Pesuaineet voi jakaa happamuuden mukaan kolmeen luokkaan: Yleispuhdistusaineet ovat neutraaleja tai hieman emäksisiä, rasvaa kunnolla poistavat aineet ovat emäksisempiä, saostumien poistoon taas sopivat happamat aineet parhaiten. (Happamuuden ja pH-arvon merkityksestä lisää vaikkapa täältä.)

Rasvaa pesevien aineiden molekyyleissä on yleensä kaksi päätä: yksi hakeutuu vesimolekyylien luo, toinen taas hylkii niitä. Rasvaisessa ympäristössä pesuaineen vettä hylkivä pää liittyy mielellään rasvamolekyyleihin, samalla kun vesihakuinen pää pitää koko letkan liuoksessa kiinni. Näin rasvat repeytyvät irti vaikkapa astioista.

Puhdistusaineista löytyy myös veden pintajännitystä alentavia tensidejä. Samalla tensidit pilkkovat ja irroittavat likaa, aivan kuin entsyymit ja liuotinaineet, kuten vaikkapa alkoholit. Mikrobeja tuhoavat desinfiointiaineet taas voivat olla melkein mitä vain aineita, jotka ovat jostain syystä myrkyllisiä pieneliöille (ja usein suuremmillekin). Tällaisia ovat mm. kloori- tai ammoniumyhdisteet, alkoholit ja peroksidit.  Pesuaineisiin sekoitetaan myös muita aineita, jotka vaikuttavat väriin ja hajuihin, säilyvyyteen, sekä joskus myös rajoittavat puhdistavien aineiden liian innokasta toimintaa.

Tavallisilla ihmeaineilla pääsee pitkälle

Monet keittiöstä löytyvät ruoka-aineet käyvät yllättäen puhdistukseen. Ne kuuluvat myös kaikkein ympäristöystävällisimpiin puhdistusaineisiin.

Esimerkiksi sokeri ja suola toimivat oivina mekaanisina hankausaineina. Ne tosin voivat naarmuttaa herkempiä pintoja.

Monet lievästi happamat elintarvikkeet toimivat puhdistuksessa oivasti. Esimerkiksi sitruuna toimii pinttyneisiinkin tahroihin lasi- tai laattapinnoilla. Piimällä saa poistettua ainakin home- ja ruohotahroja tekstiileistä, ja kivennäisvesi auttaa viini- ja veritahroihin. Etikan monikäyttöisyyttä käsittelimme jo muutama päivä sitten.

Jalometallien kuten vaikkapa hopealusikoiden hapettumat häviävät vesiliuoksessa. Kun puhdistettava esine pistetään veteen jonkin vähemmän jalon metallin palasen kera, vedessä lilluvat ionit siirtävät hapettumat turhempaan mötikkään. Hommaa voi tehostaa sähköllä pakottamalla. Ionien määrää taas voi helposti kasvattaa lisäämällä veteen soodaa, leivinjauhetta, sitruunahappoa tai suolaa. (Suolaa käytettäessä kannattaa huolehtia tuuletuksesta, sillä sen kloori vapautuu ilmaan myrkyllisenä kaasuna.)

Pöytähopeat saa kiiltäviksi myös fluorihammastahnalla. Aine levitetään, annetaan vaikuttaa, ja lopulta pestään pois. Harjata ei kannata, sillä sekä harja että tahnan kiteet voivat naarmuttaa pehmeitä jalometalleja.

Chancelin tikkuja seurasivat vuosien varrella monet keksinnöt, kuten fosforilla, hiilipölyllä, erilaisilla vahoilla, rikkihapolla ja puuvillalla päälystetyt tikut.

Kitkalla syttyvät tikut kehitettiin vuonna 1826, mutta niiden ongelmana oli liialllinen syttymisherkkyys. Minkä tahansa sopivan pinnan raapaisu – jopa toiset tikut – riittää leimahdukseen. Erityisen ongelmallista oli joissain tikuissa käytetty myrkyllinen valkoinen / keltainen fosfori. Sitä oli yhdessä tulitikkurasiassa riittävästi tappamaan ihminen tai pari.

