שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
ממה מייצרים זכוכית?
זכוכית היא אחד החומרים העתיקים והמרתקים שהאנושות ייצרה. סוד הייצור שלה טמון בחול. כי חול רגיל הוא שמכיל את הסיליקה (silicon dioxide, ובקיצור SiO₂), חומר הגלם המרכזי בייצור זכוכית.
כבר לפני כ-5,500 שנה ייצרו בני אדם לראשונה זכוכית מלאכותית. במצרים הקדומה הפכה אמנות ייצור הזכוכית לענף מפותח יותר ויותר, ענף שייצר בה כלי אוכל, תכשיטים וכלי פולחן. כיום מייצרים ממנה גם כלי אחסון, שמשות, מראות ומוצרי נוי שונים.
#תהליך הייצור הזכוכית
לוקחים חול סיליקה, מערבבים אותו עם סודיום קרבונט (sodium carbonate, בקיצור Na₂CO₃) שאנו מכירים כ"סודה לשתייה". החומר הזה מוריד את טמפרטורת ההיתוך הנדרשת ליצירת הזכוכית. לתערובת מוסיפים גם אבן גיר (calcium carbonate, CaCO₃) והיא שמעניקה לזכוכית עמידות ויציבות.
את התערובת הזו מכניסים לכבשן בטמפרטורה של כ-1,700 מעלות צלזיוס, שם היא נמסה לנוזל בוהק וצמיגי. החומר הזה הוא זכוכית. כשיתקשה הוא יהיה זכוכית מוצקה. אגב, ניתן להוריד את טמפרטורת ההתכה במאות מעלות, אם מוסיפים לחול חומרים כמו פחמת הנתרן.
לאחר ההיתוך, הנוזל של הזכוכית מעוצב בשיטות שונות: ניפוח, יציקה לתבניות או מתיחה לגיליונות שטוחים. השיטה המודרנית לייצור זכוכית שטוחה פותחה בשנות ה-50 של המאה ה-20 על ידי אלסטר פילקינגטון (Alastair Pilkington), שגילה שאם יוצקים זכוכית מותכת על שכבת בדיל (tin) נוזלי, היא מתפשטת בזכות כבידה ומתח פנים לפני שטח חלק ומושלם - כך נולדה הזכוכית הצפה (float glass) שממנה עשויים כמעט כל חלונות הבניינים בעולם.
#שינויים בתכונות הזכוכית
בנוסף למרכיבי היסוד שלה, ניתן להוסיף לזכוכית חומרים שמקנים לה תכונות של חוזק או צבע. אתה התכונות של הזכוכית ניתן לשנות על ידי הוספת חומרים כמו תחמוצת עופרת (lead oxide) שיוצרת זכוכית קריסטל מנצנצת, או קירור מהיר שימנע מהמולקולות של הזכוכית להסתדר בצורה גבישית ויהפוך אותה לשקופה.
את צבעי הזכוכית ניתן לשנות באמצעות חומרים כמו תחמוצת ברזל ירוקה (ferrous oxide, FeO) שמעניקה לזכוכית גוון ירקרק, או תחמוצת קובלט (cobalt oxide) שמעניקה לה גוון כחול עמוק.
הנה החומרים שמהם מייצרים את הזכוכית (עברית):
https://youtu.be/q1xLP3SLj6U
כך הופך החול לזכוכית:
https://youtu.be/1VrdUYbHvyo
הכימיה של הזכוכית:
https://youtu.be/kNt3InOd2qM
כך מייצרים זכוכית ומנפחים אותה:
https://youtu.be/njF_E527mVk
הדברים המופלאים שניתן לעשות בזכוכית, כמו שניתן לראותם במוזיאון המזגגה בנחשולים:
http://youtu.be/lunvPit5WLI
ממה עשוייה הזכוכית?
איפה נמצאים מגדלי טופה הטבעיים?
מגדלי טופה (Tufa towers) שבאגם מונו בנבאדה ארה"ב, הם מבנים טבעיים, תופעה גאולוגית וכימית מרתקת ומרהיבה.
