Varför skyddsglasögon?

Kemisk bakgrund

Proteinernas funktion

Proteiner har två viktiga funktioner i din kropp. Dels utgör proteinerna det viktigaste materialet för att bygga upp kroppens olika delar, dels styr proteinerna de kemiska omvandlingar som är hela grunden för liv. Man känner idag till flera tusen proteiner med olika funktion, av vilka de flesta är enzymer. Enzymer är alltså de proteiner som sköter de kemiska omvandlingarna i kroppen och fungerar som katalysatorer. En katalysator är ett ämne som i liten mängd påskyndar en reaktion mellan andra ämnen utan att själv förbrukas.

Proteinernas uppbyggnad

Proteiner är uppbyggda av mindre molekylbyggstenar, nämligen aminosyror. Det finns totalt 20 olika aminosyror. I en vanlig proteinmolekyl är det oftast flera hundra aminosyror ihopkopplade och när var och en av dem kan väljas bland 20 olika finns det väldigt många sätt att pussla ihop olika proteiner. Proteiner är inte bara långa raka kedjor av aminosyror. I stället böjer och veckar sig kedjorna på olika sätt ; en del rullar ihop sig till långa spiraler. Det är aminosyrorna som avgör vilken form proteinet skall få och det är också aminosyrorna som bestämmer vilken funktion proteinet får i kroppen.

Alla aminosyror har en sidokedja. Denna sidokedja kan vara stor eller liten, vattenlöslig eller fettlöslig, vätebindande, sur eller basisk osv. I en del proteiner kan aminosyrakedjan sno ihop sig till ett nystan på ett sådant sätt att sådana sidokedjor som "trivs ihop" kommer i närheten av varandra och dessutom kan vissa sidokedjor bindas ihop med speciell bindningar, s.k. sulfidbryggor.En brygga bildas genom att en SH-grupp i ett protein reagerar med ett annat proteins SH-grupp:
R-S-H + H-S-R + ½O₂ → R-S-S-R + H₂O
Genom en oxidationsreaktion bildas alltså en disulfid. Bryggan kallas därmed för disulfidbrygga och är helt enkelt stabiliserande tvärbindningar, s.k. "bryggor" mellan peptidkedjorna, vilket leder till att dessa proteingrupper (vävnader) blir extra starka.

Många biologiska vävnader är uppbyggda av denna typ, ex. naglar, senor , hud och hår. Det är alltså disulfidbryggor som ger håret stadga. Detta utnyttjas när man permanentar hår. Då använder man först vätskor som reducerar bryggorna, vilket då leder till att dessa bryts. Håret fixeras sedan i den form man önskar. Därefter oxideras SH-grupperna så att det åter bildas disulfidbryggor. Håret blir då "permantat" i den nya formen.

Samma aminosyraföljd ger alltid samma "nystan", dvs samma 3-dimensionella form. Funktionen hos sådana proteiner bygger på att denna tredimensionella form vänder speciella "kemiska ytor och håligheter" mot omgivningen. Andra molekyler och cellstrukturer kan sedan samverka med dessa.

Denaturering

Proteiner är mycket känsliga ämnen. Det beror på att molekylernas form lätt ändras. Proteinerna består, så som ovan nämnts, av långa, mer eller mindre veckade kedjor. Veckningen stabiliseras genom att olika delar av en kedja binds till varandra. Bindningarna är dock relativt svaga och därför bryts de lätt, vilket leder till att molekylens form ändras. Detta leder i sin tur till att proteinets biologiska aktivitet försvinner och att dess löslighet ändras. Man säger att proteinet denatureras.

Ett protein är därför mycket känsligt för pH-ändringar, eftersom sådana medför ändrade laddningar i vissa aminosyror, vilket påverkar deras samverkan med andra grupper i kedjan. Den tredimensionella formen på ett protein blir alltså annorlunda om pH ändras. Om pH ändras väldigt mycket kommer alltså proteinet att förändras så pass mycket att det förlorar sin funktion, dvs. proteinet (ex. hud & ögon) förstörs och denna process är inte reversibel. Övriga faktorer som kan denaturera ett protein är värme och organiska lösningsmedel.

Proteiner binder lätt till vatten och när protein gör det sväller de. Detta kan man märka när man badat länge, då blir huden alldeles "russinlik". Proteiner sväller märkbart redan efter en kort tids kontakt med en svagt basisk lösning, medan starka basiska lösningar förstör huden. Sura lösningar drar istället samman proteinmaterial.

I vattenlösning sker protolys enligt formeln:

Fördjupning

Natriumhydroxid

Egenskaper

Natriumhydroxid, NaOH, är ett vitt, fast salt som är lättlösligt i vatten. Upplösningen sker under kraftig värmeutveckling. Om tillsatsen av fast natriumhydroxid är stor kan värmeutvecklingen bli så kraftig att det finns risk att bränna sig. Natriumhydroxid innehåller den starka basen OH^– och är frätande både i vattenlösning och i fast form. Eftersom den är lättlöslig kan man få lösningar med mycket stark basisk reaktion.

Ibland kallas natriumhydroxiden för "kaustik soda" vilket betyder "frätande soda". Sodan anger att ämnet är basiskt. Benämningen "kaustik" används för att skilja natriumhydroxiden från vanlig soda som är natriumkarbonat, Na₂CO₃. Ytterligare ett namn på natriumhydroxid är "natronlut". Då man köper natriumhydroxid får man det ofta i formen flingor eller små pastiller.

Hälsorisker

Den starkt basiska hydroxiden denaturerar och bryter ned proteiner. Speciellt utsatt är man för stänk i ögat. Ögat är nämligen fullt med proteiner som koagulerar och bildar en vit massa, som äggvitan i ett kokt ägg. Det är därför viktigt med glasögon när du arbetar med natriumhydroxid. Om du ändå skulle få stänk i ögat måste du omedelbart spola ögat rikligt med rinnande vatten och fortsätta skölja länge. Ring läkare och be om råd när du har spolat ögat i några minuter, eller ännu bättre - be någon hjälpa ringa dig medan du fortsätter spola. Sedan måste du besöka läkare för kontroll och eventuell behandling.

Stänk på huden är visserligen frätande, men inte farliga på samma sätt. Huden är tjock och släpper inte igenom luten. Om du sköljer omgående, så klarar du dig sannolikt utan skador. Stänk på kläder, arbetsbänkar och liknande ska sköljas och torkas bort på en gång, så att det inte blir bortglömt. Annars kan någon ovetande komma i kontakt med hydroxiden och kanske gnugga sig i ögat.

Koncentrationen har betydelse

Hydroxidens frätande förmåga är har direkt samband med koncentrationen. En vanlig förrådslöning med NaOH är ofta 2 molar (2 M, 2 mol/dm³). Den är kraftigt frätande och ska behandlas med stor försiktighet. En NaOH-lösning på lab som är 0,1 mol/dm³ är inte alls lika farlig, men ändå ganska stark. Om koncentrationen är 0,010 mol/dm³, så kan NaOH-lösningen betraktas som relativt ofarlig, men ändå riskabel att få stänk av i ögonen. Är den bara 1 millimolar, dvs. 0,001 mol/dm³, så är NaOH-lösningen tämligen harmlös, för då är den 2000 gånger mer utspädd än förrådslösningen som var 2 mol/dm³.