Nimetu (0)

Jõhvi Gümnaasium
Keemia referaat:
Jood , Fluor , Broom
Õpilane: Iris Marie Sööt 10 a
Õpetaja: Kristelle Kaarmaa
Jõhvi 2009
Sisukord
Jood 3
Broom 4
Fluor 6
Kasutatud kirjandus 9

Jood

Jood on keemiline element järjenumbriga 53.Tal on üks stabiilne isotoop massiarvuga 127.Jood on halogeen . Ta moodustab kaheaatomilisi lihtaine molekule. Normaaltingimustes esineb jood tumepruunide kristallidena, mis sulavad temperatuuril 113°C ja keevad temperatuuril 184°C, moodustades lillaka auru. Jood on keemiliselt aktiivne, kuigi teistest halogeenidest vähem aktiivne. Elusorganismidele mõjub enamasti kahjulikult.
Jood organismis on lokaliseerunud kilpnäärmesse, kus ta on vajalik kilpnäärme hormoonide sünteesiks ja kilpnäärme normaalseks talitluseks. Kilpnäärme hormoonid mõjutavad tugevasti kogu ainevahetuse intensiivsust: valkude, rasvade, süsivesikute kasutamist, soojusproduktsiooni protsesse, avaldavad mõju kasvule ja arenemisele, sigimisfunktsioonidele.
Jood söötades
Looduses on jood hajutatult õhus, vees, mullas, elusorganismides. Sõltuvalt mulla joodisisaldusest on ka taimede joodisisaldus väga erinev ja kõigub laiades piirides. See ei ole ühesugune isegi ühe taime ulatuses. Rohkem joodi leidub taime rohelistes osades, eriti lehtedes.
Oluliselt mõjutab taimede joodisisaldust kaugus merest. Mereäärsetes piirkondades on taimed ja neist valmistatud söödad joodirikkamad. Taimede joodisisaldus sõltub veel sesoonsusest. Varakevadises rohus on joodi kõige vähem, hilissügisel kõige rohkem. Söötade joodisisaldust mõjutab nende säilitamine. Pikaajalisel säilitamisel osa kergestiseotud joodiühenditest lendub. Ka fermentatsiooniprotsessid silos võivad selle joodisisaldust mõjutada. Halvas silos on oksüdatsiooni tõttu osa joodi ilmselt vabanenud ja lendunud, mistõttu selle joodisisaldus on väiksem kui heas silos.
Üldiselt leidub söötades vähe joodi. Rohkesti joodi on kalades , kalajahus, kalamaksaõlis, ka piimas. Joodirikkad on merevetikad (kuni 0,2%), teiste hulgas ka põisadru.
Joodidefitsiit
Joodivaegus on meditsiinis tuntud struuma nime all. Selle kõige iseloomulikumaks tunnuseks on suurenenud kilpnääre. Produktiivloomadel karakteerselt väljakujunenud struumat ei esine. Kirjanduses on küll kirjeldatud struumatunnustega sündinud põrsaid (kui tiine emis kannatab joodi puuduse all). Need on karvadeta sültja nahaga, surnult sündinud. Praktikas aga ei ole selliseid joodivaeguse tunnustega põrsaid registreeritud.

