ekologijos referatas apie vandens tarsa, irasyti veiksniai, vandens svaros normos, bendra informacija apie vandens tarsa.

Aplinka  Kita   (16 psl., 34,17 kB)

Naujajame Testamente minima medžiaga neter, kuri buvo naudojama skalbimui. Ta pati medžiaga, kuri buvo žinoma dar senajame Egipte, minima graikų (Aristotelis, Dioskoridas) nitron pavadinimu, o senovės romėnų (Plinijus) buvo vadinama nitrum . Visais šiais atvejais, matyt, kalbama apie sodą, t.y. natrio karbonatą ir, iš dalies, apie potašą, kurio tuo metu nesugebėta atskirti nuo sodos. Arabų alchemikai vietoje termino nitrum vartojo natron . Alchemiko Geberio (14-15 a.) rankraščiuose greta pirmą kartą pavartoto termino soda sutinkamas pavadinimas alkali. Alchemikams priimtiniausi buvo pavadinimai, atspindintys atitinkamų medžiagų kilmę. Pvz., potašas gautas iš vyno akmens, buvo vadinamas sal tartari, o gautas iš augalų pelenų – sal vegetable. Nuo 1600 m. šarminių metalų druskos vadinamos sal lixiviosium, iš kurio kilo vokiškas žodis “Laugensalz”. Skirtumus tarp natrio (valgomosios druskos) ir kalio, kuris tuo metu karbonatų pavidalu buvo gaunamas iš augalų pelenų, pirmasis pažymėjo Štalis (Stahl, 1660-1734 m.) 1702 metais. Dviejų elementų egzistavimą eksperimentiškai pirmasis įrodė Diumelis de Monso (Duhamel de Monceau, 1700-1781 m.) . Markgrafas 1758 m. nustatė, kad šie elementai skirtinga spalva nudažo liepsną. Klaprotas (Klaproth, 1797 m.) pirmą kartą įrodė, kad kalis, nepaisant tuo metu paplitusio pavadinimo alkali vegitable , sutinkamas ir mineraluose. 18 amžiuje chemikai žinojo jau daug įvairių natrio druskų. Natrio druskos plačiai buvo naudojamos medicinoje, apdorojant odas, audinių dažymui. Tačiau iki 19 a. elementas vis dar nebuvo atrastas. Šis metalas buvo per daug aktyvus, todėl tradiciniais cheminiais metodais jo išskirti nepavykdavo. 1807 m. lapkričio 19 d. Karališkosios draugijos posėdžio metu seras H. Devis (Davy) Paskelbė atradęs du naujus elementus – natrį ir kalį. Tai padaryti jam pavyko elektros srovės pagalba, panaudojant vienintelį tuo metu pastovios srovės šaltinį – Voltos stulpą. D. Mendelejevas apie šį atradimą rašė: “Sujungdamas su teigiamu (vario ar anglies) poliumi gabalą drėgno (siekiant padidinti laidumą) natrio šarmo ir išskaptavęs jame įdubimus, pripildytus jame gyvsidabrio, sujungto su stipraus Voltos stulpo neigiamu poliumi, Devis pastebėjo, kad tekant srovei, gyvsidabryje tirpsta įpatingas metalas, mažiau lakus už gyvsidabrį ir sugebantis skaldyti vandenį, vėl sudarydamas natrio šarmą”. Devis pirmasis ištyrė natrio ir kalio savybes, pažymėdamas jų sugebėjimą lengvai oksiduotis, ir nurodė, kad natrio garai užsidega ore. Nepaisant to, kad H. Devio atradimas buvo didžiulis atardimas chemijoje, to meto technikai jis nedavė apčiuopiamos naudos. Juolab, kad niekas ir nežinojo, kokią naudą aplamai gali duoti minkšti ir labai aktyvūs bei užsidegantys ore, veikiant vandeniui, metalai. PAPLITIMAS GAMTOJE Kadangi natris lengvai oksiduojasi, laisvas apčiuopiamais kiekiais gamtoje nesutinkamas. Įvairių junginių pavidale natris sudaro 2,64% visos žemės plutos masės. Natrio pėdsakai aptikti Saulės atmosferoje ir tarpžvaigždinėje erdvėje. Tirpių druskų pavidale hidrosferoje natris sudaro ~2,9%, esant bendram 3,5-3,7% jūros vandens druskingumui. Baltijos jūros vandenys turi tik 0,6-1,7% NaCl, kai tuo tarpu Viduržemio jūros vandenyse jo yra iki 3%, o Raudonojoje jūroje iki 3,5%. Uždarose jūrose šios druskos kiekis dar didesnis. Negyvosios jūros vandenyse greta kitų druskų yra ~20% NaCl. Absoliutus kiekis natrio jūros vandenyse sudaro ~1,5·1016 tonų. Žemės plutoje natris sutinkamas įvairių druskų pavidale. Svarbiausios iš jų: natrio chloridas NaCl (akmens druska, galitas), natrio sulfatas Na2SO4·10H2O (mirabilitas, glauberio druska), natrio nitratas NaNO3 (Čilės salietra), natrio-aliuminio heksafluoridas 3NaF·AlF3 (kriolitas), tetraboratas Na2B4O7·10H2O (boraksas, tinkalas), silikatai – lauko špatai Na[AlSi3O8] (albitas), nefelinas Na[AlSiO4], sodalitas Na3[Al3Si3O12]·NaCl, neozanas Na3[Al3O12]·Na2SO4, gajuinas Na3[Al3Si3O12]·(Na2, Ca)[So4], lazuritas (ultramarinas) Na3[Al3Si3O12]·Na2S2, skapolinas Na3[Al3Si9O24]·NaCl ir kt. Kartu su Ca, Si, Ba, Mg, Al ir retaisiais elementais natris įeina į gamtinių silikatų sudėtį. Nedideli natrio kiekiai yra augaluose, pvz., tūkstantlapio (Achillea milleofillium) žolėje rasta tik 0,0006% Na. Šviežioje jūros žolėje (Zostera morina) yra 0,547%, o jos pelenuose 16,78% Na. Natrio junginiai, daugiausia natrio chlorido pavidale, sutinkami gyvūnų organizmuose. Taip, pvz., kraujo plazmoje natrio jonai sudaro 0,32%, kauluose 0,6%, raumenų audiniuose 0,6-1,5%. Papildydamas natūralius Na nuostolius, žmogaus organizmas kasdien turi suvartoti 4-5 g natrio NaCl pavidale. Natrio druskų žaliavų šaltiniai plačiai paplitę Žemėje. Dideli valgomosios druskos klodai slūgso buvusios SSRS teritorijoje (Brianskas-Bachmačius, Ileckas prie Orenburgo, Usolė prie Permės, Sibiras; druskinguose ežeruose – Eltono (26% NaCl), Baskunčiako, JAV (Teksaso valstija, Nju Meksikas, Oklahoma, Kanzasas ir kt.), Austrijoje. Mirabilitas, tenarditas sutinkamas Kara-Bogazgoloje, Sibire, JAV (vakarinės valstijos), Sicilijos saloje, Ispanijoje, Šiaurės Afrikoje. Salietros klodai yra Pietų Amerikoje (Peru, Čilė). Didžiulės mineralo Na2CO3·NaHCO3·2H2O atsargos yra Šiaurės Afrikoje (Šiaurės vakarai nuo Kairo, Alžyras, Sudanas, Libanas), Armėnijoje, Sibire, JAV (Nevados ir Kalifornijos valstijos) ir kitur. GAVIMAS Nepaisant H. Devio atradimo, labaratorijose natris iki 1824 metų buvo retenybė, kol Erstedas nustatė, kad gryną aliuminį galima gauti, redukuojant aliuminio chloridą natriu. Nuo to laiko natrio gavimo technologinių procesų vystymasis tiesiogiai priklausė nuo aliuminio gavimo pramonės vystymosi. Tačiau vėliau aliuminio redukavimui imta naudoti kalį, ir natrio gamyba vėl sumažėjo. Tik po 32 metų A. S. Devilis ir R. Bunzenas įrodė, kad aliuminio gamyboje vis dėl