جوش شیرین با نام بی کربنات سدیم در نرم کردن، پف دادن کیک و شیرینی ها و ور آمدن خمیرهای آن ها استفاده می شود. اما این ماده علاوه بر این، خواص و کاربردهای زیادی دارد که در اینجا بعد از معرفی آن به برخی از این موارد اشاره می کنیم.
جوش شیرین با بی کربنات سدیم
سدیم بی کربنات با فرمول مولکولی NaHCO3 است که در گرید خوراکی به نام جوش شیرین نامیده می شود. این نمک متشکل از یون های سدیم و بی کربنات، در حالت جامد به شکل گرانول یا پودرهای سفیدرنگ است. بدون بو بوده و رنگ سفیدی دارد. جوش شیرین می تواند بو و رطوبت را جذب کند و قابلیت انحلال بالا در آب و انحلال کم در اتانول را دارد. فرم وجود بی کربنات سدیم در طبیعت به شکل کانی ناکولیت بوده و در زمان قدیم در مصر، از ترکیب این نمک با سدیم کربنات دکا هیدرات، استفاده می شد.
دمای 50 درجه سانتی گراد اولین دمای از دست رفتن دی اکسید کربن از بی کربنات سدیم است. تا این که در دمای 80 درجه سانتی گراد این عمل کامل انجام و با تشکیل حباب های کوچک دی اکسید کربن، پف کردن کیک ها داخل فر آغاز می شود.
نمک جوش شیرین در دسته ی مواد بی خطر بوده و به عنوان عامل کاهش دهنده PH است. محل نگهداری این ماده باید خشک و به دور از دمای بالا باشد.
کاربرد جوش شیرین در صنایع غذایی
از ترکیب جوش شیرین با آب می توان برای ضدعفونی کردن میوه ها و سبزیجات استفاده کرد. در خنثی کردن مواد اسیدی موجود در مواد غذایی و همچنین برای فرآوری بکینگ پودر، جوش شیرین کاربرد دارد. چون مواد اسیدی می تواند طعم تلخی را در مواد غذایی ایجاد کند که با خنثی شدن آن، طعم این مواد بهتر می شوند.
کاربرد در صنعت کشاورزی
نقش اصلی جوش شیرین در ترکیب کودها برای از بین بردن قارچ ها و باکتری هاست. این کار با مختل کردن تعادلات یونی در سلول های قارچ توسط بی کربنات سدیم انجام می شود. PH خاک توسط بی کربنات سدیم تنظیم و در بهترین مقدار نگه داشته می شود. اما در استفاده از این ماده باید احتیاط کرد چون ممکن است موجب زرد شدن انتهای برگ ها در گیاهان شود.
کاربرد جوش شیرین در سفید کردن دندان ها
اگر جوش شیرین با خمیر دندان ترکیب شود، به تمیز کردن دندان ها کمک می کند. چون این ماده دارای خاصیت ضد باکتریایی و ضد میکروبی است. نباید جوش شیرین را به طور مستقیم در دندان ها به مدت طولانی استفاده کرد، چون ممکن است به مینای دندان آسیب بزند. در درمان آفت و تبخال ها به تسکین این دردها جوش شیرین کمک می کند. بوی بد دهان ناشی از خوردن سیر و پیاز را با مصرف محلول جوش شیرین با آب، از بین می برند. جویدن آدامس آغشته به جوش شیرین، دهان را خوشبو می کند.
علاوه بر این برای حذف بوهای مختلفی که در یخچال و یا در ظروف زباله وجود دارد نیز از این ماده استفاده می کنند. قرار دادن پاها در محلول آب با جوش شیرین به رفع بوی بد پا کمک می کند.
خواص دیگر جوش شیرین
یکی از مهمترین کاربردهای جوش شیرین که به همین شکل و یا به شکل دارو از بی کربنات سدیم استفاده می شود، در رفع سوزش سردل و درمان رفلاکس معده است. چون این ماده به عنوان یک آنتی اکسیدان رفتار کرده و اسید معده را خنثی می کند.
