Redox reaction #4; Photography. Correction about Alvedon. Physics 2 page 46-48.

Redox reaction #4; Photography. English version.

When we talk about chemistry and old photographic art, when you work in a darkroom with light-sensitive substances, redox reactions actually happen (when one substance emits electrons, oxidation, and another substance simultaneously absorbs these, reduction). During ordinary experiments, you can e.g. fill 3 beakers with potassium chloride, KCl, potassium bromide, KBr and potassium iodide, KI with an equal amount of liquid in each. Then you add only 1/5 of the first liquid amount of silver nitrate, AgNO₃, to each cup and observe what happens. Remember to wear goggles and protective gloves throughout the experiment from start to finish. The protective gloves should be made of nitrile composition, as it provides flexibility and good grip in the hand. These do not contain latex. Acrylic acid latex, C₁₅H₁₈O₂, is an industrial product, and the natural product is instead a wood-milk. These are sometimes allergenic and the body reacts to the proteins contained in the object. There will be no penetration of chemicals either (the chemicals here are LOW HAZARD stamped).

What are silver halides used in photography? These are salts of silver; silver bromide, AgBr, silver chloride, AgCl and silver iodide, AgI. They are photosensitive and they will react by taking up photons (which is sunlight) and electrons will be emitted, sent away, because they get energy for this that has been donated by the photon (the photon went into dissolution afterwards). This reaction happens thanks to the electromagnetic radiation: 2 AgCl(s) ---> (after UV radiation) 2 Ag(s) + Cl₂ (gas). This minimum amount of energy causes silver chloride to break down into two new components, and silver chloride goes from white to purple, and then to the color black. If the film industry happened to use a too thick layer of silver chloride, the films would have been shown as violet (regarding photographic film). A negative film is when light colors become dark and vice versa during manufacturing in the darkrooms. It is the UV light that does this while forming metallic silver.

Unwanted residues of AgCl on the unexposed parts can be dissolved by special means. Silver iodide is also common to use in photography as I mentioned. Here, the photographic images undergo a washing afterwards with sodium hyposulfite, Na₂S₂O₃. This is an ionic compound in which 2 sodium ions, Na⁺, are joined together with a thiosulfate ion, S₂O₃^-. The former are cations (positive charge), and the thiosulfate ion is instead an anion (negative charge). This substance that is used to the photographs for purification, has a monoclinic crystal structure (very uneven structure of the crystals and many oblique angles). The substance is also widely and often used in medicine, e.g. in cyanide poisoning, as this is anti-toxic and an antidotum. Sodium thiosulfate, Na2S2O3, can also defeat the action of hypochlorite, which is highly oxidizing and which is the main ingredient in bleach. It is used mainly in large enterprises; (sodium hypochlorite) 4 NaClO + Na₂S₂O₃ + 2 NaOH ---> 4 NaCl + 2 Na₂SO₄ + H₂O.

In the reaction above, sodium hypochlorite, which oxidizes aggressively, could not break up bonds and deprive some electrons, because sodium thiosulfate neutralized the chemical process. The next thing about Na₂S₂O₃ is that if it is treated with e.g. hydrogen chloride or any other acid with similar properties, then an interesting clock reaction occurs (staining can be predicted, despite complexity); Na₂S₂O₃ + 2 HCl ---> 2 NaCl + (sulfur) S + (sulfur dioxide, when biological matter rots) SO₂ + H₂O.  But now one last thing about silver halides and the experiment at the beginning. Gelatin is most common to use to make relevant suspensions in which solid particles of silver halides will be inside. Photographic emulsion (actually suspension, colloidal mixture, atomized substance) has a component of silver halides that will be reduced (get added electrons) and change color. In the experiment above, e.g. potassium chloride, KCl, was also used, and the reason is that KCl causes the colors to be positively affected and the result will become light-persistent (fixed).

Early in the beginning, silver nitrate, AgNO3, was also mentioned, and the reason for this is that it has the function of an intermediate substance- so for example silver iodide, AgI, gets produced and can act in the suspension. Good to know is that the photographic emulsion is found in many layers on the paper, and the light exposure on the silver will be different in different places, and among other things this is how we get contrasts and shadows in the image. The ions Ag⁺ and NO₃^- were thus put together thanks to an ionic bond, however, the positive cation and the negative anion are not held together 100% by electrostatic attraction (not only because different charges are drawn towards each other). Electron pair bonds do hold this together also to some extent, and the silver ions are plus charged because electrons were emitted. Silver nitrate, AgNO₃, is also very interesting because of research that says that bacteria die from silver, and it accumulates inside the microorganism and ruins its ability to function inside. The floating dead bacterium becomes a zombie that very effectively kills other similar, living bacteria, as the "corpse" leaks silver.

Correction about Alvedon (Paracetamol). English version.

Of course, Paracetamol can inhibit the COX-2 enzyme, so that it does not generate prostaglandins, but this is not Paracetamol's main mechanism of action. The exact function of the paracetamol molecule has not been known for a long time, despite the fact that the tablet has been placed on the market for the first time in Sweden in 1958. If paracetamol is unusually supposed to inhibit cyclooxygenase enzymes, it does so due to factors like the small oxidation processes that take place/do not take place, in parallel in the body. Once the unusual inhibition takes place, it does so in the body's endothelium, i.e. among the cells found on the blood vessel wall. Everywhere the blood passes in the body, there is an endothelial layer. This is probably why the risk of cardiovascular disease increases with long-term use of Paracetamol. Someone who has done research on this subject is Professor Edward Högestätt;

The professor described that a toxic by-product is formed in the body of the Paracetamol molecule. This is called NAPQI and if you overdose on paracetamol, it is this substance that will cause cell death of many liver cells and as a result cause liver damage. But NAPQI is also the substance that makes the TRPA1 protein effective. That protein in question is an ion channel that is like a port on cell membranes. Ions such as calcium and potassium make it to a membrane potential (concentration differences of ions exist, if you compare the inside and outside of the cell, and then there is a voltage, and substances can be pumped around therefore) and different ion channels let different kinds of ions through. The TRPA1 complex is a sensor for e.g. pain or cold and thanks to this, body responses can also be activated, such as coughing. When NAPQI has affected TRPA1, the signals for pain in the sensory threads are stopped. The professor said that the same substance removes the pain and also causes liver damage, hence all the ambiguities until now.

Redox reaktion #4. Fotografi. Swedish version. 

När vi talar om kemi och gammal fotokonst, då man jobbar i mörkrum med ljuskänsliga ämnen, så händer det faktist redoxreaktioner (när ett ämne avger elektroner, oxidation, och ett annat ämne tar samtidigt upp dessa, reduktion). Under vanliga experiment kan man t.ex. fylla 3 stycken bägare med kaliumklorid, KCl, kaliumbromid, KBr och kaliumjodid, KI med lika mycket vätska i varje. Sedan tillsätter man bara 1/5 av den första vätskemängden av silver nitrat, AgNO₃, till varje bägare och observerar vad som händer. Kom ihåg att bära skyddsglasögon och skyddshandskar under hela experimentet från början till slut. Skyddshandskarna bör vara av nitrilsammansättningar, då det ger flexibilitet och bra grepp i handen. Dessa innehåller inte latex, C₁₅H₁₈O₂, acrylic acid latex, som är en industriell produkt (naturliga vägar istället = trä-mjölk). Sådana är ibland allergiframkallande och kroppen reagerar på proteinerna som finns i objektet. Det blir ingen genomträngning av kemikalier heller (kemikalierna här är LOW HAZARD stämplade).

Vad är silverhalogenider som används inom foto? Dessa är salter av silver, alltså silverbromid, AgBr, silverklorid, AgCl eller silverjodid, AgI. De är ljuskänsliga och de kommer att reagera med att uppta fotoner (som är solljus) och elektroner kommer att emitteras, sändas iväg, eftersom de får energi till detta som har blivit donerat av fotonen (fotonen gick i upplösning efteråt). Denna reaktion händer tack vare den elektromagnestiska strålningen: 2 AgCl (s) ---> (efter UV-strålning) 2 Ag (s) + Cl₂ (gas). Denna minsta möjliga energimängd gör så silverklorid bryts ner till två nya komponenter, och silverklorid går från vitt till lila, och sedan till färgen svart. Om filmindustrin skulle råkat använda ett för tjockt lager av silverklorid så skulle filmerna visats som violetta (angående fotografisk film). En negativfilm är när ljusa färger blir mörka och vice versa under tillverkningens gång i mörkrummen. Det är UV-ljuset som gör detta samtidigt som metalliskt silver formas.

Oönskade rester av AgCl på dem oexponerade delarna kan upplösas med speciella medel. Silverjodid är också vanlig att använda inom foto som sagt. Här genomgår de fotografiska bilderna en tvättning i efterhand med natriumhyposulfit, Na₂S₂O₃. Detta är en jonisk förening där 2 natriumjoner, Na⁺, sitter ihop med en tiosulfatjon, S₂O₃^-. De förstnämnda är katjoner (positiv laddning), och tiosulfatjonen är istället en anjon (negativ laddning). Detta ämne som man renar fotografierna med har en monoklinisk kristallstruktur (väldigt ojämn struktur på kristallerna och många sneda vinklar). Ämnet används dessutom flitigt och ofta inom medicin, t.ex. vid cyanidförgiftning, då denna är anti-toxisk och ett antidotum. Natriumtiosulfat, Na₂S₂O₃, kan dessutom förta verkan av hypoklorit, som är starkt oxiderande och som är den viktigaste ingrediensen i blekmedel, främst på stora företag; (natriumhypoklorit) 4 NaClO + Na₂S₂O₃ + 2 NaOH ---> 4 NaCl + 2 Na₂SO₄ + H₂O.