to geriau naudoti natrį, negu kalį. Pagal Devilio metodą natris buvo gaunamas redukuojant sodą anglimi. Kastneris (Castner) 1886 m. šį procesą patobulino, bet po kelių mėnesių amerikietis Holas (Holl) ir prancūzas Eru (Erout) pasiūlė elektrolitinį aliuminio gavimo būdą. Taigi, natrio poreikis rinkoje vėl krito. Tam, kad periodinės elementų lentelės elementas N0 11 vėl grįžtų į gamybines sferas, reikėjo mažiausiai dviejų dalykų: 1) naujų panaudojimo sričių, kurioms būtinai reiklingas natris, ir 2) efektyvių pigaus natrio gavimo būdų. Kastneris 1890 m. patobulino elektrolitinį natrio gavimo iš kaustinės sodos procesą, o 1895 m. Niujorko valstijoje buvo pastatyta gamykla, gaminanti šiuo metodu natrį. Šiuolaikinį natrio gavimo iš išlydyto natrio chlorido procesą pasiūlė Daunsas (Downs) su bendraautoriais. Vieno kilogramo natrio kaina nukrito nuo 4,5$ 1890 m. iki 0,35$ 1953 metais. Tokiu būdu, natris tapo pigiu metalu, o tuo pačiu ir nebrangia žaliava chemijos pramonėje. Jo gamyba nepaliaujamai augo. Taip pvz., pagal Devilio būdą 1885 m. buvo gaminama 5500-6000 kg per metus, Kastnerio – 1888-1900 m. apie 150 t per metus. 1913 metais Europoje jau buvo gaminama 4200 t, o JAV – 1800 t natrio per metus. Pasaulyje 1927 m. buvo gaminama 27 tūkst. tonų natrio. Antrojo pasaulinio karo metais natrio gamyba JAV žymiai išaugo dėl jo panaudojimo natrio cianido ir tetraetilšvino gamybai. Šiuo metu JAV gaminama virš 100 tūkst. tonų natrio per metus, pasaulyje ~200 tūkst. tonų. Gavimo būdai. Yra daug metalinio natrio gavimo iš jo junginių būdų. Ankstesniuose procesuose jo gamybai buvo naudojamas natrio šarmas; tuo tarpu šiuolaikinėje gamyboje daugiausiai naudojamas natrio chloridas. Natris gali būti gaunamas veikiant jo druskas anglimi ar kitais reduktoriais prie temperatūrų, viršijančių jo lydimosi temperatūrą (termocheminės redukcijos procesai) arba elektrolizės būdu. Terminės redukcijos procesai. Gmelino (Gmelin) žinyne nurodoma, kad šiuo metodu natris gali būti gaunamas praktiškai iš bet kurio jo junginio. Natrio karbonatą galima redukuoti medžio anglimi arba koksu, sumaišytu su geležimi; sidabru, aliuminiu arba magniu. Aukštesnėse temperatūrose aliuminis, magnis, kalcis, kalcio hidridas, silicidas ar kalcio karbidas redukuoja natrio chloridą iki metalo. Susmulkinta geležis, ferosilicis, kalcio karbidas ir koksas redukuoja natrį iš išlydito natrio hidroksido. Pagal Gmeliną, natrio silikatas, sulfidas, sulfatas ir cianidas aukštoje temperatūroje irgi gali būti redukuoti iki metalo. Pramoninę reikšmę turi natrio karbonato (kalcinuotos sodos) redukcijos procesas, reduktoriumi naudojant anglį. Procesas vyksta pagal sumarinę reakciją: Na2CO3 + 2C ® 2Na + 3CO(DH0298=231 kcal/g·mol). Reakcija stadijinė: Na2CO3 ® Na2O + CO2 CO2 + C = 2CO Na2O + C ® 2Na + CO Technologinio proceso aprašymą galima rasti specialioje literatūroje. Patentuose siūloma kalcinuotos sodos reakciją vykdyti su anglimi, ištirpdyta išlydytoje geležyje, naudoti medžio anglį ar vykdyti procesą esant sumažintam slėgiui, panaudojant vakuminius siurblius. Natrio karbonato redukcijos procesas 1100°C temperatūroje vykdomas, greitai šaldant gautus natrio garus iki temperatūros, žemesnės už 700°C. Paminėtinas apie 30 metų naudotas Devilio (H. Deville) procesas, panaudojantis natrio karbonato, medžio anglies ir kalkių mišinį, ir Dou (Dow) natrio gavimo procesas, distiliuojant išlydytą natrio karbonato ir anglies mišinį. Kastnerio procesas – vienas iš svarbiausių termocheminių kaustinės sodos (natrio hifroksido) redukcijos procesų. Tai patobulintas Devilio procesas, kuriam charakteringas geresnis reaguojančių medžiagų kontaktas, o pats procesas vyksta prie žemesnių temperatūrų pagal reakciją: 6NaOH + FeC2 ® 2Na2CO3 + Fe + 3H2 + 2Na. Kituose technologiniuose prcesuose geležies karbidas 1000°C redukuoja natrio hidroksidą pagal lygtį: 3NaOH + FeC2 ® 3Na + Fe + 3/2H2 + CO + CO2 . Metalinio natrio gavimui iš natrio hidroksido naudojami įvairūs reduktoriai – grynas kalcio karbidas, jo mišinys su natrio chloridu arba gryna anglis 4NaOH + 2C ® Na2CO3 + 2Na + 2H2 + CO . Termocheminiuose natrio gavimo redukcijos procesuose plačiai naudojamas natrio chloridas arba kiti jo halogeniniai junginiai. Šių junginių redukcija vyksta pagal lygtis: 2NaCl + CaC2 ® CaCl2 + 2Na + 2C 6NaF + Al ® 3Na + AlNa3F6 2NaCl + CaO + C ® 2Na + CaCl2 + CO 2NaCl + Pb ® PbCl2 + 2Na. Kituose technologiniuose procesuose įvairių junginių redukcija vyksta pagal lygtis: Na2B4O7 + 7C ® 2Na + 7CO + 4B Na2S + CaO + C ® 2Na + CaS + CO Na2S + CaC2 ® 2Na + CaS + 2C 2NaCN + Fe ® 2Na + FeC2 + N2 3Na2O2 + 2C ® 2Na2CO3 + 2Na 7Na2O2 + 2CaC2 ® 2CaO + 4Na2CO3 + 6Na 2NaNO2 + 3CaC2 + 6NaF ® 2NaCN + 4CO + 3CaF2 + 6Na 2NaNO2 + 3CaCl2 + 3Na2S ® 2NaCN + 4CO + CaS + 6Na. Natrio gavimas elektrolizės būdu. Šiuo metu tai pagrindinis pramoninis natrio gavimo būdas. Natris gaunamas, elektrolizuojant sulydytą natrio hidroksidą arba natrio chloridą. Elektrolizės metu prie geležies ar nikelio katodų išsiskiria natris, o ant grafito anodo, priklausomai nuo elektrolizuojamų medžiagų, išsiskiria deguonis arba chloras. Katodas 4Na+ + 4e ® 4Na Anodas 4OH– – 4e ® 2H2O + O2 4Cl– – 4e ® 2Cl2 Pirmą kartą elektrolizės būdu natris buvo gautas iš natrio hidroksido (Kastnerio metodas). Šiuo atveju ant anodo vyksta 1) reakcija. Vandeniui difundavus per vonią, ant katodo vyksta antrinė reakcija su natriu: 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2 . Sumarinė reakcija: 4NaOH ® 2Na + 2NaOH + H2 + O2 . Kadangi vanduo reaguoja su puse susidariusio natrio, jo išeiga praktikoje neviršija 50% teorinės reikšmės, o kitos pašalinės reakcijos išeigą gali sumažinti ir dar daugiau. Kastnerio elektrolizeris pavaizduotas piešinyje. Aparatas sudarytas iš apšildomo geležinio indo, kuriame yra išlydytas natrio hidroksidas. Indo apačioje yra geležinis strypas (katodas), kurį gaubia geležinis cilindras (anodas). Elektrolizeryje dar yra trumpas geležinis cilindras, pagamintas iš