Categorie: scheikunde

Albert Hofmann (°Baden, 11 januari 1906 - †Burg im Leimental, 29 april 2008) was een Zwitserse scheikundige en lid van het Nobelprijscomité.
Hij verwierf vooral bekendheid als ontdekker van de hallucinogene stof LSD.

Hofmann synthetiseerde LSD in 1938 en was tevens de eerste die de hallucinogene werking ervan ontdekte.
In het laboratorium waar Hofmann werkte, deed men onderzoek naar lyserginezuur, een chemische basisstructuur die voorkomt in ergotalkaloïden.
Een van de lyserginezuur varianten was lyserginezuurdiëthylamide, in zijn laboratorium bekend onder de naam LSD-25.
Tijdens het zuiveren van de LSD bemerkte hij een plezierige intoxicatie die een paar uur duurde, gekenmerkt door een enorme versterking van de verbeeldingskracht en een veranderde waarneming van de wereld om hem heen.
Als hij zijn ogen sloot zag hij levendige, kaleidoscopische kleurrijke beelden.
Hij realiseerde zich dat deze effecten veroorzaakt konden zijn door de stof waar hij die dag mee werkte.
Drie dagen later, op 19 april 1943, besloot hij het te testen.

Deze dag staat bekend als "Bicycle Day", omdat nadat hij het effect begon te voelen van de drug hij huiswaarts reed met de fiets en werd zo de eerste intense 'acid trip'.

De vrije base LSD lost slecht op in water.
Daarom maakte hij een variant, de zogenaamde tartraat-vorm.
Hij nam 0,25 milligram, wat al een grote dosis bleek te zijn.
Uit zijn laboratoriumnotities blijkt dat hij na 40 minuten nog slechts met moeite kon schrijven.
Later die dag werden de symptomen vervelender; Stoll, hoofd van de farmaceutische afdeling, die dit eerste persoonlijke experiment met LSD uitvoerig beschreef, noemde het een “crisis”.

Albert Hofmann was enige tijd als onderzoeksleider in dienst van het farmaceutisch-chemische bedrijf Sandoz, dat LSD voor wetenschappelijke doeleinden bleef produceren tot het middel in de jaren zestig werd verboden.

Hofmann schreef diverse boeken over LSD, waaronder het in 1979 gepubliceerde LSD: mein Sorgenkind.
Daarin - maar ook in latere interviews - sprak hij de wens uit dat zijn uitvinding, ondanks alle er inmiddels aan klevende negatieve connotaties, toch ooit nog een gerechte plaats zou mogen innemen in de psychiatrische praktijk en als hulpmiddel in meditatiecentra.
Hij was evenwel wars van de popularisatie van 'zijn' LSD als tripmiddel voor grote groepen mensen, zoals in jaren zestig onder meer gepropageerd door de bekende Amerikaanse schrijver/psycholoog Timothy Leary.

Hoffmann was erelid van de American Society of Pharmacognosy.
Ter gelegenheid van Hofmanns 102e verjaardag in 2008, werd in Bazel een internationaal symposium georganiseerd onder het motto 'Consciousness Change, a challenge of the 21st century'.
Kort daarna overleed hij aan een hartaanval.

Het periodiek systeem der elementen is een tabel met daarin een systematische weergave van alle scheikundige elementen.
Op deze manier kunnen de chemische en fysische eigenschappen van de elementen in kaart worden gebracht en zelfs voorspeld worden.
Deze tabel, ook de tabel van Mendelejev genoemd, kent een lange geschiedenis.
Alle bekende elementen staan op volgorde van atoomnummer zodanig ingedeeld dat de elementen uit dezelfde periode naast elkaar staan en elementen uit dezelfde groep boven elkaar.
Tevens staan de elementen die tot hetzelfde blok en dezelfde reeks behoren bij elkaar in de buurt.

In 1866 publiceerde John Newlands zijn Wet van de Octaven.
Mendelejev had aan een vergelijkbare theorie gewerkt.
Op 6 maart 1869 gaf hij een formele presentatie aan het Russische Chemische Genootschap, met als titel Over de relaties tussen de eigenschappen van elementen en hun atoommassa's

Dmitri Ivanovitsj Mendelejev (Tobolsk (West-Siberië), 8 februari 1834 - Sint-Petersburg (Rusland), 2 februari 1907) was een Russisch scheikundige die als de grondlegger van het huidige periodiek systeem wordt gezien.
Mendelejev stelde vast dat de elementen volgens een vast patroon zijn te rangschikken.
Dit uitgangspunt maakte het voor hem mogelijk om de eigenschappen van elementen te voorspellen nog voor ze ontdekt waren.

• Mendelejev baseerde zich bij het opstellen van zijn Tabel op zijn favoriete kaartspel, patience.
• In de tijd dat Mendelejev zijn systeem ontwikkelde was er veel kritiek. Men begreep niet dat een systematische ordening in massagetal structuur in de eigenschappen van elementen bloot zou leggen. Kritieken beweerden dat de aanpak heilloos was en dat Mendelejev derhalve zijn elementen net zo goed op alfabetische volgorde had kunnen ordenen.

Meer weten over Mendelejev en het periodiek systeem.

Dmitri Ivanovitsj Mendelejev
Het periodiek systeem der elementen
Geschiedenis van het periodiek systeem

Broom is een scheikundig element met symbool Br en atoomnummer 35.
Het element behoort tot de groep van de halogenen.
Als enkelvoudige stof vormt het diatomische moleculen dibroom (Br₂), een stof die op aarde niet in de natuur voorkomt.
Het element komt vooral voor onder de vorm van zouten, vooral bromiden en bromaten.

Broom (het Griekse woord bromos betekent stinkend) werd in 1826 ontdekt door Antoine-Jérôme Balard, maar werd voor het eerst industrieel geproduceerd rond 1860.

Broom is voor mensen giftig.
Het kan bij inademing keelpijn, kortademigheid en duizeligheid veroorzaken.
Inslikken kan leiden tot buikkrampen.
Broomdamp is bijtend voor de ogen.

Broom is het enige niet-metallische element dat vloeibaar is bij standaardtemperatuur en -druk.
Onder deze omstandigheden verdampt het gemakkelijk.
De roodbruine damp lijkt op stikstofdioxide, maar heeft een karakteristieke geur.
Broom is zeer goed oplosbaar in water en koolstofdisulfide.
Net als de andere halogenen reageert het makkelijk met veel andere elementen.

Het kookpunt van broom bedraagd 58,8°C en het smeltpunt -7,2°C.

Broom is een reagens op dubbele bindingen.

Elementair broom wordt op grote schaal gebruikt voor het maken van broomhoudende verbindingen die in de industrie en landbouw worden toegepast.
Vroeger werd broom veel gebruikt voor het fabriceren van ethyleendibromide; een toevoeging aan loodhoudende brandstof om het kloppen of pingelen van de motor tegen te gaan.
Vanwege de schadelijke effecten hiervan op het milieu wordt dit tegenwoordig vrijwel niet meer gebruikt.

Broom wordt wel veelvuldig gebruikt in boorvloeistoffen en pesticiden (meestal in de vorm methylbromide), ook wordt het gebruikt in verfstoffen, parfums, in de farmaceutische industrie en voor fotochemicaliën.
Decabromodifenylether (DBDE of deca BDE) werd gebruikt als brandvertragende middel, maar door aangescherpte milieuwetgeving loopt het gebruik hiervan terug, in Canada en de Europese Unie is het middel ondertussen verboden.

Van nature komt broom voor in bromiden, die in lage concentraties voorkomen in zeewater.
Ook in zoutmijnen vindt men kaliumbromide en kaliumbromaat.

Van broom komen op aarde van nature twee stabiele isotopen (⁷⁹Br en ⁸¹Br) in nagenoeg identieke verhouding voor.
Daarnaast is er een aantal radioactieve isotopen bekend met halveringstijden van meestal enkele uren.

Jaarlijks wordt meer dan 380.000 ton broom gewonnen.
De belangrijkste producenten zijn de Verenigde Staten, China en Israël.

Om een verbranding te kunnen laten plaatsvinden, zijn de volgende factoren van essentieel belang:

• een brandbare stof (brandstof);
• zuurstof;
• (ontstekings)temperatuur (warmte).

Blussen van branden gaat door het wegnemen van een of meer van deze factoren:

• Als er geen brandstof meer is, zal de brand doven. De brandstof kan op natuurlijke manier verdwijnen, doordat het vuur alles verbrand heeft, of kunstmatig, door het mechanisch of chemisch verwijderen van de brandstof van het vuur. Brandgangen in bossen zijn gebaseerd op het effect van scheiding van brandbare stof. Ook is scheiding de basis van de meeste tactieken om grote branden te blussen.
• Zuurstof kan verwijderd worden door de brand te smoren met een waterachtige filmlaag, of met een inert gas. Bijvoorbeeld van een AFFF-blusser, koolzuurblusser of halon-installatie. Ook de koolzuurblusser werkt door het verdringen van de zuurstof en niet door afkoeling. Daarvoor is de warmtecapaciteit van het koolstofdioxidegas te laag om effect te sorteren. Een kaarsendover werkt ook doordat de vlam alle zuurstof verbrandt.
• Als laatste kan de temperatuur verlaagd worden. Bijvoorbeeld met water. Water heeft een groot koelend effect doordat het bij het verdampen veel energie opneemt. Hiernaast verdringt de gevormde stoom de zuurstof.

Brandvijfhoek

Naast de drie factoren die essentieel zijn voor het verbrandingsproces, zijn er twee factoren die het proces sterk kunnen beïnvloeden zowel positief als negatief:

• mengverhouding
• katalysator

De mengverhouding speelt een belangrijke rol in het verbrandingsproces. Als de verhouding brandstof – zuurstof optimaal is, geeft de verbranding de meeste energie en de minste vervuiling.

Een katalysator is een factor (een stof) die het verbrandingsproces (de reactie) beïnvloed. Een positieve katalysator versnelt het verbrandingsproces, terwijl een negatieve katalysator bij kan dragen aan een blussing.

De eigenlijke definitie van katalysator is: een stof die een scheikundige reactie beïnvloedt zonder zelf veranderingen te ondergaan.

Boterzuur is een primair carbonzuur met een zeer onaangename geur.
Het hoort bij de verzadigde vetzuren met een korte keten.
Het bevat 4 koolstofatomen (C4:0).

Volgens de IUPAC wordt boterzuur butaanzuur genoemd, de zouten en esters heten butyraten.

Boterzuur komt voor in boter, met name in ranzig geworden boter (vandaar de naam boterzuur), zweet, veel sterk ruikende kaassoorten en in kwalitatief slechte kuilen kuilgras.
De geur ervan wordt vaak geassocieerd met die van zweetsokken.

Ook in het lichaam komt boterzuur voor, het is bekend dat boterzuur noodzakelijk is voor een gezonde darm.
Zo verkrijgen epitheelcellen in vivo ongeveer 70% van hun energie uit boterzuur en gaat boterzuur de vorming van darmkanker tegen.
In de darmen wordt boterzuur en andere zogenaamde korte-keten vetzuren (azijnzuur, propionzuur) voornamelijk geproduceerd door fermentatie van koolhydraten.

De stof kan goedkoop via een biochemische route geproduceerd worden.
In vetten en olie ontstaat boterzuur in het afbraakproces.
Langere vetzuren worden door enzymen of oxidatie in kleinere moleculen geknipt waarbij butaanzuur als tussenstap ontstaat.

Voor industrieel gebruik wordt boterzuur gemaakt door de gecontroleerde fermentatie van suiker of zetmeel.
Hierbij wordt gebruikgemaakt van de Bacillus subtilis.

Zuiver boterzuur wordt amper gebruikt.
Het is echter een belangrijke uitgangsstof voor de synthese van vele andere verbindingen.
Hoewel de stof zelf erg onaangenaam ruikt, hebben vele esters (een organische verbinding die ontstaat door reactie van een zuur met een alcohol of sacharide) van het zuur juist een zeer aangename geur.

Boterzuur wordt in rioolwaterzuiveringen gebruikt om een betere stikstofverwijdering te verkrijgen.
Vooral in zuiveringsgebieden met veel verdunning (oppervlakte en/of grondwater) wordt er boterzuur toegevoegd om voldoende vuilvracht binnen te nemen.
Dit bevordert de werking van de zuivering.
Een totaal ander 'gebruik': speurhonden zijn zeer gevoelig voor boterzuur.
Het is een van de belangrijkste stoffen bij het volgen van sporen.

In de tuinbouw wordt een verbinding van boterzuur (3-indolylboterzuur) gebruikt als groeiregulator.
Het middel zorgt ervoor dat een stek sneller bewortelt.

Boterzuur (N-Butyric Acid) is de meest asociale geur die toegepast wordt in de karpervisserij.
Boterzuur wordt niet voor niets `The Smell From Hell` genoemd.
Dat het een succesvolle toepassing is, weet men in Engeland al jaren.
Wordt door succesvolle karpervissers vaak gecombineerd met een Pineapple flavour.

Het blijft een genotmiddel dat door “voerboeren” veelvuldig wordt toegepast.
In sigaretten zit het vaak, dat is bij ons bekend.
De kracht ligt in de zuurgraad die beduidend onder het gemiddelde(7) ligt.
In diverse voerindustrieën worden er bacteriën mee bestreden.
Bijvoorbeeld in de pluimvee-industrie.

Het gebruik van boterzuur in de hengelsport is omstreden, het is in de meeste clubs trouwens verboden om het te gebruiken.

Borium of boor is een scheikundig element met symbool B en atoomnummer 5. Het is een zwart metalloïde.

Boor wordt altijd in gebonden vorm gevonden in een aantal mineralen zoals borax (tincal), boorzuur, colemaniet, kerniet (rasoriet), ulexiet en andere boraten.
Turkije en de Verenigde Staten zijn de belangrijkste leveranciers.
De reserves van Turkije bedraagt tot 72% van de wereldwijde totaal.
Turkije is veruit de grootste producent ter wereld van boor.
Boorzuur komt soms voor in vulkanisch bronwater.
Het mineraal ulexiet heeft van nature de optische eigenschappen van een glasvezel.

Boorverbindingen waren al in de oudheid bekend.
De naam komt van het Arabische Buraq voor borax, een mineraal dat het voornaamste erts voor boorwinning is.
Borax is een boraat, een zout van boorzuur.
Het element is daaruit niet zo makkelijk vrij te maken, omdat dat sterke reductoren vereist, zoals magnesium of aluminium.
Het element werd daarom pas in 1808 door Sir Humphry Davy, Louis Gay-Lussac en Louis Jacques Thénard bereid.
Op deze manier bereid wordt boor echter verontreinigd door het metaal.
Door ontleding van vluchtige halogeniden valt het element echter met weinig onzuiverheden te bereiden.

Het is een metalloïde en een halfgeleider.
In kristallijne vorm is het een bijzonder hard, zwart materiaal (9,3 op de schaal van Mohs). Er is ook een amorfe vorm.

Het element is als enige van de boorgroep een hard metalloïde met halfgeleidende eigenschappen.
De elektrische geleiding hangt sterk af van de graad van zuiverheid en de temperatuur: hoe vuiler en heter, hoe beter de geleiding.
Het materiaal heeft interessante optische eigenschappen omdat het een groot deel van het infrarode deel van het spectrum doorlaat.
Verder zijn ook de mechanische eigenschappen interessant.
Het element is bijzonder licht en sterk en vezels van boor worden in speciale samengestelde materialen voor de ruimtevaart toegepast.
Boor wordt tevens toegepast als toevoeging tijdens het emailleren van pannen vanwege de hoge temperatuursbestendigheid.

Boorzuur wordt veel gebruikt in de textielindustrie.
Boorsilicaatglassen zijn technisch erg belangrijk.
In vuurwerk geeft toevoeging van het element in amorfe vorm een groene kleur.
Boorverbindingen worden onderzocht en toegepast in een breed spectrum van biochemische toepassingen zoals suikerdoorlatende membranen, sensors voor koolhydraten, bestrijding van artritis en in neutronentherapie.
¹⁰B heeft een grote werkzame doorsnede voor neutroneninvangst en wordt daarom ook in de nucleaire industrie toegepast, bijvoorbeeld in regelstaven in kernreactoren.
Boranen zijn wel voorgesteld als raketbrandstof omdat bij verbranding een grote hoeveelheid energie vrijkomt.

Het element en de boraten zijn niet giftig en vereisen geen bijzondere voorzorgen.
Boorzuur en borax zijn giftig voor het zenuwstelsel, de nieren en de lever van de mens.
Zij kunnen worden opgenomen via beschadigde huid.
Ook bij gewoon huidcontact kunnen reeds overgevoeligheidsreacties optreden.
De boranen en sommige organoboorverbindingen zijn echter wel giftig en brandbaar en dienen met kennis van zaken behandeld te worden.

Boorzuur is een verbinding van boor, zuurstof en waterstof, met als brutoformule H₃BO₃.
Het komt in de natuur voor als het mineraal sassoliet.
Boorzuur is een wit kristallijn poeder dat matig oplosbaar is in water en goed oplosbaar is een aantal veelgebruikte organische oplosmiddelen.

