Sura, neutrala och basiska Lösningar Sura ar smakar surt vilket du själv har märkt då du ätit syrliga karameller eller smakat på saften från en citron. Motsatsen till sura ar är basiska ar. Man skulle kunna tro att smaken på dessa är söt, men de smakar mer som tvål, om du smakat på det någon gång. Man brukar säga att de har en lutaktig smak. Både sura och basiska ar kan vara frätande och det är endast ar som innehåller mycket vatten, d.v.s är svagt sura eller svagt basiska, som det går att smaka på. En som varken är sur eller basisk kallas neutral. Både en socker- och en koksalt är exempel på neutrala ar. ph-värde Indikatorer En sur kan vara mer eller mindre sur. På samma sätt kan en basisk vara mer eller mindre basisk. För att tala om hur sur eller basisk en är har man infört ett begrepp som kallas ph. Neutrala ar har ett ph-värde som är exakt lika med 7. Sura ar har ett ph-värde som är mindre än 7 och basiska ar har ett ph-värde som är större än 7. Man har valt ph-skalan så att en sur blir 10 gånger surare när ph-värdet minskar ett steg, t.ex. från 5 till 4. På samma sätt blir en basisk 10 gånger mer basisk då ph-värdet ökar ett steg, t.ex. från 10 till 11. Eftersom du inte kan använda smaken för att avgöra om en är sur eller basisk får du ta till andra hjälpmedel. Många växter innehåller färgämnen som får en viss färg i sura ar och en annan färg i basiska ar. Det bruna färgämnet i te blir ljusare om du droppar i lite saft från en citron. Lackmus är ett annat växtfärgämne. I sura ar blir det rött och i basiska tt. Det finns också konstgjorda färgämnen, t.ex. bromtymoltt (BTB), som kan anta olika färg i sura, neutrala och basiska ar. Ett färgämne som får olika färg i sur och basisk kallas en indikator. I tabellen ser du exempel på några indikatorer och deras färger. Indikator Sur Neutral Basisk Lackmus violett Rödkål gul, grön BTB, gul grön Fenolftalei n färglös färglös I Starkt sur 26 Svagt sur Blåbär har ett tt skal, men inuti har den färgen blivit av syror som finns i bäret. Genom att doppa ett ph-papper i en och jämföra färgen på papperet med en färgskala kan man få fram ett ungefärligt ph-värde. Papperet innehåller en blandning av olika indikatorer. Neutral Svagt basisk Starkt basisk
Några syror Saltsyra HCl Syror är en grupp ämnen med likartade egenskaper. Löser man en syra i vatten får man en sur vars ph-värde är lägre än 7. Starka syror ger låga ph-värden, medan svaga syror ger lite högre ph-värden. Saltsyra, svavelsyra och salpetersyra är starka syror och farliga att handskas med. De är mycket frätande och förstör hud, kläder, metaller och många andra material. Svaga syror, som kolsyra och citronsyra, är mindre frätande och kan ingå i våra livsmedel. En sur är koncentrerad om den innehåller mycket syra och lite vatten. Innehåller en lite syra och mycket vatten är en utspädd. En koncentrerad är mer frätande än en utspädd. När man späder ut en koncentrerad syra med vatten för att få den utspädd ska man alltid hälla den koncentrerade syran i vattnet och inte tvärtom. Det blir nämligen varmt och gör man inte rätt kan en börja koka och ge frätande stänk. För att komma ihåg rätt ordning kan man tänka på SIV (syran i vattnet). Om väte får brinna i klorgas bildas gasen väteklorid. När gasen löses i vatten bildas saltsyra. I en liter vatten går det att lösa inte mindre än 500 liter väteklorid. Gasen väteklorid kan också framställas ur vanligt salt, därav namnet saltsyra. Koncentrerad saltsyra avger väteklorid (klorväte) som har en stickande lukt. Den verkar frätande på andningsorganen och därför ska man inte lukta på saltsyra. Om gasen som saltsyran ger ifrån sig kommer i kontakt med koncentrerad ammoniak bildas en vit rök av salmiak. Saltsyra med ph-värden 1-2 finns i magsäcken där den tar död på bakterier och hjälper till med matspjälkningen. Om öppningen (övre magmunnen) mellan magsäck och matstrupe inte sluter tätt kan det sura innehållet i magsäcken komma upp i matstrupen och ge halsbränna. Det smakar surt. när man kräks. Skadas slemhinnan i magsäcken uppstår magsår där syran orsakar svåra smärtor. Mediciner med basisk verkan kan då hjälpa genom att ta bort en del av det sura. Saltsyra används inom industrin för att tillverka många olika ämnen. Salpetersyra