tomron87/hebrew-wikipedia-sentences-corpus huggingface dataset:
היא נקראת על שמו של הכימאי האמריקאי גילברט לואיס.
תאוריית חומצות ובסיסי לואיס היא אחת מתאוריות התגובות של חומצה-בסיס.
לכן המונח "חומצה" מעורפל ובעל מספר משמעויות, וזו אחת הדרכים לפרשו.
תמיד יש להבהיר אם מדובר בחומצת לואיס, או בחומצת ברונסטד לאורי (Brønsted-Lowry).
אלקטרופיל, או חומר מקבל אלקטרונים הוא חומצת לואיס.
בשונה מחומצות מסורתיות, חומצת לואיס אינה דורשת פרוטון (יון מימן חיובי - H+) בתור האלקטרופיל (למעשה אין פרוטונים חופשיים בתמיסה, והן מועברים בצורת יון הידרוניום), ותפקיד זה נעשה על ידי כל אלקטרופיל.
אמנם כל החומצות הן חומצות לואיס, אך נהוג להשתמש במושג זה לציון חומצות שאינן חומצות ברונסטד לוארי בלבד.
חומצות לואיס נפוצות: אלומיניום כלורי, ברזל(III) כלוריד, בורון טריפלואוריד, ניוביום פנטכלוריד ואיטרביום(III) טריפלייט.
חוזק חומצת הלואיס ניתן לקביעה בעזרת תאוריית HSAB.
חומצה ציטרית או חומצת לימון (מכונה גם מלח לימון, באנגלית: Citric acid) היא חומצה אורגנית אשר נמצאת בין השאר בפירות הדר והיא שנותנת לפירות אלו את טעמם החמוץ.
בלימון עשויה תכולת החומצה הציטרית להגיע עד כדי 8% מהמשקל היבש.
חומצה ציטרית היא חומצה תלת-קרבוקסילית; היא מכילה שלוש קבוצות קרבוקסיל (COOH).
כל אחת מקבוצות הקרבוקסיל קשורה לאטום פחמן; לאטום הפחמן האמצעי קשורה בנוסף קבוצת הידרוקסיל (OH) כמודגם באיור.
שמה העברי של חומצה ציטרית הוא חומצת לימון.
עוד תעתיק נפוץ לשם הלועזי הוא "חומצה סיטרית"; שמה הכימי, לפי כללי IUPAC, הוא 2-הידרוקסיפרופאן-1,2,3-חומצה טריקרבוקסילית.
כאשר חומצה ציטרית נמצאת במצב מיונן, היא נקראת יון ציטראט.
חומצה ציטרית מהווה חומר ביניים חשוב במטבוליזם; היא מהווה את תוצר הביניים הראשון של מעגל קרבס, אשר עקב כך מכונה גם "מעגל חומצת הלימון" או "מעגל החומצות התלת-קרבוקסיליות".
לדוגמה, לאחר פירוק מולקולת גלוקוז בהליך הגליקוליזה, נוצרות לרוב 2 מולקולות בעלות שלושה פחמנים בשם פירובט.
מולקולות אלו מחומצנות באמצעות הקומפלקס פירובט דהידרוגנאז, אשר מסיר מהם את אחד הפחמנים, ומחבר אותם לקואנזים A ליצירת אצטיל קואנזים A.
מולקולה זו, נכנסת למעגל קרבס, והאצטיל שבה יחד עם אוקסלואצטט (Oxaloacetate) הופך באמצעות האנזים ציטראט סינתאז הופך לציטרט בריאקציה שאינה הפיכה בתנאים פיזיולוגיים.
ציטרט, היון המצומד של החומצה ציטרית, משמש גם כן כווסת פעילות האנזים PFK-1 בתהליך הגליקוליזה כאשר ריכוז הציטרט מספיק גבוה הוא משפיע אלוסטרית על PFK-1 ומפחית את פעילותו.
בתעשייה מייצרים חומצת לימון באמצעות גידול העובש Aspergillus niger על מצע של סוכרוז (C12H22O11).
העובש יוצר חומצת לימון במטבוליזם הטבעי שלו.
על ידי סינון מפרידים את העובש מהחומצה, משקיעים את החומצה כמלח הסידן שלה על ידי סתירה שלה בסידן הידרוקסיד Ca(OH)2 (סיד) ומהמלח הזה מופקת החומצה הנקייה על ידי תגובה עם חומצה גופרתית.
בישראל מיוצרת חומצת לימון החל מ-1962 במפעל "מיילס כמיקלים" במפרץ חיפה, שהיה בבעלות חברת "מעבדות מיילס" מארצות הברית ו-1982 נמכר לחברת גדות תעשיות ביוכימיה.
בתעשיית המזון, חומצת לימון משמשת כחומר טעם וכחומר משמר במזון ובפרט במשקאות קלים, ונמצא כי היא מעכבת התפתחות של חיידקים גורמי מחלות כדוגמת Vibrio.
כתוסף מזון מסומן החומר בקוד E330. חומצה ציטרית טהורה במצב גבישי דומה במראה לסוכר וקל לבלבל בין השתיים.
ב-1958 שלושה סוחרים מכרו למפעלי מזון שונים חומר שנראה כמו חומצה ציטרית, אך הכיל חומצה אוקסלית, בין השאר למפעל ייצור ריבות, השלושה טענו שהדבר נעשה בתום לב, אך הם הורשעו ברשלנות.
ב-1963 אירע מקרה דומה ששני אנשים שתו קפה עם מלח לימון במקום סוכר.
חומצת לימון משמשת גם לניקוי אבנית ומרצפות.
בכימיה אורגנית, חומצות קטו או קטואצידים (הנקראות גם חומצות אוקסו או אוקסואצידים) הן תרכובות אורגניות המכילות קבוצת חומצות קרבוקסיליות () וקבוצת קטון ().
לעיתים, קבוצת הקטו עוברת הידרציה (חיבור עם מולקולת מים).
חומצות קטו מסוג אלפא חשובות במיוחד בביולוגיה מכיוון שהן מעורבות במעגל חומצת הלימון על שם קרבס ובגליקוליזה שהם תהליכים מרכזיים בחילוף החומרים וייצור אנרגיה בתא.
סוגים נפוצים של חומצות קטו כוללים:
חומצות קטו מסוג אלפא (חומצות אלפא-קטו או 2-אוקסואצידיות) - להן יש קבוצת קטו הצמודה לחומצה הקרבוקסילית.
לעיתים קרובות הם נוצרים על ידי דה-אמינציה חמצונית של חומצות אמינו, ובהיפוך התהליך, הם קודמנים שלהן.
לחומצות אלפא-קטו יש תפקיד כימי במגוון תהליכי אצילציה.
יתר על כן, חומצות אלפא-קטו כגון חומצה פניל-פירובית משמשות כמקורות אנדוגניים לפחמן חד-חמצני (כמולקולות איתות גזי) ואף הוצעו כ'פיגומים' לקדם-תרופה.
חומצה פירובית, תוצר ביניים נפוץ בחילוף החומרים.
, תוצר ביניים נפוץ נוסף בחילוף החומרים, בעל קשר זרחני עתיר אנרגיה.
חומצה אוקסלואצטית, מרכיב במעגל קרבס .
אלפא-קטוגלוטרט, חומצת קטו בעלת 5 פחמנים המופקת מחומצה גלוטמית .
אלפא-קטוגלוטרט משתתפת באיתות תאי על ידי תפקודה כקו-אנזים .
היא משמשת בדרך כלל בתגובות טרנסאמינציה.
חומצות קטו מסוג בטא, חומצות בטא-קטו, או 3-אוקסואצידיות, כגון חומצה אצטואצטית - להן יש קבוצת קטו בפחמן השני מהחומצה הקרבוקסילית.
במעבדה, הם נוצרים בדרך כלל על ידי .
הנוכחות של קבוצת הקטו בעמדה בטא מאפשרת להם לעבור בקלות דקרבוקסילציה תרמית.
חומצות קטו מסוג גמא, חומצות גמא-קטו, או 4-אוקסואצידיות - אצלן קבוצת הקטו נמצאת בפחמן השלישי מהחומצה הקרבוקסילית.
דוגמה לחומצת גמא-קטו: חומצה לוולינית, הנוצרת מפירוק תאית.
חומצות קטו מופיעות במגוון רחב של מסלולים אנבוליים בחילוף החומרים.
לדוגמה, בצמחי רוש, כדנית ו, חומצה 5-אוקסו-אוקטנואית מומרת בצעדים אנזימטיים ולא אנזימטיים למשפחה המעגלית של אלקלואידים רעילים בשם .
כאשר רמות הסוכרים בתזונה נמוכות (למשל במצב קטבולי), הופכים שומנים וחלבונים למקור ייצור האנרגיה העיקרי.
המתקבלות מחלבונים מומרות לחומצות אלפא-קטו על ידי דה-אמינציה (הרחקת אמין) ובהמשך מומרות לגלוקוז.
כך למשל הופכת החומצה האמינית אלנין לחומצה פירובית, שהופכת בהמשך לחומצה אוקסלואצטית, ממנה לחומצה פוספואנול-פירובית וממנה לגלוקוז.
אומגה-3 (ω-3) הוא שם כללי לאחת מתת הקבוצות של חומצות שומן רב בלתי רוויות.
חלוקה לקבוצות של חומצות שומן
חומצות שומן רב בלתי רוויות - מתחלקת לתתי הקבוצות אומגה 3 (ω-3) ואומגה 6 (ω-6).
המספרים 3 ו-6 מתייחסים למיקום הקשר הכפול בשרשרת הפחמנים.
קבוצת אומגה-3 מכילה מספר רב של חומצות שומן, ובהן:
חומצה אלפא-לינולנית – (α-Linolenic acid – 18:3) – ידועה בשם ALA, ממקור צמחי
חומצה איקוסאפנטאנואית – (Eicosapentaenoic acid – 20:5) – ידועה בשם EPA
חומצה דוקוסאהקסאנואית – (Docosahexaenoic acid – 22:6) – ידועה בשם DHA
חומצות השומן מקבוצת אומגה 3 הכרחיות לתפקוד אופטימלי של תאים בגוף האדם.
הגוף האנושי אינו מסוגל לייצר חומצה אלפא-לינולנית, ולכן הוא חייב לקבל אותה במזון.
תפקידן העיקרי של חומצות אומגה-3 הוא לשמור על גמישות נכונה של קרומי התאים (מוזאיקה נוזלית), כך שכל הקולטנים של התא יוכלו לפעול בקליטה והעברה של מסרים בצורה תקינה.