geležinio tinklo. Pastarasis gaubia viršutinę, pastorintąją katodo dalį ir apsaugo, kad susidaręs ant katodo metalinis natris nepatektų ant anodo. Dėl mažo savo lyginamojo svorio, susidaręs metalinis natris pašalinamas nuo išlydytos masės viršaus. Ant anodo kraunasi OH– jonai ir skiriasi deguonis bei vanduo. Didelė vandens dalis išgaruoja. Dalį vandens skaldo srovė, todėl, be natrio, ant katodo skiriasi ir vandenilis. Išeidamas pro vidinio cilindro dangtį, vandenilis užsidega. Sunkiosios išlydytos masės priemaišos kaupiasi apatinėje elektrolizerio dalyje. Žemiausiuose sluoksniuose kaupiasi atšalęs natrio hidroksidas. Kaip pažymėjo pats Kastneris, svarbu, kad elektrolizerio temperatūra kiek galima mažiau viršytų natrio lydimosi temperatūrą. Priešingu atveju natris maišosi su išlydyta mase ir, veikiamas deguonies, oksiduojasi. Kastnerio elektrolizeris nuo 1891 metų iki 1920 metų buvo žymiai patobulintas, nes tai buvo vienintelis procesas, turintis praktinę reikšmę. Kastnerio elektrolizeris yra paprastos konstrukcijos, elektrolizės procesas vyksta prie žemų (320-330°C) temperatūrų. Pagrindinis jo trūkumas – naudojama palyginus brangi žaliava – švarus natrio hidroksidas. Todėl pastarąjį išstūmė kiti procesai, panaudojantys natrio chloridą. Natrio chlorido elektrolizės procesai. Dar Faradėjus 1883 m. atliko eksperimentus, siekdamas gauti natrį elektrolizės būdu iš natrio chlorido. Literatūroje pateikiama visa eilė patentų apie natrio chlorido elektrolizę. Viena iš labiausiai pavykusių elektrolizerių konstrukcijų – Daunso elektrolizės kamera. Daunso technologinio proceso privalumai – naudojama pigi žaliava (NaCl), susidaro vertingas šalutinis produktas (Cl2 dujos) ir pasiekiama didelė natrio išeiga pagal srovę. Be to sėkmingai išspręsta įrenginių apsaugos nuo korozijos problema. Kadangi metalinis natris aukštose temperatūrose tirpsta išlydytame natrio chloride, būtina kiek galima daugiau sumažinti jo lydimosi temperatūrą. Beje, dėl šios priežasties ilgą laiką nepavyko išskirti natrio iš išlydyto natrio chlorido. Pasirodė, kad pridėjus kalcio chlorido, lydymosi temperatūrą galima žymiai sumažinti – nuo 800°C iki ~600°C. Elektrolizės vonios lydimosi temperatūros sumažinimui įvairūs autoriai siūlė prie natrio chlorido pridėti CaCl2; KCl ir žemės šarminių metalų; KCl ir Na2CO3; KCl ir NaF, KF; NaF ir žemės šarminių metalų chloridų, Na2CO3 . Norint gauti gerus rezultatus, elektrolizinant išlydytą NaCl, būtina: anodas turi būti pagamintas iš grafito numatyti būdus chlorui pašalinti iš anodinės erdvės katodas turi būti metalinis, pageidautina iš geležies numatyti būdus, kaip pašalinti natrį iš katodinės erdvės ir apsaugoti jį nuo galimos sąveikos su oksidatoriais visos elektrolizerio dalys privalo būti atsparios ugniai tarp elektrodinių polių lydynyje neturi būti jokių metalinių dalelių. Daunso elektrolizės kamera pavaizduota piešinyje: Kamera sudaryta iš akmeninio indo, kuriame yra grafitinis strypas A (anodas) ir iš šonų geležiniai katodai K. Anodą dengia geležnis gaubtas 1 ant jo tinklelis 2, skiriantis anodinę ir katodinę erdves. Chloridų mišinys išlydomas elektros pagalba. Išsiskyręs ant katodo natris kyla į viršų ir geležiniais vamzdžiais 3,4 patenka į surinkėją 5. Tokiu būdu skystas natris apsaugomas nuo oro poveikio. Išlydytas natris turi iki 1% kalcio. Lėtai aušinant metalą, kalcio kiekis sumažinamas iki šimtųjų procento dalių – gaunamas techninės kvalifikacijos švarumo elementas. Toliau filtruojant 105-110°C temperatūroje, gaunamo natrio švarumas siekia 99,9% . Gaunamas chloras yra švarus, jį galima suslėgti ir panaudoti. Elektrolizei naudojama ~7V įtampa, metalo išeiga pagal srovę siekia 80-85% . Vienam kilogramui natrio gauti reikalinga apie 11kW val energijos. Paminėtini Akerio (Acker C.), Aškrofto (Ashkroft E.), Mak-Nito (Mc Nitt R.), Danielio (Daneel H.), Siuardo (Seward C.O.), Cibo (Ciba) ir kitų autorių sukurti elektrolizeriai natriui gauti. Elektrolizės būdu natrį galima gauti iš išlydyto natrio karbonato, natrio tetraborato, natrio nitrato, natrio cianido, natrio sulfato ir natrio sulfido arba dvigubos elektrolizės metodu iš nevandeninių jo druskų tirpalų (gautas natrio junginys arba jo amalgama antrą kartą elektrolizinama). FIZINĖS SAVYBĖS Gamtoje sutinkamas tik vienas stabilus izotopas Na23. Bombarduojant natrį neutronais, susidaro b aktyvus izotopas Na24 (skilimo pusperiodis T1/2=15,06 val). Iš viso žinomi 6 radioaktyvūs izotopai. Na22 skildamas spinduliuoja pozitronus – teigiamas daleles, kurio masė artima ellektrono masei (T1/2=2,58 metų). Simbolis Na Atominis numeris 11 Atominė masė 23 (tiksli 22,989768) Masės numeris 23 Protonų skaičius 11 Elektronų skaičius 11 Neutronų skaičius 12 Išorinių e konfigūracija 3s1 Atominis radiusas, Å 1,86 Jono radiusas, Å 0,92 Jonizacijos energija, eV Na0 ® Na+ ® Na2+ ® Na3+ ® Na4+ 5,09; 46,65; 71,3; 99,0; Spektrinės linijos, Å (intesyvi geltona) 5890; 5896 Elemento tipas baltas metalas Kristalinės gardelės tipas kūbinė centruota Būvis kambario temperatūroje kietas Tankis, Kg/m3 971 (H2O=1000) Kietumas 0,5 (deimantas=10) Virimo temperatūra, K 1156,1 (883°C) Lydimosi temperatūra, K 370,96 (97,96°C) Šiluminė talpa 0,29 (H2O=1) Specifinis šiluminis laidumas, W/m·K 1230 Elektrinis laidumas 21 (Hg=1) Specifinė varža, W m 4,3·10-8 Normalusis elektrodo potencialas, V –2,71 Magnetinės savybės paramagnetikas Dielektrinė skvarbtis 60 Temperatūrinės priklausomybės Tankio, Kg/m3 (kieto) dt=0,9725–0,0002011t–0,00000015t2 (skysto) dt=0,9490–0,000223t–0,0000000175t2 Klampumo, puazai (skysto) lgh= –1,09127+382(t+313) Paviršiaus įtempimo, din/cm g=202–0,1t Šiluminio laidumo, kal/cm·s·laipsn°C (kieto) k=0,324–0,00040t (0–97,83°) (skysto) k=0,2166–0,000116t (iki 500°) Elektrinės varžos, mW·cm (kieto) r=4,777+0,01932+0,00004t2 (0-97,83°) (skysto) r=6,225+0,0345t (iki 400°) Dujiniame būvyje (purpurinė spalva) natris sudarytas, daugiausia, iš vienatomių molekulių. Dimerų Na2 skaičius didėja, didėjant temperatūrai (600°K–0,008 dalis Na2; 650°K–0,013; 700°K–0,019; 750°K–0,025). Natrio dujų slėgis labai mažas (mm Hg stulp.)