מגדלי טופה הם עמודי אבן, המתגלים ומתנשאים לא פעם לגבהים של עד 10 מטרים. אבל הם לא עשויים מסלע גיר שהתבלה, כמו עמודי אבן נפוצים רבים בעולם. מדובר בעמודים טבעיים, עשויי סידן פחמתי, שדווקא נוצרים ובהדרגה והרבה יותר מהר מאבן גיר "רגילה".
הכל מתחיל באגמי מים עשירים במלח ובסידן. אגמים כאלה מכונים לעתים "אגמי סודה". הם מתאפיינים במעיינות הנמצאים בקרקעיתם, מתחת למי האגם כמובן. אבל אלה לא סתם מעיינות, אלא מעיינות שמהם נובעים מים רוויים בסידן. ואם מי המעיין רוויים סידן, אז כמובן שגם מי האגמים הללו עשירים בסידן גם הם.
ההסבר הכימי לתופעת ה"מגדלים" הוא חומר שקיבל את השם טופה. הוא נוצר כשמי המעיין פוגשים את מי האגם הבסיסי ונוצר סידן פחמתי בלתי מסיס. אנו מכירים אותו בתור אבן גיר. אבן הגיר הזו נשטפת החוצה ומשוקעת מסביב למעיין, במאגרי מים מינרליים על קרקעית האגם.
וכך, בהדרגה ולאורך מאות ואלפי שנים, צומחים לאיטם, מתחת לפני המים, עמודי הטופה.
אבל טופה יכולה להיווצר רק מתחת למים, אז איך אנו רואים בחוץ את מגדלי הטופה הגבוהים והמרשימים כל כך?
התשובה היא שאגמים כאלו לעתים מתייבשים, לצערנו לא פעם בגלל מעשים של בני אדם, שקיצצו את זרימת המים לתוכם. כשהאגם מאבד חלק מהמים שבו ומימיו עדיין מתנקזים החוצה איכשהו, לעתים ולאורך שנים, הולכים ונחשפים המגדלים של הטופה.
הנה התופעה של מגדלי טופה:
https://youtu.be/CU9MHF1lYHI
מבט מקרוב:
https://youtu.be/TtF6dvMhfI0
וביקור במקום:
https://youtu.be/g2MKbzxj42g
מהם חומצה ובסיס בכימיה?
חומצות ובסיסים (Acids and bases) הם שני מרכיבים המייצגים שני קטבים כימיים שפועלים בכל תא חי על כדור הארץ. הבנת השניים חיונית לכל תחום מדעי כמעט - בדגש על ביולוגיה וכימיה.
נסביר בפשטות:
חומצות ובסיסים (Acids and bases) הם חומרים שאפשר למצוא כמעט בכל מקום - בבית, בגינה וגם בתוך הגוף שלנו. חומצות הן מה שנותן ללימון או לחומץ את הטעם החמוץ שלהם ובסיסים מרגישים חלקים או קצת מרירים, כמו סבון או סודה לשתייה.
המדע משתמש במד שנקרא pH כדי לבדוק עד כמה חומר הוא חומצי או בסיסי: מספרים נמוכים מצביעים על חומצה ומספרים גבוהים - על בסיס. מים הם בדיוק באמצע - לא חומציים ולא בסיסיים.
בגופנו, חומצות ובסיסים עוזרים לנו לתפקד טוב כל יום. בקיבה שלנו, למשל, יש חומצה חזקה שמפוררת את האוכל וגם מגנה עלינו מחיידקים שמגיעים עם המזון.
יש לנו בגוף גם חומצות חשובות שבונות את כל מה שבתוכנו, כמו חומצות אמינו שמרכיבות את החלבונים, או חומצות גרעין שמכילות את "הוראות ההפעלה" לכל תא ותא.
לבסיסים בגוף יש תפקיד חשוב לא פחות, בכך שהם עוזרים לשמור על האיזון, כך שלא יהיה לנו מדי חמוץ או מר מדי. הדם שלנו, למשל, צריך להיות קצת בסיסי בשביל שנוכל להרגיש טוב.