יעילות ההמרה של ALA ל-EPA ול-DHA
גוף האדם ממיר שרשראות קצרות של חומצת שומן אומגה 3 לשרשראות ארוכות (EPA, DHA) אולם על פי חלק מהמחקרים, ביעילות נמוכה-5%.
באופן דומה, במסמך עמדה משותף מטעם האיגוד הקרדיולוגי בישראל ועמותת עתיד (עמותת הדיאטנים והתזונאים בישראל), מבהירים, שכפי הנראה תהליך ההמרה של ALA ל-EPA ו־DHA ממקורות צמחיים נפוצים כגון שמני קנולה, זרעי פִּשתן ואגוזי מלך - אינו יעיל.
יעילות ההמרה אצל נשים טובה יותר, אולם נחקרה מעט.
עד לשנת 2010 הדעה הרווחת בקרב הקהילה המדעית הייתה שחומצות שומן אומגה-3 מסוג ALA אינן מספקות את כמות ה-EPA ו-DHA שהגוף האנושי צריך, ושאחוז ההמרה של ALA ל-DHA (1%-5%) נמוך ולא מספק.
טענה זו הופרכה לחלוטין בעקבות המחקר פורץ הדרך Imaging Incorporation שבמהלכו סומנו בצורה רדיואקטיבית המולקולות של ה-DHA בגוף האנושי ובעצם בפעם הראשונה ביצעו החוקרים תיעוד מלא של מסלול ה-DHA בגוף האנושי.
המסקנה הראשונה שעלתה מן המחקר הייתה שאיבר המטרה של ה-DHA בגוף האנושי הוא המוח, והרטינה של העין, כלומר ה-DHA עובר את מחסום דם-מוח ומגיע ישירות לרקמת השומן במוח, בדיוק כמו ה-ALA.
בנוסף לכך החוקרים גילו ממצא משמעותי שמעולם לא היה ידוע לפני כן, המוח האנושי מסוגל לעבד בין 1.7 מיליגרם ל-3.8 מיליגרם ביום בלבד.
כלומר גם אם אדם יצרוך לשם הדוגמה 10 קפסולות של שמן דגים שמכילות 1800 מיליגרם DHA בממוצע, אזי המוח, איבר המטרה של ה-DHA, יוכל לעבד רק 1% מאותה כמות, 1.8 מיליגרם בקירוב, כל שאר ה-DHA שנצרך לא יגיע לאיבר המטרה.
התברר גם שזמן מחצית החיים של ה-DHA במוח האנושי הוא 912 ימים (שנתיים וחצי), כל מ"ג DHA שאנו צורכים ומגיע למוח, שוהה שם לתקופה של כשנתיים וחצי בממוצע.
ממצאים חדשים אלו לגבי יכולות ההמרה ותהליך ההמרה של ALA ל-DHA קיבלו תוקף נוסף במחקרה של ד"ר אליזבת וולש שפורסם בכתב העת "American journal of clinical nutrition", נמצא שאצל צמחוניים וטבעונים הנמנעים מאכילת דגים, רמת ה-EPA וה-DHA בדם הייתה זהה לאוכלוסיית אוכלי דגים.
החוקרים מסבירים ממצאים אלו בכך שההמרה אצל צמחוניים וטבעונים טובה יותר מאשר אצל אוכלי דגים ובשר.
כלומר, כאשר נוצר חסר DHA בתזונה, הגוף יודע לפצות על כך באמצעות אחוז המרה גבוה יותר.
השפעות בריאותיות של אומגה 3
חומצות מסוג אומגה 3 הן מרכיב מרכזי של ממברנות עצביות ויש להן חשיבות רבה להתפתחות ולתפקוד של המוח.
ייתכן שרמות לא תקינות של אומגה 3, עלולות להגדיל את הסיכון או את חומרת התסמינים של אנשים עם הגורמים הגנטיים הרלוונטיים, לפתח הפרעות נוירופיסיכאטריות שמערבות פגיעה בוויסות המערכות הדופמינרגיות של המוח - כמו הפרעת קשב, ריכוז והיפראקטיביות, מחלת פרקינסון וסכיזופרניה.
רבים טוענים כי מינון מתאים של אומגה-3 בתזונה קשור להשפעות בריאותיות חיוביות, ובשל כך הוא משמש כתוסף תזונה נפוץ.
עם זאת, יש רופאים ומחקרים המפקפקים בתועלת מלקיחת תוסף.
למשל, למרות ראיות למעורבות אפשרית של אומגה 3 בהפרעת קשב - טרם נמצא אפקט טיפולי לשימוש באומגה 3 או חומרים אחרים עם השפעה דומה, עבור אנשים עם הפרעת קשב.
תוסף תזונה של אומגה שלוש ככל הנראה לא משפיע דרמטית על הסיכון למוות, לסרטן או למחלת לב.
עם זאת, מחקרים הראו כי אומגה 3 יעילה בהפחתת דלקתיות וזיהום, וכן בהפחתת הורמוני סטרס כמו קורטיזול, אשר יכולים לתרום בעקיפין לתחושת חרדה ואף למחלות לב.
מחקר שפורסם בשנת 2024 העלה כיוון מחקרי כי ייתכן וחומצות שומן אומגה-3 תורמות לשמירה על בריאות הריאות.
מספר חוקרים העלו את הטענה כי היחס שבין אומגה-3 לבין אומגה-6 בגוף משפיע על בריאות האדם אך מחקרים בבני אדם אינם תומכים בהשערה זו.
חומצות האומגה-6 נמצאות בשמני זרעים נפוצים כגון שמן תירס, שמן חמניות, שמן סויה, בביצים, אגוזים ועוד.
בניגוד למיתוס הנפוץ לא קיימת כיום המלצה של אף גוף רשמי להגבלת או שינוי יחס האומגה 3 לאומגה 6 בדיאטה
שומנים אינם מוזכרים בהמלצות התזונה של האקדמיה הלאומית למדעים – הידועה כ־RDA.
מצוין מהי רמה מתקבלת, שהיא 1.6 גרם אומגה-3 ממקור ALA ליום לגבר, ו-1.1 גרם ליום לאישה, ושהצריכה תהיה בין 0.6% ל-1.2% מסך האנרגיה.
לפי איגוד הלב האמריקאי, אדם ללא היסטוריה של מחלות לב כלליות (כמו טרשת עורקים) או של אוטם שריר הלב צריך לצרוך דגים שומניים, או שמן דגים פעמיים בשבוע.
אלה שאובחנו עם מחלות לב כליליות אחרי אוטם שריר הלב, צריכים לצרוך 1 גרם EPA ו־DHA כל יום ממקור של דגים.
מי שרוצה להוריד טריגליצרידים בדם, צריך לצרוך 2–4 גרם EPA ו־DHA ביום מתוספי תזונה.
חומצת קינמון או חומצה צינמית (Cinnamic acid) היא חומצה אורגנית חלשה (pKa=4.44) המופקת משמן קינמון.
זהו חומר גבישי לבן המסיס מעט במים.
החומר נוצר בצמח על ידי פעולת האנזים פנילאלנין אמוניה-ליאז (PAL phenylalanine ammonia-lyase) על פנילאלנין.
משמש כחומר טעם במזון ובתעשיית התרופות.
השימוש העיקרי הוא באסטרים הנדיפים (מתיל, אתיל או בנזיל) לבשמים.
האסטרים מקנים ניחוח של דבש או פרחים.
חומצת קינמון מורכבת מחומצה פרופנואית הקשורה לטבעת פניל, ישנם 3 נגזרות של החומצה הנקראים הידרוקסיקינמונילים: פחמן אחד בטבעת קשורה לקבוצת הידרוקסיל (OH), הפחמן הסמוך בטבעת יכול להיות קשור להידרוקסיל, לחמצן-מתיל (O-CH3), או למימן בודד.
חומצה צורנית (חומצה סיליצית) היא שם כללי למשפחת תרכובות כימיות הכוללות את היסודות צורן (סיליקון), מימן וחמצן, בעלות נוסחת המבנה הכללית SiOx(OH)4-2x]n].
בתמיסות מימיות מהולות קיימות מספר צורות יציבות, בהן חומצה מטא-צורנית (H2SiO3), חומצה אורתו-צורנית (H4SiO4, pKa1=9.84, pKa2=13.2 at 25° C), חומצה די-צורנית (H2Si2O5) וחומצה פירו-צורנית (H6Si2O7); במצב מוצק חומצות אלה כנראה נדחסות ליצירת חומצות צורניות פולימריות בעלות מבנה מורכב.
אחד המסלולים ליצירת חומצה צורנית הוא החמצה (אסידיפיקציה) של מלחי סיליקט (כמו נתרן סיליקט) בתמיסה מימית.
כאשר החומצה מחוממת היא מאבדת מים והופכת לסיליקה ג'ל, צורה פעילה של צורן דו-חמצני.
באוקיינוסים, סיליקון מופיע בעיקר בצורת חומצה אורתו-צורנית.
אצות מסוג צורניות (diatoms) אחראיות על המחזור הביוגאוכימי שלה.
אצות אלה מבצעות פולימריזציה לחומצה, ליצירת "סיליקה ביוגנית", בה הן משתמשות לבניית דפנות התאים שלהן (מכונים "frustules").
בשנים האחרונות בוצעו מספר מחקרים בעניין ההשפעה הבריאותית של חומצה צורנית, ונחיצותה לחיי האדם.
מחקרים שבדקו קורלציה בין אלומיניום למחלת אלצהיימר כללו שימוש בחומצה צורנית במשקאות, וזאת עקב יכולתה להקטין את ספיגת האלומיניום במערכת העיכול, וכמו כן לגרום להפרשה של אלומיניום בשתן.
בני אדם סופגים בעיקר את החומצה בצורת חומצה אורתו-צורנית, וניתן למצוא אותה בגוף במספר רקמות, בהן עצם, גידים, אב-העורקים, כבד וכליות.
ייתכן כי סיליקה חיונית לבריאות, אך לא נקבעה צריכה מומלצת (RDI).
ידוע כי חוסר בסיליקה גורם לעיוותים בגולגולת ובעצמות היקפיות, מפרקים בעלי חיבור גרוע, כמות מופחתת של סחוס וקולגן, והפרעה לאיזון המינרלי בעצם הירך ובחוליות.
חומצה אורתו-צורנית מיוצבת על ידי כולין נמכרת כתוסף מזון, והיא זמינה לגוף בצורה זו.
