Контрольная работа основные классы неорганических веществ: Контрольная работа по химии 8 класс по теме: «Основные классы неорганических соединений»

Содержание

Контрольная работа по химии 8 класс по теме: «Основные классы неорганических соединений»

Контрольная работа №3 «Основные классы неорганических веществ» (8 класс)

Вариант № 1 1. Из перечня формул выпишите отдельно формулы оксидов, оснований, кислот и солей и дайте им названия:

К₂О Аl(OH)₃ HNO₃HCl BaO BaSO₄AlPO₄ CO₂H₃PО₄ Fe(OH)₂ Ag Cl NaNO₃ Al₂O₃

2. Дана схема превращений. Составьте уравнения реакций.

Cu  CuO  CuCl₂ → Cu(OH)₂ Укажите тип реакций.

3. С какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная кислота: HCl, CaO, CO₂, H₂O, Mg, Ba(OH)₂. Напишите уравнения осуществимых реакций.

4. Напишите формулы следующих солей: сульфата калия, нитрата бария, карбоната натрия, фосфата кальция, сульфата цинка, сульфида железа (II), хлорида меди (II), силиката калия, сульфита натрия, бромида алюминия, иодида калия, гидрокарбоната магния, дигидрофосфата калия.

Контрольная работа №3 «Основные классы неорганических веществ» (8 класс)

Вариант № 2

1. Из перечня формул выпишите отдельно формулы оксидов, оснований, кислот и солей и дайте им названия:

H₂S Al(NO₃)₃H₂СО₃ Ca(OH)₂ Fe(OH)₃ NaCl Fe₂O₃ H₂SiO₃

CO CaCO₃ H₂O Mg(OH)₂P₂O₅

2. Дана схема превращений. Составьте уравнения реакций.

Ba  BaO → Ba(OH)₂  BaCl₂

Укажите тип реакций.

3. С какими из перечисленных веществ будет реагировать соляная кислота: Mg(OH)₂, H₂O, Fe, Ba(NO₃)₂

Напишите уравнения осуществимых реакций.

4. Напишите формулы следующих соединений: хлорида бария, оксида меди (II), гидрофосфата натрия, оксида свинца (II), сульфата цинка, кремневой кислоты, нитрата серебра, карбоната магния, нитрита бария, гидрокарбоната бария, сульфида железа (III), оксида алюминия, фосфорной кислоты.

Контрольная работа №3 «Основные классы неорганических веществ» (8 класс)

Вариант № 3

1. Из перечня формул выпишите отдельно формулы оксидов, оснований, кислот и солей и дайте им названия:

N₂O₅H₂SO₃CuOH Ca(OH)₂ SO₃H₃PO₄Mg(NO₃)₂NaOH Na₃PO₄ FeCl₃ Na₂O H₂SO₄ H₂S

2. Дана схема превращений. Составьте уравнения реакций.

Zn  ZnO → ZnCl₂ Zn(OH)₂

Укажите тип реакций.

3. С какими из перечисленных веществ будет реагировать азотная кислота: NaOH, CO₂, CaO, Na₂СO₃, H₂O. Напишите уравнения осуществимых реакций.

4. Напишите формулы следующих веществ: сульфата меди, силиката натрия, гидроксида кальция, оксида алюминия, нитрата свинца (II), хлорида алюминия, гидрокарбоната бария, иодида калия, нитрита железа (III), фосфата лития, азотной кислоты.

Контрольная работа №3 «Основные классы неорганических веществ» (8 класс)

Вариант № 4

1. Из перечня формул выпишите отдельно формулы оксидов, оснований, кислот и солей и дайте им названия:

FeO Ba(OH)₂SO₂Ca(OH)₂ HCl Cu(OH)₂ H₂SNa₂SO₄ H₂CO₃Cu Cl₂ NaNO₃ K₃PO₄P₂O₃

2. Дана схема превращений. Составьте уравнения реакций.
Fe  Fe₂O₃  Fe(NO₃)₃ → Fe (OH)₃

Укажите тип реакций.

3. С какими из перечисленных веществ будет реагировать серная кислота : H₂SO₄, Na₂СО₃, AgNO₃, Ag , NaOH. Напишите уравнения осуществимых реакций

4. Напишите формулы следующих веществ: хлорид железа (III), гидрокарбонат лития, гидроксид меди (II), оксид алюминия, нитрат олова, сульфит калия, силикат бария, бромид калия, хлорная кислота, оксид марганца (IV), перманганат калия, нитрат алюминия, соляная кислота.

Контрольная работа №3 «Основные классы неорганических веществ» (8 класс)

Вариант № 5

Из перечня формул выпишите отдельно формулы оксидов, оснований, кислот и солей и дайте им названия: Ca(OH)₂, Na₂O, HNO₃, ZnS, SiO₂, MgCO₃

, CO₂, LiOH, BaSO₄, Na₂HPO₄ , H₂CO₃, NаNO₃, KCl, AlPO₄.

2. Дана схема превращений. Составьте уравнения реакций.
Mg MgО  Mg(NO₃)₂ → Mg (OH)₂

Укажите тип реакций.

3. С какими из перечисленных веществ будет реагировать серная кислота : H₂О, НCl, NaOH, CuO, MgCO₃

Напишите уравнения осуществимых реакций

4. Напишите формулы следующих веществ: хлорид железа (III), карбонат калия, гидроксид меди (II), оксид серебра, нитрат кальция, сульфит калия, силикат бария, бромид калия, сероводородная кислота, оксид марганца (IV), сульфат натрия, нитрат алюминия, соляная кислота.

Контрольная работа №3 «Основные классы неорганических веществ» (8 класс)

Вариант № 6

1. Из перечня формул выпишите отдельно формулы оксидов, оснований, кислот и солей и дайте им названия: CaSO₄, MgCl₂, NаNO₂, H₃PO₄, CO, Al₂(SO₄)₃, NaNO₃, Cu(OH)₂, NаOH, ZnS, HI, Fe₃O₄, Ba(OH)₂.

2. Дана схема превращений. Составьте уравнения реакций.
Al Al₂О₃

 Al(NO₃)₃ → Al (OH)₃

Укажите тип реакций.

3. С какими из перечисленных веществ будет реагировать азотная кислота : H₂О, НCl, NaOH, CuO, MgCO₃

Напишите уравнения осуществимых реакций

4. Напишите формулы следующих веществ: хлорид бария, оксид меди (II), фосфат натрия, оксид свинца (II), сульфид цинка, кремневая кислота, сульфат серебра, карбонат магния, нитрит калия, гидрокарбоната бария, сульфида железа (III), оксида алюминия, фосфорной кислоты.

Контрольная работа №3 «Основные классы неорганических веществ» (8 класс)

Вариант № 7 1. Из перечня формул выпишите отдельно формулы оксидов, оснований, кислот и солей и дайте им названия: Cl₂O₇, Fe(OH)₃, CuS, CO₂, K₃PO₄, Mg(HCO₃)₂, Na₂SO₃, SiO₂, Ca(ОН)₂, HNO₃, BaCl₂, Nа₂CO₃, K₂O, HI.

2. Дана схема превращений. Составьте уравнения реакций.

Cu  CuO  CuSO₄ → Cu(OH)₂ Укажите тип реакций.

3. С какими из перечисленных веществ будет реагировать серная кислота: HCl, CaO, CO₂, H₂O, Mg, Ba(OH)

2. Напишите уравнения осуществимых реакций.

4. Напишите формулы следующих веществ: сульфата калия, гидроксида бария, оксида натрия, фосфата кальция, сульфата цинка, сульфида железа (II), соляной кислоты, силиката калия, гидроксида натрия, бромида алюминия, иодида калия, оксида магния, фосфата калия.

Контрольная работа №3 «Основные классы неорганических веществ» (8 класс)

Вариант № 8

1. Из перечня формул выпишите отдельно формулы оксидов, оснований, кислот и солей и дайте им названия:

H₂S Al(NO₃)₃H₂СО₃

Ca(OH)₂ Fe(OH)₃ NaCl Fe₂O₃ H₂SiO₃CO CaCO₃ H₂O Mg(OH)₂P₂O₅

2. Дана схема превращений. Составьте уравнения реакций.

Na  Na₂O → NaOH  NaCl

Укажите тип реакций.

3. С какими из перечисленных веществ будет реагировать азотная кислота: Mg(OH)₂, H₂O, FeО, BaСO₃

Напишите уравнения осуществимых реакций.

4. Напишите формулы следующих соединений: хлорида алюминия, оксида меди (II), фосфата натрия, оксида меди (II), сульфата цинка, кремневой кислоты, нитрата серебра, карбоната магния, нитрита натрия, гидрокарбоната бария, сульфида железа (III), оксида алюминия, фосфорной кислоты.

Контрольная работа по химии «Основные классы неорганических соединений»

Цель: проверить правильность усвоения по теме.

Задачи:

учебная проверить знания и умения учащихся решении задач, составлении химических формул и реакций;

развить память и логическое умение;

воспитать самостоятельность.

Оборудование: периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева; таблица растворимости; ряд активности металлов.

Методические рекомендации: Контрольная работа представлена в двух вариантах с пятью заданиями, за выполнение каждого начисляется 1 бал.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка готовности к уроку.

3. Контроль знаний

Вариант 1

1. Напишите химическую формулу вещества и определите, к какому классу она относится: хлорид калия, гидроксид меди(II), сероводород, оксид магния, фосфат кальция, гидроксид натрия, оксид углерода(IV), карбонатная кислота.

2. Дайте название классам неорганических веществ,: h3SO4, Fe2O3, NaOH, SO3, CuCl2, HCl, Al(OH)3, K2SO4.

3. Напишите уравнение реакции добывания фосфата калия тремя способами реакция обмена, соединения, замещения.

4. Осуществите цепочку превращений с магнием.

Соль ← металл → основный оксид → основание → соль

5. В следствии нейтрализации нитратной кислотою едкого калия количеством вещества 2 моль образуется нитрат калия массой?

Вариант 2

1. Напишите химическую формулу вещества и определите к какому классу она относится: хлорид натрия, гидроксид железа (II), хлороводород, оксид кальция, ортофосфат лития, гидроксид калия, оксид серы(VI), силикатная кислота.

2. Дайте название классам неорганических веществ, определите: CO, HBr, Zn(OH)2, MgBr2, Al2O3, h4PO4, KOH, NaNO3.

3. Напишите уравнение реакции добывания гидроксида калия тремя способами: реакция обмена, соединения, замещения.

4. Осуществите цепочку превращений с серой.

Соль ← неметалл → кислотный оксид → кислота → соль

5. Если на раствор нитрата хрома(III) количествам вещества 3 моль подействовать раствором едкого калия, то выпадает осадок массой?

Предполагаемый ответ

Вариант 1

1. KCl, Cu(OH)2, h3S, MgO, Ca3(PO4)2, NaOH, CO2, h3CO3.

2. Сульфатная кислота, оксид железа(III), гидроксид натрия, оксид серы(VI), хлорид меди(II), соляная кислота, гидроксид алюминия и сульфат калия.

3. Na3PO4+3K=3Na+K3PO4 реакция замещения

6KOH+Ca3(PO4)2=2K3PO4+3Ca(OH)2 реакция обмена

3K2O+P2O5= 2K3PO4 реакция соединения

Возможны и другие варианты ответа

4. 2 Mg+ O2 = 2MgO
MgO + h3O = Mg (OH)2
Mg (OH)2 + h3SO4 = MgSO4 + h3O

Mg + h3S = MgS+ h3↑

Дано:

ν(KOH)= 2 моль

Решение

KOH + HNO3 = KNO3 + h3O

m(KNO3) = ν(KNO3)* М(KNO3)

М(KNO3)= 39+14+3*16=101г/моль

ν(KNO3) = ν(KOH)- согласно уравнению реакции

m(KNO3) =2моль*101г/моль = 202г

Ответ: 202г

m(KNO3)

Вариант 2

1. NaCl, Fe(OH)2, HCl, CaO, Li3PO4, KOH, SO3, h3SiO3.

2. Оксид углерода(II ), бромная кислота, гидроксид цинка, бромид магния, оксид алюминия, ортофосфорная кислота, гидроксид калия , нитрат натрия.

3. 2К + 2Н₂О = 2КОН + Н₂↑ реакция замещения

К₂СО₃ + Са(ОН)₂ = 2КОН + СаСО₃↓ реакция обмена

К₂О + Н₂О = 2КОН реакция соединения

Возможны и другие варианты ответа

4. 2S + 3O2 = 2SO3

SO3 + h3О = h3SO4

h3SO4 + MgO = MgSO4 + h30

S + Fe = Fe S

Дано:

ν(Cr(NO3)3) = 3 моль

Решение

Cr(NO3)3+ 3KOH → 3KNO3 + Cr(OH)3↓

m (Cr(OH)3)= ν (Cr(OH)3)* М (Cr(OH)3)

М(Cr(OH)3) = 52+16*3+1*3=103г/моль

ν(Cr(OH)3) = ν(Cr(NO3)3) согласно уравнению реакции

m(Cr(OH)3) =3моль*103г/моль = 309г

Ответ: 309г

m(Cr(OH)3)

Контрольная работа по химии «Основные классы неорганических соединений» 8 класс

Манойлова Е.М. – преподаватель химии Петрозаводское ПКУ

Тема: «Основные классы неорганических соединений»

Контрольная работа №3. 1 вариант

1)Распределите вещества по колонкам таблицы и дайте названия веществам:

Кислотные оксиды	Основные оксиды	Соли	Основания	Кислоты одноосновные	Кислоты многоосновные

FeO, HCl, FeSO₄, H₃PO₄, Li₃PO₄, CaCO₃, Mg(OH)₂, H₂S, N₂O₅, K₂O

2) С какими из предложенных веществ реагирует серная кислота: медь, хлорид бария, азотная кислота, гидроксид натрия, цинк, нитрат калия, оксид серы (VI), оксид магния? Запишите уравнения возможных реакций, расставьте коэффициенты, укажите тип реакции по числу и составу вступающих и образующихся веществ.