Broom

Broom on keemiline element, perioodilisussüsteemi VII A-rühma element, 4. perioodis, järjenumbriga 35 ja aatommassiga 79,904. . Broomi avastas ja uuris selle ühendeid 1826. aastal prantsuse keemik Antoine Jérôme Balard. Broom esineb kahe stabiilse isotoobina, mille massiarvud on 79 ja 81. Keemilistelt omadustelt on broom halogeen. Ta moodustab kaheaatomilisi lihtaine molekule ja on tavatingimustel pruun vedelik tihedusega 3,1 g/cm3, mis keeb temperatuuril 58 kraadi Celsiust ja külmub temperatuuril –7 kraadi Celsiust. Broom on tugev oksüdeerija ja reageerib paljude liht- ja liitainetega. Seetõttu on broom nii vedeliku kui auruna inimkehale (nii kopsudele kui ka teistele limaskestadele ja nahale) söövitav ja ärritav. Broomil on tugev lõhn.
Füüsikalised omadused
Puhas broom on terava ärritava lõhna ja sööbiva toimega punakaspruun mürgine vedelik, mis tavalisel temperatuuril lendub pruuni auruna.Broom keeb temperatuuril 58 kraadi Celsiust ja külmub temperatuuril –7 kraadi Celsiust.Tihedus 3,1 g/cm3;
Keemilised omadused
Broom on halogeen.Ta sarnaneb keemilistelt omadustelt klooriga. Broom erineb aga kloorist aktiivsuse poolest. Broom on keemiliselt väga aktiivne mittemetall. Ta on suhteliselt nõrgem oksüdeerija kui kloor ja fluor.
Levik looduses
Looduses esineb broom sooladena – bromiididena merevees , soolajärvede ja naftapuuraukude vees, merevetikates, mineraalides. Enamasti NaBr ja KBr ühenditena. Näiteks 1 m3 Surnumere vees sisaldub 4,8 kg broomi.Ülemaailmne tootmine hinnanguliselt on 330 000 tonni aastas. Põhilised leiukohad on USA, Iisrael, Inglismaa, Venemaa, Prantsusmaa ja Jaapan. Broom aga ei moodusta mitte kunagi suuri soolakihte või – lademeid.
Kasutamine
Broomi kasutatakse juuksehooldusvahendite, värvainete, putukamürkide, pisargaasi, ravimite valmistamiseks ja keemialaboratooriumides. Broomi kasutatakse veel tulekustutus vahenditena.
Broomi ei saa hoida ega transportida raudnõudes, kuna ta söövitab rauda, kuid teda võib keemiliselt siduda rauaga ühendiks Fe3Br8 ja sel kujul võib teda rahulikult transportida isegi puuanumates.
Huvitavat broomi kohta
Tervise puhul:
Närvihäirete all kannatava inimese kohta öeldakse: „Ta joob broomi” või „Arstid kirjutasid talle broomi”. Seda on võimatu uskuda . Broomi ei tohi juua. Puhtal kujul on broom väga mürgine, tumepunane, peaaegu pruun , raske vedelik, mis isegi toatemperatuuril aurustub kiiresti. Broomiaurud on oranžpruuni värvusega, terava lõhnaga, mis tugevalt ärritavad limaskesta. Lõhna tõttu sai broom ka oma nimetuse kreekakeelsest sõnast bromos., mis tähendab hais, lehk, lehkav. Broomiaurude tühine hulk õhus põhjustab inimesel rasket mürgitust. Sellepärast ei „jooda” ja ei „kirjutata välja” broomi, nagu tavaliselt igapäevases elus räägitakse.
Haigele kirjutatakse välja väikesed doosid broomi sooli-, naatriumbromiidi või harvemini kaaliumbromiidi , millel on rahustav toime kergesti ärrituvale närvisüsteemile.Teda tarvitatakse nt. hüsteeria ja langetõve juhtudel. Pikaajalisel tarvitamisel võib tekkida krooniline mürgitus - bromism.Samuti kahandavad broomiühendid osoonikihti.
Fotokunsti elemendina:
Broom on võimeline vahetult ühinema paljude metallidega. Igaüks meist on kasutanud broomiühendeid, ilma et ta ise seda aimaks. Broomiühenditeta ei ole võimalik saada ju mitte ühtegi fotot . Fotoplaadid, filmid ja fotopaber on kaetud õhukese želatiiniga. See ühend on suure valgustundlikkusega. Valgustamisel laguneb hõbebromiid suuremal või vähemal määral, sõltuvalt fotografeeritava objekti valgustusastmest, broomiks ja hõbedaks. Filmi ilmutamisel saadakse negatiiv, mille abil kopeeritakse fotopaberile eseme täpne koopia. Hõbebromiidita on raske ette kujutada kino, rea täppisteadmiste eksisteerimist ja muud. Fotograafia abil õpib inimene tundma loodust. Kuu vastaskülje fotod võib esitada näitena hõbebromiidi kasutamise kohta kosmose uurimisel.
Broom enesekaitseks:
Broom kuulub pisaraid esile kutsuvate mürkainete koostisse, mida kasutati laialdaselt Esimese maailmasõja ajal. On kasutatud broomisisaldavaid aineid tööliste demonstratsioonide laialiajamiseks ja võitluses streikivate tööliste vastu.

