A TERMÉSZETES VIZEK KEMÉNYSÉGE Mi van a természetes vizekben? oldott anyagok és lebegő szennyezések is Az eső és a hó tartalmaz e szennyezést? nem, ezek a legtisztábbak A csapadékvíz csak a gázokat oldja a levegőből: oxigént, nitrogént és szén dioxidot. Utóbbi időkben savat is.
A szódavíz (szénsav) a mészkövet képes oldani. Az oldatból melegítés hatására ismét kiválik a kalcium karbonát. A kémiai változás megfordítható. A szénsav a talajból olyan vegyületeket is felold, amelyek tiszta vízben nem oldódnak!!! A mészkő és dolomithegységek karbonátjai szénsavban oldódnak!!! Ivóvizünk íze!!!
A kalcium és magnézium hidrogén karbonátok bomlását melegítéssel, forralással fokozhatjuk. Lerakódik a vízkő vagy kazánkő (ami nem más mint CaCO 3 és MgCO 3 ). Mészkőhegyek cseppkőbarlangjainak képződésekor. (évmilliók alatt) A szén dioxid egy része eltávozik, és ismét kiválnak a karbonátok.
A víz kalcium és magnéziumsó tartalma okozza a víz keménységét. A forralással megszüntethető a változó keménység. A változó keménységet okozó vegyületek: Ca(HCO 3 ) 2, Mg(HCO 3 ) 2. A többi oldott Ca és Mg vegyülettől származik a víz állandó keménysége. A változó és állandó keménység összege adja a víz összes keménységét.
A szappan desztillált vízben erősen habzik, csapvízben kevésbé, kalcium klorid oldatban fehér pelyhes csapadék képződik, leülepszik. Minél több Ca 2+ és Mg 2+ iont tartalmaz a víz, annál kevésbé képez habot a szappan. A kemény vízben a szappan kicsapódik.
A kemény víz nem alkalmas bab, borsó főzésére, mert az azokban levő fehérjék a Ca 2+ és Mg 2+ ionokkal oldhatatlan vegyületeket alkotnak. Ivóvíznek sem alkalmas a túlságosan kemény víz, mert a gyomorsavat leköti, és az emésztőrendszer kémiai működését is megzavarja. A csővezetékekben és a kazánokban képződő vízkő sok problémát okoz.
A vízkeménységet okozó ionok eltávolítását vízlágyításnak nevezzük! A természetes vizek különféle eljárásokkal lágyíthatók: 1. Desztillálással: a víz elpárolog, a vízben oldott vegyületek visszamaradnak. 2. Vegyszerek hozzáadásával: csapadék formájában leválaszthatók a Ca 2+ ésmg 2+ ionok. (szóda, a trisó) 3. Ioncseréléssel: Egyes természetes és mesterséges anyagoknak ioncserélő tulajdonságuk van, a Ca 2+ és a Mg 2+ ionokat Na + ionokra cserélik.
A III. FŐCSOPORT ELEME AZ ALUMÍNIUM A III. főcsoport fémit földfémeknek is nevezik, Oxidjaik vízben oldhatatlanok. Ide tartozik az alumínium (Al) Elnevezése a latin alumen (timsó) szóból származik. Az alumínium a vas után a legfontosabb ipari fém.
Az alumínium ezüstfehér, jól nyújtható, hengerelhető könnyűfém. A hőt és az elektromosságot jól vezeti. Az oxigénnel szobahőn reagál, felületén összefüggő oxidréteg alakul ki, ezért passzív fém. Ha a védőréteget eltávolítjuk, az alumínium könnyen reagál.
A védőrétegétől megfosztott alumínium a vizet hidrogénfejlődés közben bontja. A reakció nem olyan heves, mint az alkálifémek esetében. Az alumíniumatom külső elektronhéján 3 elektron van. fehér pelyhes csapadék
Az alumínium savakban és az eddig tárgyalt fémektől eltérően lúgokban (pl. nátrium hidroxidban) is oldódik hidrogéngáz fejlődése közben. Az alumínium amfoter (kettős jellemű) elem.
Az alumínium magas hőmérsékleten meggyújtható, vakító lánggal ég el alumínium oxiddá (Al 2 0 3 ). A reakció során a környezet energiája jelentősen nő. Az alumínium több fém oxidból képes a fémiont redukálni, ez a termitreakció.
AZ ALUMÍNIUMGYÁRTÁS Az alumínium a természetben vegyületeiben fordul elő. Alumíniumot nagyon sokféle kőzet tartalmaz. Azokat a kőzeteket és ásványokat, amelyekből a fémek gazdaságosan előállíthatók, érceknek nevezzük. Az ércekben a fémek oxidált állapotban vannak. A kohászat az elemi fémet redukcióval állítja elő.
Az alumínium érce a bauxit, amely víztartalmú, szennyezett alumínium oxid (Al 2 0 3 *H20). A bauxit sárgásvöröses színezetű, földes külsejű kőzet. Főbb szennyezőanyagai: víztartalmú vas oxidok, kvarc, titán és vanádium oxidok, kémiailag kötött víz.
Az alumínium gyártásának két fő munkaszakasza van: 1. A timföldgyártás Lényege: tiszta alumínium oxid, a timföld (Al 3 O 2 ) előállítása. Nyersanyaga: a bauxit. Kémiai folyamatai: az alumíniumvegyületek kioldása nátrium hidroxiddal, majd a termék izzítása. 2. A timföld elektrolízise Lényege: a timföld redukciója olvadékelektrolízissel fém alumíniummá. Kiindulási anyaga: a timföld. Kémiai folyamata: az olvadékban az Al3 + elektromos árammal történő redukálása.
Alumíniumkohó vázrajza Al 2 O 3 CO 2 7 V, 35000A
Az előállított alumíniumot ötvözik finomítják. Vezetékek, lemezek, fóliák készülnek belőle. Állványok, sátrak, ablakkeretek is készülnek belőle.
AZ ÓNCSOPORT 130. oldal A IV. főcsoport fémei: ón (Sn) és az ólom (Pb) Az ón ezüstfehér színű, jól nyújtható, kalapálható, hengerelhető fém. 13 C alatt a fehér módosulat szürke ónná alakul, porrá hullik szét. Savakban és lúgokban az alumíniumhoz, hasonlóan egyaránt oldódik. Amfoter elem. Melyik volt még ilyen?
acéllemezek bevonása alkalmazzák (ún. fehér bádog) a konzervdobozok belső felületét rendszerint ónozzák: a réz ónötvözete a bronz az ónt régen az alufólia helyett is használták
Az ólom friss vágási felülete élénk ezüstfényű. Hajlékony, jól hegeszthető, nehézfém Lágy, a papírra írni lehet vele. Olvadáspontja alacsony, könnyen önthető. Az ólom reakciókészsége nagyobb, mint az óné. ólomkeretei. Jól oldják a híg savak, még a szénsav is. Az ólom vegyületei erősen mérgezőek. Régi épületeken a színes üvegmozaik ablakok
A 75 tömeg % ónt és 25 tömeg% ólmot tartalmazó ötvözet olvadáspontja 181 C az óné 232 C, az ólomé 327,5 C a föld és a víz alatti kábelek burkolatai az akkumulátorok lemezeit ólomötvözet a csapágyfém, a lágyforrasz, a sörét Az ólmot századunkban új területen is alkalmazzák: az egyik legfontosabb felhasználása a sugárvédelem.
Sok színes ólomvegyület ismert, amelyeket festéknek vagy cserépedénymáz készítésére használnak. Ezekkel dolgozva is állandó a mérgezési veszély! Az ólom legfontosabb érce a galenit (PbS).