גם מחוץ לגוף יש חומצות ובסיסים: חומצה נמצאת במיצי פירות ובמשקאות, כשבסיסים נמצאים באבקת סודה לשתייה או בחומרי ניקוי. אם מערבבים חומצה עם בסיס, הם "מתפייסים" ויוצרים מים ומלח.
לכן, כל הזמן מסביבנו ובתוכנו יש תחרות קטנה ושקטה בין חומצות ובין בסיסים. כל עוד יש איזון ביניהם, הכול עובד מצוין. בזכות החומצות והבסיסים אנו יכולים לעכל מזון, להיות בריאים, לנקות את הבית ואפילו להכין לימונדה טעימה.
#מדעית
הקיבה שלכם מייצרת חומצה שיכולה להמיס מתכת. הסבון במקלחת מכיל בסיס שחזק פי 100 מהמים שאתם שותים.
חומצה (Acid) משחררת יוני מימן חיוביים (H+) לתמיסה שמסביבה. הגוף מייצר 1.5-3.5 ליטר חומצת קיבה (Hydrochloric Acid) מדי יום כדי לפרק חלבונים. החומצה מגיעה לרמת pH של 1.5-2, חזקה פי 30 מחומץ הבית הרגיל. רירית הקיבה שמגנה עליו מתחדשת כל 3-5 ימים, מה שהופך אותה לאחד הרקמות המתחדשות הכי מהר בגוף.
בסיס (Base) פועל בכיוון ההפוך ומקבל יוני מימן מהסביבה. סודה לשתייה (Sodium Bicarbonate) עם pH של 9 היא הבסיס הכי מוכר בבית. כשמוסיפים אותה לעוגות היא מגיבה עם חומצות טבעיות בבצק ומשחררת גז דו חמצני שגורם להתנפחות של העוגה.
סולם pH שיצר הכימאי הדני סרן זרנסן (Søren Sørensen) ב-1909 מודד ריכוז יוני המימן בסולם לוגריתמי מ-0 עד 14. חומצות נמצאות בין 0-7, בסיסים בין 7-14, מים טהורים הם בדיוק 7. כל דרגה בסולם חזקה פי 10 מהקודמת. מיץ לימון עם pH 2 חזק פי 1,000 מטמטה עם pH 5.
נטרול (Neutralization) מתרחש כשחומצה פוגשת בסיס בפרופורציות נכונות. התוצאה תמיד זהה - מלח ומים. התהליך יכול לשחרר חום רב, כמו התגובה הפיצוצית שקורה כשמוסיפים סודה לשתייה לחומץ.
הדם חייב להישאר בטווח pH של 7.35-7.45. סטייה של אפילו 0.1 דרגות יכולה להיות קטלנית. הגוף שומר על האיזון הדקיק באמצעות הריאות שמווסתות גז דו חמצני, הכליות שמסלקות חומצות עודפות ומערכת חיץ (Buffer System) מורכבת שכוללת זוגות חומצה-בסיס חלשים.
התעשייה המודרנית תלויה באיזון חומצות-בסיסים. ייצור סבון דורש בסיסים חזקים, תעשיית המזון משתמשת בחומצות לשימור, התרופות מייוצרות בתנאי pH מבוקרים.
החקלאות המודרנית מבוססת גם היא על בדיקת pH של הקרקע - רוב הצמחים מעדיפים טווח 6-7. קרקע חמוצה מונעת ספיגת זרחן וכלציום, קרקע בסיסית חוסמת ברזל ומנגן. חקלאים מוסיפים גיר (Lime) להעלאת pH או גופרית (Sulfur) להורדתו, כדי לייעל את תנאי הגידול.
בתקווה שהבנתם שהמאבק בין חומצות לבסיסים מעצב את החיים על כדור הארץ. זה מתרחש מהרמה המולקולרית ועד לתעשיות ענק. הבנת הקרב הכימי הזה פתחה את הדלת למהפכות עצומות במדע, רפואה, חקלאות ותעשייה.