–1,199·10-7 (100°C); 3,958 (500°C); 1998 (1000°C). CHEMINĖS SAVYBĖS Išorinio elektroninio sluoksnio struktūra leidžia manyti, kad natris neturėtų prisijungti elektronų. Kita vertus, vienintelio elektrono atidavimas turėtų vykti gana lengvai, susidarant vienvalenčiam katijonui. Natris iš tiesų lengvai atiduoda savo valentinius elektronus (po vieną vienam atomui) ir pasižymi ryškiomis redukcinėmis savybėmis. Natrio hidroksidas – stipri bazė. Taigi, natris turi pilną kompleksą metalams būdingų cheminių savybių. Tai patvirtina ir fizinės šio elemento savybės. Cheminis natrio aktyvumas didelis. Kai kurios natrio reakcijos su neorganinėmis medžiagomis pateikiamos lentelėje: Elementas Cheminė saveika su Na Deguonis reaguoja gana greitai Azotas nereaguoja Vandenilis greita reakcija, temperatūra virš 300°C Vanduo greita reakcija Anglis reaguoja prie 800-900°C Amoniakas lėtai reaguoja Anglies monoksidas nesant NH3 nereaguoja Anglies dioksidas reaguoja Halogenai: Fluoras užsidega Chloras reaguoja Bromas lėta reakcija (praktiškai nevyksta) Jodas nereguoja Sieros rūgštis šalta koncentruota intensyvi reakcija šalta praskiesta labai intensyvi reakcija Natrio reakcijoms su specifinėmis neorganinėmis medžiagomis skirta daug apžalginių straipsnių. Ypač gausiai tyrinėtos natrio reakcijos skystame amoniajake. Reakcija su vandeniu. Kambario temperatūroje natris energingai reaguoja su vandeniu, susidarant natrio hidroksidui ir skiriantis vandeniliui. Reakcijos metu išsiskyrusios šilumos užtenka natriui išlydyti. Esant dideliam natrio paviršiaus kontaktui su vandeniu, reakcija lydima sprogimo. Natris taip pat reaguoja su paprastu ledu, o vandenilio skyrimąsis nustoja, tik atšaldžius ledą iki -200°C. Kai kurių autorių duomenimis, reaguoti su vandeniu natris pradeda prie -80°C. Natrio reakcijos su vandeniu: Na + H2O ® NaOH + 1/2H2 šiluma DH0298= –33,67 kcal; skysto natrio su vandens garais –45,7 kcal. Natrio reakcija su vandeniu plačiai taikoma praktikoje. Taip pvz., su natriu pašalinami drėgmės pėdsakai iš transformatorinių tepalų. Geri rezultatai gauti džiovinant natriu propilo, izoamilo, fenoksibutilo ir metilo spiritus. Natris gali būti panaudojamas vandens šalinimui iš piperidino ir kitų aminų. Drėgmės šalinimui iš reagentų naudojami ir natrio-kalio lydiniai. Paskirsčius natrį kietame nešėjuje, patogu juo sausinti dujas. Įdomu pažymėti, kad 1920 metais Vokietijoje vietoje degtukų buvo gaminamos natrio lazdelės. Jos buvo pardavinėjamos sausai įpakuotos. Norint įdegti ugnį, reikėjo atkirsti nedidelį gabalėlį šių lazdelių ir patalpinti ant sudrėkinto vandeniu popieriaus lapo. Natrio reakcijos su vandeniu pagalba buvo gauti vandenilio izotopai. Reakcija su deguonimi. Drėgname ore metalinis natris greitai praranda savo sidabrinę spalvą ir tampa blankiai pilku, padengtu oksido plėvele. Ši plėvelė sugeria drėgmę ir anglies dioksidą iš oro, susidarant natrio hidroksidui ir karbonatui. Kaitinamas sausame ore natris užsidega, kai temperatūra artima jo virimo temperatūrai. Vykstant oro ar deguonies sąveikai su natriu, susidaro jo oksido ir peroksido mišinys. Esant žemesnei nei 160°C temperatūrai ir nepakankant deguonies, susidaro tik natrio oksidas. Ilgą laiką buvo manoma, kad susidaro tik du deguoniniai natrio junginiai – oksidas Na2O ir peroksidas Na2O2. Vėliau nustatyta, kad egzistuoja ir peroksidas NaO2. Be to, egzistuoja ir natrio ozonidas NaO3. Išlydytas natris lengvai dega paprastoje atmosferoje – susidaro tiršti oksido dūmai. Iš pradžių, matyt, susidaro natrio peroksidas, kuris reaguoja su metalinio natrio pertekliumi susidarant oksidui. Natrio reakcijų termodinamika su deguonimi pateikiama žemiau: 2Na(k) + 1/2O2(d) ® Na2O(k) DH0298= –100,7 kcal 2Na(sk) + 1/2O2(d) ® Na2O(k) DH0400= –104,2 kcal 2Na(k) + O2(d) ® Na2O2(k) DH0298= –120,6 kcal . Natrio ozonidas gaunamas, leidžiant ozoną per natrio tirpalą skystame amoniake. Susidaro oranžinės ar tamsios spalvos nuosėdos. Kai kurių autorių nuomone, natris savaime užsidega ozono atmosferoje. Praktinį pritaikymą turi tik natrio peroksidas (stiprus oksidatorius). Iš pradžių jis buvo naudojimas šiaudinių skrybėlių blukinimui, dabartiniu metu naudojamas celiuliozės masės balinimui popieriaus gamyboje, kadangi jam reaguojant su vandeniu susidaro natrio peroksidas: Na2O2 + 2H2O ® 2NaOH + H2O2 + 34 kcal . Žinomi sekantys natrio peroksido junginiai: Na2O2; Na2O2·H2O; Na2O2·2H2O; Na2O2·8H2O . Natrio peroksidas naudojamas izoliuojančiose dujokaukėse ir povandeniniuose laivuose kaip deguonies šaltinis: 2Na2O2 + 2CO2 ® 2Na2CO3 + O2 + 111kcal . Labaratorijose Na2O2 naudojamas stipriu oksidatoriumi, lydant metalus. Reakcija su vandeniliu. Natris pradeda absorbuoti vandenilį maždaug 200°C temperatūroje, o 300-400°C temperatūroje proceso greitis suintensyvėja. Jei nesiimama specialių priemonių natrio dispergavimui, aplink jį susidaro kieto natrio hidrido plėvelė ir reakcija sustoja. Natrio hidrido gavimo reakcija yra grįžtama: 2Na + H2 = 2NaH. Susidarymo šiluma 13,8-15,69 kcal/mol . Kadangi reakcija grįžtama, norint gauti produktą, vandenilio slėgis turi būti didesnis už natrio hidrido disociacijos slėgį. Natrio hidridas yra stiprus reduktorius, ypač aukštesnėse temperatūrose. Jis reaguoja su daugeliu oksidatorių, halogenais ar įvairiais jų kovalentiniais junginiais. Natrio hidridas redukuoja sieros rūgštį iki sieros vandenilio ir laisvos sieros. Metalurgijoje vartojamas oksidinių plėvelių pašalinimui nuo paviršiaus. Kasmet sunaudojama virš 1000 t natrio hidrido. Reakcijos su halogenais. Natrio sugebėjimas reaguoti su halogenais nevienodas. Susilietęs drėgnas natris ir fluoras užsidega. Fluoro atmosferoje natris pasidengia fluorido plėvele. Su chloru natris nereaguoja –80°C temperatūroje. Su sausu chloru kambario temperatūroje natris reaguoja silpnai, tačiau išlydytas – dega chloro atmosferoje susidarant