HN0 Salisyra. svavelsyra och salpetersyra är tre av våra starkaste syror. Svavelsyra H2S04 Koncentrerad svavelsyra är en tung och tjockflytande vätska som saknar lukt. Den är starkt frätande på de flesta ämnen. Ämnen från växtriket, exempelvis bomull och papper, förkolnar snabbt om de kommer i kontakt med svavelsyra. Syran drar till sig vatten ur ämnena och kvar blir kol. I bilbatterier finns svavelsyra. Om du bär på ett sådant batteri, tänk då på att syran fräter om du skulle råka spilla. Svavelsyra framställs ur svavel eller ämnen som innehåller svavel. Först förbränns svavlet så att det bildas svaveldioxid (SOz) som senare omvandlas till gasen svaveltrioxid (S0)' Då svaveltrioxiden löses i vatten bildas svavelsyra. Inom industrin är svavelsyra en av våra viktigaste kemikalier och används vid framställning aven mängd olika produkter. Koncentrerad salpetersyra är en starkt frätande syra med stickande lukt. Syran sönderdelas av ljus och förvaras därför i mörka flaskor. Ämnen från djurriket, som ull, hud och naglar, gulfärgas och fräts sönder av syran. Alla metaller utom de två ädlaste, guld och platina, fräts också sönder. För att lösa guld och platina gör man en blandning av saltsyra och salpetersyra som kallas kungsvatten. Salpetersyra framställdes förr ur salpeter, därav namnet. I dag framställs syran genom att man löser gasen kvävedioxid (N02) i vatten. Inom industrin används salpetersyra bl.a. vid framställning av gödselmedel och sprängämnen. Kolsyra H C0 2 Bubblande läskedrycker innehåller kolsyra för att ge dem en svagt syrlig och frisk smak. Syran bildas när man under tryck leder in gasen koldioxid i drycken. Gasbubblorna, som man ofta kallar kolsyra, är koldioxid. Kolsyran finns i drycken. Ättiksyra Sedan urminnes tider har människan använt ättiksyra vid matlagning. Ättika, som är en vatten av ättiksyra, kan förbättra smaken och göra maten mera hållbar. När maten blir tillräckligt sur trivs inte 27
jästceller, mögelsvampar och skadliga bakterier. Vanlig matättika innehåller ca % ättiksyra. Vinättika eller vinäger framställs ur vin och har kvar smakämnen från vinet, medan ren ättiksyra framställs ur alkoholen etanol (vanlig sprit). Vin i en öppen flaska surnar snart eftersom det bildas ättiksyra. Koncentrerad ättiksyra har en skarp stickande lukt och kallas isättika därför att den stelnar till en isliknande massa redan vid + 1Te. Myrsyra När myran känner sig hotad sprutar den ut myrsyra för att försvara sig. Brännnässlor innehåller också myrsyra. Råkar du få myrsyra på huden svider det ordentligt därför att syran verkar frätande. Du kan lindra smärtan genom att badda på en basisk, t.ex. en svag av hushållssoda. Mer koncentrerad myrsyra, än den hos myror och brännässlor, kan ge ordentliga frätsår. Myrsyra används inom jordbruket för att konservera grönfoder. Foder som skördas under sommaren kan efter behandlingen bli vintermat åt korna. Det konserverade fodret kallas ensilage. Mjölksyra Låter man vanlig mjölk stå en tid blir den sur. Bakterier omvandlar mjölksockret till mjölksyra. Genom att sätta olika sorters bakterier till mjölken kan man få fram olika sura produkter, som youghurt och kefir, vilka båda innehåller 1% mjölksyra. När musklerna utsätts för hårt arbete bildas mjölksyra, vilket alla som idrottar fått känna av. De vita plastsäckarna innehåller foder som behandlats med myrsyra. 28
Några basiska ämnen KaLciumhydroxid Ca(OH)2 Ämnen vars vattenar har ett ph-värde högre än 7 är basiska. Ett annat ord man använder för basisk är alkalisk och basiska ämnen kallas därför ibland alkalier. Basiska ar kan lösa fett och i viss mån äggviteämnen. Det är förklaringen till deras rengörande verkan, men också till att de fräter på hud och slemhinnor. Särskilt farligt är stänk i ögonen vilket kan ge frätskador med risk för blindhet. Basiska ar känns ofta hala om man gnider några droppar aven utspädd mellan fingrarna. Kalciumhydroxid är ett vitt ämne som till vardags kallas släckt kalk. Kalkvatten är en vatten av kalciumhydroxid och kan användas för att påvisa koldioxid. Kalciumhydroxid används ibland för att höja ph-värdet i sur mark och i försurade sjöar. Det är också huvudbeståndsdelen i murbruk. Natriumhydroxid NaOH Natriumkarbonat Na2C0 Natriumkarbonat kallas