Ligniin taidab tselluloosikiudude vahelise sideme rolli. Ta on kolmedimensionaalne heterogeense struktuuriga polimeer. Koosneb peamiselt n-propüülbenseen ühikutest C O - C ja C C sidemetega. Ligniin on biosünteetiliselt samuti pärit glükoosist, kuid on suure aromaatsete (fenoolsete) ühendite sisaldusega. Värvuselt pruunikas, suhteliselt kergesti oksüdeeruv. Ligniin on suhteliselt püsiv enamike mineraalhapete suhtes, aga lahustuv kuumas leeliselises voi kuumas bisulfiti (HSO3 -) lahuses. Ekstraktiivained: rasvad, nende estrid, rasvhapped, vaikhapped, terpeenid jt. Mineraalid: kaltsiumi, magneesiumi, fosfori, raskmetallide soolad (asuvad põhiliselt koores) 10. Puidu kuivdestillatsioon, produktid Enne tööstuslikku orgaanilist sünteesi saadi paljusid orgaanilisi aineid (atsetoon, äädikhape, metanool (puupiiritus) jt. kõva puidu utmisel. Jäägiks oli puusüsi (charcoal), suurepärane ilma suitsuta grillahju kütus.
kristallvõred lagunevad vee molekulide toimel täielikult ioonideks. Aineklassiti kuuluvad tugevate elektrolüütide hulka tugevad happed (H2SO4 HNO3 HCl), vees lahustuvad hüdroksiidid (leelised) ja kõik soolad. Nõrkade elektrolüütide vesilahustes on valdavalt molekulid, ioone on vähe; järelikult nende molekulid lagunevad ioonideks ainult osaliselt. Aineklassiti kuuluvad nõrkade elektrolüütide hulka nõrgad happed (H2S H2CO3 H2SiO3 HSO3 ), vees mittelahustuvad hüdroksiidid (nõrgad alused). MITTEELEKTROLÜÜDID on ained, mille vesilahused ei sisalda ioone, lahuses on ainult molekulid. Aineklassiti kuuluvad mitteelektrolüütide hulka oksiidid, lihtained ja paljud orgaanilised ained (glükoos C 6H12O6 etanool C2H5OH CH3OH metanool jne). Aine käitumine vees oleneb aine keemilise sideme tüübist. Ioonideks lagunemine toimub ka elektrolüütide sulamisel (tahke aine läheb üle vedelaks)
Polyatomic ions +1 the only commonly encountered ion is the ammonium ion NH4+ ammonium -1 (NO2)-1 nitrite (ClO4)-1 perchlorate (NO3)-1 nitrate (ClO3)-1 chlorate (HSO4)-1 hydrogen sulfate, bisulfate (ClO2)-1 chlorite (HCO3)-1 hydrogen carbonate, bicarbonate (ClO)-1 hypochlorite (HSO3)-1 hydrogen sulfite, bisulfite (IO3)-1 iodate (MnO4)-1 permanganate (BrO3)-1 bromate (OH)-1 hydroxide (C2H3O2)-1 acetate (CN)-1 cyanide (H2PO4)-1 dihydrogen phosphate -2 (SO4)-2 sulfate (CO3)-2 carbonate
Na2SO3 kollane roosa 9 jah CH3COONH4 kollane värvusetu 6 jah Kirjutada nende soolade hüdrolüüsi võrrandid: 1. Al2(SO4)3 Al3+ H2O AlOH + H+ ; Al2(SO4)3 + 6H2O 2 Al(OH)3 + 3H2(SO4) 2. NaCl NaCl + H2O ei hüdrolüüsu 3. Na2CO3 CO32- + H2O HCO3- + OH- ; Na2CO3 +H2O NaHCO3+ NaOH 4. Na2SO3 SO32- + H2O HSO3- + OH- ; Na2SO3 +H2O NaHSO3+ NaOH 5. CH3COOHN4 NH4+ + H2O NH3 H2O + H+ ; CH3COONH4 + H2O NH3H2O +CH3COOH Arvutada Na2CO3, Na2SO3 ja CH3COONH4 hüdrolüüsi määrad ja lahuse pH eeldades, et lahused on 0,1M ( K vt. Tabelist Lisa 1) Milline sooladest on enam hüdrolüüsunud? 0,1 Na2CO3 hüdrolüüsi määr ja lahuse pH = √ 1∙ 10−14 −11 4,8∙ 10 ∙ 0,1 =0,046 H+=