חומצה פתלית (Phthalic acid) היא חומצה קרבוקסילית ארומטית שנוסחתה C8H6O4. המולקולה בנויה מטבעת בנזן אליה קשורות שתי קבוצות חומציות בעמדה אורתו (על שני פחמנים סמוכים בטבעת).
ערכה המסחרי של החומצה הפתלית מוגבל אך יש יישומים רבים לאנהידריד הנגזר ממנה.
החומר מיוצר מחמצון של נפתלן באמצעות חומצה חנקתית או חומצה גופרתית בקטליזה של כספית או כספית גופרתית (HgSO4)
אשלגן פתלטי, שהוא מלח של חומצה זו נמצא בשימוש רחב בכימיה אנליטית.
חומצה פתלית היא אחד משלושה איזומרים של בנזן די-קרבוקסיל.
שני האיזומרים האחרים הם חומצה איזופתלית (מטה-פתלית) בה תופסות החומצות הקרבוקסיליות את עמדות 1 ו־3 בטבעת הבנזן וחומצה טרפתלית בה מצויות החומצות בעמדת פרה כלומר על פחמנים 1 ו־4.
חומצה פרופנואית (propanoic acid) היא חומצה קרבוקסילית שנוסחתה CH3-CH2-COOH זהו נוזל שקוף, מסיס במים, באתנול ובאתר בעל ריח חריף ולא נעים המזכיר ריח גוף.
מקור השם בשתי המילים היווניות protos- ראשון ו-pion - שומן, זוהי החומצה הקרבוקסילית הקטנה ביותר המגלה תכונות אופייניות לחומצות שומן: יוצרת שכבה שמנונית על פני המים ומלח דמוי סבון עם יון אשלגן.
החומצה הפרופנואית התגלתה על ידי הכימאי יוהאן גוטליב (Johann Gottlieb) שזיהה את החומר בתוצרי הפירוק של סוכר בשנת 1844.
על עור האדם קיימים כמה מיני חיידקים הקרויים Propionibacterium - מתגים גראם חיוביים אנאירובים היוצרים חומצה פרופנואית במטבוליזם שלהם.
אחד מאותם חיידקים Propionibacterium acnes גורם לזיהום ב בלוטות החֵלֶב המתבטא באקנה.
לחומצה פרופנואית תכונות ביניים בין החומצות הקרבוקסיליות הקטנות (חומצה פורמית וחומצה אצטית) לאלו של חומצות שומן.
בדומה לחומצות הקטנות היא מסיסה לחלוטין במים ויוצרת צמדים (דימרים) המוחזקים בקשרי מימן הן בנוזל והן בגז.
בדומה לחומצות שומן ניתן להוציא את החומצה מתמיסה מיימית כמלח.
בתעשייה חומצה פרופנואית מיוצרת לרוב בתגובה של אתן עם מים ופחמן חד-חמצני בקטליזה של ניקל קרבוניל (Ni(CO)4)
דרך נוספת היא חמצון של פרופיל אלדהיד בקטליזה של קובלט או מנגן
חומצה פרופנואית בריכוז משקלי 0.1-1% מעכבת צמיחת עובש וכמה מיני חיידקים ולכן משמש כחומר משמר במזון, מספר E של חומצה פרופנואית E280.
חומצה פרופנאית היא חומר מוצא לייצור חומרים אחרים ובפרט פולימרים.
חומצה קרוטית היא חומצת שומן רוויה.
בטמפרטורת החדר החומר הוא מוצק גבישי לבן.
זוהי חומצה קרבוקסילית שלה שרשרת בת 26 פחמנים נוסחתה: C26H52O2 או CH3(CH2)24COOH, החומצה הקרוטית שייכת לקבוצת חומצות השומן הארוכות המיוצרות ברשתית התוך-פלזמית בתא.
הצטברות חומצה קרוטית בגוף מתרחשת בחולי אדרנולויקודיסטרופיה.
החומצה היא מרכיב חשוב בדונג דבורים ובווקס קרנוּבָּה מקור השם במילה הלטינית Cire -דונג.
חומצה קרגלומית (carglumic acid) היא תרופת יתום המשווקת על ידי חברת אורפן אירופה (Orphan Europe) בשם המסחרי קרבגלו (carbaglu).
חומצה קרגלומית משמשת לטיפול בהיפראמונמיה, בחולים עם חסר באנזים N-אצטילגלוטמט סינתאז (NAGS).
המנה היומית ההתחלתית נעה מ-100 עד 250 מ"ג\ק"ג, ומתאמת לאחר מכן כדי לשמר רמות נורמליות של אמוניה בפלזמה.
חוסר ב-NAGS היא מחלה תורשתית נדירה ביותר, של מעגל האוריאה.
בעקבות החוסר, אמוניה לא הופכת לשתנן, ומביאה להיפראמונמיה נוירוטוקסית.
היפראמונמיה מובילה לשינויים ביוכימיים ומבניים רבים במוח.
התרופה אושרה לשיווק על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA ) ב-18 במרץ 2010. שבע שנות הבלעדיות בשיווק המוקנות לתרופה יתומה פקעו ב-18 במרץ 2017.
תופעות הלוואי השכיחות ביותר כוללות הקאות, כאבי בטן, חום גבוה ודלקת שקדים (tonsillitis).
חומצה קרגלומית מאושרת לשיווק בישראל בצורת טבליות מסיסות, התרופה נכללת בסל הבריאות מאז 10 בינואר 2012.
חומצה קלוולנית (Clavulanic acid) היא מעכב בטא לקטמאז הניתן כתרופה בשילוב עם אנטיביוטיקה ממשפחת הפניצילין.
כשלעצמה, הפעילות האנטיביוטית של החומצה הקלוולנית חלשה, אולם השילוב שלה עם פניצילינים מאפשר התגברות על עמידות לאנטיביוטיקה במנגנון של הפרשת בטא לקטמאז.
חומצה קלוולנית ניתנת במרבית התכשירים כמלח אשלגן, יחד עם אמוקסיצילין וטיקרצילין.
החומצה הקלוולנית התגלתה בשנת 1974 בחברת ביצ'ם כתוצר של החיידק Streptomyces clavuligerus, ומכאן שמה.
חומצה קלוולנית מיוצרת מחומצת האמינו ארגינין ומהסוכר גליצראלדהיד 3-פוספט, בתהליך של שבו משתתפים בעיקר שלושה אנזימים: CEA, בטא לקטם סינתטאז וקלוומינאט סינתאז.
האנזים הראשון מצמד בין ארגינין לגליצראלדהיד 3-פוספט במנגנון שאינו ברור לאשורו, אך מתבצע באמצעות תיאמין דו-זרחתי.
בטא לקטם סינתטאז אחראי לייצור הטבעת הבטא לקטמית של החומצה הקלוולנית, ואילו קלוומינאט סינתאז הוא אוקסיגנאז שבאתר הפעיל שלו מתרחשים שלבי ייצור החומצה הקלוולנית.
החומצה הקלוולנית נקשרת בקשר קוולנטי לשייר הסרין באתר הפעיל של הבטא לקטמאז, קשר אשר גורם לשינוי בתצורתה של החומצה הקלוולנית ומעודד קשרים עם חומצות אמינו נוספות באתר הפעיל, ובכך מוציא מכלל פעילות באופן בלתי הפיך את הבטא לקטמאז.
עיכוב הבטא לקטמאז מאפשר לפניצילין לבצע פעולתו על הטרנספפטידאז.
למרות הרחבת טווח הפעילות של הפניצילינים, זני חיידקים פיתחו עמידות גם נגד מעכבי בטא לקטמאז, ובכלל זה החומצה הקלוולנית.
השימוש של חומצה קלוולנית עם פניצילינים נקשר בשכיחות מוגברת של צהבת כולסטטית ודלקת כבד במהלך הטיפול בתרופה או זמן קצר לאחר מכן.
הצהבת על פי רוב חולפת מאליה, ורק לעיתים נדירות ביותר קטלנית.
מתועדים מקרים של אלרגיה לחומצה קלוולנית, שאינה תלויה באלרגיה לפניצילין.
חומצה תת-כלורית (Hypochlorous acid) היא חומצה חלשה שנוסחתה HOCl החומר נוצר בתגובת דיספרופורציונציה בין גז כלור למים .
בשל תגובת שיווי משקל זו לא ניתן לבודד את החומצה התת-כלורית מהתמיסה.
החומצה נמצאת בתמיסה בשיווי משקל עם היון
גם החומצה התת-כלורית וגם היון הם מחמצנים ומשמשים כחומרי חיטוי.
החומצה נוצרת גם בתגובת שיווי משקל בין Cl2O למים
HOCl הוא מחמצן חזק מכלור
בשל תכונות החיטוי של החומר משמשים מלחי החומצה התת-כלורית: נתרן תת-כלורי וסידן תת-כלורי כחומרי ניקוי וחיטוי.
החומצה נוצרת בתאי דם לבנים כנגד גורמי מחלה.
חומצה פרפלואורואוקטאנואית היא תרכובת כימית ממשפחת החומרים הפרפלואורואלקיליים והפוליפלואורואלקיליים (PFAS) – קבוצה של כימיקלים סינתטיים הידועים בעמידותם הרבה לפירוק ביולוגי וכימי, ולכן מכונים לעיתים "כימיקלים נצחיים" או מזהמים נצחיים.
במשך עשרות שנים PFOA שימש כחומר מסייע בתהליך הייצור של טפלון (Teflon) וחומרים דוחי מים, שומן ולכלוך.
ה-IARC סיווג את החומר כגורם מסרטן בבני אדם בינואר 2024 (Group 1).
בעקבות מחקרים רבים על השפעותיו הבריאותיות והסביבתיות, הוגבל השימוש ב־PFOA במדינות רבות, ובשנת 2020 הוא הוסף לאמנת סטוקהולם לחומרים אורגניים עמידים (POPs)
בארצות הברית קודמה תוכנית "PFOA Stewardship", שבה שמונה יצרניות כימיקלים מרכזיות הסכימו להפסיק להשתמש ב-PFOA ובכימיקלים הקשורים אליו במוצריהן ובפליטות ממפעליהן.
אף ש-PFOA ו-PFOS אינם מיוצרים עוד בארצות הברית, הם עדיין מיוצרים במדינות אחרות ויכולים להיכנס לארצות הברית דרך מוצרי צריכה כגון שטיחים, עור וביגוד, טקסטיל, נייר ואריזות, ציפויים, גומי ופלסטיק.