با افزودن مقداری جوش شیرین به شامپو، می توانید موهای نرم و لطیفی داشته باشد. جوش های صورت و آکنه ها را با قرار دادن خمیری متشکل از جوش شیرین و مقدار کمی آب، می توان التیام داد که نقش لایه بردار پوست را نیز دارد. اگر مقداری از این نمک را در دستگاه بخور بریزید، هم بوی بد خانه از بین می رود و هم راه تنفسی را باز می کند.
کرک های فرش تازه را با ریختن ترکیبی مساوی از نمک و جوش شیرین روی آن و باقی گذاشتن این ترکیب به مدت 24 ساعت و سپس جارو کشیدن، می توان از بین برد. در باز کردن لوله ها، از بین بردن لکه های ایجاد شده در لباس ها، ترد کردن گوشت، از بین بردن بوی بدن بدن حیوانات و رفع کک های آن ها و موراد بسیار زیاد دیگر، از جوش شیرین استفاده می شود.
در جدول تناوبی، عنصری که با نماد شیمیایی Hg نشان داده شده است و عدد اتمی 80 دارد به نام جیوه (Mercury) است. در زبان های مختلف عنصر جیوه را با نام نقره ی زنده می نشاسند. جیوه یک فلز است و در دسته ی عناصر واسطه قرار می گیرد. از بین عناصر جدول تناوبی، فقط جیوه و برم هستند که در دمای معمولی مایع هستند. از این عنصر که فلزی نقره ای رنگ است در ساخت دماسنج ها و فشارسنج ها استفاده می کنند.
خواص جیوه (Mercury)
جیوه به عنوان فلزی سنگین می تواند جریان الکتریسیته را به خوبی از خود عبور دهد اما گرما، خیلی ضعیف می تواند توسط این فلز هدایت شود. انبساط حرارتی حجمی جیوه ثابت بوده و علاوه بر حالت های اکسیداسیون 1+ و 2+، در موارد بسیار اندکی ترکیباتی با عدد اکسداسیون 3+ را ایجاد می کند.
جیوه توانایی واکنش پذیری با اسیدهای قوی چون اسید سولفوریک را ندارد، اما با حل شدن در اسیدهای اکسید کننده ای چون نیتریک اسید و تیزاب سلطانی منجر به تولید نیترات و کلرید می شود. اگر جیوه در اسید سولفوریک غلیظ حل شود، سولفات را تولید می کند. یکی از موادی که جیوه می تواند با آن واکنش دهد، هیدروژن سولفید است که در این واکنش، رفتاری شبیه به نقره را دارد.
این عنصر یک یا دو ظرفیتی خیلی راحت با فلزاتی چون طلا و نقره (به غیر از آهن) تشکیل آلیاژ را می دهد که این ترکیبات ملغمه نامیده می شوند. از ترکیب جیوه با آلومینیوم نیز آمالگام تشکیل می شود. همان طور که می دانید لایه ای از اکسید آلومینیوم که روی فلز آلومینیوم تشکیل می شود، نقش محافظتی از این فلز را دارد. اما اگر جیوه (Mercury) با این لایه اکسید ترکیب شود، لایه محافظتی اکسید آلومینیوم را از بین می برد. بر این اساس در ساخت هواپیماها به هیچ عنوان از جیوه استفاده نمی کنند.
ترکیبات و ایزوتوپ های جیوه
از مهمترین ترکیبات جیوه می توان به کلرید جیوه اشاره کرد که خورنده و به شدت سمی است. کالومل که کاربرد در پزشکی دارد، فولمینات جیوه به عنوان یک ماده چاشنی در ساخت مواد انفجاری و تسلیحات هسته ای و سولفید جیوه که در تولید شنگرف به عنوان رنگدانه در رنگسازی استفاده می شود، نمونه هایی از ترکیبات دیگر جیوه هستند. یکی از ترکیبات جیوه (I)، هیدرید است که گازی بی رنگ است.
