რა იმალება „K“-ს უკან?

სწორედ ასეთი სახელწოდების  მასტერ კლასი ჩავატარე ესქიშეჰირის სახალისო მეცნიერების ცენტრში თურქ მოსწავლეებთან.

როდესაც, შეხვედრას გეგმავ, უნდა იცოდე რა მიზანი გაქვს. რა შედეგი გსურს, რომ მიიღო. ამ შეხვედრის მიზანი ქიმიის პოპულარიზება იყო. საკმაოდ რთული საგნის სახალისოდ წარმოდგენა, თუმცა (არა ერთხელ დამიწერია)… ხალისობასთან ერთად მიმდინარე ქიმიური პროცესების ახსნა აუცილებელია. მოკლედ, ასეთი შეხვედრის შემდეგ ჯერი უკვე საგნის მასწავლებელზეა, რომ გამოწვეული ინტერესი ჰაერში კი არ გაიფანტოს, არამედ,  უფრო გაღვივდეს და ხანგრძლივ კვლევა-სწავლით საქმიანობაში გადაიზარდოს.

ჰოდა, რადგან საქმე ხალისზე მიდგა, მოსწავლეების იუმორის გრძნობის გაზომვა ვცადე და საკმაოდ სერიოზულად მოვახსენე, რომ „K“-ს უკან ჩემი სახელი და გვარი იმალებოდა. ამ შემთხვევაში, ენამ და ანბანმა ამგვარად  თქმის საშუალება მომცა. თუმცა, „K“-ს უკან ქიმიაც (kimya) შეიძლება იმალებოდეს (ისევ ენის და ანბანის პრივილეგიაა). ან, იქნებ სულაც ის კეკულე დგას, 1865 წელს ბენზოლის აღნაგობა, რომ დაადგინა. ამ ამბავზე ათასნაირი მითი დადის. ერთ-ერთის თანახმად, კეკულეს გველი ორო-ბორო დაეხმარა, რომელიც ალქიმიური ალეგორიის ნაწილია. განასახიერებს გველს, რომელიც წრეზეა დახვეული და თავისივე კუდს ჭამს. შესაბამისად, იკვრება ციკლი, რაც მუდმივობას და განმეორებად ცხოვრებისეულ მოვლენებს ნიშნავს…ეს, ალქიმიკოსებისთვის, თორემ კეკულემ, თურმე ამ ციკლში სწორედაც, რომ ბენზოლის აღნაგობა ამოიკითხა.

ხუმრობამ შესაბამისი განწყობა შემოიტანა და მთავარ სათქმელს მივადექით.

„K“-ს უკან კალიუმი იმალება. ინგლისურად: Potassium,ფრანგულად: Potassium, გერმანულად: Kalium, თურქულად: Potassium/ Kalium (ორივეს იყენებენ). 1807 წელს ჰამფრი დევიმ ელექტროლიზის მეშვეობით მიიღო. მეტალს სახელი მოგვიანებით ჰილბერტმა თავის ჟურნალში, „Annalen der Physik“ უწოდა და ეს სახელი კალიუმი გახლდათ. თუმცა, სხვა ენებზე მას პოტასიუმი დაარქვეს, რადგან მისი წარმომავლობა სიტყვა პოტაშისგან (ნაცრისგან) მოდიოდა. პოტაშს დიდ ქოთნებში ამზადებდნენ და მისგან სელიტრა მიიღებოდა, რომელიც დენთის დასამზადებლად ყოფილა კარგი. თავად ტერმინი კალიუმი არაბული სიტყვა „ალ კალისგან“ მოდის, რომელიც ნიშნავს ტუტეს. სიტყვა „კალი“ (qila) 850 წელს ერთ არაბულ თხზულებაში გვხვდება, შემდეგ  შეიცვალა სიტყვით qali, Al-qali.

თავის წიგნში იმავე ტერმინს იყენებს ქიმიკოსი მეფე ვახტანგ მეექვსე.

„ამბავი კალიისა: კალია ოთხ რიგია, ერთი ერევანს არის, ერთი ქართლში, იაღლუჯაზედ თარაქამანი აკეთებენ; ორი აქ, ისპაანს არის, ერთი შავი და ერთი მოთეთრო. ამისი მარილის დაჭერა ხომ ზეით დაგვიწერია“. ეს ჩანაწერი მეფეს ირანში ყოფნისას გაუკეთებია. ტექსტი ამას მეტყველებს.