בפיזיקה, חומר אפל (מכונה גם מסה אפלה) הוא צורה בלתי נראית של חומר המהווה, על פי השערה מקובלת באסטרופיסיקה, כ-85% מהמסה הקוסמית, אשר אינה פולטת או קולטת אור, וקיומה מוסק מהשפעתה הכבידתית (גרביטציה אפלה) על גלקסיות ומבנים ביקום.
סברה אחת היא שמדובר בחומר היפותטי שטרם התגלה, שאינו מגיב עם חלקיקי חומר אחרים - כולל חלקיקים של עצמו.
תאוריות אחרות, כמו דינמיקה ניוטונית מתוקנת או תיקונים בתורת היחסות הכללית, נותנות הסבר חלופי לאותן תופעות כבידתיות מבלי להניח את קיומו של חומר אפל.
בשנת 1933 ביצע פריץ צוויקי שורה של מדידות על צביר הגלקסיות קומה, שבו יותר מ-1000 גלקסיות.
הוא חישב את המאסה הכוללת של הצביר, והתברר שהיא גדולה פי 400 מהמאסה הנצפית באמצעות הבהירות.
מכאן הסיק צוויקי את קיומו של חומר אפל.
ההשערה קיבלה תוקף של תאוריה מקובלת, בעקבות תצפיות וחישובים מאוחרים
החומר האפל קרוי כך, משום שבניגוד לחומר שבו יכולים לצפות, דהיינו כוכבים, ענני גז וחומר בין-כוכבי, החומר האפל הוא בלתי ניתן לצפייה ישירה.
מכאן נובע שאם הוא אכן קיים, אזי הוא לא מקיים אינטראקציות אלקטרומגנטיות: הוא לא פולט ולא בולע קרינה הניתנת לצפייה ישירה, אחרת ניתן היה לזהותו באמצעות האינטראקציה שלו עם קרינה כזו.
הוא גם אינו מגיב עם עצמו, אחרת היו קיימים ריכוזים שלו - למשל היו אמורים להתקיים גופים עשויים חומר אפל - אך לא התגלו ריכוזים שכאלה.
הגרביטציה האפלה מפוזרת מאוד במרחב, וכל שמאפיין אותה הוא מעין "ענני" גרביטציה מסביב לגלקסיות וצבירי גלקסיות.
על-פי חישובים המבוססים על תורת היחסות הכללית, על מנת להסביר את התופעות הכבידתיות שאינן מוסברות על ידי החומר הנראה צריך שהחומר האפל יתרום כ-26.8% מצפיפות החומר והאנרגיה היקומית (ויחד עם האנרגיה האפלה כ-95.1% ממנה).
המסה והאנרגיה שאנו מסוגלים לראות או לזהות באמצעים הטכנולוגיים הקיימים מהווים כ-4.9% מהיקום.
לא ידוע מהו ההרכב של החומר האפל, אך המועמדים העיקריים עבור הרכבו הם חלקיקי Wimps, גופי הילה קומפקטיים מסיביים , אקסיונים וחלקיקי מראה.
שאלות מהותה של הגרביטציה האפלה ושאלת קיומו של חומר אפל שגורם לה הן מהבעיות הבלתי פתורות המשמעותיות ביותר באסטרופיזיקה של ימינו.
יש מספר בעיות יסודיות בקוסמולוגיה, שאחת הדרכים המקובלות להסביר אותן, היא הנחת קיומו של חומר אפל.
קיומו של החומר האפל הוא פתרון לבעיית המסה החסרה המקובל על רוב החוקרים בתחום.
ברבות מן הגלקסיות הנחקרות, כאשר מסכמים את מסתם של כל הגופים המאירים: כוכבים, ענני גז וחומר בין כוכבי, המסה הכללית המתקבלת קטנה מדי בהתייחס לדינמיקת התנועה בהן.
מניתוח ספקטרומטרי עולה כי מהירותם של ענני מימן הנעים בשולי גלקסיות ספירליות רבות גבוהה בהרבה מהצפוי.
במקרים רבים מסתה של הגלקסיה חייבת להיות גדולה מן המסה הנראית שלה פי עשרה או יותר, על מנת למנוע מענני הגז להינתק ממנה בשל מהירותם הגבוהה.
כמו כן, כשבודקים את מהירותן של גלקסיות בצבירים, מתגלה כי מהירותן גבוהה מכדי לאפשר את קיום הצביר.
לפי חוקי המשיכה היינו מצפים כי מהירות החומר בשולי הגלקסיות תקטן ככל שמתרחקים ממרכז הנראה של הגלקסיה, אולם תצפיות מראות כי יש סתירה בין המהירויות הנצפות לעומת החישובים המוערכים.
במהלך שנות ה-70 של המאה ה-20, ורה רובין וקנת' פורד הראו שמתוך מדידות המהירויות של הכוכבים בשולי הגלקסיות ניתן להסיק כי החומר האפל נמצא סביב הגלקסיות במעטפת כדורית, 'הילה' של חומר אפל בעל מסה של פי 5 עד 10 ממסת החומר המאיר של הגלקסיה.
על-פי הסבר החומר האפל, כל גלקסיה שרויה במרכזה של 'הילה' של חומר שאינו מאיר, המשתרעת הרחק מעבר לאזור הנראה של הגלקסיה.
מסה נוספת זו אמורה להסביר את מהירות תנועתם של ענני הגז סביב גלקסיות כמו גם את תנועתן של גלקסיות בתוך צבירי הגלקסיות.
על-פי תאוריית המפץ הגדול, ראשיתו של היקום היא בהתפשטות של נקודה לוהטת, שהחלה לפני כ-13.8 מיליארד שנים.
אם כך, היקום היה בעל מבנה אחיד, ותבניות החומר הנראה, כוכבים, גלקסיות, צבירים ועל-צבירים, נוצרו במשך הזמן, בהשפעתו של כוח הכבידה.
אלא שכאשר מחשבים כמה זמן נדרש כדי שהיקום יגיע לריכוז הנוכחי של תבניות החומר, נראה ש-13.8 מיליארדי שנה אינם מספיקים.
קיומו של חומר אפל מסייע רבות בפתרון בעיה זו.
החומר האפל משתתף באינטראקציות כבידתיות, אבל אינו מושפע מאינטראקציות גרעיניות אחרות, ובפרט אינו קורן.
בהיעדר השפעתם המעכבת של הכוחות האחרים, חומר אפל ממהר להתרכז במבנים דחוסים, מהר יותר מן החומר הנראה.
ביקום שרובו חומר אפל, המבנים הנראים אכן יכולים להיווצר בקצב המתחייב מגילו הצעיר של היקום.
התאוריה המחייבת את קיומו של החומר האפל כפתרון לבעיות המסה החסרה והיווצרות המבנים נולדה לאור תצפיות שנערכו תחילה רק על סוג אחד של גלקסיות - גלקסיות ספירליות.
כאשר נערכו תצפיות דומות בגלקסיות אליפטיות, היה נראה תחילה, שהחומר האפל אינו נחוץ שם, מכיוון שניתן היה לכאורה להסביר את התנועה בתוך הגלקסיה האליפטית, בהסתמך על החומר הנראה בלבד.
היות שאין זה סביר שכמות החומר האפל תלויה במידה רבה בסוג הגלקסיה, נראה היה תחילה, שמתבקש הסבר אחר לשתי הבעיות הללו וכי הסבר החומר האפל, נסתר בכך.
ב-2005 התפרסם ב-Nature מאמרו של פרופ' אבישי דקל מן האוניברסיטה העברית, לפיו בגלקסיות אליפטיות קיימת תנועה מן המרכז והחוצה, שאינה מתגלה בקלות על ידי אפקט דופלר, המשמש להערכת המהירות והכיוון של גופים רחוקים.
על-פי גישה זו, מהירותם של הכוכבים בגלקסיות אליפטיות גבוהה מזו שנדמתה לנו עד אז ולפיכך הבעיה הקיימת בגלקסיות הספירליות קיימת גם בגלקסיות האליפטיות.
כתוצאה מכך, הסתירה הזו לתאוריית החומר האפל וקיומו, נפלה וההסבר הזה עדיין נדרש גם נכון ל-2014, כהסבר אפשרי אחד מתוך כמה, לבעיות המסה החסרה והיווצרות המבנים.
בסיס נתונים - "מפת מסה"
כדי ליצור בסיס נתונים, שיאפשר לנסות לפענח את מסתוריות החומר האפל, השתמשה קבוצת חוקרים בטלסקופ החלל האבל, לצורך בניית "מפת מסה", המגדירה במדויק את חלוקת המסה בצביר הגלקסיות CL0024+17 .
לצורך הכנת המפה, נעזרו החוקרים ב-120 שעות צילום של טלסקופ האבל.
זהו משך התצפית הארוך ביותר שהושקע עד היום לצילום צביר גלקסיות.
למרות מרחקו של הצביר מכדור הארץ (למעלה מ-4.5 מיליארד שנות אור), גודלו העצום אפשר לחוקרים לחקור אותו לעומקו ולבסוף – למפותו בצורה מדויקת מאוד.
עם השלמת המפה, בפעם הראשונה נוצר בסיס נתונים מקובל, שעל פיו יכולים החוקרים לנסות בהמשך לצפות בפיזורו של החומר האפל בצביר, ולנסות ללמוד את השפעתו על החומר הנראה.
החוקרים מקווים, כי פענוח המפה והמסקנות שיילמדו מניתוחה, יסייעו למדע להבין את טיבו של החומר האפל ואת תפקידו בצבירי גלקסיות ובהיווצרות היקום וגרמי השמיים.
עם זאת, מדובר בבסיס נתונים בלבד, ושימוש בשיטה זו למציאת החומר האפל או אף הוכחת עצם קיומו יצריך עוד שנים רבות של מחקר.
תאוריות על טבעו של החומר האפל
אחת מאפשרויות ההסבר הראשונות שנשללו הייתה, שהחומר האפל הוא "אנטי חומר".
התנגשות בין חומר לאנטי חומר יוצרת התפרצות ייחודית של קרני גמא ואולם שום התפרצות ייחודית שכזו לא נמצאה.
תאוריה נוספת שנשללה במידה רבה, אך לא לחלוטין, גרסה כי החומר האפל מפוזר ביקום בצורה של "עצמי הילה מסיביים קטנים" (באנגלית Massive Compact Halo Objects, או MACHOs).