در بین ترکیبات جیوه (Mercury)، نیترات ها و کلریدها پایدار بوده و بیشتر ترکیبات آن، خاصیت دیامغناطیسی دارند.
از بین هفت ایزوتوپی که جیوه دارد، جیوه 202 فراوان ترین است. نیمه عمر رادیوایزوتوپ جیوه 194- برابر با 444 سال و جیوه 203- برابر با 46,612 روز است.
کاربردهای جیوه (Mercury)
بیشترین کاربرد فلز جیوه در تولید مواد شیمیایی صنعتی و تجهیزات شیمیایی برای دستگاه های مختلفی است که برقی و الکترونیکی هستند. در ساخت دماسنج هایی که در حرارت های بالا مورد استفاده قرار می گیرد، از جیوه استفاده می شود. یکی از مهمترین کاربردهای جیوه در دندان پزشکی و در ساخت ملغمه در پر کردن دندان هاست. در پزشکی همچنین در تولید واکسن ها به عنوان ماده نگهدارنده از جیوه استفاده می کنند. یکی از ترکیبات جیوه با نام مربرومین در بعضی از کشورها، نقش ضدعفونی کننده را دارد. در حال حاضر به دلیل سمی بودن جیوه، از مواد جایگزین در ساخت فشارسنج ها و دماسنج ها استفاده می کنند.
فرآیند سلول جیوه نمونه ای از کاربردهای دیگر جیوه است که سدیم در اطراف کاتد جیوه جمع می شود. در تولید لامپ های فلورسنت، تبلیغاتی و بخار جیوه نیز از جیوه به کار گرفته می شود. این عنصر یک یا دو ظرفیتی خیلی راحت با فلزاتی چون طلا و نقره تشکیل آلیاژ را می دهد که این ترکیبات ملغمه نامیده می شوند.
هشدار در کاربرد جیوه (Mercury)
چون جیوه به شدت سمی است در صورت خورده شدن، ضایعات مغزی و کبدی را ایجاد می کند. به دلیل همین ویژگی است که در ساخت دماسنج های پزشکی، امروزه از این عنصر استفاده نمی کنند. اگر از دماسنج های دارای جیوه در پزشکی استفاده می شود، باید توجه کرد که گاز گرفته نشود. جیوه ماده ای است که خیلی راحت می تواند توسط بافت های پوستی، تنفسی و گوارشی جذب شود. بیشترین اثرات سمیتی که جیوه دارد روی سیستم عصبی مرکزی بوده و روی لثه، دهان و دندان اثر بدی دارد. اگر افراد در مدت زمانی طولانی در مقابل جیوه قرار بگیرند، دچار آسیب های مغزی شده و حتی مرگ آن ها را سبب می شود.
به ترکیب دوباره مولکول های DNA، اصلاح و دستکاری مصنوعی آن ها که به منظور اصلاح موجودات انجام می شود، مهندسی ژنتیک می گویند. به بیان ساده تر می توان گفت با استفاده از مهندسی ژنتیک می توان یک صفت خاصی را در یک موجود زنده ظاهر کرد که نتیجه آن محصولی خواهد بود که از حالت طبیعی متفاوت خواهد بود. از جمله تکنیک ها و روش هایی که در این علم استفاده می شود می توان به جدا کردن، خالص کردن، وارد کردن و ظهور یک ژن خاص در بدن یک میزبان را نام برد.
در تولیدات صنعتی، کشاورزی، علوم پایه و پزشکی، از علم مهندسی ژنتیک استفاده می شود. با توجه به کاربردهای نامحدود مهندسی ژنتیک، از این علم در چگونگی ساخت و گوناگونی های پروتئین هایی که درون سلول ها وجود دارد، مکانیسم همانند سازی DNA و چگونگی ایجاد سرطان، استفاده می شود. در تولید گیاهانی با خواص و ویژگی های خاص مانند مقاومت بالای آن ها در برابر آفت های گیاهی و تولید گیاهانی با محصول زیاد نیز، از علم مهندسی ژنتیک استفاده می شود. در ساخت هورمون رشد، تولید انسولین انسانی، شناخت و تشخیص بیماری های ژنتیکی نیز استفاده از علم ژنتیک، متداول است.
