Syror och baser 1 NÄR DU HAR ARBETAT MED AVSNITTET SYROR OCH BASER 1 KAN DU ge exempel på några indikatorer och deras egenskaper redogöra för ph-skalan och ph-värdena för en syra, en bas och en neutral lösning redogöra för syrors och basers egenskaper redogöra för några vanliga syror och baser, deras egenskaper och vad de används till redogöra för försurningens orsaker, effekter och åtgärder som minskar försurningens skador Om du biter i en citronklyfta eller ett omoget äpple, smakar det surt. Den sura smaken kommer från syror i citronen och äpplet. Och när du tvättar dig med en tvål, känns det halt mellan fingrarna. Det hala beror på att det finns baser i tvålen. Indikatorer Du kan inte alltid smaka på, eller stoppa fingrarna i lösningar för att ta reda på om den är sur eller basisk. För att ta reda på om en lösning är sur eller basisk, kan man i stället använda en indikator. En indikator är ett ämne som har olika fårg i syror och baser. Ordet indikator betyder ungefår - något som visar något. I naturen finns det många fårgämnen som kan fungera som en indikator. Rödbetor blir gula om de ligger i en basisk lösning och rödkål blir blå. Men på laboratorier använder man inte rödbetor eller rödkål. Det finns bättre indikatorer. BTB är en vanlig indikator som ger tydliga fårgomslag. BTB finns inte i naturen, utan tillverkas på kemisk väg. BTB blir gul i en sur lösning och blå i en basisk lösning. Sur Neutral Basisk BTB är en vanlig indikator som har olika färg i en sur, neutral och basisk lösning. 64 Luft, vatten, mark, syror och baser
Neutral lösning Lösningar som inte är sura och inte basiska, kallas neutrala läsningar. Ordet neutral betyder alltså att den varken är det ena eller det andra. Destillerat vatten innehåller bara vattenmolekyler, inga andra molekyler. Om man droppar BTB i destillerat vatten blir det grönt. Destillerat vatten är alltså inte surt eller basiskt, utan neutralt. Men om man droppar BTB i kranvatten blir det ofta svagt blåfärgat. Det beror på att kranvatten görs lite basiskt i vattenverken för att inte skada vattenledningarna. Regnvatten är ofta lite surt eftersom koldioxid och olika luftföroreningar löser sig i regnvattnet. Om man droppar BTB i regnvatten, blir det ofta gulgrönt eller till och med gult om det inte regnat på ett tag. Med hjälp av BTB kan man se om en lösning är sur, neutral eller basisk. Men inte hur sur eller basisk den är. Det är stor skillnad mellan apelsiner och citroner. På samma sätt är det stor skillnad mellan olika basiska ämnen. För att få ett värde på hur surt eller basiskt något är, då mäter man lösningens ph-värde. ph-skalan basisk en lösning är visar hur sur eller Starkt sur Svagt sur Neutral Svagt basiskt Starkt basiskt Om en lösning har ett lågt ph-värde är den sur och om den har ett högt ph-värde är den basisk. Har lösningen ett ph-värde som är nära 7, är den neutral. ph-papper och ph-meter Det finns olika sätt att mäta ph-värdet. Man kan använda ett speciellt ph-papper som innehåller flera olika indikatorer och därför har flera fårgomslag. Men det kan vara svårt att se färgomslagen tydligt, därför visar de bara ett ungefårligt ph-värde. Om man vill ta reda på ett mer exakt ph-värde måste man använda en ph-meter. ph-metern visar lösningens ph-värde på en display med siffror. Ett ph-papper är indränkt med flera olika indikatorer. Om man doppar en bit av pappret i en lösning ändrar detfärg. -------------------------,[ 2 Syror och baser 65
Syror är vanliga Syror är vanliga i naturen och i vår mat. Förutom syrorna i citroner, apelsiner, vindruvor, fil eller hela växter som rabarber, finns det surt regn, sur mark och försurade sjöar. Det är syror som gör att yoghurt håller sig fårsk och det är en syra som man får ont i musklerna av om man tränar för hårt. Syrors egenskaper smakar surt har ett lågt ph-värde ger indikatorer deras sura färg, BTB blir gult syror är frätande Starka syror Saltsyra är egentligen en vattenlösning aven gas som heter väteklorid. Om man öppnar en flaska koncentrerad saltsyra avdunstar en del av vätekloriden. Väteklorid har en obehagligt stickande lukt och det svider i näsan när man luktar på den. Saltsyra är en viktig råvara för industrin vid framställning av färgämnen, konstgödsel och läkemedel. Det finns också saltsyra i din magsäck. Den behövs för att enzymerna i magsaften och tarmsaften ska kunna sönderdela födan. Saltsyran dödar också de bakterier och virus som vi får i oss när vi äter och dricker. Salpetersyra har också en stickande lukt. Om salpetersyra står ljust, sönderdelas den till vatten och en giftig gas som heter kvävedioxid. För att det inte ska hända förvaras salpetersyra i mörka flaskor. Koncentrerad salpetersyra är starkt frätande och kan lösa metaller som koppar och silver. saltsyra, Hel Salpetersyra är en av våra viktigaste industrikemikalier. Den används som råvara framförallt vid framställning av konstgödsel, men också plast, färgämnen, raketbränsle och sprängämnen. salpetersyra, HN0 3 Svavelsyra är trögflytande och luktar inget. Den är starkt frätande och drar lätt åt sig vatten. Om svavelsyra kommer i kontakt med trä, papper eller tyg förkolnar det och blir svart. Att det blir svart beror på att svavelsyran drar ur vattnet ur materialet. Svavelsyra används vid framställning av pappersmassa, renframställning av malm och för ytbehandling av metaller. Eftersom svavelsyra också leder elektrisk ström används den i till exempel bilbatterier. 66 Luft, vatten, mark, syror och baser 2 j------------------
SIV-regeln När man späder svavelsyra och salpetersyra med vatten blir det varmt. Det kan bli så varmt att lösningen börjar koka och stänka. Då är risken stor att den som späder syran får frätskador. För att undvika detta ska man alltid späda syror genom att hälla syran i vattnet. Det kallas SIV-regeln - Syra I Vatten. Svaga syror Citronsyra finns framförallt i olika citrusfrukter som apelsiner och citroner. Citronsyran smakar friskt i lagom mängder. Den används som livsmedelstillsats i allt från läsk till ost. Kolsyra en svag syra som används vid tillverkningen av läsk och mineralvatten på flaska. Kolsyra bildas när koldioxid löser sig i vatten och gör att läsken smakar friskare och känns kallare än den egentligen är. Kolsyra bildas också i blodet när koldioxid transporteras från cellerna till lungorna. Förbränning av fossila bränslen ökar mängden koldioxid i luften. Det betyder att mer koldioxid löser sig i haven och det bildas mer kolsyra som sänker havens ph-värde. Mjölksyra bildas i musklerna om du tränar hårt. Det beror på att musklerna inte får tillräckligt med syre. Mjölksyran förgiftar dina muskler för en stund och du får ont. Smärtan skyddar dina muskler från att skadas. Det är samma mjölksyra som bildas i mjölk när den surnar. Försurningen av haven är ett allvarligt hot mot ekosystemen i haven, till exempel korallreven som är starkt hotade. Brännässlor försvarar sig genom att injicera myrsyra i de som kommer för nära. Utspädd ättiksyra som också kallas ättika, används i inläggningar till exempel rödbetor, sill och gurka. Ättikan sänker ph-värdet och hindrar bakterier och mögelsvampar från att växa. Ättiksinläggningar är en gammal metod för att maten ska hålla sig längre. Ren ättiksyra kallas också isättika eftersom den fryser redan vid + 17 oc. Myrsyra är en färglös syra med en starkt syrlig lukt. Syran har fått sitt namn av att den finns i myror som använder myrsyra som ett försvar mot angripare. Det svider och kliar när man blir angripen av myror. Brännässlor och vårt eget svett innehåller också myrsyra. Den största användningen av myrsyra är för konservering av djurfoder inom lantbruket. av -------------------------.f 2 Syror och baser 67
Baser är inte så vanliga Baser är syrornas motsats. Man kan känna igen baser på att de känns hala mellan fingrarna. Baser är inte så vanliga i naturen eller maten. De finns mest i tvål och rengöringsmedel i hemmet. De flesta baser är inte speciellt starka, men det finns några som man ska vara mycket försiktig med. Basers egenskaper känns hala har ett högt ph-värde ger indikatorer deras basiska färg, BTB blir blått starka baser är frätande Tvål tillverkas oftast av basen natriumhydroxid och en fettblandning av talg och kokosfett. När du tvättar dig med tvål känns det halt. Det beror på att tvål löser fett som finns på huden. Detta är en bra egenskap eftersom fett och smuts då kan sköljas bort med vatten. De flesta rengöringsmedel som används i hemmet är basiska. Maskindiskmedel och tvättmedel är starkt basiska, för att fett och smuts ska lossna från disken och kläderna. Rengöringsmedel för ugnar, fönsterputs och golvtvätt innehåller ofta ammoniak, som är en bas. Livsmedel med baser är inte så vanligt. Lutfisk är en av få maträtter som är något basisk. Fisken behandlas efter torkningen med en lut av soda och släckt kalk, som är två baser. Luten sköljs sedan ur innan man kokar och äter fisken. Bakpulver eller bikarbonat, är ett svagt basiskt pulver som avger koldioxid om det upphettas till 200 C. Därför kan det användas i kakor i stället för jäst. Bikarbonat avger också koldioxid om det får reagera med en syra. Brustabletter innehåller en blandning av bikarbonat och citronsyra och det är så man får dem att bubbla. Maskindiskmedel är starkt frätande och ska förvaras så att små barn inte kan stoppa tabletterna i munnen. Starka baser Natriumhydroxid kallas också natronlut eller kaustiksoda i butiker. Det är ett ämne som man ska vara mycket försiktig med, den är starkt frätande. Natriumhydroxid är ett vitt fast ämne som är lättlösligt i vatten. Lösningen blir varm och kan börja koka om man löser för fort. Natriumhydroxid används inom industrin vid tillverkning av tvål, tvättmedel och vid pappersframställning. Natriumhydroxid användas också för att lösa proppar i avlopp eller för att ta bort färg på gamla möbler. Men var försiktig, använd alltid skyddshandskar och skyddsglasögon. Kaliumhydroxid är ett vitt fast ämne som är lättlösligt i vatten. Kaliumhydroxid används bland annat i alkaliska batterier. Alkalisk är ett annat ord för basisk. natriumhydroxid, kaliumhydroxid, NaOH KOH 68 Luft, vatten, mark, syror och baser
Svaga baser Ammoniak är en fårglös gas som är lättlöslig i vatten. Gasen avdunstar och man kan känna en kraftigt stickande lukt. Man känner lätt igen ammoniaklukten i fönsterputs, ugnsrengöring och andra rengöringsmedel som används i hemmet. Ammoniak är också en av världens viktigaste industrikemikalier som används för tillverkning av gödningsämnen, plaster och sprängämnen. Soda, eller natriumkarbonat, nämns redan i Gamla Testamentet med namnet lut. Soda har använts som tvättmedel och som råvara för framställning av tvål och glas i tusentals år. Förr framställdes sodan ur askan som bildades när man eldade. Numera tillverkar man soda på kemisk väg. Målarsoda är en sodalösning som man använder för att tvätta bort fettrester på väggar och tak innan man målar. Soda finns också i snus för att fräta på tandköttet så att nikotinet lättare tas upp i blodet. Förväxla inte målarsoda med kaustiksoda. Om man smälter en blandning av soda och sand blir det glas. Försurning Det normala ph-värdet i naturen är strax under 7, alltså svagt surt. Det beror på att det finns svaga syror i organismerna som frigörs när de bryts ner. Luftens koldioxid bidrar också genom att det bildas kolsyra när den löser sig i vatten. När vi eldar med kol och olja bildas det bland annat svaveldioxid och kväveoxid. Gaser stiger högt upp i luften och sprids med luftströmmarna över stora områden. Avgaserna från trafiken innehåller också svaveldioxid och kväveoxider, även om utsläppen har minskat med moderna, miljövänliga bilar. Både svaveldioxid och kväveoxid är lättlösliga i vatten. De löser sig i regnvattnet och bildar syror. Det är det som kallas för surt regn. Det sura regnet faller till marken och påverkar ph-värdet i jord och vatten. När ph-värdet sjunker försämras miljön för växter och djur. Fortplantningen störs och återväxten minskar. Surt regnvatten löser också metallföreningar som finns i marken. På grund av försurningen har halterna av aluminium och vissa tungmetaller ökat och förstört dricksvattnet i brunnar, framförallt i sydvästra Sverige där försurningen är värst. -------------------------.r 2 Syror och baser 69
Försurning av vatten och mark orsakas framförallt av utsläpp av svaveldioxider och kväveoxider från kraftverk, industrier och trafiken. Åtgärder Det finns metoder för att minska försurningsskadorna. Kalkpulver som man sprider över försurade områden har basiska egenskaper och motverkar syrornas effekt. Ett bättre sätt att påverka ph-värdet är naturligtvis att minska utsläppen. Utsläppen har minskat i Sverige genom rening av bilavgaser och industriutsläpp och kraftigt minskad användning av olja. Men även om vi i Sverige är bra på att minska våra utsläpp, kan vi inte hindra vinden från att föra smutsig luft från andra länder till oss. Vinden bryr sig inte om några gränser mellan länder, så därför måste alla delar av världen samarbeta kring miljöfrågorna. Kan du? 1. Vad är en indikator? 2. Vilka ph-värden har en syra? 3. Nämn tre vanliga starka syror, som används i industrin. 4. Vilka egenskaper har syror? 5. Vilka egenskaper har baser? Rätt eller fel? a) En syra har ett ph-värde som är lägre än 7. b) Om man droppar BTBpå en citron färgas den blå. c) En neutral lösning är svagt basisk. d) Baser är ovanliga i naturen. e) Största orsakerna till försurning är förbränning av kol och olja. 70 Luft, vatten, mark, syror och baser 2...-------------------