על פי תאוריה זו, החומר האפל מרכיב עצמים כמו "ננסים חומים", או אולי מצוי במצבורים קטנים אך דחוסים של חלקיקים כבדים.
גודלם של ה-MACHOS אמור היה להיות בין זה של כוכב הלכת צדק לבין מסת שמש אחת, והם אמורים היו להימצא בהילה האפלה של כל גלקסיה.
על פי התאוריה, לא ניתן לצפות בהם באמצעים רגילים, משום שהם קטנים מדי ואינם קורנים.
עם זאת, הם אמורים היו להיות מורכבים מבאריונים, כלומר, חלקיקים ניתנים לאבחנה ובכך הייתה זו בעצם תאוריית מפלט, שניסתה לטעון שחומר האפל איננו בעצם אפל כל כך, אלא חומר שאנו כבר מכירים, רק שטרם הבחנו בו עד היום.
תאוריה זו נשללה, משום שעצמים שכאלה צפויים היו לעוות את אורם של הכוכבים, הגלקסיות והצבירים העובר בסמוך אליהם, בתופעה הקרויה עידוש כבידתי, ועיוות שכזה לא אותר, למרות תצפיות ממושכות.
התאוריה לא נשללה עם זאת לחלוטין, אלא ההנחה היא, שגם אם עצמים שכאלה קיימים, אזי לאור העובדה שלא הצלחנו לגלותם עד עתה, הם לפחות אינם מהווים חלק משמעותי מן החומר האפל, אלא לכל היותר אולי עד 20% ממנו, אם בכלל.
תאוריה דומה במידה רבה גרסה, שמדובר אולי בחורים שחורים מסיביים, בסדר גודל של גלקסיה שלמה ויותר, שטרם גילינו אותם, אך הם המהווים את אותו חומר אפל מסתורי.
אילו הוכחה תאוריה זו, אזי שוב, לא היה צורך בקיומו של חומר אפל של ממש, אלא באריונים יכולים היו אולי להרכיב אותו.
אלא שגם תאוריה זו נשללה, משום שגם חורים שחורים שכאלה, צריכים היו ליצור עיוותים כבידתיים מתאימים, ולא נמצאו עיוותים שכאלה, למרות החיפושים המסיביים אחריהם.
לפי התאוריה הנוכחית, החומר האפל איננו מורכב כלל מבאריונים, אלא מחלקיקים אלמנטריים כגון אקסיונים, Strongly Interacting Massive Particles או WIMPs - Weakly Interacting Massive Particles, שאינם שייכים למודל הסטנדרטי של הפיזיקה החלקיקית, לא נצפו מעולם ואמורים להשתתף באינטראקציות חלשות וכבידתיות בלבד.
הסוג האחרון של חלקיקים, WIMPs למשל, מופיע בתאוריות כמו סופר סימטריה, הקיימות על הנייר בלבד וטרם הוכחו.
משמעותה של התאוריה הנוכחית היא אם כן, בעצם, ש"חומר אפל" הוא חומר בלתי ידוע, המורכב מחלקיקים בלתי ידועים, בעלי תכונות בלתי ידועות.
להלן יחס מרכיבי היקום על פי מדידות והערכות נכון ל-2014:
מהותה עדיין אינה ברורה 68.3
קרינת גמא במרכז שביל החלב
באפריל 2014 פרסמה קבוצת מדענים מ"פרמילאב" (מעבדת מאיץ החלקיקים האמריקאי), אוניברסיטת הרווארד, MIT, ואוניברסיטת שיקגו מפה חדשה של קרינת גמא במרכז גלקסיית שביל החלב, הגלקסיה שלנו.
המפה הייתה מבוססת על מידע שהיה נגיש לציבור מאז קלט אותו טלסקופ קרני הגמא פרמי של נאס"א.
קבוצת המדענים עיבדה את המידע מחדש, סילקה מהמפה את כל קרינת הגמא שמקורותיה ידועים ומצאה כי נותרה כמות גדולה מאוד של קרינה שכזו, המגיעה ממקור בלתי ידוע במרכז הגלקסיה שלנו.
לטענת מדעני הקבוצה, המקור הבלתי ידוע של אותה קרינת גמא עודפת יכול להיות החומר האפל.
הטענה מבוססת על כך שאחת התאוריות לגבי החומר האפל היא שמדובר ב"חלקיקים בעלי מסה, המגיבים תגובה חלשה" (WIMPs) (שלא הוכח קיומם כלל).
לפי אחת התאוריות, ה-WIMPs הם האנטי-חומר של עצמם, ולכן הם מאיינים זה את זה, כשאחד מהם מתנגש ברעהו.
איון שכזה של חלקיקי WIMP אמור להפיק חלקיקי חומר רגיל לרבות פוטונים של קרינת גמא.
החומר האפל אמור להיות דחוס ביותר בלב שביל החלב, ולכן שם אמורות לקרות ההתנגשויות הרבות ביותר מהסוג הזה ולפיכך התגלית מיוחסת על ידי המדענים שגילו אותה, לחומר האפל.
באוקטובר 2013 פורסם שגלאי החומר האפל, המשוכלל והרגיש ביותר שנוצר עד כה, הקרוי LUX - Large Underground Xenon לא גילה שום חומר אפל וכי ככל הנראה כל התגליות של החומר האפל עליהן דווח קודם לכן, היו שגויות.
הגלאי המשוכלל נבנה בעומק קילומטר וחצי בתוך מכרה זהב לשעבר, בדרום דקוטה והרעיון היה לגלות חלקיקי חומר אפל שעה שהם עוברים דרך כדור הארץ, אולם הניסיון כאמור נכשל.
התוצאות הללו אינן שוללות עדיין לחלוטין את אפשרות קיומו של החומר האפל, הן רק מצמצמות את הצורות האפשריות בהן הוא עשוי להתקיים, אם הוא בכל זאת קיים.
התכנון של עורכי הניסוי הוא ליצור מכשיר משוכלל בהרבה ולנסות לגלות באמצעותו את "החומר האפל" החמקמק.
חומר הוא כל דבר בעל מסה התופס נפח במרחב.
בסביבתנו הקרובה מוצרים רבים – שולחנות, ספרים, עטים, חלונות – העשויים כולם מחומר.
השולחנות עשויים עץ ופלסטיק, הספרים עשויים מנייר, החלונות עשויים מאלומיניום וזכוכית, גופם של בעלי החיים והצמחים מורכב ממים, משומנים, מחלבונים, מפחמימות וממינרלים.
סלעים עשויים מחומרים שונים כמו: גיר, צור, בזלת וחול.
אוויר הוא סוג של חומר, והוא מכיל חמצן, חנקן, אדי מים, פחמן דו-חמצני ועוד.
חומרים קיימים במגוון רב של תכונות: מצב צבירה, צבע, צפיפות, חוזק, קשיות, מוליכות חשמלית ועוד.
מעבר לכל התכונות הללו נמצא כי קיימים מאפיינים המשותפים לכל החומרים ביקום, וכי כל החומרים בנויים ממספר קטן של אבני יסוד .
שאלת מבנה החומר, כלומר השאלה מהן אבני הבניין היסודיות של שפע החומרים הסובבים אותנו, העסיקה את האדם כבר מהעת העתיקה.
כיום ידוע שהמבנה הבסיסי של החומר הוא המולקולה, שקובעת את תכונות החומר, אשר מורכבת מאטומים (שנקראים גם יסודות כימיים), ושהם בתורם מורכבים מחלקיקים קטנים יותר.
שאלת המבנה הבסיסי ביותר של החומר עודנה פתוחה במדע.
החומר ביקום בו אנו חיים מורכב מאטומים (שלרוב מתחברים אחד לשני ליצירת מולקולות) ושני אלו אף יוצרים תערובות שונות.
כבר מהעת העתיקה, התעניינו פילוסופים בשאלת מבנה החומר, כלומר מהותו והרכבו הבסיסי.
אחת התאוריות הראשונות שבאו לענות על שאלה זו היא תאוריית ארבעת היסודות שנוצרה במאה ה-6 לפני הספירה ביוון העתיקה על ידי הפילוסוף אמפדוקלס.
תאוריה זו גורסת כי כל החומר בעולם מורכב מארבעה יסודות: מים, אש, אוויר ואדמה.
מרבית חכמי יוון הסכימו עם תאוריה זו, והיא הייתה מקובלת עד לימי הביניים.
תאוריה נוספת שנוצרה ביוון העתיקה היא האטומיזם של דמוקריטוס (עסקו בה גם לאוסיפוס ואפיקורוס), לפיה מורכבים החומרים בטבע מחלקיקים זעירים, שאותם כינה אטומים, להם זיזים ושקעים, המסוגלים להתחבר זה לזה (על-פי דמוקריטוס גם תכונות רוחניות היו מורכבות מאטומים).
בימי הביניים חקר החומרים נעשה תחת "מדע" האלכימיה, שהיה ערוב של מדע ואמונות טפלות.
בבסיסה של האלכימיה עמדו מספר אמונות חסרות בסיס כמו קיומה של אבן החכמים שיכולה להפוך עופרת לזהב, וכמו קיומו של מעיין הנעורים או הגביע הקדוש שיכולים לרפא כל מחלה ולהביא חיי נצח.
למרות זאת האלכימיה תרמה גם לביסוס השיטה המדעית וכבסיס לכימיה המודרנית.
בעת החדשה נזנחה תורת ארבעת היסודות, והתורה האטומית זכתה לחיזוק ולביסוס.
אף על פי שאייזק ניוטון האמין במאה ה-17 כי חומר מורכב מחלקיקים, היה זה ג'ון דלטון שביסס בשנת 1802 את ההשערה שכל החומרים מורכבים מאטומים.
הטבלה המחזורית הראשונה של דימיטרי מנדלייב בשנת 1869 עזרה לחזק את הרעיון, שהיה נפוץ במהלך המאה ה-19, לפיו החומר מורכב מאטומים, שלהם כמאה סוגים (יסודות).
"אטום" פירושו בלתי פריק, אך בסוף המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20 החל פיתוחן של תאוריות העוסקות במרכיבי האטום.
בשנת 1897 גילה ג'יי ג'יי תומסון את החלקיק התת-אטומי הראשון – האלקטרון.
בשנת 1918 גילה ארנסט רתרפורד את הפרוטון – מרכיב כבד של גרעין האטום, להבדיל מהאלקטרון הקל, הסובב את הגרעין.
בשלהי 1932 גילה הפיזיקאי ג'יימס צ'דוויק את הנייטרון, המרכיב גם הוא את גרעין האטום.
בתחילה חשבו שגרעין האטום מורכב מפרוטונים ואלקטרונים מוגבלים (אותם המציאו כדי להסביר את ההבדל בין המספר האטומי למסה האטומית), אך לאחר מכן נתגלה כי הם מורכבים מפרוטונים ונייטרונים.
המחקרים של המאה העשרים בפיזיקה גרעינית ופיזיקת החלקיקים, יחד עם הוכחות לביקוע גרעיני ולהיתוך גרעיני, פתחו פתח לאפשרות של הפיכת יסוד אחד לאחר, אף כי גם כיום היכולת הזו רחוקה מחלומותיהם של האלכימאים מימי הביניים.
בשנות ה-50 וה-60 התפתחה פיזיקת החלקיקים ונתגלו סוגים רבים של חלקיקים, שזכו לכינוי "גן החיות של החלקיקים".
המגוון הרחב הוביל לספק שחלקיקים אלה אכן מהווים חלקיקים יסודיים, ולשאלה ממה מורכבים חלקיקים אלה.
בשנות ה-70 נוסח המודל הסטנדרטי, שבו קיומו של מספר רב כל-כך של חלקיקים הוסבר כצירופים של מספר קטן של חלקיקים יסודיים במודל הסטנדרטי של החלקיקים היסודיים.
כיום ידועים 17 חלקיקים יסודיים (ועוד אנטי חלקיק מתאים לכל אחד מהם).
מתוכם שני קווארקים והאלקטרון מרכיבים את החומר הסובב אותנו ביום-יום, וארבעה אחרים מתווכים את כוחות היסוד בטבע (מלבד כוח הכבידה שאינו מתואר כיום באמצעות חלקיקים).
ניסויים במאיצי חלקיקים מתרכזים בחיפוש תשובה לשאלה, שעודנה נותרת פתוחה: האם קיימים חלקיקים יסודיים יותר, או שמא המודל הסטנדרטי מספק תשובה סופית למבנהו הבסיסי ביותר של החומר.
תורת היחסות הפרטית קובעת שקילות בין מסה ואנרגיה, לפי הנוסחה E=mc2.
גוף יכול לאבד ממסת המנוחה שלו לטובת צורה אחרת של אנרגיה, למשל חום (פיזיקה).
התופעות המציגות זאת באופן הבולט ביותר הן ביקוע גרעיני והיתוך גרעיני.
1. חומרים טבעיים: חומרים הנמצאים בטבע, ידועים בשם חומרי גלם לדוגמה: עץ, גומי, נחושת, נפט גולמי ועוד.
מתכת – יסוד הנמצא בטבע במצב מוצק.
2. חומרים הנדסיים: חומרים סינתטיים, המיוצרים בידי האדם על ידי שילובים שונים של חומרי גלם.
ניתן למיין חומרים גם באופן הבא:
תרכובת היא צירוף של שני חומרי יסוד או יותר שבעקבותיו מתקבל חומר חדש, בעל תכונות חדשות ושונות מאלה של החומרים המרכבים.
מים הם תרכובת הנוצרת מהתרכבות של שני גזים: מימן וחמצן.
תערובת מתקבלת על ידי ערבוב חומרי יסוד או תרכובות שלהם.
בתערובת כל חומר שומר על תכונותיו השונות, ניתן להשתמש בעובדה זו כדי להפריד את החומרים זה מזה בשיטות פשוטות כסינון וזיקוק, או באמצעות צנטריפוגה.
דוגמאות לתערובות הן אוויר ונפט גולמי (שממנו מפיקים דלק ושמנים שונים).
סגסוגת (נתך) היא חומר מתכתי המתקבל מהתכה בתנור של שני יסודות או יותר שהעיקרי ביניהם הוא מתכת, לדוגמה פלדה, היא סגסוגת המורכבת מברזל בתוספת 1.5 אחוז פחמן ולעיתים תוספת מנגן לקבלת קשיחות וקפיצות, פליז היא סגסוגת המורכבת מנחושת ואבץ, מייצרים סגסוגת בתהליך של התכה וערבוב.
כאשר החומר מתמצק מתקבלת הסגסוגת שהיא מתכת בעלת תכונות הרצויות ליוצר.
כל חומר מורכב מאטומים או יסודות, על מנת לעשות סדר ביסודות בנה המדען הרוסי דמיטרי מנדלייב טבלה מחזורית בה מיקומו של כל יסוד מלמד על תכונותיו.
פולימר – חומר הבנוי ממולקולות ענק, שבכל אחת מהן קשורות זו לזו הרבה יחידות דומות החוזרות על עצמן במחזוריות קבועה.
פולימרים טבעיים, קימים בטבע, דוגמאות: חלבונים ועמילנים הנמצאים במזון, צמר, סיבי כותנה, סיבי פשתן, משי, תאית כחומר גלם לניר, שרפים טבעים כמו גומי.
פולימרים סינתטיים (מלאכותיים), מיוצרים ברובם מנפט ונגזרותיו.
חומרים קראמיים הם חומרים בעלי יכולת עמידות בטמפרטורות גבוהות, המיוצרים על ידי קליית חרסית.
בחומרים הקראמיים האטומים קשורים זה לזה בקשרים חזקים ויוצרים מבנה גבישי.
מאחר שאין אלקטרונים חופשיים החומרים הקראמיים הם מוליכים גרועים של חום וחשמל ובעלי עמידות גבוהה בטמפרטורות גבוהות.
דוגמאות לחומרים קרמיים: יהלום, גרפיט, כלי זכוכית, כלי חרס, בטון.
חומר מרוכב – חומר מעשה האדם המיוצר משני חומרים (או יותר), השונים זה מזה בתכונותיהם ואינם מתערבבים זה בזה, חומר מרוכב מיוצר במטרה לקבל תכונות ואפיונים מיוחדים.
חומרים מרוכבים הם קבוצות חומרים שבנויים משילוב של שניים או יותר חומרים.
השילוב נעשה כך שנוצר חומר מרוכב שתכונות המבנה שלו משופרות בהשוואה לחומרי הבניין.
אך ניתן לפירוק לחומרי היסוד.
החומר המרוכב אינו תרכובת חדשה, כל אחד מהחומרים המשולבים בו שומר על זהותו ותכונותיו.
עצם השילוב בין החומרים מביא לשיפור בתכונות המבנה, (לדוגמה שיפור בתכונות מכניות כמו חוזק).
גרגרי – כמו בטון, בו גרגרי חצץ וגרגרי חול טבולים בתוך עיסת צמנט, העיסה כולה מתקשה ויוצרת חומר בעל חוזק.
סיבי – כמו בטון מזוין, בו יש מוטות ברזל סביבן יוצקים את עיסת הבטון.
שכבתי – כמו דיקט בו לוחות דקים מודבקים בעזרת שכבות דבק.
פיזיקליות – תכונות הנובעות ממבנהו הפנימי של החומר ומתארות אותו.
מסה: גודל המתאר שתי תכונות של גוף: המדד להתמדתו של הגוף, ומידת המשיכה שלו.
בהשאלה, משתמשים בחיי היום-יום במסה כמספר המתאר את הכמות של החומר בגוף כלשהו, והיא נמדדת לרוב באמצעות שקילה.
משקל סגולי: מדד השוואתי של צפיפות יחסית, המבטא את צפיפותו של חומר ביחס לצפיפות של מים, בטמפרטורת חדר ערכים רגיל.
מצב צבירה: חומר נמצא במצבי צבירה שונים: מוצק, נוזל, גז או פלזמה.
מצב הצבירה של החומר תלוי בטמפרטורה שלו ובלחץ.
מגנטיות: מגנטיות היא תופעה פיזיקלית לפיה עצם המפיק שדה מגנטי, כגון חומר פרומגנטי מפעיל כוח דוחה או מושך על עצם אחר המפיק שדה מגנטי.
חומרים שמראים תכונות מגנטיות בולטות הם ברזל, כמה מיני מתכות והמינרל מגנטיט; ברם, כל חומר מושפע בצורה זו או אחרת מנוכחות שדה מגנטי, רק שברוב המקרים ההשפעה קטנה מכדי להבחין בה ללא ציוד מיוחד.
מוליכות חשמלית: מידת היכולת של זרם חשמלי לעבור בחומר.
חומר מוליך הוא חומר שבו קיימים חלקיקים טעונים עם חופש תנועה (למשל אלקטרונים בנחושת).
חומרים מוליכים יכולים להיות מתכת, תמיסה מוליכה (למשל מי ים), וקיימים גם מספר חומרים קרמיים ופולימרים מוליכים.
נקודת היתוך: הטמפרטורה שבה מצבי הצבירה המוצק והנוזל נמצאים בשיווי משקל תרמודינמי.
טמפרטורת ההיתוך היא הטמפרטורה שבה נוזל שמתקרר מתגבש למוצק, ולחלופין מוצק שמתחמם ניתך לנוזל.
כימיות – תכונות המתארות את התגובה בין החומר לסביבה.
עמידות על ידי שכבת שיתוך
מסיסות – מסיסות היא תכונה של חומר.
חומר נקרא מסיס אם הוא עובר פירוק לחלקיקים בחומר אחר.
מכניות – תכונות המתארות את תגובת (התנהגות) החומר בעקבות פעולת כוחות חיצוניים עליו.
טכנולוגיות – תכונות המתארות את יכולת החומר לעבור תהליכי עיבוד, כדי להגיע לצורה ולמבנה הדרושים של המוצר המוגמר.
מהירות הקול היא המהירות שבה מתקדם הקול בחומר מסוים, והיא תלויה במקדם הקשיחות של החומר ובצפיפות שלו.
בברזל, למשל, מהירות הקול היא כמה אלפי מטרים בשנייה, במים מהירות הקול גבוהה פי 4 ממהירותו באוויר.
מהירות הקול בחומר במצב צבירה גזי תלויה בהרכב הגז ובטמפרטורה שלו.
בגז בהרכב ידוע, מהירות הקול פרופורציונית לשורש הטמפרטורה המוחלטת שלו.
מהירות הקול באוויר ב-300° קלווין היא כ־330 מטר לשנייה, או כ-1'026 קילומטר לשעה.
דיונים על חומר, רוח והקשרים ביניהם, הם חלק משאלות המטאפיזיקה בפילוסופיה.
הפילוסופים היווניים העלו השערות לגבי החומר והמהות שלו; תאלס, טען שהמים הם יסוד העולם, לאחר מכן, התגבשה תיאורית ארבעת היסודות של אמפדוקלס, ולעומתה הוצבה תורת האטומים של האסכולה האטומיסטית.
בתקופה המודרנית, פיתח רנה דקארט את רעיון ההפרדה בין רוח לחומר.
פילוסופים רבים אחריו עסקו בהבדלים ובקשרים בין השניים, והעלו תאוריות שונות בנושא.
לאורך השנים, התפתחו הגישות המנוגדות באשר לתפיסת החומר; המטריאליזם מבטא את הגישה המייחסת חשיבות לדברים החומריים, והאידיאליזם מעלה על נס את הרעיונות והעולם הרוחני, ולצידם הדואליזם אשר מייחס חשיבות גם לרוח וגם לחומר.
חומצת שתן (בלועזית: חומצה אוּרית; באנגלית: Uric Acid) היא תרכובת אורגנית של פחמן, חנקן, חמצן ומימן.
חומצת שתן היא פורין, והיא קרובה מאוד במבנה לגואנין, לאדנין ולקפאין.
זהו תוצר סופי משני של תהליך פירוק ה-DNA.
החומצה מופרשת בכמויות קטנות דרך השתן.
אצל בעלי חיים, בייחוד אצל עופות, החומצה היא תוצר יותר משמעותי של תהליכים אלו ולכן הם מפרישים אותה בצואה.
ריכוז החנקן הגבוה שבה הוא אחד הגורמים לכך שצואת עופות הים, גואנו, היא חומר דישון מבוקש.
עודף חומצת שתן בדם בבני אדם
בני אדם רבים סובלים מעודף חומצת שתן בדם או היפריוריסמיה.
במצב זה - רמת חומצת השתן בדם גבוהה מרמת חומצת השתן הנפלטת מן הגוף.
עודף זה גורם אצל בני אדם להופעת מחלת השיגדון (גאוט).
במחלה זו מצטברים העודפים של חומצת השתן בפרקים או בכליות תוך שהם יוצרים לאורך זמן דלקת מפרקים ואבנים בכליות.
עודף חומצת שתן בדם נוצר עקב אכילת מזונות עתירי פורינים כגון כבד, אנשובי, מקרל, אפונה ובירה.
כמו כן החומרים קפאין, ניקוטין, אלכוהול ואספירין נוטים להעלות את רמת חומצת השתן בדם.
על אף הקשר של עודף חומצת שתן לקפאין, נראה שצריכה מתונה של קפה יכולה להוריד את הסיכון לשיגדון.
מחקר שנערך באוניברסיטת ג'ונס הופקינס מצא כי לקיחת כדורי ויטמין סי מסייעת בהורדת רמת חומצת השתן בדם.
כמו כן, רופאים ממליצים על שינוי הדיאטה לדיאטה נמוכת פורינים, שתייה מרובה של מים ואף שתית תמיסת סודה לשתייה למנוע את התגבשות חומצת השתן בפרקים.
בכימיה, חומר ביניים הוא חומר העשוי ממולקולות קצרות חיים ופעילות מאוד.
כאשר חומר זה נוצר בתגובה כימית, המולקולות שלו ישתנו מהר מאוד למולקולות יציבות יותר.
רק במצבים מסוימים מאוד ניתן לאגור ולבודד חומרי ביניים.
הגדרת IUPAC דורשת כי זמן החיים של חומר ביניים יהיה גדול מזמן ויברציה של המולקולה, זאת על מנת להבדילו ממצב מעבר.
חומר ביניים קיים בתגובות כימיות רק בשלבי הביניים, מכיוון שהוא נוטה להתפרק או להגיב בקלות.
האנרגיה שלו גבוהה ולכן הוא בעצם הסיבה העיקרית לאנרגיית השפעול בתגובות כאלה.
דוגמה לתגובה עם חומר ביניים:
ניקח את רצף התגובות הבאות:
בתגובה זו X ו־Y הם חומרי ביניים.
המולקולות של חומר ביניים פעילות כימית.
למולקולות חומרי ביניים יש אנרגיה גבוהה.
לרוב הריכוז של חומרי הביניים בתמיסה נמוך.
בפיזיקה גרעינית חומר בקיע הוא איזוטופ רדיואקטיבי שיכול לעבור ביקוע גרעיני ויש לו אפשרות ליצור תגובת שרשרת גרעינית כאשר קיימת מסה קריטית שלו.
קיימים איזוטופים רבים שיכולים לעבור ביקוע גרעיני בעקבות פגיעה של נייטרון.
חומר בקיע יכול לעבור ביקוע גרעיני גם כתוצאה מפגיעת נייטרון בעל אנרגיה קינטית אפסית, ועל כן לא כל חומר שיכול לעבור ביקוע גרעיני (fissionable) הוא חומר בקיע (fissile).
כך, למשל, אורניום-238 אינו חומר בקיע; הוא יעבור ביקוע רק כאשר יפגע בו נייטרון מהיר, ורוב הנייטרונים שמשתחררים בביקוע לא יגרמו לביקוע של אטומים נוספים.
בחומרים בקיעים קיימת אפשרות של היווצרות תגובת שרשרת, משום שעבור חומרים אלו הסיכוי ליצירת ביקוע נוסף כתוצאה מפגיעת נייטרון, בין אם הוא נייטרון מהיר ובין אם הוא נייטרון איטי, גבוה למדי.
הפקת אנרגיה גרעינית נעשית בדרך כלל באמצעות תגובת שרשרת, ולכן חומרים בקיעים חיוניים לצורך פעולתם של כורים גרעיניים ולצורך הכנת נשק גרעיני.
החומר הבקיע היחיד שנמצא בטבע בכמויות משמעותיות הוא אורניום-235. חומר בקיע נפוץ נוסף הוא פלוטוניום-239 שמיוצר באופן מלאכותי מאורניום-238. גם אורניום-233, פלוטוניום-241 ונפטוניום-237 הם חומרים בקיעים.
כל האיזוטופים הבקיעים המוכרים שייכים לסדרת האקטינידים.
חומר גֶּלֶם הוא חומר המשמש לייצורם של מוצרים.
מקורם של חומרי הגלם העיקריים הוא בטבע:
היסודות לסוגיהם, בהם מחצבים כגון ברזל, נחושת ומתכות נוספות, יסודות המופקים מהאוויר, כגון חנקן, ויסודות המופקים מהים.
אוצרות טבע כגון פחם, נפט, גז טבעי ומינרלים למיניהם.
חומרים מן הצומח כגון עץ וכותנה.
חומרים מן החי כגון צמר ועור.
קודם לניצולם של חומרי הגלם לייצורם של מוצרים מוגמרים, הם עוברים בדרך כלל תהליך עיבוד, לעיתים כזה המשנה את טיבם אך במעט, ולעיתים כזה היוצר שינוי ניכר.
בהתאם לכך ניתן להבחין בין חומר גלם גולמי, כלומר בצורה שבה נלקח מהטבע, באמצעות כרייה, שאיבה, חציבה, קטיף וכדומה, וחומר גלם מעובד, שכבר עובד בידי האדם, אך טרם הפך למוצר מוגמר.
קמח הוא חומר גלם המשמש לייצור לחם, עוגות ומגוון רחב נוסף של מוצרי מזון.
הקמח מיוצר בטחנות קמח, באמצעות טחינה של גרגרי חיטה, שיפון וכדומה.
בד הוא חומר גלם לתעשיית הביגוד, והוא נוצר כתוצאה מעיבוד נרחב של כותנה, צמר או חומרי גלם אחרים מסוג זה.
לעיתים מוצר מוגמר עשוי להוות חומר גלם בתהליך ייצורו של מוצר אחר.
ביסקוויט, למשל, הוא מוצר מוגמר, הנאכל כמו שהוא, וכן משמש כחומר גלם בייצור עוגות וכדורי שוקולד.
חלב ניתן לשתייה בצורתו הגולמית (לאחר פסטור), ומשמש כחומר גלם לייצור מגוון רחב של מוצרי חלב.
לייצורו של מוצר מסוים ניתן להשתמש לעיתים בחלופות אחדות של חומרי גלם, ולעיתים מוחלף חומר גלם מסוים בחומר גלם אחר, שנמצא עדיף.
במוצרים רבים הוחלף העץ, שהוא חומר גלם המשמש את האדם אלפי שנים, בפלסטיק, שהוא חומר גלם מודרני.
חומרי גלם המבוססים על אוצרות טבע הם משאב מתכלה.
מלאי הנפט, למשל, בבטן האדמה הוא סופי, והוא הולך ואוזל בהדרגה.
תהליך המִחזור משמש לניצולה של פסולת באמצעות הפיכתה לחומר גלם, כך שתוכל לשמש שנית בתהליך הייצור.
המִחזור מאפשר חיסכון בחומרי גלם בתוליים מצד אחד ומצמצם את כמויות הפסולת והזיהום מצד שני, ועל כן נודעת לו חשיבות גם כלכלית וגם אקולוגית.
חומר אפור (TA: Substantia grisea) הוא מרכיב עיקרי של מערכת העצבים המרכזית, מורכב מגופי תא עצב, תאי גלייה (אסטרוציטים ואוליגודנדרוציטים), נימים ותאי עצב קטנים השולחים שלוחות (אקסונים ודנדריטים) לאתרים אחרים במוח ומעבדים מידע.
החומר האפור מורכב מגופי התאים, בניגוד לחומר הלבן הבנוי רובו מאקסונים.
צבעו האפור-חום של חומר זה בא מן הנימים המשרתים את התאים ומן גופי תאי העצב.
בגיל ההתבגרות, בעוד שהחומר הלבן עובר התעבות הדרגתית ושווה בין כל אזורי המוח, התפתחות החומר האפור משתנה מאזור לאזור.
החומר האפור מרכיב את קליפת המוח של המוח הגדול, את שכבתו החיצונית של המוח הקטן, את מעמקי המוח הגדול (התלמוס, ההיפותלמוס, הסובתלמוס, גרעיני הבסיס, גרעין האקומבנס ועוד), מעמקי המוח הקטן וגזע המוח, ואת השכבה הפנימית של חוט השדרה.
תפקידו של החומר האפור הוא לנתב מידע על גירויים חושיים או תנועתיים לתאי ביניים עצביים של מערכת העצבים המרכזית כדי ליצור תגובה לגירויים דרך סינפסות בתגובה כימית.
מבני חומר אפור, כמו קליפת המוח, מעבדים מידע שמקורו באיברי החישה או במבני חומר אפור אחרים.
