A decemberi ünnepekről valószínűleg legtöbbünknek a karácsony jut elsőként eszébe, ugyanakkor a szilveszteri vigadalom is fontos eseménye életünknek, hiszen ez az időszak is az önfeledt ünneplés jegyében telik. A télről pedig mindenekelőtt a hóra, a hidegre, a tüzelésre asszociálunk. De vajon hogyan kapcsolódik mindez a kémiához? Ezt próbáljuk meg körüljárni összeállításunkban, és bízunk benne, hogy új, érdekes és talán hasznos információkkal is szolgálhatunk olvasóink számára!
Az év vége és a karácsony mindig visszatekintést, megnyugvást, elcsendesedést hoz magával, vagy legalább azt a törekvést, hogy mindezt elérjük. Az ünnepi időszak előhozza gyermeki énünket és emlékeinket, talán azt az idilli képet is, amelyet Arany János Családi kör című verséből mindenki megjegyezhetett iskolás évei alatt:
„Este van, este van: kiki nyúgalomba!”
„…Este van, este van… a tűz sem világit,
Kezdi hunyorgatni hamvas szempilláit;
A gyermek is álmos, – egy már alszik épen,
Félrebillent fejjel, az anyja ölében.”
Valószínűleg sokan éppen ezeket a gyermekkori emlékeket keresik, keressük felnőtt korunkban is, hiszen az általunk érzett és őrzött illatok, ízek felelevenítése kellemes emlékeket ébreszt bennünk, jó érzésekkel tölt el bennünket a szeretteinkkel együtt töltött idő során.
A FATÜZEK SZAGA
A filmekben gyakran élnek a rendezők a kandallóban parázsló fa által keltett hatással, ha romantikus, meghitt hangulatot szeretnének bemutatni, így ez a kép mélyen be is ágyazódott a tudatunkba. A tűz megismerésének, felhasználásának és keretek, határok között tartásának fontos szerepe volt az emberré válás folyamatában. A természetben kialakuló tüzek, a villámcsapás és a vulkánkitörés ijesztőek voltak, ám amint megszületett a felismerés, hogy a növények méreganyagai a tűzben elbomlanak, már tudatosan elkezdődött a lehetőségek kiaknázása. Mivel a tél a tüzelésről is szól, mindannyian tudjuk, hogy a szén és a fa tüzelése során korántsem minden ennyire idilli, hiszen a bennük lévő vegyületek révén, valamint az égés mértékét figyelembe véve, a levegőbe szennyező anyagok kerülnek. A fa égése során keletkező füst több száz illékony összetevőt tartalmaz, ezek közül pedig leginkább a fenolos összetevők adják meg a füst illatát. Például a sziringolnak és a gvajakolnak édes, füstös, míg az izoeugenolnak csípős, fás illata van. A fenolok és krezolok járulnak hozzá a szúrós illathoz is. Mivel előfordulhat, hogy az égés nem tökéletes, így mérgező szén-monoxid juthat a levegőbe. Felénk a tüzelésre használt szenek sok ként tartalmaznak, ami jelentős mértékben hozzájárul ahhoz, hogy mennyi kén-dioxid jut a levegőbe. A kén-dioxid színtelen, szúrós szagú, mérgező gáz, egyike azoknak a gázoknak, amelyek részt vesznek a savas eső kialakulásában, mivel a levegő nedvességtartalmával savat alakít ki. A kén-dioxid a légzőszerveket is irritálja.
A TÖMJÉN ILLATA
A tömjén egy szárított gyanta, amelyet füstölőkben használnak. Illata jellegzetesen kapcsolódik a templomokhoz és a karácsonyhoz. A gyanta nagyon sok olyan vegyületet tartalmaz, amelyek hozzájárulnak az illatához, a benne azonosított kulcsvegyületek a tömjénsav izomerek, amelyek annak ellenére, hogy csak nyomokban vannak jelen a gyantában, meghatározó szereppel bírnak a tömjénillat létrehozásában.
A CSILLAGSZÓRÓ
A csillagszóró több anyagból tevődik össze, az ezekből összeálló gyúlékony masszát vasdrótra viszik fel, majd a drót felületén megszárítják. A vasdrót kevésbé tűzveszélyes, mint a fából készült pálcák. A csillagszóró használatánál mindenképpen vegyük figyelembe, hogy tűzveszélyes, így óvatosan bánjunk vele, ha lehet, kerüljük el azt, hogy a fa ágain gyújtsuk meg! A csillagok valójában felizzott fém- és széndarabok. A keverék különböző fémek porait (alumínium és magnézium) tartalmazza, amelyek meggyújtásuk után fényes lánggal égnek. Ezeket érzékeljük csillagokként. A csillagszórónak fontos összetevőjét képezik az olyan anyagok is, amely oxigén-utánpótlást biztosítanak az égési folyamathoz. Ha meggyújtjuk a csillagszórót, akkor a reakció annyi hőt fejleszt, hogy a szomszédos anyagrészecskék is felforrósodnak, és reakcióba lépnek a környezet oxigénjével, ez vezet a látványos szikrázáshoz, azaz a csillagok szórásához.