3) Решите цепочку превращений: Mg→MgO→MgCl₂→Mg(OH)₂→Mg(NO₃)₂

4) Определите массу оксида железа(III), которая образуется при разложении120г гидроксида железа(III) при нагревании.

5) Получите хлорид цинка всеми возможными способами. Запишите уравнения реакций.

Контрольная работа №3. 2 вариант

1)Распределите вещества по колонкам таблицы и дайте названия веществам:

Кислотные оксиды	Основные оксиды	Соли	Основания	Кислоты бескислородные	Кислоты кислородосодержащие.

MgO, CO_2,СаSO₄, Ва(OH)_{2 ,}HClO_{4 ,} CuOH, HBr, H₂SO_4, CrO, AlCl₃

2) С какими из предложенных веществ реагирует гидроксид натрия: фосфорная кислота, оксид углерода(IV), сульфат меди(II), гидроксид хрома(III), оксид калия, хлорид железа(II)? Запишите уравнения возможных реакций, расставьте коэффициенты, укажите тип реакции по числу и составу вступающих и образующихся веществ.

3) Решите цепочку превращений: С→CO₂→K₂CO₃→ CaCO₃→ CO₂

4) Какая масса азотной кислоты вступит в реакцию с гидроксидом калия, если получается 78г соли?

5) Получите сульфат калия всеми возможными способами. Запишите уравнения реакций.

Контрольная работа №3. 3 вариант

1)Распределите вещества по колонкам таблицы и дайте названия веществам:

Кислотные оксиды	Основные оксиды	Соли	Щелочи	Нерастворимые основания	Кислоты

NaCl, H₂SiO₃, NaOH, P₂O₅, HNO₃, H₂SO₃,Cu(OH)₂, Li₂O, Pb(NO₃)₂, BaCO₃

2) С какими из предложенных веществ реагирует оксид кальция: оксид магния, азотная кислота, вода, оксид серы(IV), гидроксид бария? Запишите уравнения возможных реакций, расставьте коэффициенты, укажите тип реакции по числу и составу вступающих и образующихся веществ.

3) Решите цепочку превращений: Р→Р₂O₅→H₃PO₄→ K₃PO₄→ Li₃ PO₄

4) Какой объем углекислого газа образуется, если к карбонату кальция массой 12г прилить соляную кислоту?

5) Получите гидроксид калия всеми возможными способами. Запишите уравнения реакций.

Контрольная работа на тему «Классы неорганических соединений» (8 класс Габриелян – 1 вариант)

Часть А. Тестовые задания с выбором одного правильного ответа и на соотнесение

1. Группа формул кислот:

2. Формула сульфата натрия:

3. Группа формул веществ, включающая формулы основания, кислоты, соли и кислотного оксида:

4. Изменение свойств оксидов от кислотных к основным происходит в ряду веществ с формулами:

5. Пара формул веществ, реагирующих с оксидом серы (IV):

6. Пара формул металлов, реагирующих с соляной кислотой:

7. Пара веществ, реагирующих с раствором гидроксида натрия:

8. Металл, реагирующий с водным раствором хлорида меди (II):

9. Формулы веществ, вступающих в реакцию друг с другом:

10. В уравнении реакции

X + HCl = NaCl + h3O

веществом Х является вещество с формулой:

11. Соотнесите.
Формула оксида: 1. CuO 2. CO2 3. Al2O3 4. SO3
Формула гидроксида: А. h3SO4 Б. Al(OH)3 В. Cu(OH)2 Г. CuOH Д. h3CO3

Часть Б. Задания со свободным ответом

12. С какими из перечисленных веществ вступает в реакцию раствор серной кислоты: оксид магния, медь, оксид серы (VI), хлорид бария? Составьте уравнения возможных реакций в молекулярном и ионном виде.

13. Предложите не менее двух способов получения сульфата магния. Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионном виде, укажите типы реакций.

14. Даны вещества, формулы которых: NaOH, SO3, h3O, CuCl2. Составьте уравнения возможных реакций между ними.

15. Выберите формулу «лишнего» вещества в каждом ряду, используя знания о классификации веществ:
Укажите признак, по которому вы исключили каждое вещество из предложенного списка.

Закон об окружающей среде: Государственная и государственная политика в отношении окружающей среды

Человечество осведомлено о своей окружающей среде гораздо дольше, чем существуют законы по защите окружающей среды. Экологическое право, или иногда называемое законом об окружающей среде и природных ресурсах, — это термин, используемый для объяснения нормативных актов, законодательных актов, местного, национального и международного законодательства и договоров, направленных на защиту окружающей среды от ущерба и для объяснения правовых последствий такого ущерба для правительств. или физические или юридические лица (1) .Как мы объясним в следующем разделе, он охватывает множество областей, все с той же целью, уже описанной здесь. Однако термин «экологическое право» охватывает не только правительственное законодательство. Он также может описывать стремление предприятий и других организаций, а также их регулирующих органов работать над улучшением этических принципов путем установления нормативных положений и отраслевых стандартов для операционных лицензий. Это не «законы» как таковые, они действуют как таковые в рамках нормативной базы. Он также может применять метод управления земельными ресурсами на основе понимания того, как действовать ответственно и этично.

Аналогичным образом, оценка воздействия не всегда требуется по закону, но в разрешении на разработку, строительство, модификацию или проектирование часто может быть отказано, если оно не выполнено. Это добровольные постановления, а не законы, принятые на благо окружающей среды и местного населения. По разным причинам экологическое право всегда было предметом споров. Дебаты часто сосредоточены на затратах, необходимости таких правил и давних трениях между государственным регулированием и поощрением рынка к саморегулированию и правильным поступкам на благо всех.Например, продолжающиеся дебаты о влиянии определенных пестицидов на сельское хозяйство и выбросы парниковых газов часто являются битвой между попытками науки и промышленности запутать науку и лоббированием правительства, чтобы отменить закон (2) . Другая сторона дискуссии заключается в том, что действующие отраслевые правила и законодательство недостаточны. Обе стороны регулярно проводят конференции для обсуждения аспектов экологического права и способов их изменения в свою пользу.

Как бы мы ни смотрели на это, экологическое право влияет на всех нас — здоровье человека, деловую активность, географическую устойчивость и важность их сохранения для будущих поколений и экономики.

Полезные термины в экологическом законодательстве

Устранение загрязнений : Процесс уменьшения количества, интенсивности или насыщения загрязнителя или другого вредного вещества путем обработки.

Подкисление : снижение уровня pH вещества, делающее его более кислым по своей природе, например, увеличение выбросов углерода приводит к тому, что океаны поглощают его больше, увеличивая подкисление и нанося вред экологии, например, обесцвечивание кораллов.

Активный ингредиент : Также используемый в медицине «активный ингредиент» в химическом соединении — это тот ингредиент, который оказывает желаемое действие. В медицинских целях это вещество, которое атакует бактерии / вирус / опухоль. При использовании пестицидов это вещество, которое убивает или отпугивает вредителей.

Выбросы в атмосферу : любой газ, выбрасываемый в атмосферу в результате промышленной или коммерческой деятельности. Обычно используется в сочетании с «парниковым газом», но некоторые выбросы не являются парниковыми газами.

Биоразлагаемый : Используется для описания веществ и способности микроорганизмов (бактерий, водорослей) расщеплять их.

Биоразнообразие : Диапазон видов в экологии, исследующий численность популяций каждого вида, количество видов, баланс между хищником и жертвой, а также пищевую цепочку.

Биомасса : Общая сумма растительности в данной экологической зоне.

Участок Браунфилдс : Земля, которая была застроена в прошлом, но в настоящее время недостаточно или неиспользуется (3) .В некоторых случаях они сопряжены с риском из-за потенциального загрязнения, которое может потребовать исследования и обработки перед строительством или просто для защиты окружающей среды.

Катализатор : химическое соединение, которое изменяет другое, делая его инертным, менее вредным или менее интенсивным, не удаляя некоторые его части — обычно добавляя к нему.

Хлорфторуглероды (CFCs) : Группа инертных химикатов, используемых во многих промышленных и повседневных процессах, таких как наши холодильники, которые не разрушаются при более низких атмосферных уровнях и поднимаются до верхних уровней, разрушая озон.

Изменение климата : Процесс изменения климата из-за «воздействий». Это могут быть природные явления или, как это происходит в настоящее время, результат деятельности индустриальной эпохи по увеличению выбросов парниковых газов и сокращению стоков углерода.

Коммерческие отходы : Любые отходы, образующиеся как побочный продукт коммерческой или промышленной деятельности.

Сохранение : Сохранение или восстановление естественной окружающей среды в социальных, экологических или даже экономических целях.Например, программа сохранения реки увеличит биоразнообразие, сделав при этом окружающую среду и людей, которые там живут, более здоровыми.

Обеззараживание : Удаление токсичных или других вредных веществ из окружающей среды. Вещество может быть вредным для дикой природы, людей, биоразнообразия или экологии в целом.

Дренаж : Процесс удаления избыточной влаги с земли — обычно заболоченных земель или насыщенных сельскохозяйственных земель.

Дноуглубительные работы : Удаление ила, грязи или другого продаваемого материала со дна водоема.Слишком много этого материала может вызвать затопление.

Выбросы : Любой загрязнитель, выброшенный в атмосферу, который будет способствовать общему химическому изменению, поскольку он не будет разрушен или удален иным образом.

Вымирающие виды : Любые виды, численность и разнообразие которых настолько низки, что они находятся под угрозой исчезновения.

Эрозия : Процесс износа земли с течением времени.

Эффективность использования энергии : Количество энергии, полученное в процессе сгорания (сжигание топлива).Машины, автомобили и наши дома считаются энергоэффективными, чем больше энергии извлекается из меньших или меньших объемов источника.

Фильтрация : Удаление твердых отходов и материалов из воды в процессе очистки сточных вод.

Ископаемое топливо : Любой минерализованный, ранее органический материал, извлекаемый из земли и используемый в производстве энергии: уголь, природный газ, нефть.

Участок Гринфилд : В отличие от участков заброшенных участков, это обычно земля, которая использовалась только для сельскохозяйственного использования, или лесная зона, которая никогда не застраивалась для жилищного, коммерческого или промышленного использования (4).

Парниковый газ : Группа газов, которые, как известно, вызывают усиление «парникового эффекта», то есть газы, которые поглощают инфракрасное излучение и увеличивают плотность атмосферы. Это водяной пар, диоксид углерода, метан, закись азота, озон, ХФУ и гидрофторуглероды.

Период полураспада : время, необходимое любому загрязнителю (обычно относится к радиоактивным материалам, но также включает другие токсичные материалы), чтобы вдвое снизить его воздействие на окружающую среду.

Опасный материал / вещество : Любая органика на неорганическом материале, которая может нанести вред здоровью человека или окружающей среде.Это могут быть коррозионные, токсичные, взрывоопасные, легковоспламеняющиеся или химические реагенты. О любом разливе в водах США с этим обозначением необходимо сообщать в EPA.

Опасные отходы : Аналогично указанному выше, но отходы, образующиеся как побочный продукт любой коммерческой или промышленной деятельности, имеют такие же опасные свойства. Поскольку это отходы, они сами по себе не служат никакой цели.

Коренные виды : Вид флоры или фауны, признанный местным для определенного района.Часто подлежат особым мерам защиты окружающей среды, особенно когда они «находятся под угрозой» (см. Выше)

Внутренний воздух (загрязнение) : подпадая под действие OSHA, а не EPA, существуют законы, обеспечивающие работу сотрудников в чистой и безопасной среде хорошая вентиляция. Внутренний воздух — это все, что содержится в здании. Загрязнение воздуха внутри помещений — это любые химические или другие вещества, вызывающие дисбаланс, который может повлиять на здоровье жителей здания.

Инвазивные виды : Вид флоры или фауны, не являющийся местным для определенной области, но тот, который ее колонизировал, обычно представляет проблемы для местной дикой природы.Инвазивные виды иногда подвергаются активному контролю и преднамеренному удалению

Свалка : Участок земли, отведенный для захоронения нетоксичных отходов, обычно коммерческих или жилых, хотя в случае, если они могут содержать такие отходы, обработка может потребоваться для предотвращения загрязнения.

Маржа безопасности : Установленный верхний предел воздействия потенциально вредного вещества до того, как оно станет опасным. Это может относиться к здоровью человека и к воздействию окружающей среды.

Паспорт безопасности вещества : международный стандартный бланк, содержащий информацию, относящуюся к токсичности, опасности и потенциальному ущербу окружающей среде. В нем также объясняется надлежащее защитное оборудование и действия в случае воздействия (первая помощь)

Национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS) : набор стандартов EPA, применяемых к качеству наружного воздуха в США.

Национальные стандарты по выбросам опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) : Набор стандартов EPA по выбросам химических веществ, загрязняющих воздух, которые могут нанести серьезный необратимый вред дикой природе или людям или убить органические вещества.

Национальная система устранения сбросов загрязнителей (NPDES) : Создана EPA для определения стандартов чистой воды (часть Закона о чистой воде). Он запрещает сброс загрязняющих химикатов в воды США без специального разрешения.

Национальный список приоритетов (NPL) : EPA ведет в США зарегистрированный список объектов, которые были заброшены из-за наличия опасных отходов и требуют долгосрочных мер по исправлению положения. Они используют систему ранжирования опасности и выделяют средства на восстановление.

Национальная группа реагирования (NRT) : Это команда из 13 различных федеральных агентств, которые объединяются для координации федеральных мер реагирования на инциденты, такие как стихийные бедствия, разливы нефти, значительные выбросы загрязняющих веществ, выбросы химических веществ и т. Д.