הנה הבדלי בסיס וחומצה בכימיה שלהם (עברית):
https://youtu.be/3v6Z3_kvANo
הכל על החומצות והבסיסים (מתורגם):
https://youtu.be/DupXDD87oHc
וההסבר הכימי לחומצה ובסיס (עברית):
https://youtu.be/dinCtXh1bVA
גיר
זכוכית היא אחד החומרים העתיקים והמרתקים שהאנושות ייצרה. סוד הייצור שלה טמון בחול. כי חול רגיל הוא שמכיל את הסיליקה (silicon dioxide, ובקיצור SiO₂), חומר הגלם המרכזי בייצור זכוכית.
כבר לפני כ-5,500 שנה ייצרו בני אדם לראשונה זכוכית מלאכותית. במצרים הקדומה הפכה אמנות ייצור הזכוכית לענף מפותח יותר ויותר, ענף שייצר בה כלי אוכל, תכשיטים וכלי פולחן. כיום מייצרים ממנה גם כלי אחסון, שמשות, מראות ומוצרי נוי שונים.
#תהליך הייצור הזכוכית
לוקחים חול סיליקה, מערבבים אותו עם סודיום קרבונט (sodium carbonate, בקיצור Na₂CO₃) שאנו מכירים כ"סודה לשתייה". החומר הזה מוריד את טמפרטורת ההיתוך הנדרשת ליצירת הזכוכית. לתערובת מוסיפים גם אבן גיר (calcium carbonate, CaCO₃) והיא שמעניקה לזכוכית עמידות ויציבות.
את התערובת הזו מכניסים לכבשן בטמפרטורה של כ-1,700 מעלות צלזיוס, שם היא נמסה לנוזל בוהק וצמיגי. החומר הזה הוא זכוכית. כשיתקשה הוא יהיה זכוכית מוצקה. אגב, ניתן להוריד את טמפרטורת ההתכה במאות מעלות, אם מוסיפים לחול חומרים כמו פחמת הנתרן.
לאחר ההיתוך, הנוזל של הזכוכית מעוצב בשיטות שונות: ניפוח, יציקה לתבניות או מתיחה לגיליונות שטוחים. השיטה המודרנית לייצור זכוכית שטוחה פותחה בשנות ה-50 של המאה ה-20 על ידי אלסטר פילקינגטון (Alastair Pilkington), שגילה שאם יוצקים זכוכית מותכת על שכבת בדיל (tin) נוזלי, היא מתפשטת בזכות כבידה ומתח פנים לפני שטח חלק ומושלם - כך נולדה הזכוכית הצפה (float glass) שממנה עשויים כמעט כל חלונות הבניינים בעולם.
#שינויים בתכונות הזכוכית
בנוסף למרכיבי היסוד שלה, ניתן להוסיף לזכוכית חומרים שמקנים לה תכונות של חוזק או צבע. אתה התכונות של הזכוכית ניתן לשנות על ידי הוספת חומרים כמו תחמוצת עופרת (lead oxide) שיוצרת זכוכית קריסטל מנצנצת, או קירור מהיר שימנע מהמולקולות של הזכוכית להסתדר בצורה גבישית ויהפוך אותה לשקופה.
את צבעי הזכוכית ניתן לשנות באמצעות חומרים כמו תחמוצת ברזל ירוקה (ferrous oxide, FeO) שמעניקה לזכוכית גוון ירקרק, או תחמוצת קובלט (cobalt oxide) שמעניקה לה גוון כחול עמוק.
הנה החומרים שמהם מייצרים את הזכוכית (עברית):
https://youtu.be/q1xLP3SLj6U
כך הופך החול לזכוכית:
https://youtu.be/1VrdUYbHvyo
הכימיה של הזכוכית:
https://youtu.be/kNt3InOd2qM
כך מייצרים זכוכית ומנפחים אותה:
https://youtu.be/njF_E527mVk
הדברים המופלאים שניתן לעשות בזכוכית, כמו שניתן לראותם במוזיאון המזגגה בנחשולים:
http://youtu.be/lunvPit5WLI
מה החומר שממנו הזכוכית עשויה?
האם חול הוא זה שממנו יוצרים זכוכית?
את הזכוכית מייצרים במשך אלפי שנים מחול ים. אבל בחול עצמו יש חומר שהוא שאחראי ליכולת לייצר ממנט זכוכית.
