Leegitest erinevate sooladega

Nõuanded ja soovitused, kuidas teha katseid anorgaanilises keemias.
Vasta
Sõnum
Autor
tauri
Saidi administraator
Postitusi: 453
Liitunud: 06 Sept 2010, 13:50
Haridustase (kraad): Gümnaasiumi loodusteaduste õpetaja

Leegitest erinevate sooladega

#1 Postitus Postitas tauri » 19 Dets 2011, 15:55

Raskusaste: 2/5

Komponendid: Enamikku siin kasutatavatest kemikaalidest poest osta ei saa, ent näiteks keedusoola või väetisega (kno3 - kaaliumsalpeeter, cuSo4 – vaskvitriol) saab küll igaüks kodus gaasipliidi juures katsetada.

Ohutus: Lahtise tulega peab alati ettevaatlik olema. testiaineid (v.a keedusool) ei maksa palja käega puutuda ning pärast katset tuleb käed ning katseriistad kindlasti puhtaks pesta. Katsetamiseks piisab väikesest kogusest ning tingimata peaks kandma kaitseprille, kuna leek võib tõusta ootamatult kõrgele. Pikad või lahtised juuksed tuleks enne katset kinnitada.

Liitiumnitraat, LiNO3 vaarikapunane leek
Liitium on kõige kergem metall, mida kasutatakse näiteks patareide ja akude valmistamisel (suure tõenäosusega on su mobiiltelefonis just liitiumioonaku), ning see on nii pehme, et seda saab lõigata isegi noaga. Nii nagu teised leelismetallid on ka liitium tule- ning plahvatusohtlik, seda eriti õhu või veega kokku puutudes. Liitiumisooli on kasutatud ka meeleoluhäirete ning hullumeelsuse raviks, samuti migreeni ning peavalu puhul. Liitiumile kui ravimile või narkootikumile viitavad mitmed poplaulud, näiteks Stingi, nirvana ja Evanescence’i loomingus.Vanasti kasutati liitiumiühendeid ka karastusjookide tootmisel, näiteks 7Up sisaldas seda aastani 1950. Mitmeid liitiumisulameid kasutatakse lennukitööstuses; kosmose- ning allveelaevades kasutatakse liitiumhüdroksiidi õhu puhastamiseks.

Kaaliumnitraat, KNO3 violetne leek
Seda pehmet leelismetalli leidub ioonidena merevees ning erinevates mineraalides. Puhas kaalium on väga tuleohtlik, reageerides nii õhu kui ka veega. Kaaliumi (nagu ka paljusid teisi leelismetalle) hoitakse õhuga kokkupuutumise vältimiseks petrooleumis. Kord süttinud kaaliumi on raske kustutada (vesi teeb asja ainult hullemaks!), efektiivselt toimivad vaid üksikud kemikaalid.Laialdast kasutamist leiab kaalium erinevates väetistes, lisaks leidub seda seepides, küpsetuspulbris, püssirohus, peeglites, tuletikkudes ja muidugi ilutulestikes. Kaaliumkloriidi kasutatakse südameoperatsioonidel südame seiskamiseks, aga ka
mürgisüstides. Mitmekesise toitumise korral kaaliumipuudlikkust ei esine, ent kui esineb, võib see olla surmav. Kaaliumi leidub muuhulgas ka kartulites ja banaanides, nii et kartulikoori söövas banaanivabariigis ei tohiks igapäevase nelja grammi kättesaamine probleemiks olla.

Vasknitraat, Cu(NO3)2 või vasksulfaat, CuSO4 (väetisepoest) sinakasroheline leek
Vask juhib väga hästi elektrit ja on plastiline metall, sestap kasutatakse seda palju juhtmete valmistamisel. kui sulle tuleb internet koju telefonikaablit pidi, on see suure tõenäosusega vasest. Vaske kasutatakse nii palju, et selle hind on viimase kümnendi jooksul viiekordisunud ning maakeral arvatakse olevat varusid veel vaid pisut enam kui 50 aastaks. Vask reageerib aeglaselt õhus oleva hapniku, süsihappegaasi ja veeauruga, sestap tõmbuvad vaskplekist katused aja jooksul roheliseks – see kiht takistab edasist roostetamist. Tänu heale elektrijuhtivusele kasutatakse vaske kõikvõimalikes elektroonilistes aparaatides, ent vaske leiab ka näiteks lauahõbedast. Vasest uksenupud (näiteks haiglates) suudavad hävitada osa neile sattunud baktereid. Igaüks on näinud vaskmünte ning vaskpuhkpille ja ka Vabadussammast (see sisaldab enam kui 80 tonni vaske, mille eest kuusakoskis makstaks 5,5 miljonit krooni).

Strontsiumnitraat, Sr(NO3)2 purpurne leek
See leelismuldmetall on nii aktiivne, et selle pulber võib õhu kätte sattudes ise süttida. Strontsiumi isotoope leidub radioaktiivsetes jäätmetes ja strontsiumiühendeid kasutatakse ka meditsiinis valuvaigistina, samuti vähiravis. Strontsium-90 isotoopi sattus suurel hulgal keskkonda tšernobõli katastroofi ajal. Kuna organism käitleb seda isotoopi kaltsiumina, tekitab see luude hõrenemist ning luuvähki. Tulevikus aga loodetakse sellest isotoobist saada energiaallikat näiteks kosmoselaevadele.Kineskooptelerite omanikud pääsevad tänu teleri ehitusel kasutatud strontsiumile röntgenkiirgusest. Strontsiumkarbonaati, -nitraati ning -sulfaati kasutatakse sageli ilutulestikes punase värvi tekitamiseks. Strontsiumkloriidi võib leida mõnest hambapastast. Erinevaid ühendeid kasutatakse veel aerosoolvärvides, fosfori valmistamisel ning isegi teemantide võltsimisel.