Fluor

Fluor on keemiline element järjenumbriga 9. Tal on üks stabiilne isotoop massiarvuga 19. Keemilistelt omadustelt on fluor halogeen. Ta moodustab kaheaatomilisi lihtaine molekule ja on normaaltingimustel kollakas gaas . Fluor on halogeenidest kõige aktiivsem. Kõigist elementidest on ta kõige elektronegatiivsem, seetõttu on ta oksüdatsiooniaste kõigis ühendites -1. See puudutab ka tema ühendeid hapnikuga - hapniku fluoriide. Vesinikuga moodustab fluor vesinikfluoriidi. Ta reageerib ägedalt paljude liht- ja liitainetega. Inimkehale (nii limaskestadele kui ka nahale) mõjub fluor söövitavalt.
Fluor on Universumis üsna levinud element. Mõnede teooriate kohaselt võib see olla tingitud elemendi tekkimisest supernoova plahvatustel, kui fluor moodustub neoonist neutriinode toimel. 1996. aastal avastas Euroopa Kosmoseagentuur (European Space Agency ) vesinikfluoriidi jälgi galaktika keskme läheduses paiknevas tähtedevahelises hiigelpilves. See on esimene kord, kui fluori sisaldavaid molekule avastati tähtedevahelises ruumis. Ka Päikesesüsteemi mitmed taevakehad sisaldavad fluori. Kivimeteoriitidest on seda leitud 0,0036%, metallmeteoriitide koostises teadaolevalt fluori ei ole.
Maal
Fluor on elementide levikult Maal 17. ja maakoores 13. kohal (0,065% maakoores), teda leidub suuremates kogustes kui näiteks kloori (0,055% maakoores), vaske või pliid . 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. Fluorapatiidi varud on väga ulatuslikud , lademeid leidub suurel hulgal USA-s, Venemaal, Põhja-Aafrikas, Vaikse ookeani saartel ja Lääne-Indias. Madala fluorisisalduse tõttu kasutatakse seda tööstuses peaaegu eranditult, seoses suure fosfaadisisaldusega, fosforväetiste tootmiseks. Kuigi fluori saamine fosfaaditööstuses ei ole ökonoomne, on selle tööstuslik tähtsus seoses kõrgekvaliteetse fluoriidi varude vähenemisega pidevalt suurenenud, kujutades endast teist tähtsamat tööstuslikku fluoriallikat. Krüoliit on haruldane mineraal, mille ainsad tööstusliku tähtsusega varud asuvad Gröönimaal, väiksemates kogustes leidub seda siiski ka Islandil. Krüoliit leiab kasutust mitmetes valdkondades, millest tähtsaim on alumiiniumitööstus. Kõrge hinna tõttu toodetakse suur osa alumiiniumitööstuses vajaminevast krüoliidist tänapäeval sünteetiliselt fluoriidist.
Fluori sisaldub ka paljudes haruldasemates mineraalides, nagu topaas Al2SiO4(OH,F)2, sellaiit MgF2 , viliaumiit NaF, bastnaesiit (Ce,La)(CO3)F, vilgukivi , küünekivi ( amfibool ), turmaliin jt.
Lisaks eelmainitud suhteliselt kõrge fluorisisaldusega mineraalidele, leidub fluori kõikjal väikestes kogustes ränimineraalides ning litosfäärikivimites. Erinevad kivimirühmad sisaldavad fluori varieeruvates kogustes. Süvakivimites on fluoriidikontsentratsioon 20-4000 ppm, vulkaanilistes kivimites on sama näitaja 80-450 ppm ning settekivimites 80-450 ppm. Väiksemates kogustes leidub fluoriide lubjakivis, kus neid võib olla kuni 370 ppm. Viimastes on fluor seotud mitmesuguste asbestidega, termoliidi, aktinoliidi või teiste kivimeid moodustavate mineraalidega, pürokseenide ja vilkudega. Nimetatud mineraalide fluorisisaldus võib olla 0,4-1,2%. Fluori esineb ka savis, kus see on seotud lisandina esineva lubjakivi või fosfaatmineraalidega. Mitmed mineraalid (nt zinnwaldiit) sisaldavad fluori suuresti varieeruvates kogustes.
Mõnede mineraalide kristalliseerumise hilistes staadiumides võivad F- ioonid struktuurides asendada OH- ioone. Selline protsess võib toimuda vilkude, küünekivide ja turmaliinide moodustumisel. Antud nähtus on tingitud F- (ioonraadius 1,23-1,36Å) ja OH- (ioonraadius 1,37-1,40Å) väga sarnastest ioonraadiustest. Teatud tüüpi graniitides on fluor kontsentreerunud biotiiti ((Mg, Fe)3[Si3AlO10][OH, F]2) ja küünekivisse. Sulanud magmas on lenduv fluorikomponent fraktsioneerunud varastel mineraalide diferentseerumisjärkudel apatiiti ja küünekivisse ning hilisemates staadiumides biotiiti ja küünekivisse. Basaldis ja gabros sisaldub kogu fluor apatiidi koosseisus . Teistes moonde - ja tardkivimites (näiteks graniidis) esineb fluor peamiselt vilgu, küünekivi ja fluoriidi osana .
Segunenud moondekivimites leiduvad graniitsed ning pegmatiitsed maagisooned on ühed suurimad fluori leiukohad maakoores. Tavaliselt sisaldavad graniidid fluori 0,05-0,14%, teistes tard- ja moondekivimites leidub seda vähem, 0,01-0,05%. Enamasti on moondekivimid kaotanud osa oma F-sisaldusest moondeprotsessi käigus, sest lenduv fluor või fluoriidioonid migreeruvad magmast teistesse kivimitesse.
Sõltuvalt fluori kontsentratsioonist mõjutavad mineraalid kivimite fluorisisaldust erinevalt. Kuna fluoriit võib fluori sisaldada praktiliselt poole oma massist, mõjutab see fluori kogust kivimites ja vees juba suhteliselt väikese lisandina.
Kivimid ja mineraalid mõjutavad oluliselt keskkonna fluorisisaldust. Ilmastikunähtuste toimel lahustuvad kivimite koosseisu kuuluvad fluori sisaldavad mineraalid ja eraldavad ümbrusesse fluoriidioone. Sõltuvalt mineraalide tüübist võib selline F- ioonide liikuvaks muutumine toimuda erineva kiirusega. Näiteks topaas, mis on ilmastikuoludele äärmiselt vastupidav, ei anna lahusesse praktiliselt fluoriidioone
Atmosfääris
Atmosfääris on fluorisisaldus väga väike, jäädes kuupmeetris õhus vahemikku 0,05-1,90 μg F-. Siiski on tööstuspiirkondades (eriti alumiiniumitööstuste ja superfosfaatväetiste tehaste läheduses) õhu fluorisisaldus normaalsest oluliselt suurem. Linnadelähedastes piirkondades leidub kuupmeetris õhus fluoriide tavaliselt alla 1 μg. Peale antropogeensete tegurite mõjutab õhu fluorisisaldust ka vulkanism . Kuna vulkaanilised gaasid sisaldavad alati peale veeauru ka vesinikfluoriidi, vallandub seda vulkaanipursete tagajärjel maapõuest atmosfääri. Lisaks vesinikfluoriidile võivad nimetatud aurud sisaldada F2 või fluoriühendeid, millest levinumateks on SiF4 ja H2SiF6 . Ka kustunud või mittepurskavatest vulkaanidest eraldub pidevalt fluori, mida aastas paisatakse õhku kokku umbes 4,7 miljonit tonni.