ואכן, הזכוכית עשוייה מחומר שנקרא צורן דו-חמצני ובין השאר ניתן למצוא אותו בטבע בחול הים.
ממנו באה הזכוכית הנפוצה ביותר, המכונה "זכוכית סודה-ליים" (Soda-Lime glass). היא מורכבת משילוב של המרכיבים הבאים:
צורן דו-חמצני (SiO2) או סיליקה - המרכיב העיקרי, המופק לרוב מחול קוורץ ומעניק לזכוכית את השקיפות והחוזק שלה.
נתרן פחמתי (Na2CO3) שאנו מכירים כ"סודה לשתייה" - הוא משמש כחומר שמוריד מעט את טמפרטורת ההתכה של הסיליקה ומונע אותה מגיבוש.
סידן פחמתי (CaCO3) שאנו מכירים בתור "גיר" - הוא זה שמוסיף להעלאת היציבות הכימית והעמידות של חומר הזכוכית.
ואגב, כשברק פוגע בחול על שפת הים הוא יוצר בו גוש זכוכית. ככל הנראה כך גילו הקדמונים לפני אלפי שנים שניתן לייצר זכוכית ועם הזמן והבדיקות הבינו שניתן לשחזר את התהליך בחום גבוה מאוד ולייצר כלי זכוכית ראשונים.
הנה סרטון שמראה כיצד הופך החול לזכוכית:
https://youtu.be/1VrdUYbHvyo
אפילו ברקים יכולים ליצור בטבע זכוכית מחול:
https://youtu.be/OkKN8ih6Bsc
כך מייצרים זכוכית ומנפחים אותה:
https://youtu.be/njF_E527mVk
והזכוכית המתכתית החדשנית (מתורגם):
https://youtu.be/oULkYytYPgs
האם חול הוא זה שממנו יוצרים זכוכית?
את הזכוכית מייצרים במשך אלפי שנים מחול ים. אבל בחול עצמו יש חומר שהוא שאחראי ליכולת לייצר ממנט זכוכית.
ואכן, הזכוכית עשוייה מחומר שנקרא צורן דו-חמצני ובין השאר ניתן למצוא אותו בטבע בחול הים.
ממנו באה הזכוכית הנפוצה ביותר, המכונה "זכוכית סודה-ליים" (Soda-Lime glass). היא מורכבת משילוב של המרכיבים הבאים:
צורן דו-חמצני (SiO2) או סיליקה - המרכיב העיקרי, המופק לרוב מחול קוורץ ומעניק לזכוכית את השקיפות והחוזק שלה.
נתרן פחמתי (Na2CO3) שאנו מכירים כ"סודה לשתייה" - הוא משמש כחומר שמוריד מעט את טמפרטורת ההתכה של הסיליקה ומונע אותה מגיבוש.
סידן פחמתי (CaCO3) שאנו מכירים בתור "גיר" - הוא זה שמוסיף להעלאת היציבות הכימית והעמידות של חומר הזכוכית.
ואגב, כשברק פוגע בחול על שפת הים הוא יוצר בו גוש זכוכית. ככל הנראה כך גילו הקדמונים לפני אלפי שנים שניתן לייצר זכוכית ועם הזמן והבדיקות הבינו שניתן לשחזר את התהליך בחום גבוה מאוד ולייצר כלי זכוכית ראשונים.
הנה סרטון שמראה כיצד הופך החול לזכוכית:
https://youtu.be/1VrdUYbHvyo
אפילו ברקים יכולים ליצור בטבע זכוכית מחול:
https://youtu.be/OkKN8ih6Bsc
כך מייצרים זכוכית ומנפחים אותה:
https://youtu.be/njF_E527mVk
והזכוכית המתכתית החדשנית (מתורגם):
https://youtu.be/oULkYytYPgs
מגדלי טופה (Tufa towers) שבאגם מונו בנבאדה ארה"ב, הם מבנים טבעיים, תופעה גאולוגית וכימית מרתקת ומרהיבה.
מגדלי טופה הם עמודי אבן, המתגלים ומתנשאים לא פעם לגבהים של עד 10 מטרים. אבל הם לא עשויים מסלע גיר שהתבלה, כמו עמודי אבן נפוצים רבים בעולם. מדובר בעמודים טבעיים, עשויי סידן פחמתי, שדווקא נוצרים ובהדרגה והרבה יותר מהר מאבן גיר "רגילה".
הכל מתחיל באגמי מים עשירים במלח ובסידן. אגמים כאלה מכונים לעתים "אגמי סודה". הם מתאפיינים במעיינות הנמצאים בקרקעיתם, מתחת למי האגם כמובן. אבל אלה לא סתם מעיינות, אלא מעיינות שמהם נובעים מים רוויים בסידן. ואם מי המעיין רוויים סידן, אז כמובן שגם מי האגמים הללו עשירים בסידן גם הם.
ההסבר הכימי לתופעת ה"מגדלים" הוא חומר שקיבל את השם טופה. הוא נוצר כשמי המעיין פוגשים את מי האגם הבסיסי ונוצר סידן פחמתי בלתי מסיס. אנו מכירים אותו בתור אבן גיר. אבן הגיר הזו נשטפת החוצה ומשוקעת מסביב למעיין, במאגרי מים מינרליים על קרקעית האגם.
וכך, בהדרגה ולאורך מאות ואלפי שנים, צומחים לאיטם, מתחת לפני המים, עמודי הטופה.
אבל טופה יכולה להיווצר רק מתחת למים, אז איך אנו רואים בחוץ את מגדלי הטופה הגבוהים והמרשימים כל כך?
התשובה היא שאגמים כאלו לעתים מתייבשים, לצערנו לא פעם בגלל מעשים של בני אדם, שקיצצו את זרימת המים לתוכם. כשהאגם מאבד חלק מהמים שבו ומימיו עדיין מתנקזים החוצה איכשהו, לעתים ולאורך שנים, הולכים ונחשפים המגדלים של הטופה.
הנה התופעה של מגדלי טופה:
https://youtu.be/CU9MHF1lYHI
מבט מקרוב:
https://youtu.be/TtF6dvMhfI0
וביקור במקום:
https://youtu.be/g2MKbzxj42g
חומצות ובסיסים (Acids and bases) הם שני מרכיבים המייצגים שני קטבים כימיים שפועלים בכל תא חי על כדור הארץ. הבנת השניים חיונית לכל תחום מדעי כמעט - בדגש על ביולוגיה וכימיה.
נסביר בפשטות:
חומצות ובסיסים (Acids and bases) הם חומרים שאפשר למצוא כמעט בכל מקום - בבית, בגינה וגם בתוך הגוף שלנו. חומצות הן מה שנותן ללימון או לחומץ את הטעם החמוץ שלהם ובסיסים מרגישים חלקים או קצת מרירים, כמו סבון או סודה לשתייה.
המדע משתמש במד שנקרא pH כדי לבדוק עד כמה חומר הוא חומצי או בסיסי: מספרים נמוכים מצביעים על חומצה ומספרים גבוהים - על בסיס. מים הם בדיוק באמצע - לא חומציים ולא בסיסיים.
בגופנו, חומצות ובסיסים עוזרים לנו לתפקד טוב כל יום. בקיבה שלנו, למשל, יש חומצה חזקה שמפוררת את האוכל וגם מגנה עלינו מחיידקים שמגיעים עם המזון.
יש לנו בגוף גם חומצות חשובות שבונות את כל מה שבתוכנו, כמו חומצות אמינו שמרכיבות את החלבונים, או חומצות גרעין שמכילות את "הוראות ההפעלה" לכל תא ותא.
לבסיסים בגוף יש תפקיד חשוב לא פחות, בכך שהם עוזרים לשמור על האיזון, כך שלא יהיה לנו מדי חמוץ או מר מדי. הדם שלנו, למשל, צריך להיות קצת בסיסי בשביל שנוכל להרגיש טוב.
גם מחוץ לגוף יש חומצות ובסיסים: חומצה נמצאת במיצי פירות ובמשקאות, כשבסיסים נמצאים באבקת סודה לשתייה או בחומרי ניקוי. אם מערבבים חומצה עם בסיס, הם "מתפייסים" ויוצרים מים ומלח.