მოგვიანებით ტუტეები დაყვეს ფიქსირებულ და აქროლად ნივთიერებებად.  მე-17-ე საუკუნეში არის დასახელებები alkali fixum minerale,  alkali fixum vegetabile და alkali volatile. კიდევ უფრო მოგვიანებით, ლავუაზიე წერდა, რომ პოტაში ფიქსირებული მინერალი იყო.  პოტაშს დიდი რაოდენობით შეიცავს ნაცარი. ის  იგივე კალიუმის კარბონატია K₂CO₃, რომელიც წყალში გახსნისას ჰიდროლიზდება:

K₂CO₃+H₂O ↔ KHCO₃+KOH

CO₃²⁺+H₂O HCO₃^–+OH^–

სხვათა შორის, თანამედროვეობაში უამრავი სამეცნიერო სტატია მოიძებნება, სადაც პოტაშით წყლის გაწმენდის მეთოდებია აღწერილი. მნიშვნელოვანია, რისთვის წმენდენ წყალს, დასალევად, მოსარწყავად თუ კვლავ ზედაპირულ წყლებში ჩასაშვებად. მიზნიდან გამომდინარე ირჩევა პოტაშით წმენდის შესაბამისი მეთოდიკაც.

როგორც, ექსპერიმენტებმა აჩვენეს, ნაცრით წყლის წმენდა საყოფაცხვრებო წარმომავლობის საკანალიზაციო წყლებს მთლიანად აცილებს დეტერგენტებს და ჰალოგენებს.

თავად კალიუმს, რაც შეეხება, მაღალი ქიმიური აქტიურობის გამო ბუნებაში მხოლოდ ნაერთების სახით გვხვდება. დედამიწის ქერქში დაახლოებით 2,5%-ია. ცნობილია რამდენიმე ასეული კალიუმშემცველი მინერალი: სილვინი (KCl), სილვინიტი (KCl•NaCl), კარნალიტი (KCl•MgCl₂ • 6H₂O) და სხვ. ყველაზე გავრცელებული მინერალია ორთოკლაზი-სილიციუმმჟავას კალიუმ-ალუმინის მარილი. ის დედამიწის ქერქის მასის 18%-ს შეადგენს. წყალში ცუდად იხსნება, მაგრამ კალიუმის დიდი ნაწილი ნიადაგში ძირითადად მისგან ხვდება. ქიმიური დაშლის და გამოფიტვის დროს, მასზე ბუნებრივი წყლებისა და ნახშირბადის დიოქსიდის მოქმედებით წარმოიქმნება პოტაში. ეს უკანასკნელი წყალში კარგად იხსნება და კალიუმი მცენარეებში ადვილად ხვდება.

მარტივი ნივთიერების სახით კალიუმი მბზინავი, მსუბუქი, რბილი, პლასტიკური, ადვილად წელვადი, ადვილად ლღობადი და პარამაგნიტური ტუტე მეტალია. ჰაერზე ადვილად იჟანგება, ამიტომ, ნავთში ან მინერალურ ზეთში ინახავენ. კარგად ატარებს სითბოს და ელექტრობას.

განსაკუთრებულ აქტიურობას იჩენს წყლის, ჟანგბადის, ჰალოგენების, გოგირდის, ფოსფორის მიმართ.

წყლის და კალიუმის ურთიერთქმედების რეაქცია ყველამ იცის. წყალთან შეხებისთანავე ცეცხლი ეკიდება, გამოიყოფა წყალბადი და წარმოიქმნება კალიუმის ტუტე. ამ უკანასკნელის წარმოქმნა ინდიკატორ ფენოლფტალეინით შეიძლება დადასტურდეს.

ახლა იგივე ცდა ოდნავ სხვანაირად, რომ ვაჩვენოთ?

ოღონდ, მანამდე ინტერესის აღძვრაა აუცილებელი.

როგორ?

მაგალითად…

გავიხსენოთ, რომ მეშვიდე საუკუნეში არაბები ხომალდების მთელი რაზმით ეგვიპტის სანაპიროს მიადგნენ. დაპყრობა სურდათ. ეგვიპტელები ეწინააღმდეგებოდნენ. ამიტომ, „კალენიკეს ბერძნული ცეცხლით“ უმასპინძლეს. ეს „ცეცხლი“ შეიცავდა გოგირდის, ნავთობის და ზეთის გარკვეული პროპორციის ნარევს. ხისგან დამზადებულ ხომალდებს ცეცხლი გაუჩნდათ, არაბებმა ჩაქრობა წყლით გადაწყვიტეს, თუმცა…ცეცხლი უფრო გაღვივდა და პირწმინდად შთანთქა მთელი ფლოტილია. ალბათ, ერთი-ორი მაინც გადარჩა, რადგან უკან გაბრუნებულან და ამბავი წაუღიათ, როგორ აჩენდა წყალი ცეცხლს…არადა, წესით უნდა ჩაექრო.