molekulid ja kristallvõred lagunevad vee molekulide toimel täielikult ioonideks. Aineklassiti kuuluvad tugevate elektrolüütide hulka tugevad happed (H 2SO4 HNO3 HCl HBr HI), vees lahustuvad hüdroksiidid (leelised) ja kõik soolad. Nõrkade elektrolüütide vesilahustes on valdavalt molekulid, ioone on vähe; järelikult nende molekulid lagunevad ioonideks ainult osaliselt. Aineklassiti kuuluvad nõrkade elektrolüütide hulka nõrgad happed (H 2S H2CO3 H2SiO3 HSO3 äädikhape CH3COOH jne ), vees mittelahustuvad hüdroksiidid (nõrgad alused). MITTEELEKTROLÜÜDID on ained, mille vesilahused ei sisalda ioone, lahuses on ainult molekulid. Aineklassiti kuuluvad mitteelektrolüütide hulka oksiidid, lihtained ja paljud orgaanilised ained (glükoos C 6H12O6 etanool C2H5OH metanool CH3OH metaan CH4 jne). Aine käitumine vees oleneb aine keemilise sideme tüübist. Ioonideks lagunevad ained, milles on iooniline või polaarne kovalentne side. Vee
Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O = Al(OH)3 + H+ Al2(SO4)3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2(SO4) NaCl (tekkinud tugeva aluse ja tugeva happe reageerimisel, seega ei hüdrolüüsu) NaCl + H2O = Na2CO3 (tekkinud tugeva aluse ja nõrga happe reageerimisel) CO32- + H2O = HCO3- + OH- HCO3- + H2O = H2CO3 + OH- Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH Na2SO3 ((tekkinud tugeva aluse ja nõrga happe reageerimisel) SO32- + H2O = HSO3- + OH- HSO3- + H2O = H2SO3 + OH- Na2SO3 + H2O = NaHSO3 + NaOH CH3COONH4 (tekkinud nõrga aluse ja nõrga happe reageerimisel) NH4+ + H2O = NH3 * H2O + H+ CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH- CH3COONH4 + H2O = NH3 * H2O + CH3COOH 2. Hinnata Al2(SO4)3 ja Na2CO3 lahuste pH ka universaalse indikaatorpaberiga Al2(SO4)3 indikaatori värv jäi samaks, seega pH = 6,0 Na2CO3 indikaator värvus sinkaks, seega pH = 10,0 3
Kirjutada katses kasutatud soolade hüdrolüüsivõrrandid: Al2(SO4)3 = nõrk alus + tugev hape → reageerib alusejääk Al3+ + H2O ↔ AlOH2+ + H+ AlOH2+ + H2O ↔ Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O ↔ Al(OH)3 + H+ NaCl = tugev alus + tugev hape → ei hüdrolüüsu Na2CO3 = tugev alus + nõrk hape → reageerib happejääk CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH- HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH- Na2SO3 = tugev alus + nõrk hape → reageerib happejääk SO32- + H2O ↔ HSO3- + OH- HSO3- + H2O ↔ H2SO3 + OH- CH3COONH4 = nõrk alus + nõrk hape → reageerivad mõlemad CH3COO- + H2O ↔ CH3COOH + OH- NH4+ + H2O ↔ NH4OH + H+ Arvutada Na2CO3, Na2SO3 ja CH3COONH4 hüdrolüüsimäärad ja lahuse pH eeldades, et lahused on 0,1M (K vt. tabelist Lisa 2). 0,1M Na2CO3 hüdrolüüsimäär ja lahuse pH Kv K hape C sool K hape 4,2 10 7 1,00 10 14 7
