Основным "побочным эффектом" выделения метана следует считать тот факт, что в тундровых и болотных экосистемах при низких температурах метан является не только значительным резервуаром углерода, способным существенно изменять его содержание в атмосфере, но и тесно связан с фосфорорганическими соединениями, которые всегда присутствуют в растениях, болотной микрофлоре и осадках (в основном благодаря вышеупомянутой связи С-Р). И его высвобождение из мест, где он был ранее синтезирован, вследствие интенсификации биохимических процессов ферментации при повышении температуры, происходит не только из-за разложения соединений на основе фосфора. Другими словами, эмиссия CH4 и PH3 происходят параллельно. Между тем, экологи и климатологи до сих пор отслеживали только колебания атмосферного CO2 и CH4а РН3 не принимается во внимание. И не зря!
Ортофосфорная кислота
Глюкозу, перекись водорода или лимонную кислоту, а также некоторые химикаты для личного или лабораторного использования можно купить в любой сельской или городской аптеке. То же самое касается резиновых изделий, таких как медицинские маски, одноразовые прокладки для обуви или смотровые перчатки, чего, к сожалению, нельзя сказать о специальной лабораторной посуде, лабораторном оборудовании, приборах и химикатах. Сложность их приобретения обусловлена, главным образом, их узким назначением. К счастью, сегодня эта проблема решена. На современном рынке существуют специализированные магазины лабораторного оборудования. Одним из них является магазин химических реактивов Москва розница и опт Prime Chemicals Group, где в широком ассортименте представлено большинство лабораторных наименований, среди которых, например, ортофосфорная кислота.
Ортофосфорная (фосфорная) кислота является неорганическим соединением. Это бесцветный, твердый, гигроскопичный кристалл с кислым вкусом. При температуре выше 42 °C вещество превращается в вязкую жидкость. Обычно его описывают как сиропообразную жидкость без запаха, цвета и вкуса, т.е. 85%-ный водный раствор. Вещество растворимо в воде и многих растворителях (этиловый спирт). Его получают из фосфора (иногда с добавлением серной кислоты или воды) с помощью специальных приборов и лабораторного оборудования.
Это слабая кислота, поэтому она не обладает особыми восстановительными или окислительными свойствами.
Применение
Уникальная химическая и физическая формула состава позволила ортофосфорной кислоте найти применение в следующих областях промышленности:
– Аэрокосмическая промышленность (компонент гидравлических жидкостей);
– Бытовая (ингредиент многих моющих средств против ржавчины и коррозии, образования накипи);
– Пищевые продукты (пищевая добавка E338 – регулятор кислотности в газированных напитках, молочных и мясных продуктах, хлебобулочных изделиях);
– Деревообработка (делает древесину негорючей в деревообработке, в производстве негорючих красок)
– Медицина (профилактика камней в почках и повышенного pH желудка);
– химическая;
– электротехническая (флюс, используемый при пайке);
– молекулярная биология;
– сельское хозяйство (фосфатный ингредиент для кормов и удобрений).
Как и большинство химических веществ, фосфорная кислота широко используется в стоматологии и фармацевтике.
Общие характеристики E338
Ортофосфорная кислота имеет следующие физические свойства – кристаллическое вещество без цвета и запаха, хорошо растворимое в водных растворителях, часто используется просто как сиропообразная жидкость (85% водный раствор ортофосфорной кислоты). Ортофосфорная кислота получается химическим путем из фосфата или путем гидролиза (калорическая). Фосфорная кислота дешева (например, по сравнению с лимонной кислотой) и поэтому часто используется в производстве продуктов питания и напитков.
Вредность фосфорной кислоты
Основное негативное влияние Е338 на организм человека – это повышение кислотности и, как следствие, нарушение кислотно-щелочного баланса, поэтому продукты, содержащие Е338, следует с особой осторожностью употреблять людям с гастритом с повышенной кислотностью и желательно исключить из своего рациона. По словам врачей, ортофосфорная кислота склонна вымывать кальций из организма, что крайне негативно сказывается на зубной эмали и костной ткани, вызывая кариес и остеопороз. Чрезмерное использование E338 вызывает желудочно-кишечные расстройства, тошноту и рвоту.
Метан и фосфор в биосфере
Не секрет, что метан, выделяющийся из болот, считается одним из основных парниковых газов и остается предметом многочисленных дискуссий и исследований в области глобального изменения климата. К сожалению, в России его концентрация в атмосфере определяется только на одной метеостанции (Териберка на Кольском полуострове). Но не мешало бы измерить ее над сибирскими болотами!
Известно, что в недрах Земли имеются огромные запасы метана (7-10 11 -3-10 13 тонн), а 4-10 11 тонн его находится в зоне вечной мерзлоты Арктики. * На суше метан содержится в органических соединениях болот, осадков и детрита, а в океанах – в газовых гидратах под морским дном при отрицательных температурах. В докладе ООН об изменении климата эксперты сообщают, что выбросы метана из болот и вечной мерзлоты в Сибири резко возросли в последние годы. Максимальные выбросы метана из тундровых почв происходят при 8-10°C, с окислением при 5°C до CO2 и воду. Метан образуется во всех почвенных горизонтах. Недавние исследования показали, что, например, наша южная кустарниковая тундра (в районе Воркуты) служила поглотителем углерода только два года из последних пяти.