Национальные ударные силы (NSF) : зона ответственности береговой охраны США, у NSF есть три группы — одна в Атлантическом океане, одна в Тихоокеанском регионе и третья в прибрежной зоне. Их работа заключается в поддержке федеральных координаторов на местах в реагировании на события, упомянутые в списке NRT.

Озоновый слой : Защитный слой газа в верхних слоях атмосферы, который поглощает вредное солнечное излучение. Его истощение было одной из основных проблем 1980-х годов.

Загрязнитель : Вещество или материал, внесенный в окружающую среду, который оказывает негативное или вредное воздействие на экологию или определенные биологические виды, или вещество, которое снижает эффективность или безопасность ресурса.

Радиация : передача энергии через пространство.Он может быть ионизирующим или неионизирующим. Первый достаточно мощный, чтобы разорвать связи (рентгеновские лучи), второй — нет (радиочастота)

Исправление : процесс удаления токсичных материалов из окружающей среды и попытка восстановить ее до прежнего состояния. Это может быть что угодно, от асбеста, свинца и других тяжелых металлов до радиоактивных изотопов.

Оценка риска : Официальное расследование, обычно требуемое по закону, для изучения подверженности риску и потенциальных последствий при любом сценарии.

Санкции : Этот юридический термин существует также вне экологического права и означает то же самое. Это применение мер против загрязнителя или другого юридического или физического лица, нарушающего экологическое законодательство. Часто меры включают запрет на госконтракты.

Канализация : твердые и жидкие отходы, удаляемые с жилых домов, обычно отходы жизнедеятельности человека, но также включают все, что использует воду для их удаления. Иногда называют «сточными водами».

Смог : портмоне «дыма» и «тумана».Смог не является естественным явлением, это прямой результат выбросов промышленных предприятий.

Токсично : Вещество считается «токсичным», если оно ядовито или иным образом вредно для здоровья биологических организмов или экологии.

Уязвимая зона : Во время утечки химического вещества необходимо будет отслеживать ее наиболее вероятный путь на основе метеорологических данных. Уязвимая зона — это область, где переносимые по воздуху загрязнители или химические вещества могут быть проблемными.

Водный баланс : В чем разница между водным запасом и используемой водой? В районах, пострадавших от засухи, все большее значение приобретает мониторинг и управление водоснабжением, чтобы мы не использовали больше, чем доступно.

Уровень грунтовых вод : «Типичный» уровень воды под твердым грунтом. Он выше во время влажных периодов и ниже во время засушливых периодов.

Водно-болотные угодья : Водно-болотные угодья — это участки земли с высоким уровнем грунтовых вод или участки, которые обычно затопляются в течение большей части времени. Он может быть приливным или неприливным, включая болота и поймы. Национальный парк Эверглейдс — один из таких примеров. Они часто являются убежищем для дикой природы и подлежат защите, чтобы сохранить свой уникальный профиль.

Что охватывает Закон об окружающей среде?

Есть много областей, подпадающих под действие экологического права. У всех есть одно общее — защита экологии и здоровье окружающей среды.

Загрязнение

Загрязнение — это первый и наиболее заметный способ, которым общественность узнает и участвует в соблюдении экологического законодательства. Некоторые из самых ранних экологических законов в мире касаются защиты нашей окружающей среды от загрязняющих материалов и, как следствие, направлены на улучшение здоровья населения.

Загрязнение воздуха и качество : Это обеспечение соблюдения стандартов воздуха посредством мониторинга, который определяет безопасные уровни определенных веществ, выбрасываемых промышленными процессами, автотранспортными средствами и частью нашей повседневной жизни. Существуют законы для внешней и внутренней среды, обеспечивающие безопасные рабочие уровни. Они созданы для защиты здоровья человека и окружающей среды. Некоторые озабочены установлением ограничений на выбросы (поскольку некоторые страны теперь включают тесты на выбросы для ежегодных проверок безопасности транспортных средств), в то время как другие предписывают полностью отменить их.Одним из лучших примеров контроля или устранения является глобальное законодательство 1980-х годов, ограничивающее выбросы ХФУ, которые наносили ущерб озоновому слою (5) . Также могут быть требования о том, какие технологии должны использоваться для смягчения последствий, например, использование каталитических нейтрализаторов в автомобилях, которые использовали старое свинцовое топливо (6) .

Очистка, предотвращение и смягчение последствий загрязнения : Разливы и утечки токсичных веществ случаются даже при самых лучших в мире намерениях. Некоторые из них являются результатом небрежности, некоторые неизбежны. Независимо от того, предотвратима или неизбежна такая утечка загрязнителя, существуют необходимые законы, определяющие, что требуется от ответственной стороны и группы, ответственной за очистку, чтобы гарантировать, что загрязнение сначала ограничивается и контролируется, а затем удаляется из окружающей среды для избегайте долговременных или крупномасштабных повреждений. Правила также могут включать ответственность, реагирование, определять процесс расследования, мониторинг до, во время и после очистки, а также оценку рисков долгосрочных последствий.

Безопасное использование химикатов : Безопасное использование химикатов требуется на любом рабочем месте, где они используются: от промышленного производства до сельского хозяйства, испытательных лабораторий, профессиональной уборки, ремонтных мастерских, такие законы о химической безопасности стремятся регулировать то, как мы их используем . Это означает исправление условий хранения химикатов, их использования, оборудования для обеспечения безопасности при их применении, типов контейнеров для хранения и даже того, как (и кто) они покупаются и продаются, например, лицензии, зарегистрированным предприятиям и так далее. Это направлено на управление и контроль путем ограничения риска и обеспечения безопасности фактических химикатов и веществ там, где они необходимы. Закон об охране окружающей среды также запретил некоторые химические вещества, риски которых превышают выгоды. Хорошим примером этого является удаление бисфенола А из пластиковых бутылок в некоторых штатах (7) .

Управление отходами : Отходы — это факт жизни. Наши дома, промышленность и торговля производят отходы; этого нельзя избежать. Управление отходами касается управления многими аспектами отходов, образующихся при их транспортировке и хранении, надлежащими процедурами утилизации и обработки, где это необходимо, всего, от перерабатываемой упаковки наших бытовых отходов до ядерных отходов как побочного продукта производства энергии.Некоторые из них наносят вред окружающей среде или здоровью человека — или и то, и другое — в то время как другие не вредны, но ломаются так долго, что они отправляются на свалку. Управление отходами — это не только сокращение количества сырья на свалке, но и защита здоровья.

Качество воды : вода покрывает около 2/3 поверхности планеты. Существуют необходимые законы штата, федеральные и международные законы, которые регулируют, что мы можем и не можем делать с источниками воды.Загрязняющие вещества не только наносят вред питьевой воде или локализованным территориям, но могут проникать в водную систему и в океаны, потенциально вызывая широкомасштабный ущерб. Законы о качестве воды касаются выброса загрязняющих веществ в любой водный объект, будь то поверхностные воды, питьевое водоснабжение, уровень грунтовых вод, реки, времена года и океаны. Некоторые касаются только здоровья человека, в то время как другие рассматривают более масштабные экологические проблемы в зависимости от закона. Некоторые перечисляют загрязнители, которые нельзя смыть в водную систему, в то время как другие определяют, что вещества должны быть химически изменены и превращены в инертные перед утилизацией.Примеры включают неочищенные сточные воды, сельскохозяйственные отходы и процедуру отвода воды с промышленных или строительных площадок.

Устойчивость ресурсов

Наряду с профилактикой, обработкой и смягчением воздействия вышеуказанных ресурсов, существует все большая потребность в законах, касающихся устойчивости. Это определяется как способность или желание поддерживать ресурс на определенном уровне и основано на трех научных принципах: повышенная зависимость от возобновляемых источников энергии, биоразнообразие и химический цикл.Как правило, это предполагало вмешательство с целью установления ограничений на использование или обеспечения соблюдения стандартов замены. Он охватывает следующие области.

Узнайте больше о программах MNR.

Устойчивое лесное хозяйство и ландшафт : Лесное хозяйство и ландшафт представляют собой одни из старейших законов об охране окружающей среды в мире. Примерно в конце 19, ^-го,-го века и позже, США и многие другие страны ввели охраняемые национальными парками территории природных пространств для поощрения экологии.Хотя условия и политика различаются в зависимости от страны, общая философия и подход к национальным паркам, дикой природе, специальным научным областям означает защиту от многих видов деятельности, но особенно от строительства и развития. Они могут прикрыть все, что угодно, от надлежащей процедуры расчистки земли — не только запрета, но и политики контролируемого сжигания. Правительство берет на себя ответственность за соблюдение закона, установление наказаний и смягчение проблем. Часто люди, работающие в этих областях, являются государственными служащими, хотя это тоже зависит от законодательства каждой страны или штата.

Оценка и мониторинг воздействия : Оценка воздействия на окружающую среду исследует потенциальные последствия при определенных сценариях результатов действия. Это может включать и включает в себя более широкие экологические последствия строительства и развития или увеличения промышленного производства, но также может включать в себя потенциальные положительные стороны, такие как восстановление земель после экологических проблем или долгосрочные экологические последствия восстановления лесов при определенных условиях. вид навеса из дерева.Оценка воздействия рассматривает проблемы критически, с учетом фактов и потенциальных последствий. Правительства обычно требуют, например, формализованного отчета перед выдачей разрешения на строительство.

Устойчивость минеральных ресурсов : Полезные ископаемые — это драгоценные металлы, продаваемые и жидкие ископаемые виды топлива, такие как нефть и уголь, являются ресурсами, требующими лицензирования и защиты для надлежащего управления. Это ограниченные ресурсы, и, поскольку они существуют на государственной земле, предприятия, желающие ими управлять, должны получить лицензию.Майнинг — грязный и потенциально опасный бизнес. Устойчивость применяется не к самому ресурсу (поскольку он конечен), а к обеспечению высоких экологических стандартов при его добыче и переработке, а также стандартов здоровья и безопасности, необходимых для тех, кто его добывает.

Устойчивость водных ресурсов : Вода является возобновляемым ресурсом, но при неправильном обращении может привести к дефициту. В частности, устойчивость водных ресурсов относится к процессу их освоения и использования в районах, где вероятна засуха, с минимальными потерями.Поскольку вода и водный сток не признают политических границ, международные законы по сохранению и использованию являются общими и применяются, особенно в случаях совместного использования и ответственности или конкурирующих требований к ним. Здесь законы применяются к поверхностным водам, таким как реки, озера и океаны, паводковые воды и талые воды, грунтовые воды и уровень грунтовых вод.

Устойчивость дикой природы и рыболовства : Законы, защищающие дикую природу, направлены на контроль и ограничение воздействия человеческой деятельности на виды животных и, в более широком смысле, предотвращение дисбаланса естественных пищевых цепей.Существуют также законы, защищающие ботанические виды, особенно те, которые жизненно важны для местной экологии, или те, которые находятся под угрозой исчезновения или находятся под угрозой, или иным образом считаются важными с научной точки зрения. Он может включать охранный статус, квоты на количество, которое может быть поймано / подвергнуто охоте (например, что касается международных прав на рыболовство), или полный запрет, или международные запреты на торговлю определенными предметами. Цвет слоновой кости — один из примеров этого.

Узнайте больше о степенях устойчивости.

Общие принципы и философия

Существуют не «законы» как таковые, а общие тенденции в экологической политике для бизнеса, рекомендации отраслевых регулирующих органов, изменения, вызванные ожиданиями клиентов, или соглашения между правительствами или передовой практикой, которые не имеют обязательной юридической силы но для общего блага.Они касаются многих аспектов, еще не рассмотренных в предыдущих разделах.

Подотчетность и прозрачность : Потребность в прозрачности по отношению к общественности и заинтересованным сторонам со стороны ответственных лиц является растущим ожиданием необходимости смягчения и устранения экологического ущерба. Мы ожидаем этого от правительства и промышленности в отношении населения, которое пострадает от этого. ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) заявляет о необходимости защиты прав человека на мнения, а также о необходимости поиска и распространения идей.Существует также право доступа к информации в надлежащем порядке и в определенный период времени у правительств, хранящих данные, которые могут вызывать беспокойство у общественности по любому аспекту защиты окружающей среды, не делая это чрезмерно дорогостоящим. Также должны быть эффективные судебные и процессуальные действия против загрязнителей и виновных.

Трансграничная ответственность : Это обязательство международного права, также установленное ЮНЕП. Он определяется как обязанность правительств защищать окружающую среду в пределах своих границ и делать все возможное, чтобы действия государства не наносили ущерба соседним странам.Это рассматривается как потенциальное ограничение прав суверенных государств и поэтому рассматривается как проблема прав человека.

Равенство и равенство : Речь идет не о гендерном, сексуальном или расовом равенстве, когда дело доходит до защиты окружающей среды, а о праве последующих поколений пользоваться такими же или лучшими преимуществами, чем предыдущие поколения, согласно ЮНЕП. . Самыми большими проблемами нашего времени являются изменение климата и истощение ресурсов — проблема, которая затронет грядущие поколения, поскольку предыдущие поколения усугубят истощение и экологический ущерб.Он определяет ответственность предыдущих поколений перед будущим. Естественно, это касается не только управления ресурсами, но и смягчения последствий загрязнения.

Загрязнитель платит : Основное убеждение, связанное с ответственностью и подотчетностью, заключается в том, что те, кто причиняет ущерб, должны нести ответственность за очистку, а не ожидать этого от общественности или других лиц, например, долларов налогоплательщиков. Восстановление окружающей среды — необходимая область защиты окружающей среды, и именно на этой основе существуют такие роли внутри организаций.

