Ֆոսֆորը բնության մեջ տարածված քիմիական տարր է. երկրակեղևում տարածվածությամբ զբաղեցնում է 13-րդ տեղը: Առաջացնում է ապատիտների և ֆոսֆորիտների խոշոր կուտակումներ, որոնք ֆոսֆորի և նրա միացությունների ստացման հումքն են: Հայտնի է ֆոսֆորի ավելի քան 180 միներալ (հիմնականում՝ ֆոսֆատներ): Ֆոսֆորը տարբեր պայմաններում դրսևորում է տարբեր՝ օքսիդացնող կամ վերականգնող հատկություններ: Առաջացնում է մի շարք տարաձևություններ (ալոտրոպ ձևափոխություններ), որոնք միմյանցից տարբերվում են մոլեկուլում ատոմների թվով և նյութի բյուրեղական ցանցի կառուցվածքով: Սպիտակ ֆոսֆորը բնորոշ հոտով, անգույն, մոմանման, թունավոր նյութ է, ստացվում է ֆոսֆորի գոլորշիները սառեցնելիս: Հալման ջերմաստիճանը 44,1օC է, եռմանը՝ 280,5օC: Օդում (40օC) ինքնաբռնկվում է (պահում են ջրի տակ): Տաքացնելիս (250–300օC) դանդաղ փոխարկվում է կարմիր ֆոսֆորի: Վերջինս առաջացնում է բյուրեղական մի քանի ձևափոխություններ: Մթության մեջ կարմիր ֆոսֆորը չի լուսարձակում և գրեթե թունավոր չէ: Սպիտակ ֆոսֆորը ճնշման տակ (մոտ 15 հզ. մթն) տաքացնելիս (200–220օC) փոխարկվում է սև ֆոսֆորի (նման է գրաֆիտին, կիսահաղորդիչ է):
Ֆոսֆորի հայտնաբերման պատմությունից Ֆոսֆորը հայտնաբերել է համբուրգցի ալքիմիկոս Գ.Բրանդը՝ ավելի քան 300 տարի առաջ: Այդ երկնագույն լուսարձակող «սառը կրակը» Բրանդն անվանեց ֆոսֆոր (հունարեն «ֆոս»՝ «լույս», և «ֆորոս»՝ «կրող», բառերից): XIX դարում հայերը գործածել են ֆոսֆորի «լուսածին» անունը: Նոր նյութի այս զարմանալի՝ սառը լույս արձակելու հատկությունը Բրանդը, այնուհետև նաև ուրիշներ, օգտագործեցին որպես հարստանալու միջոց. բազմաթիվ այցելուներ փող չէին խնայում այդ հրաշքը տեսնելու համար: Ֆոսֆորի տարրական բնույթը 1783 թ-ին բացահայտել է ֆրանսիացի քիմիկոս Ա. Լավուազիեն: Ֆոսֆորը հիմնականում օգտագործում են ֆոսֆորական թթու և նրանից ֆոսֆորական պարարտանյութեր ու այլ ֆոսֆատներ ստանալու համար: Սպիտակ ֆոսֆորն օգտագործվում է հրկիզող և ծխարձակ արկեր ու ռումբեր պատրաստելու համար, կարմիր ֆոսֆորը՝ լուցկու արտադրության մեջ: Ֆոսֆորն օգտագործվում է նաև մետաղաձուլության մեջ: Սպիտակ ֆոսֆորը և ֆոսֆորի միացություններից շատերը (հատկապես՝ ֆոսֆորօրգանական միացությունները) թունավոր են:
Ֆոսֆորն օրգանիզմում Ռուս գիտնական Ա.Ֆերսմանը ֆոսֆորն անվանել է «կյանքի և մտքի տարր», որովհետև այն հայտնաբերվել է կանաչ բույսերի բոլոր օրգաններում՝ ցողուններում, արմատներում, տերևներում, ամենից շատ՝ պտուղներում ու սերմերում: Այսպիսով, բույսերը կուտակում են ֆոսֆորը, ապա մատակարարում մարդկանց ու կենդանիներին: Ֆոսֆորի օրգանական միացությունների պարունակությունը մարդու արյան մեջ զգալիորեն փոփոխվում է, իսկ անօրգանական ֆոսֆորինը հաստատուն է (3–5,5 մգ %): Վերջինիս պարունակությունը մեծանում է կաթնային սննդակարգի, երիկամների որոշ հիվանդությունների, շաքարախտի, ակրոմեգալիայի, ադիսոնյան հիվանդության և այլ դեպքերում: Մարդու օրգանիզմում գրեթե բոլոր կարևորագույն ֆիզիկական շարժընթացները կապված են ֆոսֆորօրգանական նյութերի փոխակերպման հետ: Մարդու օրական պահանջը 1–1,2 գ է (երեխաներինը՝ ավելի շատ): Օրգանիզմի համար ֆոսֆորի աղբյուր են կաթը, կաթնամթերքը, միսը, ձուկը, ձուն և այլն: Հասուն մարդու օրգանիզմում ֆոսֆորի քանակը 670 գ է (մարդու զանգվածի մոտ 1%-ը). այն անհրաժեշտ է ոսկրագոյացման և էներգիական փոխանակության համար: Ֆոսֆորի 90 %-ը գտնվում է կմախքում (ոսկրերում և ատամներում), մնացածի հիմնական մասը՝ բջիջներում, 1%-ը՝ արտաբջջային հեղուկներում: Բնության մեջ ֆոսֆորը (ինչպես և կենսական նշանակություն ունեցող մյուս տարրերը) շրջապտույտ է կատարում: Բնահողից այն կլանում են բույսերը, բույսերից տարրն անցնում է մարդու և կենդանիների օրգանիզմներ, այնուհետև վերադառնում է բնահող: Գյուղատնտեսական համաշխարհային բերքն ամեն տարի իր հետ դաշտերից հեռացնում է ավելի քան 3 մլն տ ֆոսֆոր: Հետևաբար, կայուն բերք ստանալու համար այդ պակասորդն անհրաժեշտ է շարունակաբար լրացնել: Այդ նպատակով ֆոսֆորիտային հանքաքարի համաշխարհային ամենամյա արդյունահանումը կազմում է ավելի քան 100 մլն տ:
S Բնության մեջ տարածվածությամբ ծծումբը քիմիական տարրերի շարքում զբաղեցնում է 15-րդ տեղը: Երկրակեղևում նրա պարունակությունը 0,05% է (ըստ զանգվածի): Բնության մեջ ծծումբը հանդիպում է ինչպես ազատ (բնածին ծծումբ), այնպես էլ միացությունների (սուլֆիդներ, սուլֆատներ) ձևով: Սուլֆիդային ծծումբը ներառում է ծծմբաջրածինը՝ H2S, ցինկի խաբուսիկը՝ ZnS, զինջարակը (կինովար)՝ HgS, կապարափայլը՝ PbS, պղնձափայլը՝ Cu2S, պիրիտը (ծծմբահրաքար)՝ FeS2և այլն: Սուլֆատային ծծումբը ներառում է գլաուբերյան աղը՝ Na2SO4.10H2O, գիպսը՝ CaSO4.2H2O, պղնձարջասպը՝ CuSO4.3H2O, երկաթարջասպը՝ FeSO4.7H2O, դառը աղը՝ MgSO4.7H2O: Կենսոլորտի բազմաթիվ շարժընթացների հետևանքով ծծումբը կուտակվում է հողի հումուսում, քարածխում, նավթում, ծովերում, օվկիանոսներում, ընդերքի ջրերում, լճերում: Ծծումբը կյանքի համար կարևոր քիմիական տարր է: Այն պարունակվում է սպիտակուցներում (հատկապես՝ ձվի, մազի, եղունգի, փետուրի և այլն), որոշ վիտամիններում և հորմոններում (օրինակ` ինսուլինում): Ծծումբը դեղին գույնի բյուրեղային նյութ է: Այն վատ է հաղորդում էլեկտրական հոսանքը և ջերմությունը: Ծծումբն ունի մի քանի տարաձևություններ՝ շեղանկյուն, ասեղնաձև կամ մոնոկլինային և առաձգական, որոնք իրարից տարբերվում են բյուրեղական ցանցի կառուցվածքով ու մոլեկուլի կազմությամբ: Բնածին ծծումբը նրա շեղանկյուն տարաձևությունն է` կազմված 8 ատոմից (S8): Ծծումբը ռեակցիայի մեջ է մտնում քիմիական տարրերի մեծ մասի հետ: Ծծմբի փոխազդեցությունը մետաղների հետ ուղեկցվում է ջերմության մեծ քանակների անջատմամբ: Թթվածնի հետ ծծումբն առաջացնում է օքսիդներ՝ ծծմբաթթվային (SO2) և ծծմբաթթվական (SO3) անհիդրիդներ: Ծծմբի միացությունը ջրածնի հետ` ծծմբաջրածինը (H2S), չափազանց թունավոր և նեխած ձվի հոտ ունեցող գազ է, որը միշտ առկա է նեխող օրգանական մնացորդներում: Ծծմբի հանքավայրերը հաճախ պարունակում են ծծմբաջրածնի զգալի քանակներ: Այն լավ վերականգնիչ է, որի շնորհիվ օգտագործվում է բազմազան քիմիական արտադրություններում: Ծծումբը և նրա միացությունները կիրառվում են թուղթ, ռետին, էբոնիտ, լուցկի, սև վառոդ, գործվածքեղեն, դեղամիջոցներ, կոսմետիկական միջոցներ, պլաստմասսաներ, ներկանյութ, պարարտանյութ, թունաքիմիկատներ պատրաստելու համար: Աշխարհում ծծմբի խոշորագույն մատակարարներն են Ամերիկայի Միացյալ Նահանգները, Մեքսիկան և Իտալիան: Ծծումբ պարունակող հանքաքարեր կան նաև Հայաստանի որոշ (օրինակ` Ալավերդու և Կապանի) պղնձի հանքավայրերում: Ծծմբի արդյունահանման և արդյունաբերական ստացման ծավալները տարեցտարի աճում են ամբողջ աշխարհում: Երբ որոշ երկրներում ծծմբի պաշարների կուտակումը գերազանցեց դրանց սպառումը, գիտնականները մշակեցին շինարարությունում լայնորեն կիրառվող նոր նյութեր՝ ջերմամեկուսիչ ծծմբական փրփրապլաստ, հատուկ բետոնե խառնուրդներ, ինչպես նաև ավտոմայրուղիների պատվածքներ, որոնցում ծծումբը մասամբ կամ լրիվ փոխարինում է պորտլանդ ցեմենտին: Երբեմն ծծմբի դերը քիմիական արդյունաբերության մեջ համեմատում են սննդում հացի ունեցած դերի հետ և պետության արդյունաբերական հզորությունը պայմանավորում են այդ երկրում սպառվող ծծմբի քանակներով:
Al Ալյումինը սպիտակ, արծաթափայլ, փափուկ, դյուրահալ մետաղ է: Ալյումինի միացությունները հայտնի են վաղ անցյալից: Դեռևս մ. թ. ա. I դարում ալյումինական պաղլեղներն օգտագործվում էին Եգիպտոսում՝ որպես կապակցող և աղաղող նյութեր: Հին հույներն ալյումինական պաղլեղներն անվանել են "alumen”, որտեղից էլ ծագել է ալյումին անվանումը: 1754 թ-ին գերմանացի քիմիկոս Ա. Մարգրաֆը պաղլեղներից անջատել է անգույն «պաղլեղային հող» (այդ պատճառով ալյումինը հայերեն անվանել են նաև «պաղլեղածին»), որն ավելի ուշ հայտնաբերվել է նաև կավի մեջ և կոչվել «արզնահող»: Մետաղական ալյումինն առաջին անգամ ստացել է դանիացի ֆիզիկոս Հ. Էրստեդը 1825 թ-ին: Արդեն 1855 թ-ին Փարիզում կայացած համաշխարհային ցուցահանդեսում ցուցադրվել են ալյումինի փոքր ձուլակտորներ: Այդ ժամանակաշրջանում ալյումինը ոսկուց շատ քիչ էր էժան և օգտագործվում էր միայն զարդեր պատրաստելու համար: Ալյումինի պարունակությունը երկրակեղևում 8,8% է (ըստ զանգվածի): Տարածվածությամբ այն երրորդ տարրն է (թթվածնից ու սիլիցիումից հետո), մետաղներից՝ ամենատարածվածը: Բնության մեջ ազատ վիճակում չի հանդիպում: Կարևոր բնական միացություններից են ալյումինասիլիկատները, նաև բոքսիտները, ալունիտը, նեֆելինները, կորունդը, կրիոլիտը: Կորունդը բյուրեղական Al2O3 միներալն է. կարմիր կորունդը կոչվում է սուտակ, կապույտը՝ շափյուղա, որոնք կիսաթանկարժեք քարեր են: Ալյումինը ջերմության և էլեկտրականության լավ հաղորդիչ է: Պլաստիկության շնորհիվ կռելի է և հեշտ գլանվում է անգամ սառը վիճակում: Նրանից կարելի է գլանել շատ բարակ փայլաթիթեղ («արծաթե թուղթ») և ձգել բարակ լար: Խառնուրդները մեծացնում են ալյումինի կարծրությունը, փոքրացնում քիմիական կայունությունը, ջերմահաղորդականությունը և էլեկտրահաղորդականությունը: Ալյումինը