A HÓ
A hó és a hópelyhek is vízből jönnek létre, a hópelyhek ugyanis tulajdonképpen kristályok. A hőmérséklet és a légnyomás, valamint a páratartalom is befolyásolja azt, hogyan kötődnek és tapadnak egymáshoz a vízmolekulák. Mivel a légkörben sok olyan anyag található, amely oldódik vízben, ezért ezek a hóba is bekerülnek. Ha a kéményekből sok hamu és korom kerül a levegőbe, az szürkés színt adhat a hónak, ugyanakkor a sivatagi vöröses homok akár piros színt is kölcsönözhet neki. A levegőben lévő anyagok kihatnak arra is, milyen illatot érzünk a hóesés alkalmával. A hó illata attól függ, hogy milyen anyagok kerültek a levegőből a hópelyhekbe, legfőképpen az illékony szerves vegyületek (VOC) hatnak ki rá.
A FORRALT BOR
A karácsonyi hangulatnak, főleg a karácsonyi vásárok forgatagának egyik fontos eleme a forralt bor, amelynek varázsát, különleges ízét, melegségét elsősorban akkor érezzük, amikor a hidegben vacogva élvezzük barátaink, családtagjaink társaságát. A forralt bor fontos összetevői a fahéj, a narancs, a cukor, a citromsav és a szegfűszeg.
A FAHÉJ
Az illatozó fahéjas sütemény szintén hozzátartozik a karácsonyi hangulathoz. A fahéj aromája a fahéjaldehidtől származik. A fahéjaldehid a természetben a fahéjfa kérgében fordul elő. Az aroma mesterségesen is könnyen előállítható benzaldehid és acetaldehid kondenzációjával. A fahéjaldehid sárga, olajszerű, fahéjillatú folyadék. Vízben rosszul oldódik, éterrel korlátlanul elegyedik. A fahéj serkenti az emésztést. Talán azért szerepelhetett régen a nehezen emészthető ételek sorának végén, hogy segítsen az emésztési folyamatban.
Illusztráció
A MÉZ
A téli időszak és a karácsony kapcsán a méz is gyakran eszünkbe jut, főleg, ha kedvünk támad mézeskalácsot sütni. A méz különböző szénhidrátokat tartalmaz, megtalálhatók benne a mono-, a di- és a poliszacahridok is. Az egyszerű cukrok, vagyis a monoszacharidok közé tartozó szőlőcukor (glükóz) és gyümölcscukor (fruktóz) a méz szárazanyag-tartalmának 65–80 százalékát teszik ki, ami az idő múlásával nő, mert a mézben lévő invertáz enzim hatására a szacharóz folyamatosan egyszerűbb szacharidokra bomlik le. A méz kb. 190 vegyületet tartalmaz: egyebek között 19 aminosavat, 33 ásványi anyagot, 11 vitamint, enzimeket, szőlő- és gyümölcscukrot, amely molekulaszerkezetének bármiféle átalakítása nélkül beépíthető a szervezetbe. Kalóriaértéke rendkívül nagy. Megtalálhatók benne a szervezet számára nélkülözhetetlen nyomelemek: kalcium, foszfor, magnézium, klór, nátrium, kén, jód, vas, kobalt, réz, cink, kadmium, mangán, alumínium stb., amelyek igen fontos szerepet játszanak az életfolyamatokban. A legtöbb vitamin a mézben fordul elő: a B1-, B2-, B3-, B5-, B6-, B12-, C-, A- és E-vitamin különböző arányban található meg benne.
A méz legfontosabb kémiai paraméterei – fő kémiai összetevők:
38,5 százalék fruktóz
31,0 százalék glükóz
17,1 százalék víz
7,2 százalék maltóz
4,2 százalék egyéb háromértékű cukrok és más szénhidrátok
1,5 százalék szacharóz
0,5 százalék ásványi anyagok, vitaminok, enzimek
A méz belsejében lezajló folyamatok során a változások, átalakulások is nagyrészt az enzimek tevékenységének köszönhetők. Jelenlétük, mennyiségük, aktivitásuk fontos információkat szolgáltathat a méz állapotáról, valódiságáról, tárolásáról.
A SÜTŐPOR ÉS A SZÓDABIKARBÓNA
A sütőpor és a szódabikarbóna azonos hatással bír, sőt a sütőpor fő alkotóanyaga is a szódabikarbóna. Savas közeg vagy hő hatására lebomlik a szódabikarbóna (nátrium-hidrogén-karbonát, NaHCO3), szén-dioxid szabadul fel a vegyületből, és a keletkező gáz, miközben távozik, megemeli a tésztát. Ha viszont rövid idő alatt túl sok szén-dioxid szabadul fel, akkor túl nagy lyukak keletkezhetnek, ebben az esetben pedig nem érjük el a várt eredményt, mert a tészta összeesik. A folyamat nagyjából 70 Celsius-fokon indul el, ám a 200–250 Celsius-fok közötti hőmérséklet a legmegfelelőbb számára. A sütőpor annyiban tér el a szódabikarbónától, hogy olyan segédanyagokat is tartalmaz, amelyek szabályozzák a szódabikarbóna működését.
Mint ahogyan azt a leírtakból láttuk, számtalan vegyület és folyamat kapcsolódik a kémiához mindennapjainkban, nem kizárólag a tél és a decemberi ünnepkör kapcsán. Bízunk benne, hogy ezúttal is sikerült érdekes információkat továbbadnunk, és felkelteni, esetleg fenntartani olvasóink érdeklődését a téma iránt.
Az év lezárásaként azt javasoljuk, engedjék előbújni gyermeki énjüket, hogy felhőtlenül tudjanak örülni az apróságoknak, az együtt eltöltött időnek, és a gyermekkori szép élmények adjanak erőt a jövőben is. Minden kedves olvasónknak áldott, békés karácsonyi ünnepeket és boldog új évet kívánunk!
Nyitókép: Illusztráció