lahusti molekulide toimel. Dissotsiatsioonivõrrandid näitavad, millised ioonid tekivad elektrolüüdi lahustumisel. Dissotsiatsioonivõrrandid peavad olema tasakaalus ja laengute summa peab olema 0. Ioonideks ei dissotsieeru sade, gaas, vesi, oksiid ja nõrgad elektrolüüdid (H S, BaSO ). 2 4 Hapete elektrolüütiline dissotsiatsioon H2SO3 = H+ + HSO3- I järk HSO3- = H+ + SO32- II järk H2SO3 + HSO3 = 2H+ + HSO3 + SO32- H2SO3 = 2H+ + SO32- (summaarne) Aluste elektrolüütilne dissotsiatsioon KOH = K+ + OH- Ba(OH)2 = Ba(OH)+ + OH- Ba(OH)+ = Ba2+ + OH- Ba(OH)2 = Ba2+ + 2OH- (summaarne) 21 Soolade elektrolüütiline dissotsiatsioon Soolad, mis ei lahustu, ei dissotseeru. Al2(SO4)3 = 2Al3+ + 3SO2-4 Al2(SO4)3 AlCl3 = Al3+ + 3Cl-
KK on limiteeriv + 2 HCO3 - → Ca2+ CaCO3 ↓ + CO2 + H2 O KK = 12500 mmol = 12,5 mol 12,5 / 2 = 6,25 mol (CaCO3 ) M (CaCO3 ) = 100 g/mol m = 6,25 • 100 = 6 25 g 7. Elektrolüütiline dissotsiatsioon 1. Kirjutada H2SO3, H3PO4 ja Ca(OH)2 elektrolüütilise dissotsiatsiooni reaktsioonivõrrandid astmete kaupa. I H2SO3 = HSO3- + H+ II HSO3- = SO32- + H+ I H3PO4 = H2PO4- + H+ II H2PO4- = HPO42- + H+ III HPO4 = PO43- + H+ I Ca(OH)2 = Ca2+ + 2OH- 2. 0,01 M CH3COOH dissotsiatsioonimäär on 20%. Arvutada [H+] molaarsus ja osakeste üldarv 1L lahuses. 8. Soolade hüdrolüüs Hüdrolüüs – lahustunud soola ioonide reageerimine veega, mistõttu soolade vesilahused ei ole neutraalsed, vaid olenevalt soolast kas happelised või aluselised
oligomeerideks ja lõppsaaduseks on glükoos. Samamoodi kulgeb ensümaatiline hüdrolüüs, mida katalüüsib ensüüm tsellulaas. Seda ensüümi ei ole ühelgi kõrgemal organismil. Ainult teatud mikroobid lammutavad tselluloosi, mis on aga ülimalt oluline Maa süsinikuringe seisukohalt, sest tselluloos on kõige levinum polüsahhariid. Tselluloosi saadakse peamiselt okaspuude, kuid ka lehtpuude puidust. Peenestatud puitu keedetakse kas kaltsiumvesiniksulfiti Ca(HSO3)2 lahusega või naatriumhüdroksiidi ja naatriumsulfiidi lahusega. Sellise töötlemise eesmärgiks on kõrvaldada puidus esinevad kõrvalained hemitselluloos, ligniin jt. Suurim tselluloosi tarbija on paberitööstus. Paber ei ole lihtsalt tselluloos. Odavam paber sisaldab vaid 25% tselluloosi ja rohkesti peenestatud puidumassi. Kvaliteetpaberile lisatakse hulgaliselt mitmesuguseid aineid, mis muudavad paberi tugevaks, valgeks, kauasäilivaks jne. VALGUD
MnO42 AlO(OH)- ; MO42 TiO(OH)2- - ; HNO2 Fe(OH)2- (II); NO2 FeO(OH)- ; HNO3 OF2 - ; NO3 CaC2 - ; HPO3 HgCl2 - (II); PO3 Na2S - ; H3PO4 PO43 Hg2Cl2 - ; PO42 Mg3N2 - ; 2PO4 SBr2O - - ; H4P2O7 NH4Br - ; P2O74 N2O - ; ReO4 Pb(N3)2 - (II); SO32 NO2 - ; HSO3 H2SO4 K2O2 - SO42 CuSO4 - (II) SO4 PCl3 - H2S2O7 LaCl3 - (III) S2O72 - H2S2O6(O2) H2F+ - S2O6(O2)2 C22- - H2SO3S SO3S2 H3O+ - H2SeO3 CN- - SeO32 H3S+ - H2SeO4 CNO- - SeO42 NH4+ - Ca3(PO4)2- HF2- - Ca(H2PO4)2-