I reaktionen ovan kunde inte natriumhypoklorit, som oxiderar aggressivt, bryta upp bindningar och frånta några elektroner, för att natriumtiosulfat neutraliserade den kemiska processen. Nästa sak om Na₂S₂O₃ är att om den behandlas med t.ex. väteklorid eller någon annan syra med liknande egenskaper, så uppstår en intressant klockreaktion (färgning går att förutspå, trots komplexitet); Na₂S₂O₃ + 2 HCl ---> 2 NaCl + (svavel) S + (svaveldioxid, då biologisk materia ruttnar) SO₂ + H₂O. Men nu en sista sak om silverhalogenider och experimentet i början. Gelatin är vanligast att använda för att göra relevanta suspensioner där fasta partiklar av silverhalogenider kommer att ligga inuti. Fotografisk emulsion (egentligen suspension, kolloidal blandning, finfördelat ämne) har en komponent med silverhalogenider som kommer att reduceras (få tillskott av elektroner) och skifta färg. I experimentet ovan användes även t.ex. kaliumklorid, KCl, och orsaken är att KCl gör så att färgerna påverkas positivt och resultatet blir ljusbeständigt (fixerat).

Tidigt i början nämndes även silvernitrat, AgNO₃, och orsaken till det är att denna har funktionen som mellansubstans innan t.ex. silverjodid, AgI, blir till och kan verka i suspensionen. Bra att veta är detta att den fotografiska emulsionen finns i många skikt på pappret, och ljusexponeringen på silvret kommer bli olika stark på olika platser, bland annat därför får man kontraster och skuggor på bilden. Jonerna Ag⁺ och NO₃^- sattes alltså ihop tack vare en jonbindning, men den positiva katjonen och den negativa anjonen hålls inte ihop till 100 % av elektrostatisk attraktion (inte enbart av detta att olika laddningar dras mot varandra). Elektronparbindningar håller ihop helheten också till viss grad, och silverjonerna är plusladdade för att elektroner avgavs. Silvernitrat, AgNO₃, är för övrigt intressant på grund av forskning som säger att bakterier dör av silver, för att denna ansamlas inuti mikroorganismen och ruinerar dess förmåga att fungera inombords. Den flytande döda bakterien blir en zombie som väldigt effektivt dödar andra likadana, levande bakterier, då ”liket” läcker silver.

Rättelse om Alvedon (Paracetamol). Swedish version. 

Visst händer det att Paracetamol hämmar COX-2-enzymet, så att denna inte alstrar prostaglandiner, men det är inte Paracetamols huvudsakliga verkningsmekanism. Man har länge inte vetat det exakta funktionssättet bakom paracetamol-molekylen, trots att tabletten har kommit ut på marknaden för första gången i Sverige år 1958. Om Paracetamol ska ovanligt nog hämma cyklooxygenas-enzymer, så gör den detta på grund av faktorer som de små oxideringsprocesser som sker/inte sker, parallellt i kroppen. När den ovanliga inhibitionen väl äger rum så gör den det i kroppens endotelium, alltså bland dem celler som finns på blodkärlsväggen. Överallt där blodet passerar i kroppen, där ligger ett endotel-lager. Antagligen därför ökar risken för hjärt- och kärlsjukdomar vid långvarig användning av Paracetamol. Någon som har forskat i det här ämnet är professor Edward Högestätt;

Professorn beskrev vid ett tillfälle att det bildas en toxisk biprodukt i kroppen av Paracetamol molekylen. Denna heter NAPQI och om man överdoserar paracetamol så är det detta ämne som kommer att orsaka celldöd av väldigt många leverceller och som resultat ge leverskada. Men NAPQI är även det ämne som gör TRPA1-proteinet verksamt. Det proteinet i fråga är en jonkanal som är som en port på cellmembran. Joner som t.ex. kalcium och kalium gör så det blir en membranpotential (haltskillnader av joner finns, om man jämför cellens in- och utsida, och då finns det en spänning, och ämnen kan pumpas runt därför) och olika jonkanaler släpper igenom olika slags joner. TRPA1 komplexet är en avkännare för t.ex. smärta eller kyla och tack vare denna kan även kroppsresponser aktiveras, som hosta. När NAPQI har påverkat TRPA1 så stoppas signalerna för smärta i känseltrådarna. Professorn sa att samma ämne tar bort smärtan och även vållar leverskada, därav alla oklarheter fram tills nu.