Принцип предосторожности : Этот международный стандарт, который часто является горячей темой и предметом яростных споров, продвигает концепцию Рио-де-Жанейрской декларации, согласно которой для защиты окружающей среды необходимо применять предупредительный подход в соответствии с их возможностями. Когда существует угроза ущерба, правительства не должны мутить воду или использовать научную неопределенность (реальную или воображаемую) для того, чтобы отказаться от ответственности или откладывать решение вопроса.

Профилактика : «Профилактика лучше лечения» — это мантра во многих областях, и это, безусловно, верно в отношении экологии и защиты окружающей среды.В нем рассматриваются способы повышения необходимости анализа потенциального вреда в таких процессах, как оценка риска, и вводятся меры по предотвращению инцидентов, аварий и наихудших сценариев. Стоимость профилактики (финансовой или иной) всегда лучше, чем долгосрочный ущерб и огромные расходы, необходимые, например, для очистки.

Устойчивое развитие : Этот юридический термин описывается следующим образом: «развитие, которое отвечает потребностям настоящего без ущерба для способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности» и связано с принципом равенства поколений и равенства.Взаимозависимость, интеграция, юридические требования в отношении воздействия на окружающую среду — все это ключевые столпы идеи. Он вступил в силу в 1972 году, хотя стал известен лишь недавно. В 1983 году ООН заявила, что право на развитие должно в равной мере применяться как к нынешнему, так и к будущим поколениям.

Почему так важно экологическое право?

Законы принимаются по многим причинам. Некоторые предназначены для общественного блага, здоровья и защиты. Другие созданы, чтобы избежать других форм вреда.Законы об охране окружающей среды принимаются внутри границ и в качестве трансграничных мер по многим причинам, среди которых наиболее распространены общественное здоровье и защита ресурсов.

Для здоровья нынешних поколений

Здравоохранение — дорогостоящий бизнес, где бы вы ни находились. Некоторые из старейших в мире средств защиты окружающей среды были разработаны с учетом здоровья человека. Закон о чистом воздухе является прекрасным примером этого после публикации книги Рэйчел Карсон « Тихая весна». Несмотря на то, что книга посвящена экологии, некоторые области книги затрагивают здоровье человека и ущерб, который промышленная деятельность за последние 100–150 лет нанесла нашей жизни. Даже сегодня люди, живущие в наиболее промышленно развитых регионах, как правило, страдают от более серьезных проблем со здоровьем (8) , а также от более долгосрочных проблем со здоровьем. Жизненно важно, чтобы мы очищали воздух, воду и другие аспекты окружающей среды, чтобы улучшить их здоровье.

Для здоровья будущих поколений

Нам нужно беспокоиться не только о здоровье нынешних поколений.Наши дети, их дети и так далее будут испытывать растущую стоимость медицинского обслуживания (9) , иногда по экологическим причинам, что приводит к более частым случаям некоторых состояний. Во всем мире, даже в странах, где существует общественное здравоохранение, случаи проблем со здоровьем и затраты на внедрение системы здравоохранения продолжают расти. Задача некоторых законов о гигиене окружающей среды — уберечь будущие поколения от дальнейших затрат, смягчить проблемы сейчас, для обеспечения более здорового населения и окружающей среды.Мы также наблюдаем новые эмерджентные болезни в тех областях, где они никогда раньше не встречались, и более крупные случаи существующих болезней, где они распространены, но находятся под контролем. Некоторые из причин считаются экологическими по своей природе: теплый воздух и влажная среда способствуют репликации вирусов или видов, которые их переносят, например, комаров.

Поддержание ресурсов и образа жизни

Во многих смыслах экологические законы являются формой страхового полиса на будущее для таких вещей, как продовольственная и водная безопасность, защита ресурсов, энергия и экологический баланс (10) .Ископаемое топливо — истощающий ресурс, и, хотя многие металлы имеют ограниченный объем, потенциально они могут прослужить столетия. Придет время, когда определенные ресурсы исчезнут, и поэтому важно убедиться, что мы используем их как можно меньше и оформим страховые полисы. Права на рыбную ловлю — одна из таких проблем. Чрезмерный вылов рыбы во многих частях мира не только наносит ущерб нашему продовольствию и промышленности, но и может нарушить экологический баланс Мирового океана. Вот почему многие страны согласились на квоты на вылов рыбы.

Для экологии

Невозможно переоценить важность защиты экологии. Пищевая цепочка, круговорот воды, безопасность наших ресурсов — все зависит от того, насколько хорошо защищена наша окружающая среда (11) . Любое нарушение этого баланса, такое как истощение или уничтожение ресурсов, внедрение инвазивных видов, повреждение древесного покрова и неконтролируемые выбросы, может вызвать долгосрочные и широкомасштабные проблемы для окружающей среды. Мы уже наблюдаем истощение ледяных шапок и повышение уровня моря.Разбавление солей в наших океанах может повлиять на экологический баланс этого океана. Мы также знаем, что струйные потоки и колебания могут изменяться в зависимости от атмосферного углерода, что приводит к неустойчивым долгосрочным погодным изменениям, которые также могут вызывать дисбаланс в других местах. Глобальная экология — это сеть, которая выходит за рамки национальных интересов и границ.

Финансовые вопросы

Из всех приведенных здесь вопросов наиболее беспокоит правительства — и часто используется в качестве оправдания бездействия — это практический результат.Но, как заявляет ОЭСР, цена бездействия всегда была намного выше (12) . Издержки для налогоплательщиков и предприятий в ближайшие десятилетия резко возрастут. В США мы уже наблюдаем рост стоимости страховых взносов. Во всем мире стоимость страхования имущества также увеличивается по мере увеличения ущерба от экстремальных погодных условий. Изменение климата будет стоить всем нам огромных денег — индивидуально, предприятиям и государственным фондам, потраченным через правительства. Законы об охране окружающей среды призваны уменьшить некоторые из упомянутых выше проблем, таких как защита нашего здоровья, а также снизить потенциальные затраты на их решение в будущем.Это проблема, в которой профилактика лучше лечения.

«Обеспечение будущего» нашего мира

Как мы можем защитить наш мир от будущего, чтобы будущие поколения могли наслаждаться тем же уровнем благосостояния и здоровья, что и остальные из нас на протяжении поколений? Ответ на это заключается в принятии экологических законов, которые пытаются сохранить и защитить статус-кво там, где они выгодны, и устранить вред и ущерб, наносимый для долгосрочной устойчивости. Это будет относиться к продовольственной и водной безопасности для всех.Многие проблемы беженцев текущего десятилетия считаются результатом экологических катастроф. Даже с появлением ИГИЛ на Ближнем Востоке многие указывают на нестабильную погоду и климат, которые способствовали политической нестабильности (наряду с другими проблемами, не связанными с окружающей средой, которые неоднократно обсуждались).

Узнайте больше о степенях в области права окружающей среды.

Основные действующие законы об охране окружающей среды США

Закон о чистом воздухе : Самый старый и самый известный из всех экологических законов США — это Закон о чистом воздухе.Он был создан в 1970 году и содержит положения о регулировании выбросов в атмосферу в пределах наших границ из всех потенциальных источников загрязнения воздуха. Агентство по охране окружающей среды США отвечает за его соблюдение. Они также несут ответственность за создание, пересмотр и поддержку NAAQS — национальных стандартов качества окружающего воздуха (NAAQS), набора стандартов по выбросам.

Закон о чистой воде : Всего через семь лет после принятия Закона о чистом воздухе EPA также отвечает за мониторинг и соблюдение стандартов аналогичных законов, направленных на то, чтобы наши водные пути были как можно более чистыми и здоровыми.Положения Закона о чистой воде означают, что сброс загрязняющих веществ в судоходные воды в пределах границ и интересов США без специального разрешения для любого физического или юридического лица является незаконным. 10 лет спустя закон был изменен, чтобы включить токсичные загрязнители и финансируемые сточные воды.

Закон о комплексных мерах по реагированию на окружающую среду, компенсации и ответственности : Известный как CERCLA, этот Закон 1980 года призван решить растущую проблему заброшенных территорий застроенной среды, в которых хранились и обрабатывались опасные отходы.Также были проблемы с разливами токсичных веществ и авариями. CERCLA покрывает все эти вопросы и предоставляет федеральный суперфонд для очистки таких разливов и устранения проблем. Он также дает EPA полномочия определять местонахождение ответственных людей или организацию и требовать их действий (в соответствии с принципом «загрязнитель платит»), в то же время наделяя EPA полномочиями по возмещению затрат на все действия.

Закон о чрезвычайном планировании и праве на информацию населения: EPCRA вступил в силу в 1986 году. Он предусматривает оказание помощи местным общинам в защите их здоровья и безопасности своей земли, а также в обеспечении того, чтобы никто не пострадал от воздействия токсичных химикатов. .Он требует от штатов создавать и поддерживать SERC (Государственную комиссию по реагированию на чрезвычайные ситуации), разделенную на районы, с отдельными комитетами (LEPC), ответственными за открытость информации о химической опасности в их районе.

Закон о видах, находящихся под угрозой исчезновения : Почти каждая страна теперь имеет один из них, а также международные законы и определения для трансграничного сотрудничества в области сохранения. Этот закон был принят в 1973 году с целью установления особых мер защиты видов, находящихся под угрозой исчезновения.Идея заключалась в сохранении и увеличении численности населения — мера, имеющая переменный успех. Риски для таких видов включают чрезмерную охоту / перелов или сбор, токсичные отходы, изменение окружающей среды, вырубку лесов и так далее.

Федеральный закон об инсектицидах, фунгицидах и родентицидах : принятый в 1972 году, FIFRA — еще один закон, исполняемый Агентством по охране окружающей среды, которому тогда было всего два года. В соответствии с этим законом они несут ответственность за лицензирование всех пестицидов и гербицидов, используемых в сельском хозяйстве, и имеют право запрещать продажу или иное распространение и использование таких веществ.Эта способность обычно применяется, когда демонстрируется активная роль в нанесении ущерба здоровью или влиянии на выживаемость исчезающих или находящихся под угрозой исчезновения видов. Фермеры и другие лица, которым необходимо законно приобретать пестициды для использования, должны зарегистрироваться в качестве покупателей и сдать экзамен.

Закон о национальной экологической политике : вступает в силу в 1969 году (за год до основания EPA) NEPA требует, чтобы администрация федерального правительства рассмотрела потенциальные экологические последствия, прежде чем предпринимать какие-либо действия федерального правительства, которые могут иметь последствия.Это относится к общественным работам, таким как строительство мостов, дороги общего пользования, градостроительство, нефтепроводы на государственных землях и многие другие проекты.

Закон о безопасности и гигиене труда : Вступивший в силу в том же году, когда вступил в силу EPA, OSHA обратилось к проблемному отсутствию прав рабочих в отношении здоровья и безопасности на рабочем месте. Частично это касается окружающей среды, такой как использование и хранение токсичных и опасных веществ на определенных участках. Это не только защита окружающей среды и здоровья населения в целом, но и защита здоровья пользователя или обслуживающего персонала.EPA не несет ответственности за соблюдение OSHA; поскольку это проблема общественного здравоохранения, а не окружающей среды, эта ответственность возлагается на подразделение Министерства труда и Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH).

Закон о предотвращении загрязнения : Предупреждение всегда лучше лечения, и PPA пытается установить кодекс, стандарты, правила и законы о том, что делать для предотвращения экологических аварий. Это направлено на уменьшение количества и количества загрязнителей в небе США путем изменения процессов производства и эксплуатации тех вещей, которые содержат загрязнители.Цель состоит в том, чтобы смягчить потенциальные будущие проблемы путем принудительных изменений в производстве — упреждающих, а не ответных. Это было жизненно важно для улучшения здоровья населения в последние несколько десятилетий.

Закон о сохранении и восстановлении ресурсов : Еще один закон, подпадающий под юрисдикцию EPA, он предназначен для надзора за образованием потенциально токсичных и опасных отходов, а также за их транспортировкой, хранением и обработкой, где это необходимо, и, наконец, любыми необходимые меры по утилизации.Это также относится к неопасным отходам. Он призван дополнить CERCLA (см. Выше) и заполнить пробелы в его полномочиях по созданию надежной законодательной базы по управлению и хранению отходов. RCRA наблюдает за активными объектами и будущим смягчением последствий, в то время как CERCLA занимается историческими объектами. За это время было внесено несколько поправок — Поправки по опасным и твердым отходам в 1984 г., направленные на постепенный отказ от захоронения опасных отходов на земле, и общие поправки RCRA в 1986 г., направленные на решение проблем подземного хранения.

Закон о безопасной питьевой воде (SDWA) : Введенный в 1974 году, он разработан для обеспечения воды в США достаточного качества и высокого стандарта с точки зрения общественного здравоохранения. Чистая вода рассматривается во всем мире как проблема прав человека и ключ к высоким стандартам общественного здравоохранения. Тем не менее, он также содержит положения о «неприятных» вторичных стандартах, которые охватывают положения о цвете, запахе и вкусе. Они не соблюдаются, поскольку они не связаны со здоровьем, но отрицательный запах и цвет могут отбить у людей желание их употреблять. (13) .

Закон о внесении поправок и повторной авторизации Superfund (SARA) : Superfunds — это федеральные фонды, предназначенные для чрезвычайных экологических ситуаций. Этот закон 1986 года разрешил CERCLA (см. Выше) продолжать усилия по очистке и разрешил конкретные проблемы, которые возникли в процессе этих действий. Раздел III Закона создал EPCRA (см. Выше).

Закон о контроле за токсичными веществами : TSCA вступил в силу в 1976 году с целью создания системы проверки химических веществ на предмет потенциальных опасностей и проблем, прежде чем они станут доступными на выбранном рынке.Они также отслеживают химические вещества, которые могут представлять угрозу для здоровья или окружающей среды, и дают рекомендации по процедурам очистки после утечки или другого загрязнения. Он был разработан как дополнение к Закону о чистом воздухе, Закон о чистой воде и другим законам, чтобы восполнить пробелы.

