O2, teemant, klaasjas süsinik, CO, CO2 FLUORI AVASTAMINE Ühendite koostises tunti juba 18. sajandil. Mitmed keemikud said tervisekahjustusi või surid fluoriga tehtud katsete tagajärjel. Lihtainena eraldas esimesena fluori H. Moissan KHF2 ja HF segu elektrolüüsil 1886. aastal. LEIDMINE Looduses leidub Fluori ainult ühendeina Üks levinumaid halogeene maakoores (13. kohal) Tähtsamad mineraalid fluoriit CaF2, krüoliit Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5(PO4)F. Praktikas eraldatakse vaba fluor tavaliselt sulatise KH2F3 elektrolüüsil keskmistel temperatuuridel. ÜHENDID HF on kõige enam toodetav fluoriühend, mida saadakse: CaF2 + H2SO4 CaSO4 + 2HF ja KHF2 KF + HF Mõned fluoriidid lahustuvad HF-s piiramatult NaF on värvitu, mürgine gaas, väga stabiilne kristallaine, palju kasutusalasid, nt Al-tööstuses, metallide keevitamisel, ehituses, hambapastades.
Alumiinium oksiid on amfoteeme oksiid. See tähendab,et tal on nii aluselisi kui ka happelisi omadusi. Alumiinium on vee ja õhu toimele vastupidav, sest tema pinnale tekib tihe oksüdatsioonikiht mis takistab alumiiniumi edasist oksüdeerumist. Alumiiniumi tootmine: Alumiiniumi tema kõrge aktiivsuse tõttu looduslikult teda ei leidu. Maakoore koostises on ta massi järgi hapniku ja räni järel kolmandal kohal. Alumiiniumi sisaldavad paljud kivimid ja mineraalid, näiteks boksiit, korund ja krüoliit; kõige rohkem on boksiiti, millest alumiiniumi toodetaksegi. Alumiiniumi tööstus on kõige energiakulukaimaid tööstusharusid: 1t alumiiniumi saamiseks kulub 4t boksiiti ja 14 000 kWh elektrienergiat. Kui alumiiniumi tootmine algas, oli ta ainult veidi odavam kui kuld. Alumiiniumit saadakse elektrolüüsi teel. Kui juhtida elektrivool läbi alumiiniumoksiidi, lõhustub see alumiiniumiks ja hapnikuks. Sellist nähtust nimetataksegi elektrolüüsiks. Alumiiniumi
Duralumiiniumi(95% alumiiniumi , ülejäänud Cu , Mg , Mn ), sest see on tugev , kerge ja korrosioonikindel sulam , mis mehaaniliste näitajate poolest sarnaneb terasega. Alumiiniumi keemilise aktiivsuse tõttu teda looduses lihtainena ei esine , küll aga on ta sulamina hapniku ja räni järel kolmandal kohal , metallidest esimesel kohal (moodustab 8,8% maakoore massist ) ta kuulub ainult ühendite koostisisse. Tähtsaimad alumiiniumi sisaldavad mineraalid on boksiit , kaoliniit , korund , krüoliit ja nefeliin. Alumiiniumimaake leidub endises NSV liidus ( Baskiirias , Kasahstanis , Uuralis ) Jugoslaavias , Ungaris . Ehkki alumiiniumi on looduses palju , kuulus ta 19.saj. lõpuni haruldaste metallide hulka . Kasutatud kirjandus : ENE 1 , H.Kariku ,,Üldine Keemia" Tina (Sn) Tina on diamagnetiline metall , see tähendab seda ,et metall ei tõmbu magneti külge, isegi tõukub sellest eemale. Harilik tina on hõbevalge läikiv plastiline kergesti töödeldav pehme metall
Kõrge aktiivsus välistab vaba elemendi esinemise looduses. Enamus fluorist leidub mitmesuguste kivimite ja mineraalide koostises. Vähem leidub teda ookeanides, järvedes, jõgedes, mineraalveeallikates ja teistes loodusliku vee vormides, luudes, hammastes, imetajate veres ja taimedes. Litosfääris Tuntakse üle 100 fluori sisaldava mineraali, millest tähtsaimad on fluoriit (vanemas kirjanduses ka sulapagu) CaF2 , krüoliit Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5(PO4)3F. Nendest on siiski vaid fluoriit ulatuslikult kasutusel vaba fluori ja fluoriühendite tööstuslikuks saamiseks. Selle lademeid leidub palju Euroopas, Venemaal, USA-s, Mehhikos ja Hiinas. Peamine fluoriidi kasutusvaldkond on terasetööstus, vesinikfluoriidhappe ja krüoliidi tootmine ning keraamikatööstus. Fori põhikogus maakoores esineb fluorapatiidi koostises, milles sisaldub fluoriidiga (49% F) võrreldes vähe, vaid 3,5% F