מידע זה מועבר דרך שלוחות תאי עצב (אקסונים ארוכים) מיוחדים המרכיבים את חלק הארי של החומר הלבן של המוח הגדול, הקטן, וחוט השדרה.
בתרבות נעשה פעמים רבות שימוש במושג "התאים האפורים", אם כי גם "החומר האפור" בשימוש.
כשמשתמשים במושג הזה בהקשרים לא אנטומיים רפואיים, הכוונה בדרך כלל לשכל, וליכולת חשיבה לוגית.
המערכת העצבית בכלל, והחומר האפור בפרט, אחראים לכל התפקוד העצבי: כגון מוטורי, סנסורי, אמוציונלי ולוגי, אך בתרבות, כשמדברים על "התאים האפורים", הכוונה בדרך כלל לחשיבה לוגית, ולא לשאר התפקידים של החומר האפור.
אחת הדמויות הספרותיות שהרבתה להשתמש בביטוי "התאים האפורים" בהתייחסות ליכולת הסקת מסקנות לוגיות הוא הבלש הרקול פוארו, מגיבוריה של הסופרת אגאתה כריסטי.
באנגלית, וגם בעברית ובשפות נוספות, הביטוי "התאים אפורים", או "החומר האפור" משמש למעשה מעין סיסמה למצבים בהם נדרשת יכולת חשיבה לוגית והסקת מסקנות גבוהה, כמו פתרון חידות ותשבצים, והתמודדות עם אתגרים בעולם המעשה.
דיאלקטרן או חומר דיאלקטרי הם מונחים פיזיקליים לציון חומר מבודד ושקוף, במקרה בו חשוב המקדם הדיאלקטרי או מקדם השבירה של החומר.
חומרים דיאלקטריים משמשים כחומרי מילוי ברכיבים חשמליים שונים כגון קבלים, אנטנות, מעגלים מודפסים ועדשות אופטיות.
דוגמאות לחומרים דיאלקטריים הנמצאים בשימוש הן: זכוכית, סוגי פולימרים (פלסטיק) שונים, פיברגלס, קרמיקות שונות.
כאשר חומר דיאלקטרי ממוקם בשדה חשמלי, השדה גורם לפולריזציה (קיטוב) של החומר הדיאלקטרי - כלומר הוא גורם למטענים חיוביים לנוע מעט לכיוון השדה, ולמטענים שליליים לנוע מעט בניגוד לכיוון השדה.
דבר זה גורם להקטנת השדה החשמלי בתווך אליו הוכנס החומר הדיאלקטרי.
החומר הדיאלקטרי מחליש את עוצמת השדה כי הוא יוצר שדה משלו.
בעוד שהמונח "מבודד" מתייחס לחומרים בעלי דרגה נמוכה של מוליכות חשמלית, המונח "דיאלקטרי" משמש לתאר חומרים בעלי קוטביות גבוהה.
תכונה זו מאופיינת באמצעות מקדם דיאלקטרי.
בחומר דיאלקטרי מהירות האור תלויה ביחס הפוך למקדם השבירה.
עיקרון זה משמש למשל בתכנון עדשות אופטיות.
מקדם השבירה בחומר שווה לשורש של מכפלת המקדם הדיאלקטרי היחסי של החומר והמקדם המגנטי היחסי של החומר.
נהוג לתת למקדם הדיאלקטרי ערך מרוכב כאשר החלק המדומה הוא הבליעה של החומר.
החלק המדומה והממשי קשורים ביניהם באמצעות יחסי קרמרס-קרוניג.
חלקיקי חומר (Particulate Matter - PM), הם שברים קטנים של חומר נוזלי או מוצק הנמצאים בגז או נוזל.
יש להבדיל מונח זה מאירוסול, אשר מתייחס לחלקיקי חומר מוצק וגז יחדיו.
מקורות חומר חלקיקי עשויים להיות טבעיים או מעשה ידי אדם.
מקורות נפוצים הם פרחים (התורמים אבקנים), שרפות (בעיקר ממנועי דיזל), כרייה, בנייה (חול ומתכות) וסופות חול טבעיות.
המונח PM10 מתאר את כמות החומר החלקיקי שקוטרו האירודינמי הוא קטן מ-10 מיקרומטר.
המונח PM2.5 מתאר את כמות החומר החלקיקי שקוטרו האירודינמי הוא קטן מ-2.5 מיקרומטר.
אלו מדדים נפוצים לאיכות אוויר, עקב השפעותיהם הבריאותיות הרחבות.
השפעות אילו כוללות שיעול וגירוי של קנה הנשימה ושל העיניים.
ככל שהחלקיק גדול יותר, כך סכנתו פוחתת כיוון שהוא בעל סיכוי גדול יותר להיתפס על ידי האף או הגרון ולהיפלט בנשימה על ידי שיעול או להיבלע.
גם בריכוזים נמוכים יחסית, מוגברות תופעות השיעול בחולי קצרת.
התקן הישראלי לחומר חלקיקי נשים (RSP - Respirable Particles) הוא 300 מיקרוגרם למטר מעוקב לשלוש שעות, 200 מיקרוגרם למטר מעוקב ליממה ו־75 מיקרוגרם למטר מעוקב לשנה.
זאת לעומת התקן האמריקאי של 50 מיקרוגרם למטר מעוקב לשנה ו־150 מיקרוגרם למטר מעוקב ל-24 שעות.
חומר מווסת חומציות או מווסת ערך הגבה (acidity regulator או pH control agent) הם תוספי מזון המוספים למוצרי מזון וכן מרכיבים במוצרי רחצה ותרופות המשמשים לשליטה בערך הגבה של חומר ולוויסותו (בין אם הוא חומצי ובין אם הוא בסיסי).
חומרים אלה כוללים חומצות אורגניות או חומצות מינרליות וכן בסיסים וחומרי ניטרול, או חומרי הפרדה.
בתעשיית המזון נהוג לסמן חומרים אלה באמצעות מספרי E, כאשר תחום המספרים 300 - 400 משמש לרוב לחומרים מסוג זה.
החומרים הנפוצים ביותר בתעשיית המזון לוויסות חומציות הם חומצה ציטרית, חומצה אצטית וחומצה לקטית.
חומר הֲזָגָה הוא חומר טבעי או סינתטי, המשמש כתוסף מזון בתעשיית המזון.
חומר הזגה מספק מעטפת שעוותית אחידה לזיגוג מוצרי מזון, על מנת לשמור מאובדן לחות ולתת ברק.
למשל, פירות רבים מצופים בשעווה להארכת חיי המדף שלהם, בתהליך הקרוי "דינוג".
הבדלים בין חומרי הזגה טבעיים לסינתטיים
ניתן למצוא חומרי הזגה טבעיים בצמחים או מיוצרים על ידי חרקים, כבשים ובעלי חיים אחרים.
בטבע, חומרים אלה משמשים לשמירת הלחות של האורגניזם, אך האדם מנצל תכונה זו לציפוי מזון.
חומרי ההזגה הטבעיים מיוצרים מחומרים שונים המסווגים כשעווה.
שעווה טבעית מוגדרת כימית כאסטר בעל שרשרת פחמימנית ארוכה מאוד הכוללת גם שרשרת כוהלית ארוכה.
המדע יצר חומרי הזגה המחקים את חומרי הזגה הטבעיים.
רכיבים אלה מוספים בשיעור משתנה להשגת זיגוג מיטבי למוצרים שונים.
בתעשיות הקוסמטיקה, הרכב והמזון יש דרישה לחומרים בעלי התכונות הבאות:
שימור - חומר ההזגה נדרש להגן על המוצר מפני איבוד מערכו.
תכונה זו יכולה להאריך את חיי המדף של מזון באמצעות מניעת איבוד לחות, ושל מכונית באמצעות מניעת חלודה.
יציבות - על חומר ההזגה להחזיק מעמד בתנאי לחץ וחום.
צמיגות אחידה מבטיחה ציפוי מגן חזק בשכבה אחידה על המוצר.
ייצור המוני נדרש כדי לספק את הכמויות העצומות של חומרי ההזגה לשימושם המסחרי.
חומרי ההזגה המשמשים בתעשיית המזון מסומנים במספרי E, לדוגמה:
שלאק, שעווה המיוצרת על ידי החרק לאק (E904)
שעוות מיקרוקריסטלין או שעוות פרפין, המופקות מנפט (E905)
שעוות קריסטלין, תוצר של נפט (E907)
אסטרים של שעוות מונטאן (E912)
לנולין, חומר המופרש על ידי כבשים (E913)
דינוג (באנגלית waxing) הוא תהליך של ציפוי או הזגה של פירות וירקות בשעווה (דונג).
ראשית מסירים את השעווה הטבעית של הפרי, לרוב בשטיפה, ולאחר מכן מצפים את הפרי בשעווה טבעית או סינתטית מבוססת-נפט.
הסיבות העיקריות לדינוג הן מניעת איבוד לחות (המתרחשת, למשל, לאחר שטיפת השעווה הטבעית של פירות הדר ותפוחים) לצורך עיכוב התכווצות וריקבון, ושיפור מראה הפרי.
לעיתים מוסיפים לשעווה קוטלי מזיקים או צבע לשיפור המראה.
דינוג פירות ידוע כבר מהמאה ה-12 או ה-13, למטרת עידוד תסיסת הפרי.
דינוג מסחרי של פירות הדר לצורך הארכת חיי המדף החל בשנות ה-20–30 של המאה העשרים, ומאז אסתטיקה הפכה לאחת הסיבות העיקריות, כשצרכנים מעדיפים פירות מבריקים.
בנוסף לפירות, לעיתים מדנגים גם ירקות, כגון ירקות השורש מניהוט (קסאווה) ולפת, מלפפון ועגבניות ירוקות.
ניתן להבחין בין שעווה למטרת אחסון, לשעווה למטרת מכירה מיידית ולשעווה עם דרגת ברק גבוהה לצורך אסתטי.
חומרי ההזגה המשמשים לדינוג תלויים בחוקי הרגולציה במדינת היצרן והייצוא: משתמשים הן בשעווה טבעית (למשל מצמחים או חרקים) הן בשעווה סינתטית מבוססת-נפט.
השעווה ניתנת לריסוס בצורת ממס נדיף מבוסס-נפט, אך כיום נפוצה יותר בתחליב מבוסס-מים.
על ירקות מקובל להשתמש בשעוות פרפין בצורת שמן או משחה.