Need gaasid jahutatakse kiiresti kondensaatoris (3), mis muudab suitsu vedelaks. Saadud vedelik juhitakse pumba (4) abil läbi seitsme puhastusnõu (5-11) ja ühe suure filtri (12), sel moel eemaldatakse lisandid. Lõpuks jõuab vedelik suurde tammevaati (14). Sealt villitakse väiksematesse anumatesse ning turustatakse Puidu termolüüsi saadused? Puiduõli, tõrv, puidusüsi, puidugaas, Sulfittselluloosi tootmine? Keedulahuse keemiline koostis on: Ca (HSO3)2 + SO2+H2O. Niinimetatud toorehappe valmistamise operatsioonid on järgmised: SO2 saamine väävli põletamisel; Gaasi puhastamine ja jahutamine; Gaasi läbilaskmine lubjakiviga (CaCO3) täidetud tornist või lubjapiimaga nõust. Toore ja keeduhappe erinevus seisneb peamiselt SO2 ja CaO sisalduse erinevuses. Toores lahuses on 2,7...4,4 % SO2 ja 0,8...1,3 % CaO. Keedulahuses on need arvud vastavalt 5...12 ja 0,7...0,9 %. Pleegitamata sulfittselluloos jaguneb sõltuvalt keetmise tingimustest
Puit on tähtis tooraine keemiatööstuses ja teistes rahvamajandusharudes. Puidust saadakse tärpentiini ja piiritust. Puitu tarvitatakse paberi, kunstkiu ja plastmasside tootmisel [10]. 2.1 Tselluloos. Tselluloosil on suur majanduslik tähtsus. Ta on paberi, etenooli, mitmete tehiskiudude, jõhkeainete ja teiste materjalide tootmise lähteaineks. Tselluloosi toodetakse peamiselt okaspuude aga ka lehtpuude puidust. Peenestatud puitu keedetakse kas kaltsiumvesiniksulfiti Ca(HSO3)2 lahusega või naatriumhüdroksiidi ja naatriumsulfiidi lahusega. Sellise töötlemise eesmärgiks on kõrvaldada puidus esinevad kõrvalained hemitselluloos, ligniin jt. Need lahustuvad, tselluloos pestakse, pressitakse ja kuivatatakse. Suurim tselluloosi tarbija on paberitööstus. Paber ei ole lihtsalt tselluloos. Odavam paber sisaldab vaid 25% tselluloosi ja suurel hulgal peenestatud puidumassi. Kvaliteetpaberile
kihtidesse. "Osooniprobleemi seisukohalt on kõige olulisem nn Junge kiht, mis ekvaatori kohal paikneb 22 - 23 km kõrgusel, meie laiuskraadidel umbes 18 km kõrgusel. Selles kõrguses koosneb aerosool valdavalt mõnekümne kuni mõnesaja nanomeetri raadiusega väävelhappetilgakestest. Tekib ta pidevalt kohapeal väävlit sisaldavatest gaasidest." (Eerme 1993, lk. 165) Peamised reaktsioonid on: SO2 + OH -> HSO3 (27) Equation 27 HSO3 + O2 -> SO3 + HO2 (28) Equation 28 kokku SO2 + OH + O2 -> SO3 + HO2 (29) Equation 29 Reaktsioon on nii kiire, et atmosfääris ei leidu peaaegu kunagi märkimisväärsel hulgal HSO3. Teises võimalikus reaktsioonivariandis võib HSO3 reageerida hüdroksüülradikaaliga, mille tulemusel vabaneb veeaur ja SO3. "Omavahel põrkudes tilgakesed aja jooksul kasvavad ja lõpuks langevad maha . Asemele tekivad uued tilgakesed. Peale väävelhappe leidub atmosfääris ka