Sulamistemperatuur: 219,6 oC Keemistemperatuur: 188,1 oC Tihedus: 1,516 g/cm3 (keemistemperatuuril) LEVIMUS, AVASTAMINE, SAAMINE Levinuim halogeen maakoores, üldse 13. kohal. Ühendite koostises tunti juba 18. sajandil. Mitmed keemikud said tervisekahjustusi või surid fluoriga tehtud katsete tagajärjel. Lihtainena eraldas esimesena fluori H. Moissan KHF2 ja HF segu elektrolüüsil 1886. aastal. Tähtsamad mineraalid fluoriit (sulapagu) CaF2, krüoliit Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5(PO4)F. Nimetus tuleneb ladinakeelsest sõnast fluere ("voolama"). Praktikas eraldatakse vaba fluor tavaliselt sulatise KH2F3 elektrolüüsil keskmistel temperatuuridel. OMADUSED Toatemperatuuril kahvatukollane, õhust raskem väga mürgine gaas. F on aktiivseim mittemetall, kõige elektronegatiivsem element. Reageerib paljude lihtainete ja ühenditega ülienergiliselt, sageli plahvatusega. Kokkupuutel vaba fluoriga süttivad ka vesi,
Alumiiniumkaaliumsulfaatdodekahüdraadi saamiseks kuumutatakse nõrgalt põletatud, võimalikult rauavaba savi 50-protsendises väävelhappelahuses. Eraldub ränihape ning moodustub alumiiniumsulfaat. Lahust lahjendatakse veega ning eemaldatakse lahustumatu ränihape. Lisatakse kaaliumsulfaati või ka kaaliumkloriidi. Eraldub valge pulbrina "maarjajahu", mis puhastatakse ümberkristalliseerimise teel kuumast veest välja ja muudetakse suurteks kristallideks. Tooraineks sobivad ka boksiit ja krüoliit. Kasutamine Maarjajääd kasutatakse vee puhastamiseks, kanga tulekindluse suurendamiseks, mõningate antiperspirantide koostises. Varem kasutati seda laialdaselt naha parkimiseks ning lõnga värvimisel värvi säravamaks muutmiseks. Nüüd on selle asemel kasutusel alumiiniumsulfaat. Rahvameditsiinis kasutatakse maarjajääd väikeste verejooksude peatamiseks. Ohutegur Tuleb vältida maarjajää tolmu sissehingamist ning aine sattumist nahale ja silma. Suurtes
Reageerib kõikide metallide ja mittemetallidega Füüsikalised omadused: Kahvatukollane, õhust raskem, terava lõhnaga ja väga mürgine gaas Sulamistemperatuur 219,6°C Keemistemperatuur 188,13°C Fluor looduses Looduses leidub fluori ainult ühenditena, teda sisaldavad mitmesugused mineraalid. Fluori saadakse sulatatud kaaliumvesinik- fluoriide elektrolüüsides Fluori ja fluoriühendite tootmiseks kasutatakse üldiselt fluoriiti, kuna krüoliit on haruldane mineraal, mille ainsad Fluoriit tööstuslikud varud asuvad Gröönimaal. Fluor organismis Kui õhus on miljondik osa fluori, siis põhjustab sellise õhu sissehingamine inimesele surma. Orgaaniline fluor on üsna vähe mürgine ja seega üsna ohutu. Seetõttu lisatakse fluori ühendeid tihti joogivette, sest see tugevdab hamba emaili. Hiinas selgus, et joogivee kõrgem fluorisisaldus pidurdab laste
FLUOR Leidumine ja saamine Fluor on levinuim halogeen maakoores ja oli elemendina ühendite koostises tuntud juba 18. sajandil. Esimest korda saadi vaba fluori 1886. aastal vesinikfluoriidi elektrolüüsil Prantsusmaa keemiku Henry Moissani poolt. Fluori saadakse tavaliselt mitmevärvilisest fluoriidist ehk sulapaost CaF2 ja krüoliidist Na3AlF6. Fluori ja fluoriühendite tootmiseks kasutatakse rohkem siiski fluoriiti, kuna krüoliit on haruldane mineraal, mille ainsad tööstuslikud varud asuvad Gröönimaal. Fluoriit Krüoliit Fluoriit oli tuntud juba vanadest aegadest muistsetele juveliiridele, metallurgidele ja klaasimeistritele oma erakordse ilu ja värvitoonidega. Igal mineraalitükil oli kordumatu muster. Fluorist tehti ehteid ja ilusasju, kaunistati losse ja templeid. Fluori saamise ja uurimise ajalugu on traagiline. Kuna fluor on väga mürgine gaas, siis said paljud seda