Hüdrosfääris
Kuigi fluori leidub maakoores (suhteline kogus 2,8 log) ja Päikesesüsteemis (suhteline kogus 2,926 log) ligikaudu võrdsetes kogustes, on selle hulk ookeani- ja merevees väike, samal ajal kui kloor esineb seal ühe levinuima elemendina. Põhjus peitub fluori omaduses moodustada levinumate elementidega tugevamaid komplekse kui seda teeb kloor.
Fluoriidioonid võivad moodustada lahustuvaid kompekse mitmete anorgaaniliste ja orgaaniliste ligandidega. Paljudes looduslikes vetes leidub rohkesti kaltsiumioone, mistõttu on fluoriidioonide kontsentratsiooni kontrollivaks olulisimaks mineraaliks tõenäoliselt kaltsiumfluoriid . F- ioonide sisaldust looduslikes vetes mõjutavad ka mitmed teised ühendid, millest tähtsamad on fluorapatiit ja magneesiumfluoriid (MgF2). Ligi pool merevees leiduvast fluorist esineb vabade F- ioonidena, teine osa aga MgF+ kujul. Vähem leidub teda CaF+ -na või viliaumiidist pärit kompleksidena. Fluoriga moodustab komplekse ka alumiinium : AlF2+, AlF2+, AlF3, [AlF6]3-, Al(OH)F+, Al(OH)F2 ja Al(OH)F3-. Seejuures sõltub ühendi moodustumine alumiiniumi- ja fluoriidioonide kontsentratsioonide vahekorrast vees ning pH-st. Ka berüllium, boor, raud, ränihape jt võivad moodustada F-komplekse, viimase puhul võib tekkida näiteks heksafluorosilikaatioon [SiF6]2-. Kindlate pH väärtuste juures võib selline kompleksimoodustumine ära kasutada kindla koguse fluoriidioone.
Fluori esinemisvormi hüdrosfääris määrab suuresti keskkonna happesus . Sõltuvalt vee (lahuse) fluoriidioonide kontsentratsioonist ja pH väärtusest võib fluor lahuses esineda ka HF2- ning dissotsieerumata HF kujul. Lahjendatud lahustes ja neutraalses keskkonnas esineb suurem osa fluorist F- ioonidena. Lahuse happesuse suurenedes väheneb F- osakaal ning HF2- ja dissotsieerumata HF hulk suureneb.
Tänu fluori suhteliselt suurele sisaldusele maakoores leidub seda varieeruvates kogustes ka veekogudes. Fluoriidisisaldus pinna- ja põhjavees sõltub suuresti fluoriide sisaldavatest kivimitest ning mineraalidest . Keskmine F-/Cl- massisuhe kivimites varieerub sõltuvalt kivimi tüübist 4:1 kuni 8:1. Kuna fluoriidid on kergesti sadenevad, kuid kloriidid jäävad lahusesse, on kuumaveeallikate väljavooluvee puhul antud suhe äärmiselt madal (0,0006). Olgugi et fluoriidid on laialtlevinud ühenditest ühed püsivamad, võib neid sadestada mõõdukalt lahustuva mineraal fluoriidina (CaF2).

Kasutatud kirjandus

J. Rudenko, P. Taube „Vesinikust kuni …“
H. Karik „Üldine keemia“
H. Karik, V. Ratassepp „Keemia 11 klassile“
http://et.wikipedia.org/wiki/Jood
http://www.pikk.ee/Loomakasvatus/sootmisealused/mineraalelemendid/jood
http://et.wikipedia.org/wiki/Broo m
http://www.miksike.ee/
http://wapedia.mobi/et/Fluor?p=6
9