Aineen käsittely tehtaissa myös aiheutti työläisille sairauksia, kuolioita ja etenkin leukaluiden syöpymiä. 1900-luvun alussa aineen käyttö tikuissa kiellettiin lähes maailmanlaajuisesti.

Nykymuotoiset turvatikut saivat alkunsa Ruotsissa jo 1844. Niissä sytytykseen tarvittavista kemikaaleista osa löytyy tikun vahapinnan alta ja osa tikkurasian kyljen raapaisupinnasta. Näin tikku ei juuri voi syttyä vahingossa. Suurin osa tikuista on nykyään juuri tällaisia turvatikkuja, mutta erikoistarkoituksiin valmistetaan yhä millä pinnalla vain syttyviäkin versioita.

Tässä on myös selitys sille, miksi ruotsalaisissa tikkuaskeissa (etenkin ulkomailla) lukee "alkuperäisiä ruotsalaisia tikkuja" ja mainitaan niiden olevan "turvatulitukkuja", "safety matches".

Nykytikun pään massa koostuu pääasiassa palavasta rikistä (tai antimonisulfidista), kaliumkloraatista sekä lasinsiruista. Kaliumkloraatti voimistaa palamista lisäämällä hapen tuottoa ja lasinsirut lisäävät kitkaa. Lisäksi mukana on aineita jotka säätelevät happamuutta ja pitävät massan koossa.

Raapaisupinnat taas ovat karhealla lasilla höystettyä punaista ja myrkytöntä fosforia. Tikun raapaisun yhteydessä siitä muuttuu pieni määrä valkoiseksi fosforiksi, joka leimahtaa kitkan kuumuudessa.

Ruusut

Ruusujen tärkein aromi on ruusuoksidi (C₁₀H₁₈O), jonka nenä pystyy haistamaan helposti, vaikka sitä olisi ilmassa hyvin vähän. Muut tärkeät yhdisteet ovat beta-damaskenoni ja beta-jononi (molemmat C₁₃H₁₈O).

Neilikat

Tärkeimmät yhdisteet ovat eugenoli (C₁₀H₁₂O₂), beeta-kariofylleeni (C₁₅H₂₄₎, bentsoehappo (C₆H₅COOH) ja metyylisalisylaatti.

Orvokit

Olennaisin yhdiste orvokkien tuoksussa on jononit, joita on kovasti erilaisia hieman erilaisin ominaisuuksin. Niiden havaitseminen on omalaatuista, sillä hajureseptorimme tulkitsevat niiden tuoksun pysyväksi ja tavalliseksi, jolloin ne ikään kuin jättävät sen huomiotta. Samaan tapaan nenämme turtuu käyttämäämme arkihajuveteen, ja saatamme pulputtaa sitä ylenpalttisesti päällemme. Jononien tapauksessa nenä huomaa pian tehneensä virheen ja alkaa pian jälleen huomioida sen. Tuoksu siis katoaa ja tulee jälleen uudelleen.

Liljat

Kaksi yhdistettä yli muiden: (e)-beeta-okimeeni (C₁₀H₁₆) ja linaloli (C₁₀H₁₈O) sekä vähemmässä määrin oluesta tuttua myrseeniä ja eukalyptusöljyn vaikuttavaa ainetta eukalyptolia.

Hyasintit

Nyt pääaineita on kolme: okimenoli, nimensä mukaisesti hieman kanelilta vivahtava kanelialkoholi (C₉H₁₀O) ja hedelmäinen etyyli-2-metoksibentsoaatti.

Juuri kanelialkoholi on eniten hyasinttien tuoksussa monia häiritsevä ainesosa. Ihottumapotilaista vajaa 10 % ja valikoimattomasta väestöstä noin 2 % reagoi siihen ja aineen käyttö kosmetiikassa on kielletty.

Krysanteemit

Alfa-pineeni, eukalyptoli, kamferi ja borneoli. Alfa-pineeni (C₁₀H₁₆) on tärpätin pääainesosa ja siitä tulee myös kuusen – ja siis myös joulukuusen – tunnusomainen tuoksu.

Syreenit

Nyt listalla ovat (e)-beeta-okimeeni, syreenialdehydi ja syreenialkoholi.

Yllä oleva grafiikka kukkien tuoksumolekyyleistä on Compound Chemistry -nettisivulta, mistä kuvaa voi katsoa myös suurikokoisena (englanniksi).

Tanninia löytyy kasveista, vaikkapa tammesta ja eukalyptuksista. Sitä on myös mansikoissa ja monissa muissa marjoissa, sekä kaakaossa. (Vastoin yleistä harhaluuloa, tanniineja todella on myös kahvissa ja teessä.) Kasvit itse käyttävät ainetta tuholaisten ja kasvinsyöjien torjumiseen sekä kasvun säätelyyn.

Nykyisin tanniineilla viitataan mihin tahansa riittävän suureen (poly)fenolimolekyyliin, jolla on keino (hydroksyyli tai karboksyyli) liittyä tiukasti toisiin aineisiin. Tanniini-sana on peräisin latinan sanasta kuori, mutta suomeksi puhutaan myös parkkihapo(i)sta. Alunperin tanniinit olivat juuri parkitsemiseen sopivaa ainetta.

Tanniinia on käytetty perinteiseen nahan parkitsemiseen (ja värjäämiseen), koska se saostaa proteiineja. Ominaisuus auttaa myös monissa kemianteollisuuden prosesseissa. VTT:n (ja muidenkin tahojen tekemien) tutkimusten mukaan kotimaisen puun tanniinit ovat oivia vaihtoehtoja keinotekoisille aineille lastulevyssä käytetyn liima-aineen pohjaksi.

Tanniinikäsittely vaikuttaa olevan tehokas ruosteenestokeino teräspinnoille, ja niiden avulla on myös mahdollista kerätä muutamia raskasmetalleja liuoksista. Sitä myös lisätään rehutuotteisiin parantamaan eläinten kykyä hyödyntää ruuan proteiineja.

Tanniineista on moneksi, myös joulun tekijäksi.

Otsikkokuva: VTT

Shiversin työ ei edistynyt, joten projekti laitettiin jäähylle useampaan kertaan, kunnes 1950-luvun puolella hän teki puolisattumalta Dacroniksi nimetystä polyesteristä joustavan kuidun, joka kesti lämpöä ja josta saatettiin tehdä kankaiden raaka-aineiksi sopivia säikeitä.

Se venyi viisinkertaiseksi pituudeltaan, mutta kutistui takaisin alkuperäiseen kokoonsa venyttävän voiman lakattua vaikuttamasta. 

Uutta materiaalia paranneltiin ja se esiteltiin vuonna 1959 mullistavana “Fibre K” -kuituna. Vähän myöhemmin nimi muutettiin sellaiseksi, jonka melkein kaikki nyt tuntevat: Lycra.

Kyseessä on eräs parhaimmin tuottaneista Dupont-yhtiön tuotteista, ja yhä edelleen Lycra on tiukasti tämän kemianteollisuuden suuryhtiön hallussa, vaikkakin samankaltaista tuotetta myydään useammilla tuotenimillä ympäri maailman. 

Ja luonnollisesti Lycraa on kehitetty vuosikymmenten kuluessa paremmaksi – ja se on saanut tietysti myös kilpailijoita.

Arkikielessä alkoholilla tarkoitetaan etanolia. Se on lievästi myrkyllinen ja maksatoksinen aine, mutta kelpaa nautintoaineeksi. (Alkoholijuomista toki löytyy muitakin alkoholeja kuin vain etanolia. Käymisprosessin sivutuotteena syntyy esimerkiksi häviävän pieniä määriä mm. tert-amyylialkoholia sekä gammahydroksivoihappoa.)

Alkoholijuomistakin voisi kirjoittaa kirjan, ja itse asiassa niistä onkin kirjoitettu valtavasti kirjoja: niin monimuotoisia ja erilaisia ovat alkoholipitoiset nautintoaineet ympäri ihmiskuntaa. Alkoholi on tärkeä maun ja aromien kantaja juomissa ja käyttäminen sinällään saa aikaan juomiin makuja. Ja alkoholipitoisilla juomilla on tärkeä kulttuuurinen ja sosiaalinen merkitys aina kirkkoviinistä Siperian vodkaryyppyihin. 

Ainakaan toistaiseksi ei ole kehitetty "kunnollisia" alkoholittomia versioita perinteisistä alkoholijuomista, vaikkakin alkoholittomia muita juomia on tarjolla toki paljonkin.

Ikävä totuus kuitenkin on, että etanoli pilaa myös monen ihmisen juhlan. Suomalaiset ostavat sitä paljon, eivätkä kaikki osaa hillitä käyttöään. Kukapa ei olisi kuullut huppelissa horjahtelevasta vuokrapukista, kännijoulun keskellä kärsivistä lapsista, tai rattijuopon traagisesti katkaisemasta joulun vietosta. Joulu on juhlan aikaa, mutta noilla tavoilla "juhlien" kenelläkään ei ole kivaa.

Eikä ongelma ole tietenkään vain suomalainen, sillä alkoholijuomia käytetään kaikkialla niin iloisissa kuin surullisissa hetkissäkin, eikä ihan vain hetkittäin. Maailman terveysjärjestön WHO:n raportin mukaan maailmassa kuolee vuosittain 3,3 miljoonaa ihmistä alkoholin väärinkäytön vuoksi.

Osa alkoholituotteista denaturoidaan. Aiemmin se hoitui lisäämällä metanolia, mutta nykyisin etanoliin sotketaan aivan muita myrkyllisiä ja/tai pahanmakuisia aineita. Näin varmistetaan, ettei kukaan litki teollisuuskäyttöön tarkoitettua alkoholia.

Etanolista on siis hyötyäkin. Esimerkiksi valtionyhtiö Altia valmistaa etanolista tuotteita mm. maalämmön keräystä varten, puhdistukseen, jäänestoaineeksi, laboratoriokäyttöön sekä liuottimiksi ja ohentimiksi. Aine kelpaa myös rakettien, autojen kuin retkikeittimienkin polttoaineeksi.

Alkoholeilla on hyvin monet kasvot. Käytä kohtuudella!

Otsikkokuva: Richard Elzey / Flickr

D-vitamiineja on useita eri muotoja, jotka oikeastaan ovat hormonien esiasteita. Tärkeimpiä ihmiselle ovat D₂, eli ergokalsiferoli (C₂₈H₄₄O), ja D₃, eli kolekalsiferoli (C₂₇H₄₄O).

Auringon valo on tärkein D-vitamiinin lähde: tuleva ultraviolettisäteily (UVB) muuttaa ihossa olevaa 7-dehydrokolesterolia D₃-vitamiinin esiasteeksi. 

Lähempänä päivantasaajaa ihmiset saavat ikään kuin huomaamattaan tarvittavan annoksen D-vitamiinia, sillä 15 minuutin viettäminen auringossa kolmesti viikossa riittää D-vitamiinin saamiseksi. Suomen talvessa taas riittävää säteilyaltistusta ei useinkaan saa. Varsinkaan jos päivät istutaan sisällä ja pihalle tultaessa toppatakin raosta pilkistää vain nenänpää.

Samaa fotokemiallista perusmekanismia, eli fotonin energian nappausta kemian käyttöön, hyödynnetään monessa tutussa biologisessa tapahtumassa. Esimerkiksi näkökykymme perustuu sellaiseen, samoin lähes kaiken elämän perusta eli yhteyttäminen.

Lucia-neidon kynttiläkruunusta ei saa käytännössä lainkaan täydennystä synkkien päivien D-vitamiinivajausta täydentämään. Mutta valolla on luonnollisesti muutakin merkitystä: se piristää. Tämä tosin on ihan toinen asia, vaikkakin kaamosmasennuksen syynä oleva serotoniini-välittäjäaineen vajaus tekisi siitäkin sopivan kemialliseen joulukalenteriin – onhan serotoniini "oikealta" nimeltään 5-hydroksi-tryptamiini, eli C₁₀H₁₂N₂O.

Kanelialdehydiä käytetään ruokien lisäksi myös erilaisina hajusteina. Aine on myös hyvä rautapitoisten seosmetallien korroosion hidastaja, ja sitä voidaankin levittää suojattaville pinnoille esimerkiksi pinnoitteiden ja liuottimien kanssa.

Kanelialdehydiä hyödynnetään myös maataloudessa: suihkuttamalla sitä kasveille ehkäistään sienitauteja ja karkotetaan kasvien luota hyönteisiä ja isompiakin eläimiä. Kesän tullen kannattaakin ehkä kokeilla juuri kanelin tehoa sääskikarkotteena!

Vaikka kanelialdehydiä voidaan tuottaa synteettisestikin, sen lähteistä käytännöllisin (ja halvin) on yhä kanelipuun kuori.

Lähtöaineena on useita puulajeja. "Oikeinta" on mieto ja kallis ceyloninkaneli (Cinnamomum verum / C. zeylanicum). Sitä ei meikäläisistä kaupoista juuri saa, vaan suurin osa myytävästä kanelista on kassia-, eli äpärän- tai kiinankanelia (C. aromaticum / C. cassia). Se on halvempaa ja sisältää runsaasti makua voimistavaa kumariinia.

Ikävä kyllä kumariini on suurissa määrissä ja toistuvasti nautittuna maksalle myrkyllistä, ja siksi kanelin säännöllistä suurkulutusta kannattaakin välttää. Viikon tai parin tehokuuri jouluna ei kuitenkaan ehdi tehdä haittaa – kunhan ainetta ei vetele aivan älyttömästi (ruoka- tai teelusikallisia päivässä).

Kumariinia löytyy monista muistakin syötävistä kasveista, eikä yhdenkään normaalia syömistä kannata pelätä.

Kanelilla on eräs mielenkiintoinen ominaisuus: se on hydrofobista eli se ei sekoitu veteen. Tämä johtuu siitä, että kaneli on käytännössä puun kuorta, ja suurin osa siitä on vettä hylkivää selluloosaa, joka on vielä kyllästetty vettä hylkivällä öljyllä. Asiaa voi testata sekoittamalla kanelia veteen lasissa. Ei kuitenkaan kannata kokeilla, voiko kanelia niellä suuria määriä sellaisenaan, sillä hommassa voi vahingoittaa keuhkojaan pahasti. Alla olevalla videolla selitetään lisää (englanniksi).

Kanelista kannattaa siis nauttia kaikessa rauhassa – mausteena, ja kohtuudella.

Litiumioniakussa (mikä ei ole sama asia kuin kertakäyttöinen litiumparisto!) akun toiminta perustuu siihen, että akun positiivinen elektrodi (katodi) on valmistettu litiumoksidista ja negatiivinen (anodi) grafiitista tai muusta hiilipohjaisesta aineesta. Kun akku latautuu, litiumionit kulkevat anodista katodiin, ja varauksen purkautuessa liikenne on toiseen suuntaan.

Ioniliikenne tapahtuu akun sisällä elektrolyyttiaineessa. Yleisesti elektrolyyttinä käytetty aine on dimetyylikarbonaatti, joka on hyvin ionirikasta ja sopii tehtävään erinomaisesti, paitsi että sillä on yksi ikävä ominaisuus: se on hyvin paloherkkää jopa huoneenlämmössä.

Litiumin sähkökemiallinen jännite on suuri ja siksi sen energiatiheys on suuri, mutta myös se on kemiallisesti erittäin reaktiivinen. Yhdessä paloherkän elektrolyytin kanssa se on tehokas, mutta ei kovin mielekäs kumppani. Hyvien ominaisuuksien vuoksi niiden kanssa on pitänyt vain osata tulla toimeen.

Pienissä akuissa käytetään pieniä määriä ja lataukset ovat hyvin pieniä, joten paloherkkyys ei ole ongelma. Sen sijaan suurempia varausmääriä ja tehoja käytettäessä, siis esimerkiksi autoissa ja lentokoneissa, paloherkkyys on otettava huomioon. Olennaisinta on valvoa koko ajan akun latausta ja toimintaa, ja katkaista lataus, jos lämpötila alkaa nousta.

Paloherkkyyden vuoksi litiumille etsitään kovaa vauhtia korvaajia, ja niitä onkin löytynyt. Valitettavasti vain ne ovat joko huonompia tai paljon kalliimpia, joten litium on ja pysyy vielä pitkään akkujen suosikkiaineena.