lõhnaga, väga mürgine, kõige reageerib toatemperatuuril Fluor F Kahvatu Gaasiline aktiivsem mittemetall ilma täiendavate tingimusteta, kollane aine levinuim halogen maakoores, saamine: fluoriit, krüoliit Terava lõhnaga, õhust üle Vees lauhustudes saadakse kahe korra raskem, üks veisinikkloriidhape mis on aktiivsemaid keemilisi suitsev ja sööbiv hape, elemente, väga tugev kontsentreeritud
com[07.12.2008]). Eskimotelt on gröönlastele pärinenud omapärane primitiivne kultuur. Skandinaavlastelt ja taanlastelt, kellega eskimod varajaselt kokku puutusid, omandasid nad ristiusu, pinnapaigalise 4 asumisviisi ja teatud määral euroopaliku tsivilisatsiooni. (Tammekann et al, 1930) Peamiselt teenivad gröönlased elatist kalastamisega ja loomade küttimisega. Olulisel kohal on ka maavarade kaevandamine. Tähtsamad maavarad on krüoliit, pruunsüsi ja plii- tsingimaak. (Aader et al, 1970) Kõneldakse grööni-ja taanikeeli ning enamus populatsioonist valdab neid mõlemaid. Inglise keel on laialdaselt kasutatav kui kolmas keel (http://www.polaarseiklus.com[07.12.2008]). Ajalugu Gröönimaa avastas 10.sajandil Eirikr Raud, kes rajas saarele ka esimesed asulad. Islandi saagade andmetel avastas Gröönimaa aga islandlane Gunnbjörn Úlfsson. (Aader et al, 1970) 1261
soojuskandjana, seoses fotaefektiga fotoelemendis, eriotstarbelistes gaasitorodes, Cs telekate elektronkiiretorudes, Pb-Na sulamid bensiinid ja kuullaagrites, na mettallurgias redutseerijana, Li keem vooluallikate anoodid, kõik Lm radioaktiivsete isotoopidena. Leidumine looduses: Na, K - väga levinud elemendid (6. ja 7. kohal) esinevad paljude mineraalide koostises; NaCl – kivisool; Na2SO4 . 10H2O – mirabiliit, glaubrisool; Na3AlF6 – krüoliit;Na2B4O7 . 10H2O – booraks; KCl – sülviin; K-Mg-kaksiksoolad – karnalliit, kainiit. Elusorganismides K-Na vahekord väga tähtis, esinevad veres, lümfis, seedemahlades K – eeskätt rakkude sisemuses;Na – rakkudevahelises vedelikus. Li – levikult järgmine, kuid juba üsna haruldane. Rb, Cs – haruldased elemendid. Ühendid – 1) Oksiidid – peroksiidid Lm2O2 või hüperoksiidid LmO2. , vaid Li2o on lihtoksiid. 2)
Pinnases on otstarbekas kasutada tsingitud teraskonstruktsioone, sest soos on tsingi korrosiooni kiirus kolm korda aeglasem kui terasel, liivases pinnas 40 korda ja savis umbes 10 korda väiksem. 29. Elektrokeemilised protsessid Protsessi käigus tekib elekter või kasutatakse protsessi tegemiseks elektrit. Metallide tootmine - toodet sulatatakse halogeenidest või vesilahustest. · Al Al2O3 * nH2O + Na2AlF6 * krüoliit · NaOH NaCl vesilahusest 2NaCl + H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH Kemikaali tootmine KmnO4; HclO4... Metallide rafineerimine - metallide puhastamine põhineb metalli ja lisandite elektrokeemilise potensiaali erinevusel. (CuSO4 = elektrolüüt, puhastamata Cu =anood, puhastatud Cu=katood) Galvaani katete valmistamine metallikihi sadestamine eseme pinnale elektrolüüsi teel. Kaetav ese on katood mis asub elektrolüüsis kus lahus on katte metalli sisaldav. Anoodiks on kattemetall.