10 Ключевые международные законы об окружающей среде

Существует так много международных экологических законов, что трудно перечислить их все, чтобы охватить множество областей, которые они охватывают. Однако вот список наиболее распространенных международных соглашений.

Орхусская конвенция : дать ей полное название Конвенция о доступе к информации, участии общественности в процессе принятия решений и доступе к правосудию по вопросам, касающимся окружающей среды. Он был подписан 46 государствами и 28 государствами-членами Европейского Союза, вступил в силу 30 ^-го октября 2001 года. Его основным положением является предоставление права на информацию по экологическим вопросам гражданам подписавших его стран.

Конвенция о биологическом оружии : Понимая, что использование биологического оружия наносит вред здоровью человека и оказывает долгосрочное воздействие на экологию, КБО стала первым соглашением, полностью запретившим конкретный тип оружия.Он вступил в силу в 1975 году, а в 2018 году его подписали более 180 человек.

Конвенция о биологическом разнообразии : Сохранение и продвижение биоразнообразия — лишь один из трех основных компонентов этого договора, два других — это устойчивость природных ресурсов и справедливость в распределении выгод. Он вступил в силу в 1993 году.

Конвенция о сохранении морских живых ресурсов Антарктики : последний континент мира уже находился под международной защитой и соглашением о том, что ни одна страна не может претендовать на него (Договор об Антарктике 1959 г.), когда эта конвенция была В 1980 году были введены средства защиты уникальной морской экологии для защиты целостности окружающей среды.Подобные соглашения существуют и в других экологически богатых и деликатных регионах по всему миру.

Конвенция о рыболовстве и сохранении живых ресурсов открытого моря : Рыбные запасы являются международным ресурсом. Хотя страны управляют своими запасами и вылавливают их в пределах своих границ и в своих водах, общие права существуют в международных водах. Международное сотрудничество по сохранению морских видов в открытом море.

Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния : Загрязнение воздуха в одной стране редко ограничивается по своему воздействию только этой страной.Загрязнение воздуха требует международного соглашения для решения и контроля. Практически все страны северного полушария подписали или ратифицировали эту конвенцию.

Рамочная конвенция об изменении климата : Это конвенция, лежащая в основе Киотского протокола (1997 г.) и Парижского соглашения (2015 г.), а также Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Их цель — отслеживать все вопросы, касающиеся изменения климата, и предлагать договоры и законы для смягчения последствий и снижения глобальной температуры.

Соглашение о качестве воздуха между США и Канадой : Этот договор с участием всего двух стран был разработан в 1980-х годах и вступил в силу в 1991 году. В ходе переговоров средства массовой информации называли его «Договором о кислотных дождях». Это было главной причиной его существования, но он решал несколько вопросов, связанных с необходимостью создания здоровой окружающей среды в Северной Америке.

Венская конвенция об охране озонового слоя : 1980-е и 1990-е годы были критически важными для многих изменений в международных стандартах.Одной из самых больших проблем той эпохи было использование ХФУ, которые вскоре были обнаружены как разрушающие озоновый слой — защитный слой газа в верхних слоях атмосферы. Этот международный договор запрещал их использование в большинстве случаев в целях восстановления атмосферной безопасности.

Конвенция о всемирном наследии Об охране всемирного культурного и природного наследия : Этот новаторский договор 1970-х годов лежит в основе международной защиты природных чудес и исторических памятников ЮНЕСКО, имеющих первостепенное значение для человечества.Он создал Список всемирного наследия, в который входят памятники культуры и природные объекты.

Источники

https://www.conserve-energy-future.com/environmental-law-and-its-components.php
http://bechtel.colorado.edu/~silverst/cven5534/ Economic% 20Impact% 20Environ.% 20Regulation.pdf
https://www.epa.gov/brownfields/overview-brownfields-program
http://www.businessdictionary.com/definition/greenfield-site.html
https: // ссылка.springer.com/article/10.1007/BF00507976
http://www.meca.org/galleries/files/111698_lead.pdf
https://www.niehs.nih.gov/health/topics/agents/sya- bpa / index.cfm
https://academic.oup.com/bmb/article/69/1/75/523332
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2738880/
https://www.geog.ox.ac.uk/research/transformations/cewf/wpapers/wpg11-06.pdf
http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1350/enlr.2008.10 .2.012
http: // www.oecd.org/env/41493710.pdf
https://www.epa.gov/dwstandardsregulations/secondary-drinking-water-standards-guidance-nuisance-chemicals#what-are-secondary

MG Мейсон имеет степень бакалавра Имеет степень доктора археологии и магистра ландшафтной археологии Университета Эксетера. Личный интерес к науке об окружающей среде рос вместе с его формальными исследованиями и в конечном итоге стал частью его аспирантуры, где он изучал как естественные, так и антропогенные изменения окружающей среды на юго-западе Англии; его особые интересы связаны с аэрофотосъемкой.У него есть опыт работы с ГИС (цифровое картографирование), но в настоящее время он работает писателем-фрилансером, поскольку экономический спад заставляет его изо всех сил найти подходящую работу. В настоящее время он живет на юго-западе Англии.

Последние сообщения Мэтью Мэйсона (посмотреть все)

Избранная статья

Качество окружающего воздуха и здоровье окружающей среды

Более 6000 человек заболели и 20 человек погибли в 1948 году, когда облако загрязнения воздуха накрыло город Донора, Пенсильвания за 5 дней.(1) У Доноры было всего 14000 жителей! Это означает …

3.7: Названия формул органических соединений

Цели обучения

Объясните следующие законы Закона об идеальном газе:

Углеводороды

Примерно одна треть соединений, производимых в промышленности, являются органическими соединениями. Все живые организмы состоят из органических соединений, как и большинство продуктов питания, лекарств, волокон одежды и пластика. Обнаружение органических соединений полезно во многих областях.В одном недавно разработанном приложении ученые изобрели новый метод, названный «материальная деградомика», чтобы отслеживать деградацию старых книг и исторических документов. С возрастом бумага издает знакомый «запах старой книги» из-за выделения органических соединений в газообразной форме. Состав газа зависит от исходного типа используемой бумаги, переплета книги и применяемого носителя. Анализируя эти органические газы и выделяя отдельные компоненты, специалисты по охране окружающей среды могут лучше определить состояние объекта, а также тех книг и документов, которые больше всего нуждаются в немедленной защите.

Простейшим классом органических соединений являются углеводороды, полностью состоящие из углерода и водорода. Нефть и природный газ представляют собой сложные, встречающиеся в природе смеси множества различных углеводородов, которые служат сырьем для химической промышленности. Четыре основных класса углеводородов следующие: алканы, которые содержат только одинарные связи углерод-водород и углерод-углерод; алкены, содержащие по крайней мере одну двойную углерод-углеродную связь; алкины, содержащие по крайней мере одну тройную углерод-углеродную связь; и ароматические углеводороды, которые обычно содержат кольца из шести атомов углерода, которые могут быть образованы чередующимися одинарными и двойными связями.Алканы также называются насыщенными углеводородами, тогда как углеводороды, содержащие кратные связи (алкены, алкины и ароматические соединения), являются ненасыщенными .

Алканы

Простейшим алканом является метан (CH ₄), бесцветный газ без запаха, который является основным компонентом природного газа. В более крупных алканах, атомы углерода которых соединены в неразветвленную цепь ( линейных алканов, ), каждый атом углерода связан максимум с двумя другими атомами углерода.Структуры двух простых алканов показаны на рисунке \ (\ PageIndex {1} \), а названия и сжатые структурные формулы для первых 10 алканов с прямой цепью приведены в таблице \ (\ PageIndex {1} \). Названия всех алканов заканчиваются на — и , и их температуры кипения увеличиваются с увеличением числа атомов углерода.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Алканы с прямой цепью с двумя и тремя атомами углерода

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Первые 10 алканов с прямой цепью
Имя	Количество атомов углерода	Молекулярная формула	Концентрированная структурная формула	Точка кипения (° C)	Использует
метан	1	СН ₄	СН ₄	−162	компонент природный газ
этан	2	С ₂ В ₆	СН ₃ СН ₃	−89	компонент природный газ
пропан	3	С ₃ В ₈	Канал ₃ Канал ₂ Канал ₃	−42	газ баллонный
бутан	4	С ₄ В ₁₀	Канал ₃ Канал ₂ Канал ₂ Канал ₃ или Канал ₃ (Канал ₂) ₂ Канал ₃	0	зажигалки баллонные
пентан	5	С ₅ В ₁₂	Канал ₃ (Канал ₂) ₃ Канал ₃	36	растворитель бензин
гексан	6	С ₆ В ₁₄	Канал ₃ (Канал ₂) ₄ Канал ₃	69	растворитель бензин
гептан	7	С ₇ В ₁₆	Канал ₃ (Канал ₂) ₅ Канал ₃	98	растворитель бензин
октановое число	8	С ₈ В ₁₈	Канал ₃ (Канал ₂) ₆ Канал ₃	126	бензин
нонан	9	С ₉ В ₂₀	Канал ₃ (Канал ₂) ₇ Канал ₃	151	бензин
декан	10	С ₁₀ В ₂₂	Канал ₃ (Канал ₂) ₈ Канал ₃	174	керосин

Алканы с четырьмя или более атомами углерода могут иметь более одного расположения атомов.Атомы углерода могут образовывать единую неразветвленную цепь, или первичная цепь атомов углерода может иметь одну или несколько более коротких цепей, образующих разветвления. Например, бутан (C ₄ H ₁₀) имеет две возможные структуры. Нормальный бутан (обычно называемый n -бутаном) — это CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₃, в котором атомы углерода образуют единую неразветвленную цепь. Напротив, конденсированная структурная формула для изобутана имеет вид (CH ₃) ₂ CHCH ₃, в которой первичная цепь из трех атомов углерода имеет одноуглеродное разветвление у центрального углерода.Трехмерные изображения обеих структур следующие:

В систематических названиях разветвленных углеводородов используется наименьшее возможное число, чтобы указать положение разветвления вдоль самой длинной прямой углеродной цепи в структуре. Таким образом, систематическое название изобутана — 2-метилпропан, что указывает на то, что метильная группа (ветвь, состоящая из –CH ₃) присоединена ко второму атому углерода молекулы пропана. Точно так же в Разделе 2.6 «Промышленно важные химические вещества» говорится, что один из основных компонентов бензина обычно называется изооктаном; его структура выглядит следующим образом:

Соединение имеет цепочку из пяти атомов углерода, поэтому оно является производным пентана.У одного атома углерода есть две ветви метильных групп и одна метильная группа у другого. Использование наименьших возможных чисел для разветвлений дает 2,2,4-триметилпентан для систематического названия этого соединения.

Алкенес

Простейшие алкены: этилен , C ₂ H ₄ или CH ₂ = CH ₂ и пропилен , C ₃ H ₆ или CH ₃ CH = CH ₂ (часть (a) на рисунке \ (\ PageIndex {2} \)).Имена алкенов, которые имеют более трех атомов углерода, используют те же основы, что и названия алканов (Таблица \ (\ PageIndex {1} \) «Первые 10 алканов с прямой цепью»), но вместо этого заканчиваются на — ene из — анэ .

Как и в случае алканов, для алкенов с четырьмя или более атомами углерода возможно более одной структуры. Например, алкен с четырьмя атомами углерода имеет три возможных структуры. Один из них — CH ₂ = CHCH ₂ CH ₃ (1-бутен), который имеет двойную связь между первым и вторым атомами углерода в цепи.Две другие структуры имеют двойную связь между вторым и третьим атомами углерода и представляют собой формы CH ₃ CH = CHCH ₃ (2-бутен). Все четыре атома углерода в 2-бутене лежат в одной плоскости, поэтому есть две возможные структуры (часть (а) на рисунке \ (\ PageIndex {2} \)). Если две метильные группы находятся на одной стороне двойной связи, соединение представляет собой цис -2-бутен (от латинского цис , что означает «на одной стороне»). Если две метильные группы находятся на противоположных сторонах двойной связи, соединение представляет собой транс -2-бутен (от латинского транс , что означает «поперек»).Это совершенно разные молекулы: цис- -2-бутен плавится при -138,9 ° C, тогда как транс -2-бутен плавится при -105,5 ° C.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): некоторые простые (а) алкены, (б) алкины и (в) циклические углеводороды. Положения атомов углерода в цепи обозначены C ₁ или C ₂.

Так же, как число указывает положения разветвлений в алкане, число в названии алкена указывает положение первого атома углерода двойной связи.Название основано на наименьшем возможном номере, начинающемся от до конца углеродной цепи, поэтому CH ₃ CH ₂ CH = CH ₂ называется 1-бутеном, а не 3-бутеном. Обратите внимание, что CH ₂ = CHCH ₂ CH ₃ и CH ₃ CH ₂ CH = CH ₂ — это разные способы записи одной и той же молекулы (1-бутен) в двух разных ориентациях.

Название соединения не не зависит от его ориентации. Как показано для 1-бутена, как конденсированные структурные формулы, так и молекулярные модели показывают разные ориентации одной и той же молекулы. Важно уметь распознавать одну и ту же структуру независимо от ее ориентации.

Примечание

Положения групп или множественных связей всегда указываются наименьшим возможным числом.

Алкины

Простейшим алкином является ацетилен , C ₂ H ₂ или HC≡CH (часть (b) на рисунке \ (\ PageIndex {2} \)).Поскольку смесь ацетилена и кислорода горит пламенем, которое достаточно горячее (> 3000 ° C) для резки металлов, таких как закаленная сталь, ацетилен широко используется в резаках и сварочных горелках. Названия других алкинов аналогичны названиям соответствующих алканов, но заканчиваются на — yne . Например, HC≡CCH ₃ — это пропин , а CH ₃ C≡CCH ₃ — это 2-бутин , потому что кратная связь начинается со второго атома углерода.