till vardags soda och säljs som hushållssoda, målarsoda eller kristallsoda. Den här sodan får inte förväxlas med kaustik soda. Soda används som rengöringsmedel och vid framställning av glas. Natriumhydroxid är ett av de starkast frätande ämnena med basisk reaktion. En vatten av natriumhydroxid kallas natronlut. I affärer säljs natriumhydroxid oftast under namnet kaustiksoda. Ordet kaustik betyder frätande. Kaustiksoda får absolut inte förväxlas med hushållssoda eller målarsoda som är ett helt annat ämne (natriumkarbonat). Rengöringsmedel, som propplösare och ugnrengöringsmedel, innehåller ofta natriumhydroxid. Propplösare används för att lösa stopp i vaskar. Man bör emellertid undvika den här reningsmetoden eftersom avloppsrören fräts sönder och det starkt basiska avloppsvattnet kan skada miljön. Inom industrin är natriumhydroxid en viktig kemikalie som bl.a. används vid tillverkning av tvål och papper. Kaliumhydroxid KOH Kaliumhydroxid har ungefär samma egenskaper som natriumhydroxid. En av kaliumhydroxid i vatten kallas kalilut och är lika starkt frätande som natronlut. Kaliumhydroxid används vid tillverkning av såpa och i alkaliska batterier. Några produkter som innehåller natriumhydroxid som man bör handskas försiktigt med. Använd skyddsglasögon! Ammoniak NH Ammoniak är en färglös gas med stickande lukt. Du kan känna lukten av ammoniak vid gödselhögar. När urin sönderdelas bildas ammoniak. Gasen löses lätt i vatten. I en liter vatten går det vid rumstemperatur att lösa inte mindre än 700 liter ammoniak. Stark ammoniak är frätande och ger ifrån sig ångor som är farliga att andas in. Ammoniak kan lösa fett och används därför i rengöringsmedel. I kylanläggningar, t.ex. konstfrusna isbanor, har man ammoniak som kylvätska. Eftersom ammoniak innehåller kväve används det också vid framställning av gödselmedel. Varför heter det Lutfisk? I Sverige har vi som tradition att till julen äta lutfisk. Den bereds aven torskliknande fisk som kallas långa. Fisken fångas och torkas under sommaren. Sedan får fisken ligga i blöt under en veckas tid i en gjord av natriumkarbonat (soda) och kalciumhydroxid (släckt kalk). Efter blötläggningen sköljs fisken flera gånger i vatten, men har kvar en svagt lutaktig smak. Ordet lut är ett annat namn för en basisk. 29
Sura och basiska Lösningar neutraliserar varandra För att få en sur att smaka mindre sur kan du tillsätta lite socker. ph-värdet ändras emellertid inte och de frätande egenskaper en sur kan ha försvinner inte. Enda sättet att få bort de sura egenskaperna, och därmed höja ph-värdet, är att tillsätta en basisk. Om du blandar en sur med en basisk så att slutresultatet blir en neutral med ph = 7 säger man att det skett en neutralisation. Saltsyra och natriumhydroxid är två ämnen som var för sig är starkt frätande. Om vi blandar ar av dessa ämnen så att vi får en neutral försvinner de frätande egenskaperna. Av de sura och basiska beståndsdelarna har det blivit vatten. Den neutrala en smakar salt. Om vi kokar bort vattnet får vi ett fast salt. Det är precis samma ämne som vi saltar maten med, nämligen natriumklorid (koksalt). c..5:--. J ph < 7 ph> 7 ph = 7 sur + basisk -> neutral Några neutralisationer Industrier och bilar släpper ut gaser som gör att mark och sjöar blir sura. Både växter och djur tar skada av försurningen. Ibland kan ph-värdet vara så lågt som 4-5. För att minska försurningen måste vi därför tillsätta något basiskt ämne som kan höja ph-värdet. Det vanligaste ämnet vi använder är kalk, oftast i form av finmald kalksten (kalciumkarbonat). Genom kalkningen kan vi för en tid minska de skador försurningen orsakar. I magsäcken har vi saltsyra som hjälper till att smälta maten. Om det bildas för mycket saltsyra kan i vardagslivet vi neutralisera överskottet av syra genom att äta mediciner som innehåller basiska ämnen, oftast magnesium- eller aluminiumhydroxid. I lindriga fall kan det räcka med fruktsalt som innehåller bikarbonat. Bakterier i munhålan omvandlar matrester till mjölksyra. Därför innehåller tandkräm oftast något basiskt ämne som hjälper till att neutralisera syran. Av godis och sockerrik mat bildas särskilt mycket syra. När ph-värdet i munnen är för lågt fräter den sura en på tänderna och vi får lätt hål i dem. 0