· Divesiniksulfiidi H2S saadakse kas elementide otsesel reaktsioonil 600 °C juures või sulfiidiooni protoneerimisel happe toimel: FeS(s) + 2HCl(aq) FeCl2(aq) + H2S(g) · Divesiniksulfiid lahustub vees, kus hapniku toimel oksüdeerub aeglaselt väävliks. · Divesiniksulfiid on nõrk hape. 52. VIIA rühma elemendid (F, Cl, Br, I): leidumine, lihtainete saamine, omadused ja kasutamine. · Fluor on maakoores levinuim halogeen, tema tähtsamad mineraalid on fluoriit CaF2, krüoliit Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5F(PO4)3. · Kuna fluor on elemendina kõige tugevam oksüdeerija, toodetakse seda sula KF ja HF segu elektrolüüsil 75 °C juures süsinikanoodil. · Fluor on väga reageerimisvõimeline, peaaegu värvusetu gaas. · Suurem osa toodetavast fluorist kasutatakse kergesti lenduva UF6 tootmiseks. · Tänu oma kõrgele elektronegatiivsusele, väikesele raadiusele ja d-orbitaalide puudumisele on tal rida omapärasid. · Fluori oksüdatsiooniaste on kõigis ühendites -I.
Divesiniksulfiidi sooli nim sulfiidideks, mis on iseloomuliku värvusega ja rasklahustuvad. 51. Väävli halogeniidid: saamine ja omadused. 52. VIIA rühma elemendid (F, Cl, Br, I): leidumine, lihtainete saamine, omadused ja kasutamine. Üldiselt: halogeene iseloomustab eriti suur elektronafiinsus ja kõrge elektronegatiivsus (F kõige suurem). Flour- on maakoores levinuim (mõni sajandik protsenti maakoore massist) halogeen, tema tähtsamad mineraalid on fluoriit CaF2, krüoliit. Kõrge aktiivsuse tõttu leidub halogeene looduses ainult ühenditena. Saamine: saadakse lihtainena, praktikas elektrolüüsiga- una fluor on elemendina kõige tugevam oksüdeerija, toodetakse seda sula KF ja HF segu elektrolüüsil 75 °C juures süsinikanoodil. Na3AlF6 ja fluorapatiit Ca5F(PO4)3. Kahvatu-kollane gaas, madal sulamis- ja keemistemp (-219 ja -188C), väike tihedus. Kõige aktiivsem mittemetall üldse, moodustades ühendeid kõigi elementidega va He ja Ne
villid, lahuse kogus toru pinnal muudkui suureneb ja korrosioon ägeneb. Samuti kui katoodkaitse puhul kasutatav voolutugevus pole õige, siis teatud juhtudel võib katoodkaitse vooluring hoopis soodustada korrosiooni. 27. Elektrokeemilised on protsessid, mille käigus tekib elektrivool või millised toimuvad elektrivoolu toimel. Metallide tootmine toodet sula halogeenidest (NaOH, CaCl2) või vesilahustest (Fe, Cd, Co, Zn, Mn, Cu), nt Al toodetakse sulast Al2O3 *nH2O + Na2AlF6 *krüoliit (70:30; t°>940 °C; pinget 4,2-4,5V). NaOH tootmine: NaCl vesilahus 2NaCl + H2O =H2+ Cl2+2NaOH; Cl2 tootmine: sulat NaCl 2NaCl (elektrolüüs) = 2Na + Cl2. Kemikaalide tootmine: KmnO4; HclO4; H2O2; Cl2. Metalli rafineerimine: ehk metallide puhastamine - see meetod põhineb metallide ja lisandite elektrokeemilis potentsiaali erinevusel. Galv katete valmistamine: so metallikihi sadestamine eseme pinnale elektrolüüsi teel
