைன்' எதிர்ப்பு மருந்துகள் பயன்படுகின்றன.

4. எரிதல், சுடர் மற்றும் தீயணைப்பான்கள்

• சுடரின் தன்மை: சுடரை உருவாக்கும் ஆவியாகும் பொருட்கள் மெழுகு மற்றும் மண்ணெண்ணெய் ஆகும். சுடரை உருவாக்காத ஆவியாகாத பொருள் நிலக்கரி ஆகும்.
• மெழுகுவர்த்திச் சுடரின் பகுதிகள்:
  • வெளிப்பகுதி (நீல நிறம்): எரிபொருள் முழுமையாக எரியும் பகுதி மற்றும் மிகவும் வெப்பமான பகுதி.
  • நடுப்பகுதி (மஞ்சள் நிறம்): ஒளிரும் பகுதி (பகுதி எரிதல்).
  • உள்பகுதி (கருமை நிறம்): எரியாத பகுதி (கார்பன் துகள்கள் கொண்ட பகுதி).
• சுடர் மேல்நோக்கி எரிதல்: இது வெப்பசலனக் கொள்கையின் அடிப்படையில் நிகழ்கிறது.
• எரிபொருள் கலோரி மதிப்பு அலகு: கிலோஜூல் / கிலோகிராம் (kJ/kg) அல்லது ஜூல் / கிலோகிராம் (J/kg).
• சுவாசப் பிரச்சனை: எரிபொருட்கள் அரைகுறையாக எரிவதால் உருவாகும் கார்பன் மோனாக்சைடு (CO) வாயு சுவாசப் பிரச்சனையை ஏற்படுத்துகிறது.
• தீயணைப்பான்கள்: நெருப்பை அணைக்க நீர், மணல், உலர்ந்த வேதித்துகள்கள் மற்றும் CO₂ வாயு பயன்படுகின்றன.

5. தீயின் வகுப்புகள் (Classes of Fire)

வகுப்பு	நெருப்பை உருவாக்கும் பொருட்கள் (எரிபொருள்கள்)
வகுப்பு A	மரம், காகிதம், துணி போன்ற திடப்பொருட்கள்.
வகுப்பு B	பெட்ரோல், டர்பென்டைன், பெயிண்ட் போன்ற திரவப்பொருட்கள்.
வகுப்பு C	ஹைட்ரஜன், பியூட்டேன், மீத்தேன் போன்ற வாயுக்கள்.
வகுப்பு D	எரியும் தன்மை கொண்ட உலோகங்கள்.
வகுப்பு E	மின்சார நெருப்பு (மின்சார உபகரணங்கள் மற்றும் வயரிங்).

6. ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் வாயுக்கள்

• எரிதல் விளைவு: ஹைட்ரோகார்பன்களை எரிக்கும் போது கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் நீராவி உருவாகின்றன. கடல் அடியில் உள்ள எண்ணெய் மற்றும் இயற்கை வாயுக்கள் நீரை விட அடர்த்தி குறைவானவை ஆகும்.
• நிலைகள்: வாயு நிலை (மீத்தேன், புரொப்பேன்), திரவ நிலை (ஹெக்ஸேன், பென்சீன்), திட நிலை (பாரஃபின் மெழுகு).
• மீத்தேன் (CH₄): மிக எளிய ஹைட்ரோகார்பன். இது நிறமற்றது, மணமற்றது மற்றும் எளிதில் தீப்பற்றக்கூடியது. மின்சார உற்பத்திக்கு உகந்தது, சுற்றுச்சூழலுக்கு ஏற்ற எரிபொருள். இது சதுப்பு நில வாயு எனவும், இறந்த உடல்களிலிருந்து வெளிவரும் வாயு எனவும் அழைக்கப்படுகிறது.
• புரொப்பேன் (C₃H₈): காற்றை விடக் கனமானது, மணமற்றது, எளிதில் தீப்பற்றக்கூடியது. அதிக அழுத்தத்தில் திரவமாக்கப்பட்டு LPG சிலிண்டர்களில் சமையல் மற்றும் வாகன எரிபொருளாகப் பயன்படுகிறது.
• மெர்கேப்டன் (Mercaptan): LPG வாயு கசிவைக் கண்டறிவதற்காக அதில் சேர்க்கப்படும் துர்நாற்றமுடைய வேதிப்பொருள் ஆகும்.
• பியூட்டேன் (C₄H₁₀): தூய பியூட்டேன் குளிர்சாதனப் பெட்டிகளில் பயன்படுகிறது. மேலும் ஏரோசால் தெளிப்பான்களிலும், சிகரெட் லைட்டர்களிலும் (LPG விளக்கு) பயன்படுகிறது.
• பென்டேன் (C₅H₁₂): குறைந்த கொதிநிலை கொண்ட திரவம். ஆய்வக கரைப்பானாகவும், பாலிஸ்டைரீன் தயாரிப்பிலும், எரிபொருளாகவும் பயன்படுகிறது.
• இயற்கை வாயு வகைகள்:
  • உலர் வாயு: மீத்தேன் மற்றும் ஈத்தேன் கலந்த இயற்கை வாயு.
  • ஈர வாயு: புரொப்பேன் மற்றும் பியூட்டேன் கலந்த இயற்கை வாயு.
• CNG (அழுத்தப்பட்ட இயற்கை வாயு): இதன் முதன்மைக் கூறு மீத்தேன் (88.5%) ஆகும். இது விலை குறைவான தானியங்கி வாகன எரிபொருள் ஆகும்.

7. நிலக்கரி, பெட்ரோலியம் மற்றும் இதர வாயுக்கள்

• பல்வேறு வாயுக்களின் வேதியியல் கலவை:
  • உற்பத்தி வாயு (Producer Gas): கார்பன் மோனாக்சைடு + நைட்ரஜன் கலவை.
  • நிலக்கரி வாயு (Coal Gas): ஹைட்ரஜன் + மீத்தேன் + கார்பன் டை ஆக்சைடு / கார்பன் மோனாக்சைடு.
  • உயிரி வாயு (Biogas): மீத்தேன் + கார்பன் டை ஆக்சைடு கலவை.
  • நீர் வாயு (தொகுப்பு வாயு): கார்பன் மோனாக்சைடு + ஹைட்ரஜன் கலவை.
• நிலக்கரி வளம்: நிலக்கரியின் முதன்மைக் கூறு கார்பன் ஆகும். நிலக்கரி உற்பத்தியில் இந்தியா மூன்றாம் இடம் வகிக்கிறது. நிலக்கரி 'கருப்பு வைரம்' என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெப்பம் மற்றும் மின்சார உற்பத்திக்கும், காகிதம் தயாரிப்பிற்கும் நிலக்கரி பயன்படுகிறது.
• நிலக்கரியின் நான்கு முக்கிய வகைகள்:
  1. பீட் (Peat): முதல்நிலை நிலக்கரி.
  2. லிக்னைட் (Lignite): பழுப்பு நிற நிலக்கரி (தரம் குறைந்தது).
  3. பிட்டுமினஸ் (Bituminous): கருமை நிற நிலக்கரி.
  4. ஆந்த்ரசைட் (Anthracite): மிகவும் தரம் உயர்ந்த நிலக்கரி.
• நிலக்கரி சிதைத்து வடித்தல் விளைபொருட்கள்: கரித்தார் (கருமை நிற அடர் திரவம்), அம்மோனியா, நிலக்கரி வாயு மற்றும் கோக் (98% தூய கார்பன்).
• பெட்ரோலியம் (பாறை எண்ணெய் / படிம எரிபொருள்): உலகின் இரண்டாவது எண்ணெய் கிணறு இந்தியாவின் அசாம் மாநிலத்தில் அமைந்துள்ளது. பெட்ரோலியப் பொருட்கள் 'பின்னக் காய்ச்சி வடித்தல்' முறையில் தனித்தனியாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன.
• தர அளவீடுகள்: பெட்ரோலின் தரம் 'ஆக்டேன் எண்' மூலமும், டீசலின் தரம் (பற்றவைப்பு கால அளவு) 'சீட்டேன் எண்' மூலமும் அளவிடப்படுகிறது.
• இயற்கை ஆற்றல் மூலங்கள்: இயற்கையில் தீராத ஆற்றல் சூரிய ஆற்றல் ஆகும். தமிழ்நாட்டில் கயத்தாறு, ஆரல்வாய்மொழி, பல்லடம் மற்றும் குடிமங்கலம் ஆகிய இடங்களில் காற்றாலைகள் அமைந்துள்ளன.

அன்றாட வாழ்வில் வேதியியல் குறிப்புகள்

கட்டுமான மற்றும் மருத்துவ வேதிப்பொருட்கள்

அன்றாட வாழ்வில் நாம் பயன்படுத்தும் முதன்மையான வேதிக்கலவைகள் மற்றும் அவற்றின் பயன்கள் கீழே அட்டவணைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன:

பொருள்	வேதியியல் பெயர் & வாய்ப்பாடு	முக்கிய பயன்கள்
ஜிப்சம்	கால்சியம் சல்பேட் டைஹைட்ரேட் (CaSO4 · 2H2O)	சிமெண்ட் கெட்டிப்படுவதைத் தாமதப்படுத்தி மிருதுவாக்கப் பயன்படுகிறது.
எப்சம்	மெக்னீசியம் சல்பேட் (MgSO4 · 7H2O)	மருத்துவத் துறை களிம்புகள், மனஅழுத்தம் குறைக்க மற்றும் நரம்பு மண்டலத்தை சீராக்கப் பயன்படுகிறது.
பாரிஸ் சாந்து (வெள்ளை பொடி)	கால்சியம் சல்பேட் அரை ஹைட்ரேட் (CaSO4 · ½H2O)	எலும்பு முறிவு சிகிச்சை, பொம்மை/சிலை தயாரிப்பு, ஒட்டும் பொருள் மற்றும் கட்டுமானத் துறை.

காய்ச்சல் மற்றும் உடல் வெப்பநிலை ஒழுங்குபாடு

மனித உடலின் வெப்பநிலை மாற்றங்கள் மற்றும் வேதிவினைகள் பின்வருமாறு விவரிக்கப்படுகின்றன:

• காய்ச்சலின் போது உடலிலிருந்து 'பைரோஜன்' (Pyrogen) மற்றும் 'புரோஸ்டாகிளாண்டின்' (Prostaglandin) ஆகிய வேதிப்பொருட்கள் வெளியாகின்றன.
• மூளையிலுள்ள 'ஹைப்போதாலமஸ்' (Hypothalamus) பகுதியே மனித உடலின் வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்தும் முதன்மை மையமாகச் செயல்படுகிறது.
• உடலில் ஏற்படும் ஒவ்வாமைப் பாதிப்புகளை நீக்குவதற்கு ஹிஸ்டமைன் (Histamine) எதிர்ப்பு மருந்துகள் (Antihistamine) பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

சுடரின் நிறங்களும் அதற்கு காரணமான உப்புகளும்

பல்வேறு வேதி உப்புகளை எரிக்கும் போது தோன்றும் பிரத்யேகமான சுடர் நிறங்களின் விவரம்:

சுடரின் நிறம்	காரணமான வேதிப்பொருள் / உப்பு
மஞ்சள் சுடர்	சமையல் உப்பு (Sodium Chloride)
ஆரஞ்சு சுடர்	கால்சியம் குளோரைடு
சிவப்பு சுடர்	ஸ்டிரான்சியம் குளோரைடு
பச்சை சுடர்	போராக்ஸ் பவுடர்
ஊதா சுடர்	பொட்டாசியம் குளோரைடு
இண்டிகோ சுடர்	லித்தியம் உப்பு
வெண்மை சுடர்	(ஆவணத்தில் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளவாறு)