Baariumnitraat, Ba(NO3)2 kollakasroheline leek
Baarium on järjekordne aktiivne leelismuldmetall, mida looduses puhtal kujul ei leidugi, kuna ta reageerib kergesti õhuhapniku ja veega.Baariumi leidub auto süüteküünaldes, rotimürgis, päevavalguslampides, infrapunaseadmetes, selle erinevaid ühendeid kasutatakse klaasi- ning kummitööstuses, samuti ilutulestike valmistamisel ning naftapuuraukude puurimisel.Baariumtitanaadist võib aga saada uue põlvkonna elektriautode akude üks peamisi komponente. Enamik baariumiühendeid on väga mürgised, mõjutades närvisüsteemi ning põhjustades nõrkust ning halvatust. Ajaloost on teada ka baariumiga surnuks mürgitamise juhtumeid.

Kaltsiumnitraat, Ca(NO3)2 telliskivipunane leek
Kaltsiumist on kuulnud kõik – nii need, kes piima armastavad, kui ka need, kes vihkavadilmselt teavad aga vähesed, et tegemist on samuti metalliga. Puhtal kujul kaltsiumi tema suure aktiivsuse tõttu looduses ei esine, küll aga leiab sedaohtralt näiteks settekivimitest. Raske on nimetada valdkonda, mis kaltsiumiga mingil moel seotud ei oleks. Erinevate ühenditena leidub teda hambapastas ja tsemendis, loomatoidus ja ilutulestikes, värvide ja autokummides, pesuvalgendajates ja kooli kriidis, putukamürkides ja basseinipuhastusvahendites. Kaltsium on inimluude ning hammaste oluline komponent, kaltsiumi omandamiseks toidust on aga vaja ka D-vitamiini, apteegis müüdavad kaltsiumipreparaadid imenduvad väga erinevalt ning enne nende tarvitamist tasuks alati apteekriga nõu pidada. Kaltsium puudulikkus võib viia luude hõrenemiseni.

Naatriumkloriid, NaCl kollane leek
Järgnevaks katseks võib võtta ka poes müüdava nn meresoola, mille üks põhikomponene on NaCl. Meresoola saadakse mereveest vee väljaaurutamise teel. Liitrist Läänemere veest saab 10 grammi soola. Leegile annab kollase värvuse just naatrium, nii et tavalise lauasoolaga peaks efekt isegi suurem olema. Naatriumi leidub sageli ka teistes proovides, sestap kasutatakse testis sageli filtrit (vt lisalugu). Kui kunagi võis keedusoolaga varandusi kokku ajada, siis nüüdseks on see aine kättesaadav ja nii odav, et seda kannatab ka lumetõrjeks kasutada. Tuntud multifilm teab aga rääkida, et merevee soolasuses on süüdi hoopis hammaste ja jalgadega heeringas, kes kunagi elas kuival maal ja mõisteti jalutuks soolalastiga laeva augu närimise ning selle uputamise eest.

Mis on leegitest?
Leegitest on levinud meetod teatud metallide määramiseks. See pole küll täppisteadus, ent kogenud keemik võis teatud nõksude abil leegi värvuse põhjal üsna täpselt öelda, mis metalliga tegu. Metallisisaldusega soola hoitakse spetsiaalse plaatinast traadi abil gaasipõleti leegis. Kui plaatina kuskilt võtta pole, võib kasutada ka klaaspulka või soola lahuses leotatud puupilbast. Kuumuse mõjul paisatakse metalliaatomi osad elektronid kõrgematele energianivoodele (keemikud nimetavad seda ergastamiseks), jahtudes langevad nad vanale nivoole tagasi ning kiirgavad seejuures teatud lainepikkusel valgust, mida inimsilm näebki värvilise leegina. Erinevate metallide elektronid kiirgavad valgust erineval lainepikkusel ning on sestap erinevat värvi. Tihti sisaldab testitav aine ka naatriumi, mis tekitab kollase leegi ja varjab teised värvid, seetõttu vaadatakse leeki sageli läbi koobaltfiltri, mis eemaldab kollase valguse lainepikkuse ja võimaldab näha teisi värve. Tänapäeval kasutatakse metallide hulga määramiseks laboris aatomemissioon-spektroskoopiat, mis baseerub leegitestiga samal põhimõttel. Ent leegitest on leidnud endale ka uue väljundi – ilutulestikud. Pimedas taevas mitmevärviliselt säravad saluudid on üles ehitatud just põhimõttel, et erinevad metalliühendid kiirgavad kuumutades erineval lainepikkusel valgust, mida meie tajume erinevate värvidena.

Allikas:
Kaljurand, K. (2007). Valgus, sinihelero. - Tarkade Klubi, nr 12, lk 50-52

Vasta