քիմիապես ակտիվ տարր է: Օդում օքսիդանում է և պատվում օքսիդի կայուն պաշտպանիչ թաղանթով, որը խանգարում է ալյումինի հետագա օքսիդացմանը: Արդյունաբերության մեջ ալյումինը ստանում են` հեղուկ կրիոլիտում լուծված կավահողը (Al2O3) էլեկտրոլիզի ենթարկելով: Ալյումինն ամենաշատ օգտագործվող մետաղներից է (երկրորդը՝ երկաթից հետո): Ալյումինն ու նրա համաձուլվածքներն օգտագործվում են հաղորդալարեր, կոնդենսատորներ, քիմիական սարքավորումներ, օդանավեր, ստորջրյա նավեր, արհեստական արբանյակներ, տարբեր կենցաղային իրեր պատրաստելու համար: Ալյումինի փոշու տևական ներշնչումն առաջացնում է թոքերի ալյումինոզ՝ փոշեգարություն, և վերին շնչառական ուղիների բորբոքում: Ալյումին արտադրվում է նաև Հայաստանում` Քանաքեռի ալյումինի գործարանում, որը գործարկվել է 1950 թ-ին (այժմ՝ հայ-ռուսական համատեղ ձեռնարկություն է` «Արմենալ»): Այստեղ արտադրվում է ալյումինի կենցաղային, տեխնիկական իրերի արտադրության և սննդի արդյունաբերության մեջ օգտագործվող փայլաթիթեղ, ինչպես նաև լայն սպառման ապրանքներ:
Cu Պղինձը կարմիր, կռելի, փափուկ մետաղ է: Հայտնի է վաղ անցյալից: Դեռևս քարեդարյան մարդը կարող էր քարե գործիքների օգնությամբ բնածին պղնձին իր ուզած ձևը տալ: Պղնձից կենցաղային իրերի, գործիքների և զենքերի պատրաստումով սկսվել է պղնձի դարը, որը տևել է մինչև մ. թ. ա. IV հազարամյակի վերջը: Մ. թ. ա. 3000 թ-ին Քեոփսի բուրգը կառուցելիս քարերը հղկել են պղնձե գործիքներով: Անցյալում լեռնային ապարները մշակում էին` խարույկի մեջ շիկացնելով: Ավելի ուշ, կրակի մեջ օդ ներփչելով, ապարում պարունակվող պղնձի օքսիդներից և կարբոնատներից` ածխի առկայությամբ, ստացել են մետաղական պղինձ: Հին եգիպտացիները պղինձն ստանում էին Սինայի թերակղզու, իսկ հույները՝ Կիպրոսի (այստեղից էլ՝ պղնձի լատիներեն անվանումը՝ «կուպրում», քիմիական նշանը՝ Cu) հանքերից: Մ.թ.ա. III հազարամյակում հայտնաբերվել է անագի, կապարի և այլ մետաղների հետ պղնձի համաձուլվածքը՝ բրոնզը, և սկսվել է բրոնզի դարաշրջանը: Պղնձի միջին պարունակությունը երկրակեղևում 4,7x10–3% է (տարածվածությամբ 26-րդ քիմիական տարրն է): Բնության մեջ պղինձը հանդիպում է բնածին և միացությունների ձևով: Բնածին պղինձը հանդիպում է սովորաբար ցրոնային, հազվադեպ՝ մեծ կտորներով. 1857 թ-ին ԱՄՆ-ում Մեծ լճերի շրջանում գտնվել է պղնձի 420 տ կշռող բնակտոր: Հայտնի են պղինձ պարունակող 250 միներալներ, որոնցից արդյունաբերական նշանակություն ունեն խալկոպիրիտը, խալկոզինը, կովելինը, մալաքիտը, ազուրիտը և այլն: Պղնձի խոշոր հանքավայրերը գտնվում են Ամերիկայում (ԱՄՆ, Կանադա, Չիլի, Մեքսիկա), Աֆրիկայում (Հարավաֆրիկյան Հանրապետություն), Ասիայում (Իրան, Ֆիլիպիններ, Ճապոնիա, Ռուսաստան՝ Ուրալ, Ալթայ): Պղինձը ջերմության և էլեկտրականության լավ հաղորդիչ է. այդ հատկությամբ զիջում է միայն արծաթին: Պղինձը սառեցնելիս կարծրանում է. փափկությունը վերականգնում են ջերմամշակմամբ: Պղինձը քիմիապես պասսիվ է: Չոր օդում չի օքսիդանում, խոնավության առկայությամբ պատվում է հիմնային կարբոնատի՝ (CuOH)2CO3-ի կանաչ շերտով: Պղնձի միացությունները թունավոր են: Տարբեր մետաղների հետ պղինձն առաջացնում է համաձուլվածքներ: Բարձր էլեկտրա- և ջերմահաղորդականության, կոռոզիակայունության, կռելիության և այլ հատկությունների շնորհիվ պղինձը լայն կիրառություն ունի: Նրանից պատրաստում են հաղորդալարեր, մալուխ, էլեկտրահպակներ, սարքեր, ջերմափոխանակիչներ, կոփածո և ձուլածո արձաններ, զարդեր, գեղարվեստական ու կենցաղային իրեր և այլն: Պղնձի 30–40%-ն օգտագործվում է պղնձի համաձուլվածքներ ստանալու համար: Պղնձի միացություններն օգտագործվում են անօրգանական ներկեր, արհեստական մետաքս ստանալու, բույսերի հիվանդությունների, գյուղատնտեսական վնասատուների դեմ պայքարելու համար, կաշվի և մորթու արտադրության, ինչպես նաև բժշկության մեջ: Պղինձը կարևոր կենսատարր է, միկրոտարր. այն մտնում է ֆերմենտների բաղադրության մեջ և մասնակցում բազմաթիվ կենսական շարժընթացների: Պղինձ միկրոտարրը խթանում է բույսերի աճն ու զարգացումը, բարձրացնում ցրտադիմացկունությունը: Պղնձի անբավարարության դեպքում որոշ բույսեր հիվանդանում են, առաջանում է մարդկանց և կենդանիների սակավարյունություն, արագանում են օքսիդացման շարժընթացները, թուլանում է ոսկրածուծի արյունաստեղծ գործառույթը: Պղնձի մեծ պարունակությունը նույնպես վնասակար է:
Յոդը մուգ մոխրամանուշակագույն, թույլ մետաղական փայլով բյուրեղական նյութ է: Բյուրեղները գրաֆիտ են հիշեցնում և ունեն էլեկտրական հոսանք հաղորդելու հատկություն: Սակայն, ի տարբերություն գրաֆիտի ու մետաղների մեծամասնության, պինդ յոդը ցնդող է և հեշտորեն վերածվում է գոլորշու: Այդ երևույթը կոչվում է սուբլիմացում: Յոդը ջրում լուծվում է դժվարությամբ, իսկ օրգանական լուծիչներում՝ հեշտությամբ: Յոդը քիմիապես ակտիվ ոչ մետաղ է. անմիջականորեն փոխազդում է մետաղների մեծ մասի հետ, իսկ ածխածինը, ազոտը, թթվածինը, ծծումբը և սելենը յոդի հետ անմիջականորեն չեն փոխազդում: Յոդը հազվագյուտ քիմիական տարր է. երկրակեղևում նրա պարունակությունը, ըստ զանգվածի, կազմում է ընդամենը 4x10–5 % (մոտ 1015 տ): Չնայած դրան` բնության մեջ յոդը հանդիպում է ամենուրեք. նույնիսկ թափանցիկ քվարցի (լեռնային բյուրեղապակի) գերմաքուր բյուրեղներում առկա են յոդի միկրոխառնուրդներ: Յոդ կա հողում, ծովերի, լճերի ու գետերի ջրերում, բուսական բջիջներում և կենդանիների օրգանիզմներում: Յոդ պարունակող միներալներ հանդիպում են խիստ հազվադեպ: Այդ պատճառով էլ յոդ ստանալու համար խտացնում են այն պարունակող բնական լուծույթները, օրինակ՝ աղի լճերի ջուրը, կամ վերամշակում յոդի բնական կուտակիչները՝ ծովային ջրիմուռները: Յոդը, ինչպես և կենսական կարևորություն ունեցող մյուս տարրերը, բնության մեջ կատարում է շրջապտույտ: Յոդի միկրոքանակները բացառիկ դեր են կատարում մարդու, կենդանիների և բույսերի կենսագործունեության մեջ: Օրինակ` 1854 թ-ին հաստատվել է, որ մարդու վահանագեղձի գործառույթի խանգարումը խպիպ (զոբ) հիվանդության հիմնական պատճառն է: Յոդի օրական պահանջը մարդու օրգանիզմում 100–200 մկգ է: Ուստի, խպիպի կանխարգելման նպատակով խմելու ջրին և կերակրի աղին ավելացվում է յոդ: Յոդ պարունակող նյութերի բուժիչ հատկությունները ծանոթ էին մարդուն այդ տարրի բացահայտումից դեռևս 3 հզ. տարի առաջ: Յոդը պարունակվում է բոլոր հյուսվածքներում, իսկ մարդու օրգանիզմում հիմնականում արտադրվում է վահանագեղձում: Խթանում է նյութափոխանակությունը և ակտիվացնում մկանների աշխատանքը: Յոդը և նրա միացությունները բժշկության մեջ օգտագործվում են որպես հակասնկիկային, հակաբորբոքային և ցավը մեղմող միջոցներ: Յոդն օգտագործում են նաև երկրաբաններն ու բուսաբանները, քիմիկոսներն ու մետաղագործները: Այն առաջացնում է բազմաթիվ յոդօրգանական միացություններ, որոնք մտնում են որոշ ներկանյութերի բաղադրության մեջ: Յոդի միացությունները կիրառվում են լուսանկարչության և կինոարդյունաբերության մեջ: Որպես կատալիզորդ՝ յոդն օգտագործվում է արհեստական կաուչուկների արտադրության մեջ. նրա օգնությամբ են ստանում այնպիսի գերմաքուր նյութեր, ինչպիսիք են գերմաքուր սիլիցիումը, տիտանը, հաֆնիումը և ցիրկոնիումը:
C Ածխածինը քիմիական տարր է: Այն մարդուն հայտնի է անտիկ ժամանակներից: Բնության մեջ հանդիպում է ինչպես ազատ վիճակում, այնպես էլ միացությունների ձևով: Ածխածինն ազատ վիճակում տարածված է ալմաստի, գրաֆիտի, ածուխների ձևերով: Միացությունների ձևով այն գտնվում է նավթային կուտակումներում, օդում` ածխաթթվական գազի (CO2), իսկ Երկրի ընդերքում՝ կարբոնատների ձևով. կալցիումի կարբոնատը (CaCO3) առաջացնում է մարմարի, կավճի և կրաքարի կուտակումներ: Հայտնի են նաև դոլոմիտը (CaCO3.MgCO3), մագնեզիտը (MgCO3), երկաթասպաթը կամ սիդերիտը (FeCO3) և մալաքիտը (CuOH)2CO3: Մեծ քանակությամբ ածխածին են պարունակում բուսական ու կենդանական օրգանիզմները: Բույսերի համար ածխածնի հիմնական աղբյուրը ածխաթթվական գազն է, քանի որ բույսերն իրենց զարգացման համար անհրաժեշտ բոլոր նյութերն արևի ճառագայթների ազդեցությամբ սինթեզում են (այդ շարժընթացը կոչվում է լուսասինթեզ) ածխաթթվական գազից և ջրից, իսկ կենդանիներն ածխածինն ստանում են բույսերից` դրանցով սնվելով:
Ածխածնի տարաձևությունները Գրաֆիտն ու ալմաստն ածխածնի բնական, իսկ կարբինը, պոլիկումուլենն ու ֆուլերենը արհեստական եղանակով ստացված տարաձևություններն են: Գրաֆիտը մուգ մոխրագույն, անթափանց, շոշափելիս յուղոտ, մետաղական փայլով, դժվարահալ, մեծ ջերմա- և էլեկտրահաղորդականությամբ նյութ է: Գրաֆիտն ունի ատոմային բյուրեղացանց, որտեղ ածխածնի ատոմները դասավորված են զուգահեռ շերտերով: Շերտերի միջև կապը բավական թույլ է, այդ իսկ պատճառով գրաֆիտը հեշտությամբ շերտատվում է. մատիտով նկարելիս նրա թեփուկը պոկվում, մնում է թղթին: Այսինքն` մատիտ ունենալու համար մենք պարտական ենք գրաֆիտին: Գրաֆիտի խոշոր հանքավայրեր կան Ուկրաինայում, Ռուսաստանում (Ուրալ, Արևելյան Սիբիր), Չեխիայում, Գերմանիայում, Ավստրիայում, Հարավային Կորեայում, Մեքսիկայում: Գրաֆիտը կիրառվում է հրթիռաշինության, մետաղաձուլության, քիմիական մեքենաշինության