Примечание

Число связей между атомами углерода в углеводороде указывается в суффиксе:

alk ane : только одинарные углерод-углеродные связи
alk ene : по крайней мере одна углерод-углеродная двойная связь
alk yne : хотя бы одна тройная связь углерод-углерод

Циклические углеводороды

В циклическом углеводороде концы углеводородной цепи соединены с образованием кольца из ковалентно связанных атомов углерода.Циклические углеводороды называются добавлением префикса cyclo — к названию алкана, алкена или алкина. Простейшие циклические алканы — это циклопропан (C ₃ H ₆) легковоспламеняющийся газ, который также является сильным анестетиком, и циклобутан (C ₄ H ₈) (часть (c) на рисунке \ (\ PageIndex {2} \)). Самый распространенный способ нарисовать структуры циклических алканов — это нарисовать многоугольник с тем же числом вершин, что и количество атомов углерода в кольце; каждая вершина представляет собой блок CH ₂.Структуры циклоалканов, содержащих от трех до шести атомов углерода, схематически показаны на рисунке \ (\ PageIndex {3} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): простые циклоалканы

Ароматические углеводороды

Алканы, алкены, алкины и циклические углеводороды обычно называют алифатическими углеводородами. Название происходит от греческого aleiphar , что означает «масло», потому что первые образцы были извлечены из животных жиров. Напротив, первые образцы ароматических углеводородов , также называемые аренами , были получены путем дистилляции и разложения сильно ароматизированных (таким образом, ароматических ) смол тропических деревьев.

Простейшим ароматическим углеводородом является бензол (C ₆ H ₆), который впервые был получен из угольного дистиллята. Слово ароматический теперь относится к бензолу и аналогичным по структуре соединениям. Как показано в части (а) на рисунке \ (\ PageIndex {4} \), можно нарисовать структуру бензола двумя разными, но эквивалентными способами, в зависимости от того, какие атомы углерода связаны двойными или одинарными связями. Толуол аналогичен бензолу, за исключением того, что один атом водорода заменен группой –CH ₃; он имеет формулу C ₇ H ₈ (часть (b) на рисунке \ (\ PageIndex {4} \)).Химическое поведение ароматических соединений отличается от поведения алифатических соединений. Бензол и толуол содержатся в бензине, а бензол является исходным материалом для получения таких разнообразных веществ, как аспирин и нейлон.

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \) : Два ароматических углеводорода: (а) бензол и (б) толуол

На рисунке \ (\ PageIndex {5} \) показаны две молекулярные структуры, возможные для углеводородов, содержащих шесть атомов углерода.Как показано, соединения с одинаковой молекулярной формулой могут иметь очень разные структуры.

Рисунок \ (\ PageIndex {5} \): два углеводорода с молекулярной формулой C ₆ H ₁₂

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Напишите сжатую структурную формулу для каждого углеводорода.

н-гептан
2-пентен
2-бутин
циклооктен

Дано : название углеводорода

Запрошено : сокращенная структурная формула

Стратегия :

Используйте префикс, чтобы определить количество атомов углерода в молекуле и то, является ли она циклической.По суффиксу определите, присутствуют ли множественные связи.
Определите положение любых кратных связей по числу (ам) в имени, а затем напишите сокращенную структурную формулу.

Решение :

а. A Приставка hept- говорит нам, что этот углеводород имеет семь атомов углерода, а n- указывает, что атомы углерода образуют прямую цепь. Суффикс -ан означает, что это алкан без двойных или тройных связей углерод-углерод. B Конденсированная структурная формула: CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₃, что также может быть записано как \ (CH_3 (CH_2) _5CH_3 \).

г. A Приставка pent- говорит нам, что этот углеводород имеет пять атомов углерода, а суффикс -ene указывает на то, что это алкен с двойной углерод-углеродной связью. B Число 2- говорит нам, что двойная связь начинается со второго атома углерода в цепи из пяти атомов углерода.Конденсированная структурная формула соединения, следовательно, CH ₃ CH = CHCH ₂ CH ₃.

г. A Приставка but- говорит нам, что соединение имеет цепочку из четырех атомов углерода, а суффикс -yne указывает на то, что оно имеет тройную связь углерод-углерод. B Число 2- говорит нам, что тройная связь начинается со второго атома углерода в цепи из четырех атомов углерода. Таким образом, сжатая структурная формула соединения: CH ₃ C≡CCH ₃.

г. Префикс цикло- говорит нам, что этот углеводород имеет кольцевую структуру, а окт- указывает, что он содержит восемь атомов углерода, которые мы можем нарисовать как

Суффикс -ene сообщает нам, что соединение содержит двойную связь углерод-углерод, но где в кольце мы разместим двойную связь? B Поскольку все восемь атомов углерода идентичны, это не имеет значения. Мы можем изобразить структуру циклооктена как

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Напишите сжатую структурную формулу для каждого углеводорода.

н-октан
2-гексен
1-гептин
циклопентан

Ответ :

Канал ₃ (Канал ₂) ₆ Канал ₃
CH ₃ CH = CHCH ₂ CH ₂ CH ₃
HC≡C (CH ₂) ₄ CH ₃

Общее название группы атомов, производных от алкана, — алкильная группа .Название алкильной группы происходит от названия алкана с добавлением суффикса — ил . Таким образом, фрагмент –CH ₃ представляет собой группу метил , фрагмент –CH ₂ CH ₃ представляет собой группу этил и т. Д., Где тире обозначает одинарную связь с некоторым другим атомом или группой. . Точно так же группы атомов, полученных из ароматических углеводородов, представляют собой арильные группы , которые иногда имеют неожиданные названия. Например, фрагмент –C ₆ H ₅ является производным бензола, но его называют фенильной группой .В общих формулах и структурах алкильные и арильные группы часто обозначаются аббревиатурой R

Строения алкильных и арильных групп. Метильная группа является примером алкильной группы, а фенильная группа является примером арильной группы .

Спирты

Замена одного или нескольких атомов водорода в углеводороде группой –ОН дает спирт, обозначенный как ROH. Самый простой спирт (CH ₃ OH) называется либо метанол (его систематическое название), либо метиловый спирт (его обычное название).Метанол является антифризом в жидкостях для омывателей лобовых стекол автомобилей, а также используется в качестве эффективного топлива для гоночных автомобилей, особенно в Индианаполисе 500. Этанол (или этиловый спирт, CH ₃ CH ₂ OH) известен как алкоголь в ферментированных или дистиллированных напитках, таких как пиво, вино и виски; он также используется в качестве добавки к бензину (Раздел 2.6 «Промышленно важные химикаты»). Самый простой спирт, полученный из ароматического углеводорода, — это C ₆ H ₅ OH, фенол (сокращенно от фенил спирт), сильнодействующее дезинфицирующее средство, используемое в некоторых лекарствах от боли в горле и жидкостях для полоскания рта.

Этанол, который легко получить в процессе ферментации, успешно используется в качестве альтернативного топлива в течение нескольких десятилетий. Хотя это «зеленое» топливо, полученное из растений, это несовершенная замена ископаемому топливу, поскольку оно менее эффективно, чем бензин. Кроме того, поскольку этанол поглощает воду из атмосферы, он может вызвать коррозию уплотнений двигателя. Таким образом, разрабатываются другие типы процессов, в которых используются бактерии для создания более сложных спиртов, таких как октанол, которые более энергоэффективны и имеют меньшую тенденцию к поглощению воды.Поскольку ученые пытаются уменьшить зависимость человечества от ископаемых видов топлива, разработка так называемого биотоплива является особенно активной областью исследований.

Сводка

Самыми простыми органическими соединениями являются углеводородов , которые содержат только углерода и водорода. Алканы содержат только одинарные связи углерод-водород и углерод-углерод, алкенов содержат по крайней мере одну двойную связь углерод-углерод, а алкинов содержат одну или несколько тройных связей углерод-углерод.Углеводороды также могут быть циклическими с концами цепи, соединенными с образованием кольца. В совокупности алканы, алкены и алкины называются алифатическими углеводородами . Ароматические углеводороды , или арены , являются еще одним важным классом углеводородов, которые содержат кольца из атомов углерода, связанных со структурой бензола (C ₆ H ₆). Производное алкана или арена, из которого удален один атом водорода, называется алкильной группой или арильной группой соответственно. Спирты — еще один распространенный класс органических соединений, которые содержат группу –ОН, ковалентно связанную либо с алкильной группой, либо с арильной группой (часто сокращенно R ).

7.5: Водные растворы и растворимость — соединения, растворенные в воде

Цели обучения

Определите и приведите примеры электролитов

Когда некоторые вещества растворяются в воде, они претерпевают физические или химические изменения, в результате которых образуются ионы в растворе.Эти вещества составляют важный класс соединений, называемых электролитами. Вещества, не выделяющие ионы при растворении, называются неэлектролитами. Если физический или химический процесс, в результате которого образуются ионы, практически на 100% эффективен (все растворенное соединение дает ионы), то это вещество известно как сильный электролит. Если только относительно небольшая часть растворенного вещества подвергается процессу образования ионов, это называется слабым электролитом.

Вещества можно определить как сильные, слабые или неэлектролиты путем измерения электропроводности водного раствора, содержащего это вещество.Чтобы проводить электричество, вещество должно содержать свободно подвижные заряженные частицы. Наиболее знакомо проведение электричества по металлическим проводам, и в этом случае подвижными заряженными объектами являются электроны. Растворы могут также проводить электричество, если они содержат растворенные ионы, причем проводимость увеличивается с увеличением концентрации ионов. Подача напряжения на электроды, погруженные в раствор, позволяет оценить относительную концентрацию растворенных ионов либо количественно, измеряя электрический ток, либо качественно, наблюдая за яркостью лампочки, включенной в цепь (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Растворы неэлектролитов, таких как этанол, не содержат растворенных ионов и не могут проводить электричество. Растворы электролитов содержат ионы, которые пропускают электричество. Электропроводность раствора электролита связана с прочностью электролита.

Ионные электролиты

Вода и другие полярные молекулы притягиваются к ионам, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \). Электростатическое притяжение между ионом и молекулой с диполем называется ионно-дипольным притяжением.Эти аттракционы играют важную роль в растворении ионных соединений в воде.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Когда хлорид калия (KCl) растворяется в воде, ионы гидратируются. Полярные молекулы воды притягиваются зарядами на ионах K ⁺ и Cl ^—. Молекулы воды перед ионами и за ними не показаны.

Когда ионные соединения растворяются в воде, ионы в твердом веществе разделяются и равномерно диспергируются по всему раствору, поскольку молекулы воды окружают и сольватируют ионы, уменьшая сильные электростатические силы между ними.Этот процесс представляет собой физическое изменение, известное как диссоциация. В большинстве условий ионные соединения при растворении почти полностью диссоциируют, поэтому они классифицируются как сильные электролиты.

Давайте посмотрим, что происходит на микроскопическом уровне, когда мы добавляем твердый KCl в воду. Ионно-дипольные силы притягивают положительный (водородный) конец полярных молекул воды к отрицательным ионам хлорида на поверхности твердого тела, а отрицательные (кислородные) концы — к положительным ионам калия.Молекулы воды проникают между отдельными ионами K ⁺ и Cl ^— и окружают их, уменьшая сильные межионные силы, которые связывают ионы вместе, и позволяют им переходить в раствор в виде сольватированных ионов, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \) показывает. Уменьшение электростатического притяжения позволяет каждому гидратированному иону в разбавленном растворе двигаться независимо, что приводит к увеличению беспорядка в системе, когда ионы меняют свои фиксированные и упорядоченные положения в кристалле на подвижные и гораздо более неупорядоченные состояния в решение.Этот повышенный беспорядок ответственен за растворение многих ионных соединений, включая KCl, которые растворяются с поглощением тепла.

В других случаях электростатическое притяжение между ионами в кристалле настолько велико или ионно-дипольные силы притяжения между ионами и молекулами воды настолько слабы, что увеличение беспорядка не может компенсировать энергию, необходимую для разделения ионов. , и кристалл нерастворим. Так обстоит дело с такими соединениями, как карбонат кальция (известняк), фосфат кальция (неорганический компонент кости) и оксид железа (ржавчина).

Правила растворимости

Некоторые комбинации водных реагентов приводят к образованию твердого осадка в виде продукта. Однако при некоторых комбинациях такой продукт не получается. Если смешать растворы нитрата натрия и хлорида аммония, реакции не происходит. Можно было бы написать молекулярное уравнение, показывающее реакцию двойного замещения, но оба продукта, хлорид натрия и нитрат аммония, растворимы и останутся в растворе в виде ионов. Каждый ион является ионом-наблюдателем, и нет никакого общего ионного уравнения.Полезно иметь возможность предсказать, когда в реакции произойдет осадок. Для этого вы можете использовать набор руководящих принципов, называемых правилами растворимости (Таблицы \ (\ PageIndex {1} \) и \ (\ PageIndex {2} \)).