7. Vääveldioksiid--SO2. Laboratoorselt saadakse vääveldioksiidi a) väävli põletamisel, b) sulfitite reageerimisel väävelhappega: Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O SO2 on värvuseta, terava lõhnaga mürgine gaas. Mürgisuse tõttu desinfitseeritakse temaga keldri- ja laoruume, vaate jne. SO2 lahustub vees, seejuures moodustab väävlishape: SO2+H2OH2SO3 Väävlishape kui kahealuseline hape moodustab 2 rida soolasid: vesiniksulfiteid (NaHSO3, Ca(HSO3)2) ja sulfiteid (Na2SO3, CaSO3). Väävlishape on ebapüsiv hape, mis on antud ainult vesilahuses; soojendamisel või teiste hapete (H2SO4) toimel eraldub lahusest SO2 ja hape laguneb. Vääveldioksiid ja tema vesilahuse valastavad paljusid värvaineid, seepärast pleegitatakse temaga õlgi, siidi, paberit jm. Kaltsiumvesiniksulfitit tarvitatakse paberitööstuses tselluloosi eraldamiseks puidumassist. Peamine kogus vääveldioksiidi kasutatakse väävelhappe tootmiseks. - 8
47. Võrrelge väävlishappe ja väävelhappe omadusi, lähtudes väävli oksüdatsiooniastmetest. Kirjutage nende tasakaalustatud tekkereaktsioonid ja Lewisi struktuurid. Iseloomustage neile vastavaid soolasid ja kirjutage nende tasakaalustatud tekkereaktsioonid. Hapete ja nende soolade kasutamine. SO2 reaktsioonil veega (nt lahustumisel) tekib väävlishape H2SO3: SO2(g) + H2O(l) H2SO3(aq). Dissotsiatsioon toimub esimeses astmes: H2SO3 H+ + HSO3-. Väävlishappe soolad on sulfitid. Väävlishapet kasut pleegitamiseks ja desinfitseerimiseks. Kuumutamisel sulfitid diproportsioneeruvad. SO2 ja sulfitid oksüdeeruvad kergesti: SO2+Cl2SO2Cl2/ 2NaSO3+O22Na2SO4. Väävelhapet toodetakse kontaktmenetlusel, kus väävel põletatakse hapnikus ja tekkiv SO2 oksüdeeritakse edasi SO3-ks, kasutades katalüsaatorina V2O5. S+O2SO2 ja siis 2SO2+O22SO3. SO3 moodustab veeauruga reageerides väga korrosiivse aerosooli
) põlemisel → happevihmad SO3 (vääveltrioksiid) värvitu, äärmiselt sööbiv vedelik keem-temp 44,7ºC sul-temp 16,8ºC tahkes olekus tsüklilised molekulid (SO3)3 SO3 reageerib tormiliselt veega: SO3 + H2O → H2SO4 kasut. H2SO4 tootmisel Väävlit sisaldavad happed H2SO3 (väävlishape) tekib väga vähesel määral SO2 lahustumisel vees Kuid hüdraaditud SO2 dissotsieerub vees, tekivad sulfitid ja vesiniksulfitid: SO2 + H2O → (H2SO3) → SO2 · H2O ↔ H+ + HSO3- ↔ 2H+ + SO32- Väävlishape (õigemini SO2 vesilahus) on redutseerija (ise oksüdeerub): SO32- + H2O + Br2 ↔ SO42- + 2Br - + 2H+ Väävlishapet, SO2 ja sulfiteid kasutatakse - kahjurite tõrjeks (peam. kasvuhoonetes) - desinfitseerimiseks (veinivaadid) puuviljade säilitamisel - kangaste ja õlgede pleegitamiseks * H2SO4 (väävelhape) õlikas, väga sööbiv vedelik laboris kasutatav H2SO4: d = 1,84 kg/dm3, sisaldab ≈ 96% H2SO4
annaabi.ee 