לכן, כל הזמן מסביבנו ובתוכנו יש תחרות קטנה ושקטה בין חומצות ובין בסיסים. כל עוד יש איזון ביניהם, הכול עובד מצוין. בזכות החומצות והבסיסים אנו יכולים לעכל מזון, להיות בריאים, לנקות את הבית ואפילו להכין לימונדה טעימה.
#מדעית
הקיבה שלכם מייצרת חומצה שיכולה להמיס מתכת. הסבון במקלחת מכיל בסיס שחזק פי 100 מהמים שאתם שותים.
חומצה (Acid) משחררת יוני מימן חיוביים (H+) לתמיסה שמסביבה. הגוף מייצר 1.5-3.5 ליטר חומצת קיבה (Hydrochloric Acid) מדי יום כדי לפרק חלבונים. החומצה מגיעה לרמת pH של 1.5-2, חזקה פי 30 מחומץ הבית הרגיל. רירית הקיבה שמגנה עליו מתחדשת כל 3-5 ימים, מה שהופך אותה לאחד הרקמות המתחדשות הכי מהר בגוף.
בסיס (Base) פועל בכיוון ההפוך ומקבל יוני מימן מהסביבה. סודה לשתייה (Sodium Bicarbonate) עם pH של 9 היא הבסיס הכי מוכר בבית. כשמוסיפים אותה לעוגות היא מגיבה עם חומצות טבעיות בבצק ומשחררת גז דו חמצני שגורם להתנפחות של העוגה.
סולם pH שיצר הכימאי הדני סרן זרנסן (Søren Sørensen) ב-1909 מודד ריכוז יוני המימן בסולם לוגריתמי מ-0 עד 14. חומצות נמצאות בין 0-7, בסיסים בין 7-14, מים טהורים הם בדיוק 7. כל דרגה בסולם חזקה פי 10 מהקודמת. מיץ לימון עם pH 2 חזק פי 1,000 מטמטה עם pH 5.
נטרול (Neutralization) מתרחש כשחומצה פוגשת בסיס בפרופורציות נכונות. התוצאה תמיד זהה - מלח ומים. התהליך יכול לשחרר חום רב, כמו התגובה הפיצוצית שקורה כשמוסיפים סודה לשתייה לחומץ.
הדם חייב להישאר בטווח pH של 7.35-7.45. סטייה של אפילו 0.1 דרגות יכולה להיות קטלנית. הגוף שומר על האיזון הדקיק באמצעות הריאות שמווסתות גז דו חמצני, הכליות שמסלקות חומצות עודפות ומערכת חיץ (Buffer System) מורכבת שכוללת זוגות חומצה-בסיס חלשים.
התעשייה המודרנית תלויה באיזון חומצות-בסיסים. ייצור סבון דורש בסיסים חזקים, תעשיית המזון משתמשת בחומצות לשימור, התרופות מייוצרות בתנאי pH מבוקרים.
החקלאות המודרנית מבוססת גם היא על בדיקת pH של הקרקע - רוב הצמחים מעדיפים טווח 6-7. קרקע חמוצה מונעת ספיגת זרחן וכלציום, קרקע בסיסית חוסמת ברזל ומנגן. חקלאים מוסיפים גיר (Lime) להעלאת pH או גופרית (Sulfur) להורדתו, כדי לייעל את תנאי הגידול.
בתקווה שהבנתם שהמאבק בין חומצות לבסיסים מעצב את החיים על כדור הארץ. זה מתרחש מהרמה המולקולרית ועד לתעשיות ענק. הבנת הקרב הכימי הזה פתחה את הדלת למהפכות עצומות במדע, רפואה, חקלאות ותעשייה.
הנה הבדלי בסיס וחומצה בכימיה שלהם (עברית):
https://youtu.be/3v6Z3_kvANo
הכל על החומצות והבסיסים (מתורגם):
https://youtu.be/DupXDD87oHc
וההסבר הכימי לחומצה ובסיס (עברית):
https://youtu.be/dinCtXh1bVA