natrio chloridui. Natrio reakcija su bromu vyksta tik ant paviršiaus ir 300°C temperatūroje. Kai kurie autoriai nurodo, kad jungiantis šiems elementams, gali įvykti net sprogimas. Lydimas jodas ir natris nereaguoja, bet 300-360°C temperatūroje gali vykti paviršinė reakcija. Termodinaminės natrio reakcijos su halogenais: Na(k) + 1/2F2(d) ® NaF(k) DH0298= –136,0 kcal Na(k) + 1/2Cl2(d) ® NaCl(k) DH0298= –98,23 kcal Na(k) + 1/2Br2(sk) ® NaBr(k) DH0298= –86,03 kcal Na(k) + 1/2J2(k) ® NaJ(k) DH0298= –68,84 kcal . Reakcijos su amoniaku. Natrio reakcija su amoniaku, esant kokso, kurios metu susidaro natrio cianidas, yra viena iš svarbiausių pramonėje šio metalo reakcijų (žr. skyr. “natrio junginiai ir jų panaudojimas”). Tiesa, pastaruoju metu ciano vandenilio rūgštis gaunama tiesioginės sintezės metu, ir šios reakcijos reikšmingumas šiek tiek sumažėjo. Tirpdamas skystame amoniake, natris disocijuoja į teigiamus metalo jonus ir elektronus, kurie yra sugaudomi tirpiklyje. Natrio kompleksiniai junginiai su metalais yra aprašyti daugelio autorių specialioje literatūroje. Žemose temperatūrose labiausiai koncentruoti natrio tirpalai yra sudaryti iš dviejų fazių: praskiestos-tamsiai mėlynos dugne ir virš jos koncentruotos-bornzos spalvos. Natrio tirpalai skystame amoniake skirstomi į dvi kategorijas – katalizinius ir nekatalizinius. Aktyvūs metalai, tokie kaip geležis, kobaltas ir nikelis skaldo tamsiai mėlyną natrio tirpalą amoniake – susidaro natrio amidas. Šia reakcija pagrįstas vienas iš pramoninių natrio amido NaNH2 gamybos būdų. Didžiausi amido kiekiai pagaminami tiesioginės amoniako ir natrio sąveikos metu: 2Na + 2NH3 ® NaNH2 + H2 . Reakcija gali būti vykdoma trimis metodais – esant aukštai 300-400°C (išlydytas natris ir dujinis amoniakas), vidutinei 140-170°C (skystas natris ir dujinis amoniakas) ir žemai -30°C (kietas natris ir kietas amoniakas) temperatūroms. Išlydytas NaNH2 pasižymi dideliu reakcingumu. Jis reaguoja su anglies monoksidu, susidarant natrio cianidui, su anglies dioksidu – susidaro natrio ciano amidas, natrio karbonatas ir natrio cianatas. Išlydytas natrio amidas reaguoja su stiklu. Natrio amidas naudojamas sintetinio dažo indigo, vitamino A ir kitų organinių junginių sintezėje. Kitos reakcijos. Siera , selenas ir teliūras energingai reaguoja su natriu, susidarant sulfidams (Na2S, Na2S2, Na2S3, Na2S4 ir Na2S5), selenidams ir teliūridams. Kambario temperatūroje natris nereaguoja su anglimi, tačiau 800-900°C temperatūroje natrio garai su anglimi sudaro karbidus Na2C2. Natrio junginiai su grafitu išreiškiami formulėmis NaC8 ir NaC16. Natrio sąveika su azotu normaliomis salygomis nevyksta. Yra duomenų, kad iki 300°C sausas azotas natrio atžvilgiu išlieka inertiškas. Aukštesnėse temperatūrose susidaro du reakcijos produktai: natrio azidas NaN3 ir natrio nitridas Na3N. Šildant natrį su fosforu be oro, susidaro fosfidas. Oro astmosferoje reakcija lydima liepsnos – susidaro natrio fosfatas. Reaguojant natriui su fosforu, gali būti gaunami sekantys junginiai: NaP3, Na2P5 ir Na3P . Raudonasis fosforas reaguoja su natriu skystame amoniake; susidaro NaP3·3NH3. Šildant su selenu, susidaro įvairūs natrio selenidai: Na2Se, Na2Se2, Na2Se3, Na2Se4 ir Na2Se6. Natris redukuoja daugelį metalų (išskyrus Al, Mg ir šarminius žemės metalus) iš jų oksidų. Pastaruoju metu padidintas dėmesys skiriamas sunkiai besilydančių metalų (pvz., titano, cirkonio ir kt.) gavimo tyrinėjimams, panaudojant reduktoriumi natrį. Metalinis natris energingai reaguoja su daugeliu neorganinių halogeninių junginių. Tokių reakcijų metu šiuolaikinėje miltelių metalurgijoje gaunama geležis, cirkonis, berilis ir kt. metalai. Reakcija su geležimi vyksta pagal lygtį: FeCl3 + 3Na ® Fe + NaCl . Kai kurios reakcijos su organiniais junginiais. Natris yra plačiai naudojamas organinėje sintezėje. Natrio panaudojimas organinėse reakcijose yra plačiai aprašytas specialiuose apžvalginiuose darbuose. Svarbiausia dabartiniu metu pramoninę reikšmę vis dar turi natrio panaudojimas tetraetilšvino gamybai, kuris pasižymi antidetonacinėmis motorinio kuro savybėmis. Pagrindinė reakcija yra 4PbNa + 4C2H5Cl ® (C2H5)4Pb + 3Pb + NaCl . Kitos svarbesnės natrio reakcijos ir susidarę produktai pateikiami lentelėje: Reakcija Produktas Esterių susidarymo iš alkoholiatų C6H5CH2OC2H5 Fitigo sintezė (alkilaromatinių angliavandenilių gavimas) C6H5C2H5 Alkilinimo (aukštesniųjų šakotųjų spiritų ir eterių gavimas) CH3COCH(C2H5)CO2C2H5 Kondensacijos su alkoholiatais (esterių C2H5CH(CO2C2H5) 2 gavimas) CH3COCH2CO2C2H5 CH3COCH2COCO2C2H5 Perkino sintezė (cinamono rūgščių gavimo) C6H5CH=CHCO2H Pinakolo sintezė pinakolas Orto skruzdžių eterio sintezė HC(OC2H5)3 Ketonų gavimo iš rūgščių druskų sausos (CH3) 2CO destiliacijos būdu (C6H5)2CO Praktinę reikšmę turi natrio reakcijos su alkoholiais, kurių metu gaunami alkoholiatai vėliau panaudojami įvairių esterių sintezei. Reaguodamas natris su kai kuriais polihalogeniniais angliavandeniliais sprogsta. Pvz., natrio-kalio lydinio su anglies tetrachloridu mišinio jautrumas sprogimui yra 150-200 kartų didesnis, negu sprogstamojo gyvsidabrio. Natrio ir kalio sprogimo reakcija su chloroformu panaudojama bomboje. Literatūroje galima sutikti ir kitas sprogstamasias sistemas su natriu. NATRIO PANAUDOJIMAS Metalinis natris (grynas ar jo lydiniai su kitais metalais) plačiai panaudojamas pramonėje. Ilgą laiką dižiausias natrio kiekis (lydinys 10% Na ir 90% Pb) buvo sunaudojamas tetraetilšvino ir įvairių esterių gamyboje bei natrio cianido gamyboje. Kadangi metalinis natris lydosi prie 98°C temperatūros, o verda tik 883°C, jis plačiai panaudojamas šilumos nešėju aviacijos variklių vožtuvuose, liejimo mašinų plunžerių aušinimui, o taip pat eilėje cheminių procesų, užtiktrinant tolygų šildymą 450-650°C temperatūroje. Dėka aukštos virimo temperatūros, mažo neutronų sugaudymo radiuso ir didelio šilumos atidavimo koeficiento natris panaudojamas skystu šilumos nešėju branduolinėje energetikoje. Pvz., amerikietiškose atominėse povandeninėse valtyse panaudojami energetiniai įrenginiai su natrio kontūrais. Reaktoriaus viduje išsiskyrusi šiluma įkaitina natrį, kuris cirkuliuoja tarp reaktoriaus ir garo generatoriaus ir aušdamas gamina vandens garus, panaudojamus garo turbinai sukti. -Metalurgijjoje natris naudojamas įvairiems metalams redukuoti ir jų junginiams gauti. Pvz., švino lydinys, turintis 0,58% Na; 0,04% Li; 0,73% Ca yra labai kietas ir naudojamas vagonų ašių guoliams gaminti. Charakteringas natrio garų švytėjimas naudojamas specialiuose šviestuvuose. Pažymėtina, kad paleidžiant kosminį palydovą į Mėnulį 1959 m. buvo išleistas natrio dujų debesis, pagal kurio švytėjimą buvo tikslinama pastarojo trajektorija. Organinėje sintezėje natrio panaudojimas prasidėjo nuo kondensacijos reakcijų – 1850 m. Viljamsonas gavo eterius. Viurcas 1885 m. sintezavo 2,5-dimetilheksaną iš 2-etilbrompropano ir natrio, o Fitigas 1863 m. šį principą panaudodo alkil aromatinių angliavandenilių sintezėje. Kitas klasikinis pavyzdys – Klaizeno 1863 m. kondensacijos reakcija, kurios metu susintetintas acto rūgšties etilo esteris. Natrio organiniai junginiai yra daugelio vaistinių preparatų sudėtyje (norsulfazolas, natrio salicilatas ir kt.), fiziologiniuose tirpaluose. Radioaktyvus natrio izotopas Na24 naudojamas medicininėje diagnostikoje ir kai kurių leukemijos formų gydimui. Analitinis nustatymas. Natrio jonus tirpale nustatyti sudėtinga, visų pirma, dėl didelio daugumos druskų tirpumo. Kokybiškai natris dažnai nustatomas pagal charakteringą geltonos liepsnos spalvą. Natrį nustatyti galima ir mikroskopo pagalba pagal nusodintų trietanol aminodinitrocikloheksafenoliatų kristalų formą. Kiekybinis natrio nustatymas svorio metodu grindžiamas jo nusodinimu dvigubomis uranilo druskomis. Kiekybiškai natris nustatomas šiais metodais: uranilacetatiniu (nusodinamas NaZn(UO2)3(CH3COO)9·6H2O) magnio uranilacetatiniu (nusodinamas NaMg(UO2)3(CH3COO)9·6H2O ) modifikuotu uranilacetatiniu centrifūginiu poliarografiškai redukuojant uranilo joną panaudojant dihidroksi vynoakmens rūgštį panaudojant kalio-cezio-bismuto nitratą radiometriškai chromotografiškai liepsnos fotometrijos nefeliometriniu mikroanalizės kalorimetriniu spektrometriniais (rentgeno struktūr. analizė, BMR ir kt.) Saugumo technika. Dirbant su natriu, būtina laikytis tam tikrų saugumo priemonių. Natris laikomas po inertinio skysčio sluoksniu (žibalas ir pan.) pervežamas tik uždaruose induose ir specialiai įrengtuose cisternose. Darbo su natriu metu reikia naudoti specialius rūbus, gumines pirštines, akinius ar apsaugines kaukes. Darbo vietose privalo būti priešgaisrinis inventorius, o gesintuvai užpildyti sausu natrio chloridu, natrio karbonatu, grafitu ir pan. Ugnį gesinti vandeniu, esant natrio, kategoriškai draudžiama, nes gali įvykti sprogimas. NATRIO JUNGINIAI, JŲ GAVIMAS, SAVYBĖS IR PANAUDOJIMAS Natrio junginiai labai paplitę gamtoje. Kaip minėta, jie randami natrio chlorido, natrio nitraro, natrio sulfato, įvairių lauko špatų ar kitokių mineralų pavidalu. Praktikoje plačiai panaudojamos šio metalo druskos. Junginiai. Natrio jonas yra bespalvis, teigiamas, vienvalentis. Beveik visos druskos tirpsta vandenyje. Silpnųjų rugščių druskų tirpalai dėl hidrolizės turi šarminę reakciją. Natrio hidridas (žr. skyr. “reakcija su vandeniliu”). Natrio oksidas, peroksidas (žr. skyr. “reakcija su deguonimi”). Natrio hidroksidas. NaOH – balta, kristalinė, trapi ir labai higroskopinė medžiaga, kurios lyginamasis svoris 2,13 (g/cm3). Laboratorijose naudojama lazdelių, žirnelių arba žvynelių pavidale. Natrio hidroksidas lydosi, o prie aukštesnių temperatūrų išgaruoja. Tirpinant vandenyje, susidaro įvairūs hidratai (nuo vienos iki septynių molekulių vandens) ir išsiskiria dideli šilumos kiekiai. Toks tirpalas vadinamas natrio šarmu . Jis sugeria iš oro anglies dioksidą ir virsta karbonatu: 2NaOH + CO2 ® Na2CO3 + H2O . Natrio hidroksido tirpumas: 0 20 100 °C 42 109 342 % (g NaOH 100g H2O) Natrio hidroksidas ardo odą, audinius, popierių ir kitas organines medžiagas. Gavimas. NaOH gaunamas, elektrolizuojant valgomosios druskos NaCl vandeninius tirpalus. Prie geležinio katodo skiriasi vandenilis, o prie grafitinio anodo – chloras. Ant elektrodų vyksta sekančios reakcijos: Anodas Cl– – e ® 1/2Cl2 Katodas 1) H+ + e ® 1/2H 2) H2O = H+ + OH– 3) H2O + e ® 1/2H2 + OH– Iš pateiktų lygčių matyti, kad katodinės reakcijos mechanizmas sudėtingesnis, negu anodinės. Kadangi vandenilio išsiskyrimo viršvoltažis žymiai mažesnis už natrio, vandenilis skiriasi ant katodo. Dėka to, atsilaisvina atitinkamas kiekis hidroksilo jonų. Sumarinis katodinis procesas aprašomas lygtimi 3) . Pasišalinus iš tirpalo Cl– jonams, (dėl jų išsikrovimo ant anodo) tirpale susikaupia ekvivalentinis kiekis natrio jonų. Pastariesiems susijungus su OH– jonų pertekliumi katodinėje srityje, kaupiasi natrio hidroksidas. Svarbu, kad elektrolizės produktai negalėtų susimaišyti, nes laisvas chloras su natrio hidroksidu gali duoti natrio hipochloritą – NaOCl. Šiai reakcijai užkirsti siūlomi sekantys būdai: diafragminis, būgninis ir gyvsidabrinis. Plačiausiai naudojamas diafragminis būdas elektrolizerio sritims atskirti labiausiai paplitusiose Europoje Simenso-Biliterio kamerose. Literatūroje pateikiamas detalus įvairių konstrukcijų elektrolizerių aprašymas. Techninis natrio šarmas taip pat gaunamas virinant sodos tirpalą su gesintomis kalkėmis: Na2CO3 + Ca(OH)2 ® 2NaOH + CaCO3 . Reakcijai pasibaigus, tirpalas nupilamas nuo kalcio karbonato nuosėdų ir išgarinamas. Tokiu būdu gautas šarmas vadinamas “kaustine soda”. Natrio hidroksidas plačiai naudojamas technikoje muilui virti, dažų pramonėje, šilkui gaminti, naftos produktams valyti, farmacinių gaminių pramonėje, laboratorijose. Virinant šiaudus ar medieną su natrio šarmu, gaunama celiuliozė popieriaus pramonėje. Natrio chloridas – valgomoji druska, tirpi kristalinė medžiaga. Tirpumas mažai