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Правила растворимости для растворимых веществ
Растворим в воде	Важные исключения (неразрешимые)
Все группы IA и NH ₄ ⁺ соли	нет
Все нитраты, хлораты, перхлораты и ацетаты	нет
Все сульфаты	CaSO ₄, BaSO ₄, SrSO ₄, PbSO ₄
Все хлориды, бромиды и йодиды	AgX, Hg ₂ X ₂, PbX ₂ (X = Cl, Br или I)

Таблица \ (\ PageIndex {2} \): правила растворимости для труднорастворимых веществ
Умеренно растворим в воде	Важные исключения (растворимые)
Все карбонаты и фосфаты	Группа IA и NH ₄ ⁺ соли
Все гидроксиды	Группа IA и NH ₄ ⁺ соли; Ba ²⁺, Sr ²⁺, Ca ²⁺ труднорастворимый
Все сульфиды	Группы IA, IIA и NH ₄ ⁺ соли; Трудно растворимый MgS, CaS, BaS
Все оксалаты	Группа IA и NH ₄ ⁺ соли
Особое примечание: Следующие электролиты обладают лишь умеренной растворимостью в воде: CH ₃ COOAg, Ag ₂ SO ₄, KClO _{4.-} \ left (aq \ right) \ rightarrow? \ nonumber \] Возможные осадки в результате реакции двойного замещения представляют собой нитрат цезия и бромид свинца (II). Согласно таблице правил растворимости, нитрат цезия растворим, потому что все соединения, содержащие нитрат-ион, а также все соединения, содержащие ионы щелочных металлов, растворимы. Большинство соединений, содержащих бромид-ион, растворимы, но свинец (II) является исключением. Следовательно, ионы цезия и нитрата являются ионами-наблюдателями, а бромид свинца (II) представляет собой осадок.-} \ left (aq \ right) \ rightarrow \ ce {PbBr_2} \ left (s \ right) \ nonumber \] Пример \ (\ PageIndex {1} \): Растворимость Frontiers \| Возвращаясь к 30 годам биофункциональности и химии поверхности неорганических наночастиц для наномедицины Введение Каждый объект, по крайней мере, с одним характерным размером от 1 до 100 нм, может быть определен как «наноматериал». Важность наноматериалов (например, наночастиц, НЧ) для науки и технологий сильно возросла в последние годы (Surendiran et al., 2009). При работе с такой маленькой структурой, свойства, связанные с размером, форма и расстояние между частицами до ядра, заряд, диэлектрические свойства сопряженной системы (включая показатель преломления и поляризуемость), диэлектрическая среда, окружающая частицу ( растворитель) и составные части чрезвычайно важны и могут сильно влиять на физические и химические характеристики наноматериалов. Это означает, что эти различные свойства, такие как квантовое ограничение в полупроводниковых нанокристаллах или поверхностный плазмонный резонанс (ППР) в некоторых металлических НЧ, могут влиять на физическое и химическое поведение наноматериалов (Bellucci, 2009; Doria et al., 2012). Невероятное развитие нанотехнологий за последние 30 лет позволило открыть новые и эффективные синтетические пути к производству и функционализации различных наночастиц, состоящих из различных материалов, включая благородные металлы [например, золото и серебро (Conde et al., 2012c; Doria et al., 2012; Dreaden et al., 2012)], полупроводники [например, CdSe и CdTe (Murray et al., 1993), TiO ₂ (Sudhagar et al., 2012), InP (Xu et al., 2006)], магнитные соединения (Pankhurst et al., 2003), а также их комбинации, такие как ядро-оболочка (Cao et al., 2001) и НЧ сплава (Doria et al., 2010). Уникальные характеристики этих наночастиц, такие как высокое отношение поверхности к объему или зависящие от размера оптические и магнитные свойства, резко отличаются от характеристик их объемных материалов и являются залогом клинической практики (Kim, 2007; Heath and Davis , 2008). Технологические достижения в синтезе / функционализации наночастиц приводят к значительным успехам в молекулярном обнаружении и визуализации, целевых и многофункциональных терапевтических средствах, а также в профилактике / борьбе с заболеваниями.Благодаря разработке новых средств визуализации, новых многофункциональных целевых устройств, способных преодолевать биологические барьеры для прямой доставки терапевтических средств к пораженным клеткам и тканям, и инновационных датчиков мониторинга для прогнозирования молекулярных изменений, повышается эффективность процессов при минимизации затрат (Baptista, 2009 ; Minelli et al., 2010; Ma et al., 2011; Conde et al., 2012c). Помимо того, что нанотехнология является областью интенсивных предварительных фундаментальных исследований, она является ключом к будущим технологическим приложениям.Это развивающаяся область, поскольку все больше и больше становятся доступными усовершенствованные методы клинической терапии и диагностики с повышенной чувствительностью и эффективностью при меньших затратах (Baptista et al., 2008; Lammers et al., 2011). Несмотря на эти преимущества, у NP есть ограничения. Например, их небольшой размер и большая площадь поверхности могут привести к агрегации частиц и частиц и могут привести к ограниченной загрузке функциональных компонентов и взрывному высвобождению. Фактически, только НЧ подходящего размера и химического состава поверхности не сразу распознаются иммунной системой и демонстрируют увеличенное время циркуляции (Gil and Parak, 2008; Shvedova et al., 2010). Тем не менее, их уникальные и широкие оптические свойства, простота синтеза и поверхностная химия и, что наиболее важно, их подходящая шкала размеров преодолевают эти недостатки и вызывают большой интерес в клинической диагностике и терапии (Sperling et al., 2008 ). Здесь мы рассмотрим различные стратегии биофункционализации и методы характеристики неорганических наночастиц, а также их основные преимущества и ограничения. Наша цель — обсудить проблемы работы с наночастицами, давая общий обзор современного состояния. Неорганические наночастицы Наночастицы золота Исторически коллоидное золото использовалось с древних времен в основном как метод окрашивания стекла. Однако только после работы Фарадея наночастицы золота (AuNP) стали изучаться в рамках научного подхода (Faraday, 1857). С тех пор интерес к AuNP постоянно растет, и в последние несколько десятилетий было разработано все больше и больше контролируемых методов и приложений синтеза в различных наносистемах (Wagner et al., 2000; Эдвардс и Томас, 2007). AuNP, также известные как коллоидное золото, представляют собой суспензию металлических частиц золота размером менее микрометра в жидкости и могут быть получены с диаметром от 3 до 200 нм. AuNP привлекают все больший интерес из-за их особых свойств, таких как исключительные оптические и электронные свойства, высокая стабильность и биологическая совместимость, контролируемая морфология и дисперсия размеров, а также легкая функционализация поверхности (Sperling et al., 2008). Оптические свойства AuNP важны, поскольку поглощение и излучение находятся в видимом диапазоне света (El-Sayed, 2001).Особый интерес представляет процесс ослабления света в УФ-видимом диапазоне, который происходит, когда электромагнитная волна проходит через металлическую частицу, возбуждая ее электронное или колебательное состояние (Kreibig and Vollmer, 1995). Это явление вызывает дипольные моменты, которые колеблются с соответствующей частотой падающей волны, рассеивая вторичное излучение во всех направлениях. Это коллективное колебание свободных электронов проводимости называется локализованным поверхностным плазмонным резонансом (LSPR). ППР — это коллективные колебания электронов в зоне проводимости.Частота колебаний обычно находится в видимой области, что приводит к сильному поглощению ППР (Schultz et al., 2000; Jain et al., 2006; Huang et al., 2007; Murphy et al., 2008). Size также обеспечивает важный контроль над многими физическими и химическими свойствами, включая люминесценцию, проводимость и каталитическую активность. Пропорции поглощения и рассеяния AuNP зависят от размера AuNP (Cao et al., 2002). AuNP с диаметром менее 20 нм по существу проявляют поглощение, но при увеличении размера до 80 нм отношение рассеяния к поглощению также увеличивается.По мере увеличения размера AuNP свет больше не может поляризовать наночастицы однородно, и доминируют моды более высокого порядка при более низкой энергии. Это вызывает красное смещение и уширение полосы поверхностных плазмонов. Небольшие AuNP, например, диаметром 13 нм, поглощают зеленый свет, что соответствует сильной полосе поглощения при 520 нм в спектре видимого света. Однако растворы AuNP имеют красный цвет. Для меньших AuNP (то есть диаметром 5 нм) поверхностные электроны осциллируют падающим светом в дипольном режиме, но SPR очень чувствителен к составу, размеру, форме, расстоянию между частицами и окружающей среде (диэлектрическим свойствам) AuNP (Pellegrino et al., 2005; Sperling et al., 2006). Во всех описанных до сих пор методах синтеза добавляются восстанавливающий и стабилизирующий агент для предотвращения агрегации частиц. Тип стабилизатора влияет на выбор дальнейших стратегий биофункционализации, поскольку для некоторых стратегий требуется хорошая коллоидная стабильность в широком диапазоне pH и ионной силы. Хотя широкий спектр наночастиц можно стабилизировать с помощью большого количества стабилизаторов (лигандов, поверхностно-активных веществ, полимеров, дендримеров, биомолекул) (Sperling and Parak, 2010), наиболее прочные наночастицы покрываются молекулами тиола с помощью прочной связи золото – S между мягкой кислотой Au и мягким тиолатным основанием (Giersig and Mulvaney, 1993).Таким образом, если используется бифункциональный тиолированный стабилизатор или даже их смесь (например, молекулы тиолированного ПЭГ, содержащие карбоксильные, аминные, азидные группы и т.д.), то можно стабилизировать и ввести химические функциональные группы за одну стадию. Это позволяет дальнейшее прикрепление биомолекул контролируемым образом с помощью стратегий ковалентной иммобилизации, которые мы обсудим в следующих разделах. Магнитные наночастицы Магнитные наночастицы (МНЧ) представляют собой важный класс наноматериалов, широко изучаемых на предмет их потенциального использования в областях биомедицины, таких как визуализация, маркировка клеток, гипертермия и доставка лекарств и генов (Pankhurst et al., 2003; Баракат, 2009; Берри, 2009). MNP могут быть классифицированы как металлы, сплавы или оксиды и, как правило, основаны на таких элементах, как железо, кобальт, никель или марганец, среди других (Pankhurst et al., 2009). Из вышеупомянутого, НЧ на основе железа являются наиболее изученными, поскольку считается, что железо является биосовместимым (Hanini et al., 2011). Сообщается, что другие элементы, такие как кобальт или никель, более токсичны (Fang and Zhang, 2009). НЧ оксида железа (ИОНП) состоят из нанокристаллитов магнетита (Fe ₃ O ₄) или маггемита (γ-Fe ₂ O ₃). Большинство применений МНЧ являются следствием их магнитных свойств, которые сильно отличаются от свойств массивного материала. Когда МНЧ достаточно малы, они проявляют суперпарамагнитное поведение при комнатной температуре, что означает, что они намагничиваются при воздействии внешнего магнитного поля, но не имеют остаточной намагниченности после того, как внешнее поле снимается (Jun et al., 2008). Следовательно, МНЧ не агломерируются в отсутствие магнитного поля, что важно для приложений in vivo (Yoo et al., 2011). Эта характеристика очень важна для таких приложений, как магнитная гипертермия. Способность MNP преобразовывать энергию переменного магнитного поля в тепло (Rosensweig, 2002) и повышенная чувствительность опухолевых клеток к повышению температуры (van der Zee, 2002) являются двумя столпами магнитной гипертермии при раке. С конца 50-х годов, когда Gilchrist et al. (1957) впервые сообщили об использовании MNP для нагревания образцов тканей, к настоящему времени магнитная гипертермия значительно эволюционировала и является ключевой областью интереса в терапии рака, при этом несколько исследований показали преимущества использования магнитных материалов в стратегиях гипертермии (Jordan et al., 1993, 2001; Johannsen et al., 2010; Laurent et al., 2011). Несколько групп сообщили о заслуживающих внимания результатах клинических испытаний, в которых магнитная гипертермия демонстрирует эффективность в разрушении опухолевых клеток с впечатляющим нацеливанием, что значительно снижает побочные эффекты (Johannsen et al., 2005; Liu et al., 2011; Zhao et al., 2012b). Существует широкий спектр методологий, используемых для синтеза МНЧ, включая физический или влажный химический подход. Что касается методов влажной химии, существует несколько методологий, например соосаждение (Perez et al., 2002) или обратного осаждения мицелл (Liu et al., 2000), которые обеспечивают непосредственно водорастворимые МНЧ с органическим слоем с химическими фрагментами для узкого распределения МНЧ по размерам. Однако обычные синтетические стратегии традиционно делают МНЧ растворимыми только в органических растворителях. Их использование в био-приложениях подразумевает дополнительную стадию, на которой соответствующие химические фрагменты вводятся с помощью нескольких стратегий (например, использование амфифильных полимеров, силанизация, замена и / или модификация слоя поверхностно-активного вещества), чтобы обеспечить силанизацию, перенос воды и дальнейшую биофункциональность. Квантовые точки Квантовые точки (КТ) представляют собой наночастицы, состоящие из полупроводниковых материалов из групп III-V или II-VI периодической таблицы, таких как ZnS, ZnSe, CdS, CdSe, CdTe, InP и другие (Донега, 2011). Их уменьшенный размер вызывает сдвиг электронных возбуждений в сторону более высоких энергий, концентрируя силу осциллятора всего на нескольких переходах, обеспечивая уникальные квантово-ограниченные фотонные и электронные свойства (Alivisatos, 1996; Alivisatos et al., 2005). Хотя они физически больше, чем органические красители и флуоресцентные белки, их совокупные оптические свойства имеют большую биологическую ценность.Благодаря настраиваемому размеру ядра можно получить широкий профиль адсорбции, узкий размер и симметричные спектры фотолюминесценции в зависимости от основных материалов. КТ также демонстрируют высокую устойчивость к фотообесцвечиванию и химической деградации, а также значительную фотостабильность и высокие квантовые выходы (Ghanem et al., 2004; Xu et al., 2006; Algar et al., 2011). Их потенциал в качестве биологических меток был впервые продемонстрирован группами Nie и Alivisatos в 1998 году, сосредоточив внимание на био-применении КТ.Метод основан на стратегии обмена лиганда, основанной на замене исходных гидрофобных лигандов, адсорбированных на поверхности КТ, биофункциональными молекулами, такими как белковые трансферрины. Эти QD были подвержены эффективному рецептор-опосредованному эндоцитозу в культивируемых клетках HeLa. С момента первых демонстраций потенциала квантовых точек их уникальные свойства постоянно оптимизируются и применяются во множестве био-приложений, начиная от флуоресцентных зондов, биосенсоров и заканчивая терапевтическими и тераностическими средствами (Akerman et al., 2002; Смит и др., 2006; Ли и др., 2009; Лю и др., 2010; Руан и др., 2012; Singh et al., 2012). После того, как КТ, которые демонстрируют первостепенные оптические свойства, были синтезированы в органических средах, были разработаны многочисленные методы создания гидрофильных КТ (Medintz et al., 2008). Первый подход обычно называют «обменом лиганда» (Gill et al., 2008), когда гидрофобный слой органического растворителя может быть заменен биофункциональными молекулами, содержащими мягкую кислотную группу (т.е.е., тиол, тиоликатат натрия) и гидрофильные группы (т.е. карбоксильные, аминовые группы) (Wang et al., 2008). Второй подход обычно заключается в добавлении к наночастицам особой оболочки, которая может быть дополнительно функционализирована дополнительными биомолекулами или полимерами (Koole et al., 2008; Zhang et al., 2008). Биофункционализация неорганических наночастиц Наночастицы с уникальными и широкими оптическими свойствами, простотой синтеза и легким химическим составом поверхности и функционализацией в пределах подходящего размера вызывают большой энтузиазм в биотехнологии и биомедицине, с особым упором на клиническую диагностику и терапию.Однако для биологического применения этих НЧ необходима их функционализация одной или несколькими биомолекулами (Рисунок 1), такими как ДНК / РНК, олигонуклеотиды (т.е. оцДНК / РНК, дцДНК / РНК), пептиды и антитела, флуоресцентные красители. , полимеры (например, ПЭГ), лекарственные препараты, опухолевые маркеры, ферменты и другие белки, которые привнесут необходимые биофункциональные свойства. Рис. 1. Схематическое изображение многофункционального наноносителя. Эти инновационные НЧ содержат нуклеиновые кислоты, такие как РНК и ДНК, используемые для подходов к подавлению генов и в колориметрических анализах соответственно.Аптамеры и молекулы противораковых лекарственных средств также используются для доставки к ткани-мишени. Углеводы могут быть полезны в качестве чувствительных колориметрических датчиков. ПЭГ используется для улучшения растворимости и снижения иммуногенности. Отзывчивые наноносители также могут запускать реакцию на внешние раздражители благодаря функциональности ценных онкомаркеров, пептидов, углеводов, полимеров и антител, которые можно использовать для улучшения циркуляции наноносителей, эффективности и селективности. Многофункциональные системы могут также нести флуоресцентные красители, которые используются в качестве репортерных молекул, привязанных к поверхности частицы и используемых в качестве отслеживающих и / или контрастных агентов. В конечном счете, стратегия конъюгации напрямую зависит от ряда факторов, таких как размер, химический состав поверхности и форма, а также от типа лигандов и функциональных групп, используемых при функционализации. Кроме того, тип биологической молекулы и окончательное нанесение конъюгата наночастиц имеют решающее значение при оценке стратегии конъюгации. Далее мы суммируем наиболее часто используемые биофункциональные молекулы, используемые для введения одной или нескольких биологических активностей в NP. Обычные биофункциональные виды Полимерные покрытия — полиэтиленгликоль Для использования в качестве потенциальных устройств доставки in vivo вышеупомянутые неорганические наночастицы должны иметь длительный период полураспада в плазме. В этом смысле поли (этиленгликоль) (ПЭГ) является наиболее широко используемой макромолекулой для увеличения периода полужизни наноносителей. Фактически, ПЭГ оказывают сильное влияние на структуру наночастиц, стабилизацию и биораспределение как in vitro, , так и in vivo (Akerman et al., 2002; Дау и др., 2009; Боенеман и др., 2010; Maldiney et al., 2011). Эти долго циркулирующие наночастицы обладают способностью циркулировать в течение длительного периода времени и нацеливаться на конкретный орган в качестве носителей ДНК в генной терапии или доставлять белки, пептиды и лекарства (Langer, 2000; Bhadra et al., 2002; Коммаредди и др., 2005; Ли и Ким, 2005). Для системного применения разработка функционализированных на поверхности и долго циркулирующих НЧ в качестве клеточных зондов и агентов доставки крайне желательна для пассивного нацеливания на опухоли и участки воспаления.PEG-модификация NP обеспечивает свойство длительной циркуляции, избегая опосредованного макрофагами захвата и удаления из большого круга кровообращения. Благодаря своей простой структуре и химической стабильности он является прототипом инертного и биосовместимого полимера (Sperling, Parak, 2010; Verma, Stellacci, 2010). При связывании с поверхностями ПЭГ препятствует связыванию других молекул за счет стерических эффектов. Фактически, молекулы не притягиваются электростатическими силами и не могут проникнуть через гидратированный слой PEG, создавая инертную гидрофильную поверхность.Более того, модифицированные ПЭГ наночастицы более стабильны при высоких концентрациях солей и в биологической среде, избегая неспецифического связывания с белками и клетками (Sperling and Parak, 2010). Это особенно важно для приложений in vivo , потому что, как только НЧ попадают в кровоток, часть белков плазмы, которые могут адсорбироваться на поверхности (опсонины), может способствовать распознаванию НЧ системой мононуклеарных фагоцитов (MPS) и, следовательно, приводят к быстрому удалению НЧ из обращения (Bertrand and Leroux, 2012).На сегодняшний день существует общее мнение о том, что для продления периода полужизни НЧ в организме необходимо оптимизировать молекулярную массу PEG, плотность прививки и архитектуру цепи (Li and Huang, 2010; Grazú et al., 2012). Например, Xie и соавторы показали, что MNPs, функционализированные PEG с молекулярной массой выше 3000 Da, не поглощаются макрофагами in vitro , в то время как широкое поглощение наблюдалось для MNP, покрытых PEG 600 (Xie et al., 2007). Следовательно, функционализация НЧ высокой плотностью ПЭГ адекватной длины не только увеличивает коллоидную стабильность модифицированных НЧ, но также их период полужизни в плазме.Однако для обеспечения нацеливания и терапевтической активности ПЭГилированных НЧ, а также способности пересекать различные биологические мембраны, они должны быть конъюгированы с различными биологически значимыми лигандами, такими как проникающие в клетки / опухоли пептиды, опухолевые маркеры и терапевтические агенты. (миРНК, лекарства). Что касается НЧ золота, одной из основных стратегий является сборка монослоев ПЭГ и смешанных биомолекул / ПЭГ на поверхности наночастиц. Лю и др. продемонстрировали рост стабильности НЧ с увеличением длины ПЭГ, уменьшением диаметра наночастиц, увеличением мольной доли ПЭГ и смешанными монослоями, полученными путем последовательного добавления ПЭГ с последующим добавлением пептида.Таким образом, НЧ были более стабильными, чем НЧ, полученные путем одновременной соадсорбции. Эти модифицированные NPs были способны нацеливаться на цитоплазму клеток HeLa, что является количественным определением клеточного поглощения с использованием оптической эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (Liu et al., 2007). Sanz et al. также получили поливалентные ПЭГилированные AuNP с аналогичной стратегией. Авторы разработали подход к прикреплению определенных биомолекул к поверхности AuNPs и их влияние на функционализацию с другими специфическими производными.Сообщалось о влиянии биофункциональных спейсеров, таких как тиолированные цепи ПЭГ и положительный пептид (ТАТ) на нагрузку дцРНК на AuNP. Авторы предположили, что загрузка олигонуклеотидов на поверхность AuNP может контролироваться ионными и слабыми взаимодействиями, позиционирующими вход олигонуклеотида через слой PEG, за счет синергетического эффекта пептида TAT и цепей PEG со специфическими функциональными группами, усиливая дцРНК. загрузка на AuNPs (см. рисунок 2) (Sanz et al., 2012). Рис. 2. Поливалентные ПЭГилированные наночастицы золота. (A) Биоконъюгация наночастиц золота с модифицированной поверхностью с различным составом слоя тиол-ПЭГ (SH-EG (7) -CH ₂ -COOH и SH- (CH ₂) ₃ -CONH-EG ( 6) -CH ₂ -N ₃), пептид ТАТ и олигонуклеотид тиол-дцРНК. (B) Механизм увеличения нагрузки дцРНК на AuNP, функционализированные цепями PEG и пептидом TAT. Азидная группа имеет резонансную структуру с положительно поляризованным поведением, которая может прикреплять отрицательно заряженный тиолированный олигонуклеотид к поверхности золота.Цепь, содержащая азид, также включает амидную группу около поверхности золота, которая может играть роль в приближении тиольной группы олигонуклеотида к поверхности золота. Эта амидная группа могла образовывать водородную связь с одной из гидроксильных групп рибозной группы рядом с тиольной группой олигонуклеотида. (C) Определение количества цепей ТАТ, связанных с AuNP в результате реакции EDC, в зависимости от начальной концентрации пептида в реакционной смеси. Синие столбики AuNP @ COOH / N ₃ и красные столбцы AuNP @ COOH. (D) Загрузка тиолированного олигонуклеотида (HS-dsRNA) на AuNP, функционализированные пептидом TAT, а также PEG-азидом и PEG-COOH, и только PEG-COOH. Синие столбцы AuNP @ COOH / N ₃ и красные столбцы AuNP @ COOH (Sanz et al., 2012). Воспроизведено с разрешения Sanz et al. (2012), Copyright 2013. Другой подход к связыванию биомолекул с ПЭГилированными AuNP — использование ПЭГ в качестве спейсера. Это требует использования бифункциональных цепей PEG, которые содержат тиол на одном конце и подходящую функциональную группу на другом (например,грамм. амино, карбоксилатные группы). Недавно Oh et al. описали другой подход, в котором в однофазном синтезе AuNPs были конъюгированы с PEG-лигандами, давая узкое распределение по размеру высокостабильных NPs в присутствии высоких концентраций соли в широком диапазоне pH (Oh et al., 2010b). Так или иначе, функциональные части лигандов ПЭГ позволяют дальнейшее связывание биомолекул-мишеней. Следовательно, модификация поверхности кластеров золота с помощью спейсеров PEG (Kanaras et al., 2002; Simpson et al., 2011) позволит модифицированным наночастицам оставаться в системном кровотоке в течение длительных периодов времени и обеспечить гибкость для эффективного взаимодействия с мишенью. Кроме того, используя комбинацию различных бифункциональных спейсеров PEG, золотые наноплатформы могут быть многофункциональными с помощью множества биологически значимых лигандов, таких как проникающие в клетки пептиды, флуоресцентные красители, опухолевые маркеры и миРНК (Conde et al., 2012a). ПЭГилированные КТ также были успешно получены для эффективной циркуляции in vitro и in vivo (Skaff and Emrick, 2003; Hu et al., 2010; Prow et al., 2012; Ян и др., 2012b). Недавно Poulose et al. разработали высокобиосовместимый ПЭГ, функционализированный в люминесцентных квантовых точках халькогенида кадмия (CdS, CdSe и CdTe), в качестве инструмента визуализации для ранней диагностики рака путем нацеливания на линию раковых клеток (Poulose et al., 2012). Хотя PEG действительно полезен для продления периода полужизни NPs в крови, известно, что в некоторых случаях PEG может препятствовать высвобождению груза или скрывать другие функциональные домены, когда NP накапливается в желаемой целевой области (Sawant and Torchilin, 2012).Включение чувствительного к стимулу отделяемого ПЭГ является возможным решением для преодоления этих недостатков, чтобы можно было высвобождать грузы или открывать другие лиганды в ответ на условия микросреды. Например, Harris et al. функционализированные MNP с PEG, привязанным к расщепляемому субстрату MMP-2 (Harris et al., 2008), являющимся протеазой MMP-2, активируемой в ангиогенезе и метастазировании. Как только НЧ достигли опухоли, полимер расщеплялся, открывая проникающий в клетки пептид, что приводило к увеличению поглощения клетками по сравнению с нерасщепляемым ПЭГ. Флуоресцентные красители В нескольких исследованиях сообщается о модуляции флуорофоров вблизи наночастиц (Kang et al. No related posts. Posted in Контрольная Навигация по записям Previous Next Leave a ReplyДобавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Контрольная Советы 2024 © Все права защищены. Карта сайта}