სწორედ, ეს ამბავი მოვყევი მეც ზემოთ ხსენებულ შეხვედრაზე. შემდეგ, კი ცოტა წავიტრაბახე, მეც ისეთი ყოჩაღი ვარ, წყლით ახლავე ცეცხლს დავაგიზგიზებ თქო. არადა, ქიმიის იმედი მქონდა. წინასწარ მომზადებულ დიდ ქიმიურ ჭიქაში სამედიცინო ეთერი ჩავასხი და კალიუმის მცირე ნაჭერიც ჩავაგდე. მათ შორის რეაქცია არ წარიმართება. ამგვარად მომზადებულ ჭიქას 100-200 მლ წყალი დავამატე (საპატიო მანძილიდან) და მაშინვე ცეცხლის ენები გამოჩნდნენ. ალი გაძლიერდა, მაგრამ რას გაძლიერდა. მოსწავლეებიც კმაყოფილნი დარჩნენ (ცეცხლის დანთება სხვანაირად უყვართ), მეც კმაყოფილი დავრჩი (ცდა ზოგჯერ არ გამოდის ხოლმე) და შეხვედრის სივრცის მეპატრონეებიც (ცეცხლი კი გაჩაღდა, მაგრამ ვაკონტროლებდი და მშვიდობიანად ჩაქრა).

ესეც ასე, ეგვიპტელებზე რა ნაკლები ვიყავით, წყლით ცეცხლი დავანთეთ.

სინამდვილეში, წყლის დასხმით კალიუმსა და წყალს შორის  რეაქცია დაიწყო. წარმოიქმნა ცეცხლი, რომელიც არ ჩაქრა და წვა განაგრძო, რადგან ეთერის ორთქლი იწვებოდა. რაც მეტი იქნება ეთერი, მით დიდხანს წარიმართება წვის პროცესი. თუმცა, ბევრის ჩასხმას არ გირჩევთ, ჯობს ყველაფერი მალევე დასრულდეს.

კიდევ რა იმალება „K“-ს უკან?

ვიტამინი K…ცხიმში ხსნადი, იგივე ლიპოვიტამინი გახლავთ და ჩვენს ორგანიზმში სისხლის შედედებაზეა პასუხისმგებელი, რადგან ახორციელებს პროთრომბინის და სისხლის შედედების პროცესში მონაწილე კიდევ სამი ფაქტორის გააქტიურებას. ამ ვიტამინით მდიდარია მცენარეების მწვანე ნაწილები. ადამიანის ნაწლავის მიკროფლორა მას ასინთეზირებს.

ბიოლოგიურ მასალად ბროკოლი ავიღოთ. ფაიფურის როდინში დავსრისოთ და მცირე რაოდენობით სამედიცინო სპირტი დავასხათ. შემდეგ კი ვიტამინ K-ზე თვისებითი რეაქციების ჩატარებაც შეიძლება.

1. სინჯარაში მოათავსეთ ბიოლოგიური მასალის ხსნარი. დაამატეთ ვიკასოლის (ან მეთიონინის 0,2% სპირტხსნარი) 1მლ. დაუმატეთ ამინმჟავა ცისტეინის 0,025% ხსნარის ორი წვეთი და ნატრიუმის ტუტის 10%-იანი ხსნარის ორი წვეთი. წარმოიქმნება ყვითელი შეფერილობა.
2. სინჯარაში მოათავსეთ ბიოლოგიური მასალის ხსნარი. დაამატეთ ვიკასოლის 0,1% სპირტხნარის 2მლ. დაამატეთ 0,5მლ 1% დიეთილის ეთერის ხსნარი. ასევე, კალიუმის ტუტის 1% ხსნარის 0,1მლ. წარმოიქმნება იისფერი შეფერილობა.

ჰო მართლა, ამბის მოყოლა დამავიწყდა.

ერთ ქვეყანაში  ბიჭი ცხოვრობდა. ჯოვანი ერქვა. ჩვეულებრივი ბიჭი იყო, სხვებისგან არც არაფრით გამოირჩეოდა, თუმცა შეკითხვების დასმა უყვარდა. კითხვების დასმაში ცუდი არაფერია, მაგრამ ამის კითხვები რაღაცნაირი ჩახლართული იყო (ჯანი როდარი, „ამობრუნებული კითხვები“).

-რატომ აქვთ   ყუთებს მაგიდა?

-რატომ ყავს  ულვაშებს კატა?

-რატომ აქვს ჩრდილს ხე?

-რატომ არ წერენ ღრუბლები წერილებს?

ბუნებრივია, მისი კითხვები პასუხგაუცემელი რჩებოდა. ამასობაში წლები გავიდა, ბიჭი გაიზარდა, ოჯახს მოეკიდა, თუმცა უცნაური კითხვების დასმას ვერ გადაეჩვია.

ხალხი ამბობდა, ბიჭს სკოლაში კითხვის სწორად დასმა არ ასწავლესო.

-და თუ ჩახლართული კითხვები უყვარდაო?-კითხულობდა მავანი;

-ჩახლართული კითხვაც შეიძლება იყოს სწორიო,-პასუხობდა მეზობლად მჯდომი მეთუნუქე.

ჰოდა, თუ კლასში ჯოვანის მსგავსი ბიჭი გყავთ, ჩახლართული კითხვები უყვარს და თქვენგანაც იმავეს მოითხოვს, ქიმიის გაკვეთილზე კითხეთ:

-რა იმალება “K” უკან?