تاریخچه مهندسی ژنتیک
از وقتی دانشمندان به بررسی سیستم های مختلف ژنتیکی پرداختند که واتسون و کریک در سال 1953، ساختمان سه بعدی DNA را کشف کردند. دانشمندان با گذشت زمان توانستند، با وارد کردن مولکول DNA از بدن یک موجود زنده به بدن موجود زنده ی دیگر، تاثیرات آن را در این جاندار جدید مورد بررسی قرار دهند. در ابتدا علم مهندسی ژنتیک را با عنوان زیست شناسی مولکولی معرفی کردند.
مراحلی که در این علم به ترتیب استفاده می شوند شامل انتخاب ژن مورد نظر و جدا کردن آن است. سپس این ژن را در بدن حامل وارد می کنند تا در بدن میزبان مورد نظر، تکثیر و رشد کند. در مرحله بعد این ژن را به یک سلول هدف منتقل کرده و در این سلول، رشد و تکثیر می دهند. بعد از ایجاد محصول مورد نظر با صفت مشخص، به تولید انبوه و فراوان آن می پردازند.
کاربردهای مهندسی ژنتیک
یکی از کاربردهای مهم مهندسی ژنتیک در تخمیرهای میکروبی است. یکی از مهمترین محصولات مهم صنعتی که به وسیله میکروارگانیسم ها ساخته و تولید می شوند، آنتی بیوتیک ها هستند. کاربرد علم مهندسی ژنتیک در این زمینه، ایجاد میکروارگانیسم هایی است می تواند به تولید آنتی بیوتیک بیشتری پرداخته و آنتی بیوتیک هایی را می سازند که مشتقاتی از آنتی بیوتیک اولیه هستند.
یکی دیگر از کاربردهای مهندسی ژنتیک، تولید واکسن های ویروسی است. ویروس های کشته شده که به عنوان واکسن استفاده می شوند، در مقابله با یک عامل عفونی، می توانند به تقویت سیستم ایمنی بپردازند. پروتئین های پوششی که بخش فعال و ایمنی زای ویروس است را می توان بدون این که بخش های دیگری وارد شود، ساخت. پروتئین های پوششی مورد نظر را می توان در ویروس غیربیماری زا و باکتری دیگر، رشد و کلونی کرد. با تولید این محصولات، واکسن های بی خطر ساخته می شوند.
یکی از کاربردهای مهم مهندسی ژنتیک، در تولید پروتئین های خاص است که ارزش پزشکی و تجاری دارد. با توجه به پرهزینه بودن استخراج پروتئین های انسان از بافت ها و مایعات بدن، ژن های مربوط به این پروتئین ها را در باکتری ها کلون می کنند.
گیاهان و حیواناتی را که از نظر ژنتیکی متفاوت هستند را نیز می توان با استفاده از علم مهندسی ژنتیک، تولید کرد. نام این گیاهان و جانوران تغییر یافته ژنتیکی، ترانس ژنتیک یا تراریخته می گویند. از جمله این تغییرات می توان به بهتر کردن کیفیت گوشت و سبزیجات اشاره کرد. برای ایجاد این تغییرات، ژن های نوترکیب را در دوران جنینی به جانوران مورد نظر و در کشت بافت آن ها اضافه می کنند.
از مهمترین کاربردهای دیگر مهندسی ژنتیک، ژن درمانی و تنظیم ژن هاست. پایه و اساس امروزه مهندسی ژنتیک را Antisense RNA تشکیل می دهد که وجود آن در تنظیم ژنتیکی بیان ژن ها مهم است. با ورود ژن های سالم به بدن بیماران ژنتیکی، می توان به ژن درمانی آن ها پرداخت.
با استفاده از علم مهندسی ژنتیک نیز می توان به تولید هورمون های انسانی پرداخت. انسولین به عنوان اولین داروی تولید شده ای است که به وسیله علم مهندسی ژنتیک تولید شده است.