Rb, Cs - üsna haruldased avastati 1860-61 spektraalanalüüsiga Bunsen, Kirchhoff Fr - saadud kunstlikult (tuumareaktsioonil) 1939 looduses leidub väga vähe (mõni mg kogu maakoores) 2.2.2. Leidumine looduses Na, K - väga levinud elemendid (6. ja 7. kohal) esinevad paljude mineraalide koostises (kohati suured lademed) - eriti NaCl, KCl NaCl – kivisool Na2SO4 . 10H2O – mirabiliit, glaubrisool Na3AlF6 – krüoliit Na2B4O7 . 10H2O – booraks KCl – sülviin K-Mg-kaksiksoolad – karnalliit, kainiit looduslikes silikaatides eriti merevees (üldkogus suur, nii Na kui K) Elusorganismides K-Na vahekord väga tähtis esinevad veres, lümfis, seedemahlades K – eeskätt rakkude sisemuses Na – rakkudevahelises vedelikus Rakkudes ioonkanalid (reguleerivad K-Na tasakaalu); mõned mürgid blokeerivad neid
Ühildumine terasega (1), vastupidavus korrosionile (2), terast kaitsvad omadused (3), vastupidavus mehh mõjudele (4), kontrollivõimalused (5), sobivus värvimiseks 24. Milliseid protsesse nim elektrokeemilisteks? Elektrokeemilised on protsessid, mille käigus tekib elektrivool või millised toimuvad elektrivoolu toimel. Metallide tootmine toodet sula halogeenidest (NaOH, CaCl2) või vesilahustest (Fe, Cd, Co, Zn, Mn, Cu), nt Al toodetakse sulast Al2O3 *nH2O + Na2AlF6 *krüoliit (70:30; t°>940 °C; pinget 4,2-4,5V). NaOH tootmine: NaCl vesilahus 2NaCl + H2O =H2+ Cl2 +2NaOH; Cl2 tootmine: sulat NaCl 2NaCl (elektrolüüs) = 2Na + Cl2. Kemikaalide tootmine: KmnO4; HclO4; H2O2; Cl2. 10 Keemia ja materjaliõpetus
põhilisi elektrokeemilisi protsesse (metallide tootmine, mõnede kemikaalide tootmine, metallide rafineerimine, galvaaniliste katete valmistamine, metallist katete eemaldamine detailidelt, detailide poleerimine). Elektrokeemilised on protsessid, mille käigus tekib elektrivool või millised toimuvad elektrivoolu toimel. Metallide tootmine: toodetakse sula halogeenidest (CaCl2) või vesilahustest (Fe, Cd, Co, Zn, Mn, Cu), nt Al toodetakse sulast Al2O3*nH2O + Na2AlF6 *krüoliit (70:30; t°>940°C; pinget 4,2-4,5V). NaOH tootmine: NaCl vesilahus 2NaCl + H2O =H2+ Cl2 +2NaOH; Cl2 tootmine: sulatatud NaCl 2NaCl (elektrolüüs) = 2Na + Cl2. Kemikaalide tootmine: KMnO4; HClO4; H2O2; Cl2. Metalli rafineerimine ehk metallide puhastamine - see meetod põhineb metalli ja lisandite elektrokeemiliste potentsiaali erinevusel. Võtame nt CuSO4 = elektrolüüt, puhastamata Cu- anood, puhastatud Cu- katood.