մեջ, էլեկտրատեխնիկայում և միջուկային տեխնիկայում: Կարբինն ստացվել է 1960 թ-ին Ռուսաստանում, ավելի ուշ հայտնաբերվել է բնության մեջ: Այն մուգ մոխրագույն, մանրաբյուրեղ փոշի է: Ունի գծային կառուցվածք, որտեղ ածխածնի ատոմները հաջորդականորեն միացած են միակի և եռակի կապերով: Պոլիկումուլենն ստացվել է 1969 թ-ին` դարձյալ Ռուսաստանում: Այն մուգ դարչնագույն փոշի է: Ունի գծային կառուցվածք, որտեղ ածխածնի ատոմները միմյանց միացած են կրկնակի կապերով: Կարբինն ու պոլիկումուլենը կիսահաղորդիչ են և օժտված են լուսահաղորդականությամբ: Ֆուլերենները (C60, C70, C76 և այլն) ստացվել են 1985 թ-ին ԱՄՆ-ում: C60 ֆուլերենի մոլեկուլը նման է ֆուտբոլի գնդակի: Ֆուլերեններն այդպես են կոչվել ի պատիվ ամերիկացի ճարտարապետ Ռ. Ֆուլերի, որն առաջինն է անգարները կառուցել այդ տիպի գմբեթների ձևով, որոնց մակերևույթները կազմված են զանազան հնգանկյուններից և վեցանկյուններից:
Ածխածնի շրջապտույտը բնության մեջ Բնության մեջ ածխածնի շրջապտույտին մասնակցում են կենդանի օրգանիզմները: Ցամաքային (1) և ջրային (2) բույսերը լուսասինթեզի շնորհիվ կլանում են մթնոլորտում ու ջրային ավազանում պարունակվող ածխաթըթվական գազը և սինթեզում ածխաջրեր: Կենդանիները (3) իրենց հերթին, սնվելով բույսերով, մասնակցում են ածխածնի շրջապտույտին: Տարիների ընթացքում ծովային բազմաթիվ կենդանիների դիակների կուտակումից առաջանում են կալցիումի կարբոնատից կազմված նստվածքներ: Իսկ ծովերում աճող կենդանի բուստերի շարքերը, որոնք նույնպես հիմնականում կազմված են կալցիումի կարբոնատից, աստիճանաբար մահանալով, վերածվում են բուստային կղզիների (4): Ցամաքում կրաքարային մեծ կուտակումներն առաջացել են միլիոնավոր տարիների ընթացքում ծովային կենդանիների կմախքների քայքայումից: Այդ շարժընթացները (5) երկար ժամանակով ածխածինը հանում են շրջապտույտից, և այդպիսի «դանդաղաշարժ» ածխածնի պաշարները շատ անգամ գերազանցում են մթնոլորտում և բնական ջրերում պարունակվող ածխածնի (CO2-ի ձևով) քանակը: Մահացած կենդանի օրգանիզմների կուտակումները ժամանակի ընթացքում առաջացնում են տորֆ, ածուխներ (6), նավթ (7), հումուս: Վերջիններս նույնպես ածխածնի դանդաղ շարժվող ձևերն են: Բույսերը, կենդանիներն ու մարդիկ արտաշնչում են (8) CO2 (միայն մարդիկ 1 տարվա ընթացքում արտաշնչում են 1 մլրդ տոննա CO2): Հողում և ջրում միկրոօրգանիզմների ազդեցությամբ օրգանական նյութերի քայքայման հետևանքով նույնպես առաջանում է CO2 (9): Ընդ որում՝ հողի մակերևույթին մոտ CO2-ի քանակն ավելի մեծ է, քան մթնոլորտի վերին շերտերում: Մթնոլորտը CO2-ով հարստանում է նաև ածուխների, նավթի, բենզինի, փայտի այրման հետևանքով: Տարեցտարի մեծանում է մարդու տնտեսական գործունեության հետևանքով անջատված CO2-ի քանակը (10), որը, դառնալով ջերմոցային էֆեկտի պատճառ, սպառնում է Երկրագնդի կլիմայի տաքացմանը: Բնական ջրերում լուծված CO2-ի քանակը նույնպես ավելանում է, որը մասամբ դանդաղեցնում է նրա կուտակումը մթնոլորտում:
Ածխածնի միացությունները Գիտնականները սինթետիկ ճանապարհով ստացել են բազմաթիվ ածխածնային միացություններ, որոնք բնության մեջ ընդհանրապես չեն հանդիպում: Ածխածինը ոչ մետաղ է. քիմիապես ակտիվ է միայն բարձր ջերմաստիճաններում, ընդ որում՝ «ամորֆ» ածխածին- գրաֆիտ- ալմաստ շարքում քիմիական ակտիվությունն աստիճանաբար նվազում է: Ածխածինը, միանալով ջրածնին, առաջացնում է ածխաջրածիններ, որոնք կազմում են օրգանական քիմիայի հիմքը: Ածխածինը կարող է միաժամանակ միանալ ջրածնի և թթվածնի հետ՝ առաջացնելով օրգանիզմների համար անհրաժեշտ ածխաջրեր:
O2 Թթվածինն անգույն, անհամ և անհոտ գազ է: Այդ պատճառով մեր զգայարաններն այն չեն ընկալում: Սակայն թթվածնի բացակայությունը կամ անբավարարությունը կզգանք անմիջապես. պարզապես շնչահեղձ կլինենք:
Երկրի վրա թթվածինն ամենատարածված քիմիական տարրերից է և հանդիպում է ամենուրեք, այն կազմում է օդի, ջրի, երկրակեղևի, կենդանի օրգանիզմների, բույսերի զգալի մասը: Թթվածինը մտնում է մեր սննդամթերքի՝ ածխաջրերի, ճարպերի, սպիտակուցների բաղադրության մեջ:
Թթվածինը կարևոր է հատկապես նրանով, որ մենք շնչում ենք այն: Շնչառությունը Երկրի կենսոլորտի, կյանքի գոյատևման ամենակարևոր նախապայմանն է:
Թթվածինը մթնոլորտում գտնվում է ազատ վիճակում (O2) և կազմում է նրա հինգերորդ մասը: Մթնոլորտի վերին շերտերում թթվածինը գտնվում է օզոնի (O3) ձևով, որը կարևոր նշանակություն ունի Երկրի վրա կյանքի պահպանության խնդրում: Մթնոլորտում թթվածնի կորուստը՝ օքսիդացման, այրման, նեխման և շնչառության պատճառով, բույսերը վերականգնում են լուսասինթեզով: Նրանք նույնպես շնչում են, սակայն դա տեղի է ունենում օրվա միայն մութ ժամերին՝ գիշերը:
Թթվածնի հետ նյութերի փոխազդեցությունը կոչվում է օքսիդացում: Օքսիդացման ռեակցիաներ են այրումը, շնչառությունը, մետաղների ժանգոտումը, բույսերի մնացորդների փտումը և այլն:
Այրումն ուղեկցվում է ջերմության և լույսի անջատմամբ: Այրվում են փայտը, ածուխը, թուղթը, բնական գազը, նավթը և այլն:
Կենսաքիմիական շարժընթացներում տեղի է ունենում դանդաղ օքսիդացում, որի ժամանակ թթվածնի հետ նյութի փոխազդեցությունն ընթանում է դանդաղ, ջերմությունն անջատվում է աստիճանաբար՝ առանց լույսի անջատման: Դանդաղ օքսիդացում են, օրինակ, խաղողաշաքարի (գլյուկոզի) օքսիդացումն օրգանիզմում, բույսերի մնացորդների փտումը, շնչառությունը, լուսասինթեզը, երկաթի ժանգոտումը խոնավ օդում:
Տեխնիկայում թթվածինը ստանում են հեղուկ օդի կոտորակային թորմամբ և ջրի էլեկտրոլիզով:
H2 Ջրածինն անգույն, անհոտ, անհամ գազ է: Ամենատարածված քիմիական տարրն է Տիեզերքում. կազմում է աստղերի և Արեգակի զանգվածի մոտ կեսը, Արեգակի մթնոլորտի 84 %-ը, միջաստղային միջավայրի և միգամածությունների հիմնական մասը: Աստղերի ընդերքում ջրածնի ատոմների միջուկները վերածվում են հելիումի ատոմների միջուկների (ջերմամիջուկային սինթեզ), և անջատվում է մեծ քանակությամբ էներգիա: Ջրածնի պարունակությունը երկրակեղևում 0,15 % է, ընդհանուր պարունակությունը Երկրի վրա՝ 1 %: Ջրածինը Երկրի վրա ազատ վիճակում հանդիպում է հազվադեպ՝ որոշ հրաբխային և այլ բնական գազերում, օդում՝ 10-4%: Մթնոլորտի վերին շերտերում ջրածնի պարունակությունը շատ ավելի մեծ է, մերձերկրյա տարածությունում առաջացնում է Երկրի պրոտոնային ճառագայթումային գոտին: Ջրածինը մտնում է ամենատարածված նյութի՝ ջրի (11,19% ըստ զանգվածի), ինչպես նաև քարածխի, նավթի, բնական գազերի, կենդանական ու բուսական օրգանիզմների բաղադրության մեջ: Բնական ջրածինը բաղկացած է պրոտիում (1H) և դեյտերիում (2H) կամ D կայուն իզոտոպներից: Բնական ջրածինն աննշան քանակներով պարունակում է նաև ճառագայթաակտիվ՝ գերծանր ջրածին՝ տրիտիում (3H) կամ T, որը սինթեզվում է մթնոլորտի վերին շերտերում՝ տիեզերական նեյտրոնների և ազոտի փոխազդեցությամբ: Ծանր ջրածնի (D) պարունակությունը օվկիանոսների վերին շերտերում ավելի մեծ է, քան մթնոլորտային տեղումներում և սառցադաշտերում: Ջրածնի մոլեկուլը երկատոմ է: Ատոմական ջրածինը քիմիապես ակտիվ է, մոլեկուլայինը՝ համեմատաբար պասսիվ: Ոչ մետաղների հետ ջրածինն առաջացնում է գազային միացություններ: Ջրածինն այրվում է՝ մեծ քանակությամբ ջերմություն անջատելով: 2 ծավալ ջրածնի և 1 ծավալ թթվածնի խառնուրդը պայթուցիկ է և կոչվում է շառաչող գազ: Բարձր ջերմաստիճաններում ջրածինը միանում է ալկալիական և հողալկալիական մետաղներին՝ առաջացնելով մետաղների հիդրիդներ: Ջրածին իոնի (H+) կամ այլ ատոմի հետ բևեռացված կապով միացած ջրածնի ատոմի մասնակցությամբ իրականանում է ջրածնական կապը, առանց որի Երկրի վրա գոյություն չէին ունենա հեղուկ ջուրը, սպիտակուցները, հետևաբար և կյանքը: Ջրածինը հիմնականում օգտագործվում է ամոնիակ ստանալու համար, որը ելանյութ է ազոտական թթվի, ազոտական պարարտանյութերի արտադրության մեջ: Ջրածինն օգտագործվում է նաև սպիրտների, արհեստական հեղուկ վառելանյութերի, ճարպերի ջրածնավորման, օդերևութաբանական զոնդեր, օդապարիկներ և դիրիժաբլներ լցնելու (հելիումի խառնուրդով) համար: Ջրածնաթթվածնային այրիչներն օգտագործում են մետաղները զոդելու և կտրելու համար:
Ջրածնային ռումբ Ջրածնային ռումբը մեծ ավերիչ ուժով զենք է: Նրա գործողությունը հիմնված է որպես միջուկային լիցք ծառայող ջրածնի տրիտիում և դեյտերիում իզոտոպներ պարունակող քիմիական խառնուրդում ընթացող ջերմամիջուկային սինթեզի վրա, որի ընթացքում ակնթարթորեն անջատվում է վիթխարի քանակությամբ էներգիա: Ջրածնային ռումբի (ինչպես նաև բոլոր միջուկային ռումբերի) պայթյունի ժամանակ ավերիչ ազդեցություն են գործում հարվածային ալիքը, լուսային ճառագայթումը, թափանցող ճառագայթումը և ճառագայթաակտիվ վարակումը: Առաջին ջրածնային ռումբը փորձարկվել է 1953 թ-ին ԽՍՀՄ-ում:
Թթուները քիմիական նյութեր են, որոնց մոլեկուլները բաղկացած են մետաղների ատոմներով տեղակալվելու ընդունակ ջրածնի մեկ կամ մի քանի ատոմներից և թթվային մնացորդից: Թթուները ջրում առաջացնում են H+ իոններ: Այդ իոնների առկայությամբ էլ պայմանավորված են թթուների ջրային լուծույթների հատկությունները՝ թթու համը, քիմիական ինդիկատորների գույնը փոխելու ունակությունը և այլն: Ըստ մոլեկուլից պոկվող պրոտոնների թվի՝ թթուները լինում են միահիմն (HCl, HNO3, CH3COOH), երկհիմն (H2SO4, H2CO3), եռհիմն (H3PO4): Որքան մեծ է թթվի իոնների տրոհման` դիսոցման աստիճանը, այնքան այն ավելի ուժեղ է: Ըստ բաղադրության` թթուները լինում են թթվածնավոր (HNO3, H2SO4, H2CO3, H3PO4 և այլն) և անթթվածին (HCl, HBr, HF, H2S և այլն): Հիմքերը քիմիական նյութեր են, որոնց մոլեկուլները բաղկացած են մետաղի ատոմից և մեկ կամ մի քանի հիդրօքսիդ խմբից: Հիմքերը ջրում դիսոցվելիս առաջացնում են հիդրօքսիդ իոններ՝ OH-: Ըստ դիսոցման աստիճանի մեծության՝ հիմքերը լինում են ուժեղ, միջին և թույլ: Ուժեղ հիմքերը կոչվում են ալկալիներ: Ըստ մոլեկուլում պարունակած հիդրօքսիդ իոնների թվի` հիմքերը լինում են միաթթու (NaOH, KOH), երկթթու [Ca(OH)2, Ba(OH)2] և այլն: Հիմքերը փոխազդում են թթուների հետ՝ առաջացնելով աղ և ջուր: Ըստ թթուների ջրածնային տեսության՝ թթուների թթվային հատկությունները վերագրվում են միայն մետաղների ատոմներով տեղակալվելու ունակ ջրածնի ատոմներին: Ըստ էլեկտրոլիտային դիսոցման տեսության՝ թթուները ջրային լուծույթում դիսոցվում են՝ որպես կատիոն առաջացնելով միայն ջրածնի իոններ, իսկ որպես անիոն՝ թթվային մնացորդի իոններ: Հիմքերը դիսոցվելիս որպես անիոն առաջացնում են միայն հիդրօքսիդ իոններ, իսկ որպես կատիոն՝ մետաղի իոններ: Թթուների և հիմքերի վերաբերյալ ժամանակակից տեսություններից գործնական նշանակություն ունեն դանիացի քիմիկոս Ի. Բրենստեդի պրոտոնային և ամերիկացի քիմիկոս Գ. Լյուիսի էլեկտրոնային տեսությունները: Ըստ պրոտոնային տեսության՝ թթու համարվում է ցանկացած մոլեկուլ կամ իոն, որը տալիս է պրոտոն՝ H+, իսկ հիմք համարվում է ցանկացած մոլեկուլ կամ իոն, որն իրեն միացնում է պրոտոն: Ըստ էլեկտրոնային տեսության՝ թթուները էլեկտրոնային զույգի վերցնողներ (ակցեպտորներ) են, օրինակ՝ BF3, AlCl3, SnCl2 և այլն, իսկ հիմքերը՝ էլեկտրոնային զույգի տվողներ (դոնորներ), օրինակ՝ NH3, ամիններ և այլն: Թթուների և հիմքերի փոխազդեցությունների ժամանակ թթվի էլեկտրոնների պակասը լրացվում է հիմքի էլեկտրոնների ավելցուկի հաշվին, և առաջանում է էլեկտրոնների ավելի կայուն խմբավորմամբ նոր միացություն՝ աղ: Թթուների և հիմքերի ջրային լուծույթներն էլեկտրականության հաղորդիչներ են: Աղաթթուն, ծծմբական թթուն, ազոտական թթուն մեծ կիրառություն ունեն ժողովրդական տնտեսության մեջ: Թթուները բազմազան ֆունկցիաներ են կատարում կենդանի օրգանիզմում. մասնակցում են բազմաթիվ կենսաքիմիական շարժընթացների: Ողնաշարավորների ստամոքսի լորձաթաղանթի գեղձերն արտադրում են աղաթթու, որը նպաստում է մարսողությանը և ոչնչացնում սննդի հետ ստամոքս մտած մի շարք վնասակար բակտերիաներ: Ստամոքսի հիվանդությունների ժամանակ աղաթթվի քանակությունը (0,3%) ստամոքսում նվազում կամ աճում է: Առաջինի դեպքում հիվանդին նշանակում են աղաթթվի նոսր լուծույթ՝ ստամոքսի հյութազատության խթանման համար: Ազոտական թթուն օգտագործվում է պարարտանյութերի, պայթուցիկ նյութերի, ծծմբական թթվի, ներկանյութերի, նիտրոմիացությունների արտադրության, գունավոր մետաղաձուլության մեջ, հրթիռային տեխնիկայում: Ծծմբական թթուն կիրառվում է հանքային պարարտանյութերի, թթուների, աղերի, ներկանյութերի, դեղանյութերի, պայթուցիկ նյութերի արտադրության, մետաղամշակման, տեքստիլ, կաշվի, նավթամշակման արդյունաբերության մեջ: Խիտ թթուներն օրգանիզմում առաջացնում են ներքին օրգանների ուժեղ այրվածքներ, սրտի գործունեության անկում, որոշ դեպքերում՝ օրգանիզմի մահ: Ուստի, թթուներով աշխատելիս անհրաժեշտ է շատ զգույշ լինել, իմանալ դրանց հետ վարվելու կանոնները և խստորեն պահպանել դրանք : Օրգանական թթուներ Օրգանական թթուներն անվանում են կարբոնաթթուներ, որովհետև դրանց մոլեկուլները պարունակում են կարբօքսիլային խումբ` COOH: Կախված կարբօքսիլային խմբի հետ միացած ռադիկալի բնույթից՝ տարբերում են ալիֆատիկ կամ ճարպային (հագեցած և չհագեցած), ալիցիկլիկ, արոմատիկ և հետերոցիկլիկ կարբոնաթթուներ: Ըստ մոլեկուլում կարբօքսիլային խմբերի թվի` կարբոնաթթուները լինում են միահիմն, երկհիմն, եռահիմն և բազմահիմն: Միահիմն հագեցած կարբոնաթթուների հոմոլոգիական շարքի առաջին անդամներն են մրջնաթթուն, քացախաթթուն, պրոպիոնաթթուն, կարագաթթուն, բարձրագույն անդամները՝ պալմիտինաթթուն, ստեարինաթթուն, չհագեցած՝ ակրիլաթթուն, օլեինաթթուն և այլն: Երկհիմն հագեցած կարբոնաթթուներ են թրթնջկաթթուն, մալոնաթթուն, սաթաթթուն, ադիպինաթթուն և այլն, չհագեցած՝ մալեինաթթուն ու ֆումարաթթուն, արոմատիկ՝ բենզոյական թթուն, ֆտալաթթուն և այլն: Կարբոնաթթուների մոլեկուլներում OH, NH2, C=O