Boorzuur kan bereid worden door boortrioxide op te lossen in water:
B₂O₃ + 3H₂O + 2H₃BO₃

De eigenschappen van boorzuur zijn vergelijkbaar met die van borax.
Boorzuur lost op in ethanol.
Het lost slechts matig op in water, maar de oplosbaarheid kan verhoogd worden door het toevoegen van zoutzuur, citroenzuur of wijnsteenzuur.

Boorzuur is, zoals borax, toxisch voor het zenuwstelsel, de nieren en de lever van de mens.
Het kan worden opgenomen via beschadigde huid.
Ook bij gewoon huidcontact kunnen reeds overgevoeligheidsreacties optreden.
Doses van 1,5 gram per kilogram lichaamsgewicht bij zuigelingen en tot 2,4 g per kg lichaamsgewicht bij volwassenen die worden opgenomen via de huid kunnen dodelijk zijn.
De verschijnselen van boorzuurintoxicatie zijn: braken, bloederige stoelgang, afstoting van de huid, huidontsteking, hoofdpijn, meningismus, nierfalen en tenslotte hyperthermie en shock.
Verder kan boorzuur de mannelijke vruchtbaarheid verminderen,wellicht door een oestrogeenachtig effect.

Boorzuur kent verscheidene praktische toepassingen:

• Solderen van goud: wordt een gouden voorwerp in een oplossing van boorzuur en alcohol gedoopt en de alcohol door hitte verdampt, dan blijft een poederlaagje borax achter dat als vloeimiddel en afdekmiddel dient bij het solderen.
• Glazuren: bij het glazuren verlaagt boorzuur het smeltpunt en bevordert het de glasvorming. In kleine hoeveelheden voorkomt het haarscheuren in het glazuur, bij een teveel veroorzaakt het een witte sluier.
• Bestrijdingsmiddel: bestrijdingsmiddelen tegen houtworm op basis van boorzuur en borax worden alleen toegepast door professionele bestrijders in verband met de giftigheid.
• Farmaceutische hulpstof: boorzuur wordt, in een dosering van maximaal 20 mg/ml als buffer gebruikt in oogdruppelbases. Het zwakke antiseptische effect is niet klinisch relevant.
• Vroeger werd boorzuur gebruikt als desinfectans, bijvoorbeeld als boorwater of boorzalf (voor luieruitslag). Vanwege de giftigheid, geringe effectiviteit en beschikbaarheid van alternatieven worden deze niet meer gebruikt.
• Zweetvoeten: boorzuur-poeder kan worden gebruikt tegen zweetvoeten, door elke avond een paar theelepeltjes boorzuur-poeder in beide sokken te strooien en deze vervolgens gedurende de nacht te dragen. Hierdoor wordt het zweten na een tijdje minder.
• Conserveermiddel: boorzuur en borax kunnen ook als conserveermiddel gebruikt worden. Dit mag enkel voor steureieren tot 4 g/kg. De E-nummers zijn respectievelijk E284 en E285.
• Nucleaire technologie: omdat boor neutronen absorbeert, wordt het in bepaalde typen kernreactoren aan het koelwater toegevoegd en gebruikt als middel om de nucleaire kettingreactie te regelen. Om dezelfde reden wordt het ook bij incidenten wel toegevoegd aan het koelwater van een kerncentrale, of zijn er voorzieningen om dit in geval van nood te kunnen doen (bijvoorbeeld als het niet - of niet geheel - lukt de regelstaven in de reactorkern in te brengen).

- Bismanol (een legering van mangaan en bismut) kan worden gebruikt om sterke permante magneten te maken.
- Het lage smeltpunt van veel bismut legeringen maakt het geschikt voor toepassing in brandmelders. Het wordt daarom gebruikt in de legering Woodsmetaal.
- Als katalysator wordt bismut gebruikt in de kunststofindustrie.
- In nucleaire installaties kan bismut als drager van ²³³U en ²³⁵U worden gebruikt.
- Bismut wordt gebruikt met een legering van tin voor een coating op zwaluwstaartbladen van straalmotoren
- Bismut wordt gebruikt bij solderen. De eigenschap dat het bij afkoelen uitzet, maakt bismut hier in sommige gevallen zeer geschikt voor.
- Vuurwerk wordt soms verrijkt met bismut om mooie kleureffecten te maken.