Контрольная работа основные классы неорганических веществ: Контрольная работа по химии 8 класс по теме: «Основные классы неорганических соединений»

Контрольная работа по химии 8 класс по теме: «Основные классы неорганических соединений»

Контрольная работа по химии «Основные классы неорганических соединений»

Контрольная работа по химии «Основные классы неорганических соединений» 8 класс

Контрольная работа на тему «Классы неорганических соединений» (8 класс Габриелян – 1 вариант)

Закон об окружающей среде: Государственная и государственная политика в отношении окружающей среды

Полезные термины в экологическом законодательстве

Что охватывает Закон об окружающей среде?

Загрязнение

Устойчивость ресурсов

Общие принципы и философия

Почему так важно экологическое право?

Для здоровья нынешних поколений

Для здоровья будущих поколений

Поддержание ресурсов и образа жизни

Для экологии

Финансовые вопросы

«Обеспечение будущего» нашего мира

Основные действующие законы об охране окружающей среды США

10 Ключевые международные законы об окружающей среде

Избранная статья

3.7: Названия формул органических соединений

Углеводороды

Алканы

Алкенес

Алкины

Циклические углеводороды

Ароматические углеводороды

Спирты

Сводка

7.5: Водные растворы и растворимость — соединения, растворенные в воде

Ионные электролиты

Правила растворимости

Frontiers | Возвращаясь к 30 годам биофункциональности и химии поверхности неорганических наночастиц для наномедицины

Введение

Неорганические наночастицы

Наночастицы золота

Магнитные наночастицы

Квантовые точки

Биофункционализация неорганических наночастиц

Обычные биофункциональные виды

Полимерные покрытия — полиэтиленгликоль

Флуоресцентные красители

Добавить комментарий Отменить ответ