Это довольно опасная тенденция, особенно если учесть, что на нашу страну приходится 2/3 всех водно-болотных угодий на Земле. Площадь наших болот превышает площадь всех сельскохозяйственных угодий: по данным 2003 года, 343 млн. га болот (из них 130 млн. га – нелесные) и 221 млн. га сельскохозяйственных угодий (из них 123 млн. га – пашня).
А вот как сотрудники МГУ оценили выбросы метана в 2007 году на основе измерений на торфяниках в Томской области. По их оценкам, средний поток метана составлял около 10 мг/м 2 в час. Летом могло выделяться 2,4 кг/га в день, в сезон (6 месяцев) – 432 кг/га. А со 130 миллионов гектаров водно-болотных угодий – почти 60 миллионов тонн. Для окисления такого количества метана требуется в два раза больше кислорода – 120 миллионов тонн.
Фосфорный риск: простые оценки
Между тем, самую простую количественную оценку высвобождения фосфора в экосистемах можно получить, изучая затопленные участки, имитирующие пойменные луга или рисовые поля. Как было установлено в серии из шести экспериментов, проведенных еще в 1926 году в Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева, 9,7 мг фосфора из 1 кг почвы переводилось в газообразную форму (фосфин) в час в строго контролируемых условиях. Несложный расчет дает 2,13 кг/га в сутки. Но это почти столько же, сколько метана, выделяемого торфяными болотами! Таким образом, за сезон мы получаем 383 кг/га, а со всей площади безлесных торфяников (130 млн. га) – около 50 млн. тонн РЖ.3. На его окисление до фосфорной кислоты по формуле
Как легко видеть, для этого потребуется вдвое больше кислорода – почти 100 Мт (для метана эти значения составляют 60 и 120 Мт соответственно).
Косвенным подтверждением высвобождения фосфора из почвы служат также исследования потоков фосфора на рисовых полях – от посадки до уборки урожая потери фосфора в затопленных почвах в 3-8 раз превышают его содержание в зерне и соломе. Максимальное количество P2O5 достигает 100 кг/га. Органические соединения фосфора выделяются из почвы в 4 раза больше, чем накапливается растениями. Общая потеря фосфора из верхнего (20 см) слоя почвы по разным оценкам составляет 960-2940 кг/га. Есть данные, что при выращивании риса на затопленных полях, более половины гумуса теряется из почвы в течение 32 лет, и, конечно, вместе с ним теряются азот и фосфор.
Это также может происходить через выделение их газообразных форм, аммиака (NH3) и фосфора (PH3). Давно известно, что с точки зрения химии они являются структурными аналогами. Опять же, определение фосфора и азота только в минеральной форме, без учета газообразных компонентов, не отражает реальных процессов, происходящих в экосистемах, особенно в анаэробных условиях. В частности, последние исследования дали прямое подтверждение того, что фосфор выделяется вместе с метаном в экосистемах торфяных болот. **
Домашний попкорн
Если вы готовите попкорн в кастрюле (накрыв крышкой!), все в порядке. Но если вы предпочитаете быстрый и гарантированный результат, приготовленный в микроволновой печи из пакетика, спешим предупредить: возможны проблемы со здоровьем.
Чтобы пакеты для попкорна не взрывались, на них наносится специальное покрытие. Некоторые из них содержат ингредиент, разрушающийся при нагревании, одним из которых является перфтороктановая кислота, канцероген. Это немного, но в современном мире этого может быть достаточно, чтобы стать последней каплей.
Гидрогенизированные масла и трансжиры
Они используются в жареной пище, фастфуде, маргарине и некоторых хлебобулочных изделиях и являются опасными. Гидрогенизированные жиры калорийны и токсичны, они могут повышать уровень "плохого" холестерина, снижать уровень "хорошего" холестерина и полностью ослаблять организм.
Факт!
Ученые из Казахстана провели исследование научных работ, посвященных глобальной проблеме трансжиров. Они отмечают, что различные источники связывают потребление трансжиров с такими заболеваниями, как рак простаты, рак груди, болезнь Альцгеймера, а также с возникновением проблем с зачатием детей у обоих полов (Вестник КазНМУ).
Также следует избегать продуктов, содержащих "частично гидрогенизированное масло": потребление трансжиров значительно повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, инсульта и диабета 2 типа.
А вот натуральные насыщенные жиры, если их потреблять разумно, полезны для здоровья! О том, какую пользу можно извлечь из небольшого кусочка жира в день, читайте в статье "Жировые бонусы: неожиданные преимущества жира для здоровья".
Комментарий эксперта
Кейт Паттон, врач-диетолог по профилактической кардиологии
И жир, и сахар вредны. Но не все: мы говорим о насыщенных жирах, трансжирах и добавленных сахарах. Именно здесь кроется некоторая путаница.
Какие жиры вредны?
Насыщенные жиры и трансжиры вредны для всех и каждого. Они вызывают образование липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), которые являются причиной ишемической болезни сердца. Трансжиры повышают уровень холестерина ЛПНП, снижают количество "хороших" липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) и вызывают воспаление, которое ускоряет развитие болезни.
Большинство насыщенных жиров содержится в продуктах животного происхождения, но они также встречаются в некоторых растительных жирах, таких как кокосовое и пальмовое масло.