வாயுக்கள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் வேதியியல்

பல்வேறு வாயுக்கள் மனித உடலிலும் சுற்றுப்புறத்திலும் ஏற்படுத்தும் தாக்கங்கள்:

• சுவாசப் பிரச்சனை: காற்றில் நச்சுத்தன்மை வாய்ந்த கார்பன் மோனாக்சைடு (CO) வாயு கலக்கும் போது மனிதர்களுக்குக் கடுமையான சுவாசப் பிரச்சனைகள் ஏற்படுகின்றன.
• உலக வெப்பமயமாதல்: வளிமண்டலத்தில் பசுமை இல்ல வாயுவான கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO₂) அதிகரிப்பதால் உலக வெப்பமயமாதல் நிகழ்கிறது.
• அமில மழை: தொழிற்சாலைகளில் இருந்து வெளியாகும் சல்பர் டை ஆக்சைடு (SO₂) மற்றும் நைட்ரஜன் டை ஆக்சைடு (NO₂) ஆகிய வாயுக்கள் வான்மழையுடன் இணைவதால் அமில மழை பொழிகிறது.

எரிபொருள் கலோரி மதிப்பு கணக்கீடு வாய்ப்பாடு:

கலோரி மதிப்பு = 180000 / 4.5 = 40000 kJ/kg

ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் எரிவாயுக்களின் வகைகள்

இயற்கையிலும் தொழிற்சாலைகளிலும் உற்பத்தி செய்யப்படும் பல்வேறு எரிவாயுக்களின் வேதியியல் கூறுகள் பின்வருமாறு வகைப்படுத்தப்படுகின்றன:

• எளிய ஹைட்ரோகார்பன்: இயற்கை வாயுவின் முதன்மைக் கூறாக விளங்கும் மீத்தேன் மிக எளிய ஹைட்ரோகார்பன் ஆகும்.
• உலர் வாயு: மீத்தேன் மற்றும் ஈத்தேன் வாயுக்கள் ஒன்றாகக் கலந்த கலவை உலர் வாயு எனப்படும்.
• ஈர வாயு: புரொப்பேன் மற்றும் பியூட்டேன் வாயுக்கள் ஒன்றாகக் கலந்த கலவை ஈர வாயு எனப்படும்.
• உற்பத்தி வாயு (Producer Gas): இது கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் நைட்ரஜன் கலந்த கலவையாகும். இந்த வாயுவை அமெரிக்காவில் 'மரவாயு' (Wood gas) என்றும், இங்கிலாந்தில் 'உறிஞ்சு வாயு' (Suction gas) என்றும் அழைக்கின்றனர்.
• நீர் வாயு (Water Gas): கார்பன் மோனாக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுக்கள் சேர்ந்த கலவையாகும். இது தொழிற்சாலைகளில் 'தொகுப்பு வாயு' (Syngas) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.
• நிலக்கரி வாயு / நகர வாயு: ஹைட்ரஜன், மீத்தேன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு / கார்பன் மோனாக்சைடு கலந்த கலவை நிலக்கரி வாயு எனப்படும். இது பொதுப் பயன்பாட்டில் 'நகர வாயு' (Town gas) எனப்படுகிறது.
• உயிரி வாயு (Biogas): இது மீத்தேன் மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு வாயுக்கள் சேர்ந்த இயற்கை கலவையாகும்.
• தூய்மையான நிலக்கரி (கல்கரி - Coke): நிலக்கரியைச் சிதைத்து வடிக்கும் போது கிடைக்கும் எஞ்சிய தூய வடிவமே கல்கரி ஆகும். இதில் மிக அதிக அளவாக 98% கார்பன் நிறைந்துள்ளது.

* குறிப்பு: இந்த வலைப்பதிவுப் பக்கம் மூல ஆவணத்தில் உள்ள வேதியியல் தரவுகள் மற்றும் குறிப்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு முழுமையாகத் தொகுக்கப்பட்டுள்ளது.