ֆունկցիոնալ խմբերի առկայության դեպքում դրանք դառնում են համապատասխանաբար օքսիթթուներ, ամինաթթուներ և կետոթթուներ: Օրգանական թթուները զգալիորեն թույլ են անօրգանական թթուներից: Երկհիմն թթուները համեմատաբար ուժեղ են միահիմներից, չհագեցածներն ու արոմատիկները՝ հագեցածներից: Բազմաթիվ օրգանական թթուներ պարունակվում են բնական մթերքներում, որոնցից էլ դրանք անջատում են: Օրգանական թթուները մեծ դեր են խաղում զանազան կենսական շարժընթացներում, լայնորեն կիրառվում են ադյունաբերության ու բժշկության մեջ: Մրջնաթթուն անգույն, սուր հոտով հեղուկ է: Ամենաուժեղ կարբոնաթթուն է. մաշկի վրա առաջացնում է այրվածք: Մրջնաթթուն պարունակվում է մրջյունների գեղձերի արտազատուկում (որից և առաջացել է անվանումը), եղևնու ասեղնատերևներում, եղինջի տերևներում, մրգերում: Մրջնաթթուն կիրառվում է սննդարդյունաբերության մեջ՝ որպես ախտահանիչ և պահածոյացնող միջոց, տեքստիլ արդյունաբերության մեջ՝ գործվածքները ներկելու, բժշկության մեջ՝ որոշ հիվանդությունների (օրինակ՝ ռևմատիզմի) ժամանակ շփումներ կատարելու միջոց: Քացախաթթուն անգույն, սուր հոտով, թթվահամ հեղուկ է: Մարդկությանը հայտնի առաջին թթուն է (քացախ): Քացախաթթուն առաջանում է խմորման և նեխման հետևանքով: 16օC-ից ցածր ջերմաստիճանում այն պնդանում է սառույցի նմանվող բյուրեղների ձևով, որի հետևանքով ստացել է նաև սառցային քացախաթթու անունը: Քացախաթթվի գոլորշիները գրգռում են լորձաթաղանթները, խիտ լուծույթները (30%-ից բարձր) այրում են մաշկը: Քացախաթթվի 3%-անոց ջրային լուծույթը հայտնի է քացախ անունով, որն օգտագործվում է սննդի մեջ: 70–80%-անոց քացախաթթուն կոչվում է քացախի էսենցիա: Սննդային քացախաթթուն ստանում են մրգահյութերի խմորմամբ: Կաթնաթթուն a-հիդրոօքսի պրոպիոնաթթուն է: Առաջանում է շաքարները կաթնաթթվային բակտերիաների ազդեցությամբ խմորելիս: Օրգանիզմում, գլխավորապես մկաններում, կաթնաթթուն առաջանում է ածխաջրերի առանց թթվածնի մասնակցության (անաերոբ) ֆերմենտատիվ ճեղքման արդյունքում: Թթվածնի բացակայությամբ մկանում առաջացած կաթնաթթուն համարժեք է ծախսված գլիկոգենի քանակությանը: Մկանի հոգնածությունը կապված է գլիկոգենի պաշարի սպառման և կաթնաթթվի կուտակման հետ: Թթվածնի առկայությամբ կաթնաթթվի 20%-ն օքսիդանում է՝ առաջացնելով CO2 և H2O, իսկ անջատված էներգիան ծախսվում է մնացած կաթնաթթուն գլիկոգենի փոխարկելու համար: Կիտրոնաթթուն եռհիմն օքսիթթու է: Այն քիչ քանակությամբ պարունակվում է բոլոր բջիջների միտոքոնդրիաներում: Օրգանիզմում կիտրոնաթթուն պահպանում է թթվահիմնային հավասարակշռությունը: Ի տարբերություն կենդանիների` շատ բույսեր և միկրոօրգանիզմներ ունակ են կուտակելու մեծ քանակությամբ կիտրոնաթթու: Այն օգտագործվում է սննդարդjունաբերության, բժշկության (արյան պահածոյման համար), լուսանկարչության և ներկարարության մեջ:
Ջրածնային ցուցիչ Լուծույթի հիմնայնությունը կամ թթվայնությունն արտահայտում են H+ իոնների կոնցենտրացիայով: Չեզոք լուծույթի համար [H+] = 10-7 մոլ/լ, թթվայինի համար՝ [H+]> 10-7 մոլ/լ, և հիմնայինի համար [H+]< 10-7 մոլ/լ: Օգտագործման նպատակահարմարությունից ելնելով` ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան արտահայտում են ջրածնային ցուցիչով: Ջրածնային ցուցիչը (pH) հավասար է ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի տասնորդական լոգարիթմին՝ բացասական նշանով (pH = -lg[H+]): «Ջրածնային ցուցիչ» հասկացությունն առաջինն օգտագործել է դանիացի քիմիկոս Սերենսենը 1909 թ-ին, p տառը դանիերեն potenz – մաթեմատիկական աստիճան բառի սկզբնատառն է, H-ը՝ ջրածնի նշանը, [H+] – ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան՝ մոլ/լ: Ինքներդ կարող եք հաշվել, որ չեզոք լուծույթի համար pH=7, թթվայինի համար՝ pH<7, հիմնայինի համար՝ pH>7: Ջրածնային ցուցիչի մոտավոր արժեքը որոշում են թթվահիմնային ինդիկատորների օգնությամբ: Դրանք փոխում են իրենց գույնը միջավայրի ջրածնային ցուցիչի փոփոխությունից: Քիմիական, սննդի և տեքստիլ արդյունաբերության շատ արտադրական շարժընթացներ ընթանում են միջավայրի որոշակի pH-ի պայմաններում: Գյուղատնտեսական մշակաբույսերի բնականոն զարգացման և բարձր բերքատվություն համար անհրաժեշտ է հողային լուծույթի որոշակի ռեակցիա: Շատ հաճախ բույսերը տուժում են բարձր թթվայնությունից, որի վերացման համար կիրառվում է հողի կրայնացում՝ հողի մեջ ներմուծելով կալցիումի և մագնեզիումի կարբոնատներ: Հողի բարձր հիմնայնությունը վերացնելու համար կատարում են գիպսացում՝ աղացած գիպսի (CaSO4 . 2H2O) ներմուծում:
