स्वास्थ्य, पदार्थ, उद्योग और समाज में रसायन

रसायन और स्वास्थ्य: भोजन और दवाएँ

भोजन

भोजन में कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, वसा, विटामिन, खनिज और पानी होते हैं। प्रति ग्राम ऊर्जा: कार्बोहाइड्रेट और प्रोटीन लगभग 17 kJ, वसा लगभग 37 kJ। विटामिन और खनिज ऊर्जा नहीं देते पर शरीर की अभिक्रियाएँ चलाते हैं (जैसे रक्त में लोहा, हड्डियों में कैल्शियम)। संतुलित आहार में सब मिले होते हैं।

दवाएँ

दवा सही मात्रा में ही काम करती है। बहुत कम से इलाज नहीं होता। बहुत ज़्यादा से नुकसान होता है। सुरक्षित और काम करने वाला दायरा चिकित्सीय सीमा कहलाता है। प्रतिजैविक जीवाणुओं को मारते हैं (विषाणुओं को नहीं)। जल्दी रोक देने या ज़ुकाम में लेने पर सबसे मज़बूत जीवाणु बच जाते हैं और प्रतिरोधी बन जाते हैं। यह भी देखिए: दैनिक जीवन में रसायन।

पदार्थ: गुण देखकर चुनिए

• धातुएँ और मिश्रधातुएँ (इस्पात): मज़बूत, चमकदार, ऊष्मा और बिजली चलाती हैं। पुल, औज़ार, तार।
• बहुलक / प्लास्टिक: हल्के, जंग नहीं लगता, आमतौर पर कुचालक। बोतल, पाइप, तार के आवरण। बहुलक देखिए।
• काँच: पारदर्शी, ज़्यादातर द्रवों से अभिक्रिया नहीं करता, पर भंगुर।
• सिरेमिक (चीनी मिट्टी): कठोर, आसानी से नहीं पिघलते। टाइल, पकाने के बर्तन, भट्ठी की परत।
• संमिश्र (जैसे फ़ाइबर-ग्लास): दो पदार्थ जोड़कर दोनों के अच्छे गुण।

नियम: उपयोग गुण से मेल खाए। लागत, वज़न, सुरक्षा और फेंकने के बाद क्या होगा, यह भी सोचिए।

रासायनिक उद्योग

रासायनिक उद्योग कच्चे माल (हवा, पानी, खनिज, कच्चा तेल, पौधे) को लोगों की ज़रूरत की चीज़ों में बदलता है: खाद, प्लास्टिक, दवाएँ, साबुन, सीमेंट, ईंधन।

उदाहरण की कड़ी। हवा की नाइट्रोजन + प्राकृतिक गैस की हाइड्रोजन → अमोनिया (हेबर प्रक्रम देखिए) → यूरिया खाद → ज़्यादा फ़सल। वही अमोनिया विस्फोटक, सफ़ाई के द्रव और रेशों में भी काम आती है।

फ़ैक्टरी के विचार: ऊर्जा बचाने के लिए उत्प्रेरक चुनना, बची अभिकारक को लौटाना, अपशिष्ट का उपचार, और कर्मचारियों व पड़ोसियों की सुरक्षा। अच्छी फ़ैक्टरियाँ अधिक उपज और कम अपशिष्ट चाहती हैं (हरित रसायन)।

सामाजिक मुद्दे: लाभ और हानि तौलिए

हर रासायनिक उत्पाद के लाभ भी हैं और हानियाँ भी। उचित निर्णय दोनों गिनता है और पूछता है कि किस पर असर पड़ता है।

• प्लास्टिक: सस्ता और स्वच्छ, पर कचरा सालों रहता है। उपाय: कम इस्तेमाल, दोबारा उपयोग, पुनर्चक्रण, पुनर्चक्रण-योग्य डिज़ाइन।
• खाद: ज़्यादा अनाज, पर बहाव से शैवाल बढ़ते हैं और मछलियाँ मरती हैं। उपाय: सही मात्रा, सही समय पर।
• प्रतिजैविक: जान बचाते हैं, पर दुरुपयोग से प्रतिरोधी कीटाणु बनते हैं। उपाय: डॉक्टर की सलाह से, पूरा कोर्स।

STSE सोच: विज्ञान (क्या होता है), प्रौद्योगिकी (हम कैसे इस्तेमाल करते हैं), समाज (किसे लाभ या नुकसान), पर्यावरण (लंबे समय का असर)। अच्छे नागरिक सिर्फ़ डर या प्रचार नहीं, तथ्य माँगते हैं।

करके देखिए: अपना लाभ–हानि संतुलन

पहले अनुमान, फिर जाँच। 3D के खुले खेल में प्लास्टिक चुनिए और देखभाल 0 कीजिए। अनुमान लगाइए कि कौन-सा पलड़ा भारी होगा, फिर जाँचिए। देखभाल बढ़ाकर वह मान लिखिए जहाँ तराज़ू बराबर होता है। घर पर: किसी खाद्य लेबल पर प्रति 100 g ऊर्जा (kJ) देखिए, आज इस्तेमाल हुई प्लास्टिक की चीज़ों की सूची बनाइए और चिह्नित कीजिए कि कौन-सी दोबारा काम आ सकती हैं। एक नियम लिखिए जिसे आप निभाएँगे।

मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ

• ऊर्जा: कार्बोहाइड्रेट ≈ 17 kJ/g, प्रोटीन ≈ 17 kJ/g, वसा ≈ 37 kJ/g
• भोजन की ऊर्जा (kJ) = ग्राम × प्रति ग्राम kJ
• सुरक्षित मात्रा चिकित्सीय सीमा में होती है (बहुत कम और बहुत ज़्यादा के बीच)
• परमाणु अर्थव्यवस्था = उपयोगी द्रव्यमान ÷ कुल अभिकारक द्रव्यमान × 100
• तय कीजिए: लाभ बनाम हानि, फिर देखभाल से हानि घटाइए

हल किए गए उदाहरण

आम गलतियाँ

• यह सोचना कि "प्राकृतिक" का मतलब सुरक्षित और "रासायनिक" का मतलब हानिकारक। हर चीज़ रसायन है, पानी भी; मात्रा और उपयोग जोखिम तय करते हैं।
• ज़ुकाम में प्रतिजैविक लेना। ज़ुकाम विषाणु से होता है और प्रतिजैविक विषाणु को नहीं मारते।
• सिर्फ़ लागत देखकर पदार्थ चुनना, यह देखे बिना कि उसका गुण काम से मेल खाता है।
• उत्पाद को सिर्फ़ लाभ या सिर्फ़ हानि से आँकना। हमेशा दोनों और प्रभावित लोगों की सूची बनाइए।