kinta nuo temperatūros. Kasamas iš žemės NaCl vadinamas akmens druska (halitas). Žinomiausios kasyklos yra Šiaurės Vokietijoje, Veličkoje (Lenkija), buvusioje SSRS (Užbaikalė, Solikamskas). Gavimas. Natrio chloridas gaunamas, pagrindinai, trimis būdais: 1) kalnakasybos būdu gautą halitą perdirbant ar išgarinant gamtinius tirpalus, 2) tirpdant po žeme ir išgarinant akmens druską, 3) iš sūriųjų jūros ir ežerų vandenų – garinant ar išsodinant šaldant NaCl iš tirpalų. Techniniams poreikiams NaCl daugiausia gaunamas pirmuoju būdu – šiuo atveju NaCl šalutinis produktas, gaunant kalio druskas. Akmens druska yra užteršta kalcio ir magnio sulfatais. Ekenominiais sumetimais natrio chlorido gavimui naudojama tik švari, turinti 98-99% NaCl, akmens druska. Labiau užteršta druska neišgaunama, o paliekama šachtoje. Valgomoji druska, kurios švarumui taikomi didžiausi reikalavimai, gaminama išgarinant natūralius ar dirbtinius druskingus tirpalus. Dabartiniu metu, daugeliu atveju, tirpalai persotinami akmens druska. Grynas natrio chloridas ne higroskopinis – tik priemaišos “padaro” šią druską drėgna. Natrio chloridas kristalinasi taisyklingų kūbų pavidale, specifinis svoris 2,17. Virš lydimosi temperatūros (801°C) pastebimai lakus. Valgomoji druska būtina gyvam organizmui, ypač dominuojant augalinės kilmės produktams mytybos racione. Todėl jos pridedama į galvijų maistą. Daug NaCl sunaudojama maisto pramonėje sūdymui, konservavimui. Medicinoje naudojamas fiziologinis druskos tirpalas – 0,9% NaCl. Didžiuliai NaCl kiekiai sunaudojami pramonėje beveik visų kitų natrio junginių gamybai. Tai svarbiausia žaliava chloro ir druskos rūgšties, sodos, natrio hidroksido ir kt. junginių gamybai. Pramonėje natrio chloridas naudojamas muilo ir organinių dažų išsūdymui, metalurginiuose procesuose, odų sūdymui, molinių dirbinių glazūravimui, sniego tirpimo pagreitinimui, šaldomųjų mišinių gamybai ir t.t. Natrio karbonatas. Na2CO3 – balti milteliai, kurių lyginamasis svoris 2,4-2,5, lydimosi temperatūra ~850°C. Jie gerai tirpsta vandenyje, tirpdami šyla, nes susidaro dekahidratas. Na2CO3 vadinamas kristaline ar skalbiamaja soda. Žinomi mono- ir hepta- hidratai. Nedideli sodos kiekiai randami gamtoje kai kurių ežerų vandenyje (Kalifornija, Sibiras). Ovenso ežere (Kalifornijos valstija) sodos kiekis vandenyje siekia 100 mln. tonų. Ežerų vandenyse be sodos yra hidrokarbonato. Kai kuriose vietose sutinkami dvigubi hidrokarbonato ir karbonato junginiai Na2CO3·NaHCO3, vadinami trona. Natrio karbonato yra kai kuriuose jūros augaluose. Prieš šimtą metų soda dažnai buvo gaunama iš jūros žolių pelenų. Gavimas. Dabartiniu metu ji gaminama vadinamuoju Solvėjaus (amoniakiniu) būdu iš NaCl. Į koncentruotą NaCl tirpalą slegiant leidžiamas amoniakas ir anglies dioksido dujos, kurios gaunamos kaitinant kalkakmenį: NaCl + NH3 + CO2 + H2O ® NaHCO3 + NH4Cl . Mažai tirpus NaHCO3 nusėda, o NH4Cl lieka tirpale. Kaitinant NaHCO3, gaunama bevandenė kalcinuota soda: 2NaHCO3 ® Na2CO3 + CO2 + H2O . Susidaręs NH4Cl kaitinamas su gesintomis kalkėmis: 2NH4Cl + Ca(OH)2 ® CaCl2 + 2H2O + 2NH3 . Regeneruotas amoniakas ir CO2 , gautas kaitinant NaHCO3 , gražinami į gamybą. Tokiu būdu sodą 1863 m. gavo belgas Solvėjus. Gaunama soda yra labai švari. Senesnis Leblano (1791 m.) metodas, pagal kurį akmens druska apdorojama sieros rūgštimi 2NaCl + H2SO4 ® Na2SO4 + 2HCl . Gautas natrio sulfatas sumaišomas su kalcio karbonatu bei anglimi ir lydomas krosnyje Na2SO4 + 2C ® Na2S + CO2 ; Na2S + CaCO3 ® Na2CO3 + CaS . Atšaldyta masė paveikiama vandeniu – nusėda netirpus CaS. JAV soda buvo gaunama iš kriolito, kaitinant su kalkakmeniu: Na3AlF6 + 3CaCO3 ® Na3AlO3 + 3CaF + 3CO2 . Gautas natrio aliuminatas skaldomas vandeniu ir anglies dioksidu: 2Na3AlO3 + 3H2O + 3CO2 ® 3Na2CO3 + 2Al(OH)3 . Soda yra vienas svarbiausių produktų chemijos pramonėje. Dideli jos kiekiai sunaudojami stiklo, tekstilės, naftos, muilo, popieriaus pramonėje, taip pat vandens mikštinimui garų katiluose. Soda – pagrindinė žaliava gaminant tokius natrio junginius kaip natrio hidroksidą, natrio tetraboratą, fosfatą, tirpų stiklą ir kitus. Cheminėse laboratorijose plačiai naudojama lydymams paverčiant netirpius silikatus, sulfatus ir kt. uolienas tirpiais karbonatais. Namų ūkyje naudojama kaip valymo priemonė. Natrio hidrokarbonatas. NaHCO3 arba geriamoji soda – balti blogai tirpstantys šaltame vandenyje milteliai. Gamtoje NaHCO3 aptinkamas daugelio gydomųjų šaltinių vandenyje. Vandeniniai tirpalai turi silpnai šarminę reakciją. Vandeniniame tirpale (arba šlapias) natrio hidrokarbonatas lėtai išskiria CO2. Virš 65°C CO2 skyrimąsis tampa energingas. Gavimas. Natrio hidrokarbonatas gaunamas leidžiant anglies dioksidą per šaltą sotų Na2CO3 tirpalą: Na2CO3 + CO2 + H2O ® 2NaHCO3 . Natrio hidrokarbonatas – tarpinis produktas, gaminant natrio karbonatą Solvėjau būdu. Natrio hidrokarbonatas vartojamas gaivinamiems gėrimams, vaistams gaminti. Pagrindinė užpildančioji medžiaga tablečių gamyboje yra NaHCO3. Anksčiau geriamoji soda buvo naudojama skrandžio rūgštingumui mažinti. Natrio cianidas. Didžiausi metalinio natrio kiekiai po tetraetilšvino ir sudėtingų esterių gamybos sunaudojami natrio cianido gamybai. NaCN – tai nepaprastai nuodinga, balta, kristalinė medžiaga. Lydimosi temperatūra 564°C, virimo temperatūra 1500°C. Virš 600°C NaCN pradeda skilti ir azoto atmosferoje disocijuoja, išsiskiriant azotui, natrio karbidui, natriui ir angliai. Vandenyje vyksta natrio cianido hidrolizė. Gavimas. Pramoniniu būdu natrio cianidas gaunamas reaguojant natriui, amoniakui ir koksui. NaCN gamybai gali būti panaudojamas bet kuris iš šių būdų: Iš natrio, anglies ir azoto junginių. Tai plačiai palitęs būdas. Iš natrio karbonato pagal Bušerio metodą: Na2CO3 + 2C ® 2Na + 3CO 2Na +2C ® Na2C2 Na2C2 + N2 ® 2NaCN Na2CO3 + 4C + N2 ® 2NaCN + 3CO CaCN2 + 2NaCl + C ® CaCl2 + 2NaCN CaCN2 + CaC2 + Na2CO3 ® Ca(CN)2 + 2CaO + Na2O + 4C Ca(CN)2 + CaO + Na2O + 4C ® 2NaCN + 3CaO + 4C . Šis metodas buvo naudojamas pramonėje. Iš metalų nitridų, natrio ir anglies. Iš metalų karbidų ir natrio druskų, esant azoto. Dažniausiai naudojamas kalcio karbidas. Iš kitų cianidų. Pirmą kartą natrio cianidas buvo gautas iš kalcinuotos sodos ir kalio ferocianido. Redukuojantmetalų oksidus: MO + 2C + Na + 1/2N2 ® M + NaCN + CO . Kastnerio metodas. Pagal šį metodą reaguoja azotas su įkaitintos anglies ir natrio mišiniu. Vietoje azoto kartais naudojamas amoniakas. Šis procesas, kuriame susidaręs natrio amidas reaguoja su medžio anglimi, susidarant NaCN, dabartiniu metu plačiausiai naudojamas grynam natrio cianidui gauti. Procesas vyksta pagal lygtis: 2NaNH2 + C ® Na2CN2 + 2H2 Na2CN2 + C ® 2NaCN . Natrio cianidas panaudojamas neorganinėje ir organinėje cheminėje technologijoje, metalurgijoje ir kitose srityse. Neorganinėje technologijoje jis panaudojamas ciano vandenilio rūgšties gamyboje. Organinėje technologijoje NaCN naudojamas nailono gamyboje. Metalo apdirbamojoje pramonėje NaCN naudojamas įvairioms galvaninėms dangoms gauti, auksui iš rūdų gauti, plieno paviršiaus sukietinimui. Natrio sulfatas. Na2SO4 – bespalviai kristalai, sudarantys keletą modifikacijų. Žinomas metastabilus hidratas Na2SO4·7H2O, kuris iškrenta iš koncentruotų natrio sulfato tirpalų juos atšaldžius iki 12°C. Na2SO4 sudaro kietus tirpalus su daugeliu druskų (Li2SO4, K2SO4, Na2CO3), o taip pat dvigubas druskas su kitais sulfatais; kai kurie iš jų sutinkami gamtoje: Na2SO4·MgSO4·4H2O (astrachanitas), Na2SO4·CaSO4 (glauberitas), Na2SO4·3K2SO4 (glazeritas), 2Na2SO4·2Na2CO3 (berkeitas). Gamtoje Na2SO4 randamas mineralo mirabilito Na2SO4·10H2O, tenardito Na2SO4 bei kitų mineralų pavidalu, aptinkamas taip pat ištirpęs įvairiuose šaltiniuose. Kaip pašalinis produktas, dideliais kiekiais jis gaunamas gaminant druskos rūgštį iš natrio chlorido ir sieros rūgšties. Gaminant kalio chloridą, pašaliniais produktais yra NaCl ir MgSO4. Šaldant šį tirpalą (t<32°C) kristalizuojasi Na2SO4·10H2O druska: 2NaCl + MgSO4 = MgCl2 + Na2SO4 . Kaitinama virš 32°C ši druska lydosi nuosavame kristalizaciniame vandenyje, sudarydama bevandenę druską. Natrio sulfatas lengvai sudaro persotintus tirpalus. Natrio sulfatas, turintis kristalizacinio vandens, vadinamas Glauberio druska. Šią druską dar 1658 m. išskyrė Glauberis, gamindamas druskos rūgštį iš natrio chlorido ir sieros rūgšties. Įdomu pažymėti, kad bevandenio natrio sulfato ir jo dekahidrato pusiausvyros temperatūra yra griežtai fiksuota – 32,383°C. Ją galima pasiekti ir atkartoti be vargo visada. Tirpdamas vandenyje, kristalinis natrio sulfatas stipriai atšaldo vandenį (–18,86 kcal/mol). Jis kartais naudojamas kaip šaldančioji priemonė. Technikoje dažniausiai naudojamas bevandenis natrio sulfatas. Dideli jo kiekiai sunaudojami stiklo, celiuliozės, odų, tekstilės, mineralinių dažų gamyboje ir kt. Bevandenis natrio sulfatas naudojamas dujoms ir kitoms medžiagoms gaminti. Jis taip pat vartojamas medicinoje ir veterinarijoje. Natrio hidrosulfatas. Rūgštus natrio sulfatas NaHSO4 – bespalvė, lengvai tirpstanti druska susidaro, šildant natrio chloridą su koncentruota sieros rūgštimi: H2SO4 + NaCl ® NaHSO4 + HCl . Stipriau kaitinamas su natrio chloridu, pereina į neutralų sulfatą: NaHSO4 + NaCl ® Na2SO4 + HCl . Šildomas hidrosulfatas netenka vandens – susidaro pirosulfatas Na2S2O7, kuris skyla iki sulfato ir sieros trioksido: 2NaHSO4 ® Na2S2O7 + H2O Na2S2O7 ® Na2SO4 + SO3 . Natrio hidrosulfatas ir pirosulfatas vartojami mažai tirpių junginių cheminėje analizėje. Natrio sulfitas. Na2SO3 – bespalviai heksagonalinės sistemos kristalai, pakankamai gerai tirpstantys vandenyje (21g 100g H2O, 20°C). Temperatūrų intervale nuo –3,45 iki 33,4°C kristalizuojasi heptahidrato pavidale – Na2SO3·7H2O. Natrio sulfato tirpalai turi šarminę reakciją, juos rūgštinant, išsiskiria SO2. Natrio sulfitas – stiprus reduktorius. Vandeniniuose tirpaluose jį lengvai oksiduoja deguonis. Natrio sulfitas gaunamas vykstant Na2CO3 ir SO2 tirpalų sąveikai. Sotinimas vykdomas tol, kol gaunamas 45-47% NaHSO3 tirpalas. Tirpalas neutralizuojamas soda ir šaldant kristalinamas Na2SO3·7H2O. Bevandenis natrio sulfitas gaunamas išgarinant koncentruotą tirpalą. Vartojamas fotografijoje, vaistų pramonėje, medicinoje ir sintetinių pluoštų gamyboje. Natrio tiosulfatas (kartais neteisingai vadinamas hiposulfitu). Na2S2O3 – tai bespalviai kristalai, gerai tirpstantys vandenyje. Kaitinamas iki 300°C skyla į Na2SO3 + S; 600°C – į Na2SO4 + Na2S5 . Iki 120°C atsparus oro poveikiui, o prie didesnių temperatūrų oksiduojasi. Iš vandeninių tirpalų prie skirtingų temperatūrų kristalinasi įvairūs hidratai – Na2S2O3·1/2H2O; Na2S2O3·2H2O; Na2S2O3·5H2O. Žinoma visa eilė metastabilių jo hidratų. Natrio tiosulfatas – stiprus reduktorius. Stiprūs oksidatoriai jį oksiduoja iki sulfato, vidutinio stiprumo – iki sulfato ir sieros, o silpni (pvz., jodas) – iki tetrationato Na2S4O6. Tuo paremtas jo taikymas tūrinėje analizėje (jodometrija). Vandeniniai tirpalai turi neutralią reakciją; juos parūgštinus išsiskiria siera. Gaunamas tirpdant susmulkintą sierą karštame natrio sulfito tirpale Na2SO3 + S ® Na2S2O3 arba reaguojant natrio hidrosulfidui su bisulfitu: 2NaHS + 4NaHSO3 ® 3Na2S2O3 + 3H2O . Natrio tiosulfatas plačiai vartojamas fotografijoje vaizdo fiksavimui, t.y. jo apsaugojimui nuo tolesnio šviesos poveikio. Šio proceso metu jis tirpdo sidabro halogenidus, susidarant Ag kompleksiniams junginiams pagal schemą: 2Na2S2O3 + AgHal ® Na3[Ag(S2O3) 2] + NaHal . Natrio tiosulfatas naudojamas tekstilės pramonėje chloro pėdsakų pašalinimui audinių balinimo metu, medicinoje,veterinarijoje ir kaip analitinis reagentas. Natrio nitratas. NaNO3 vadinamas Čilės salietra. Dideliais kiekiais randamas Ramiojo vandenyno pakrantėse, Čilėje, Egipte ir kitur. Tai bespalviai gerai tirpūs vandenyje heksagonalinės struktūros kristalai. Lydimosi temperatūra 308°C. Virš lydimosi temperatūros skyla į NaNO2 ir O2. Dar aukštesnėse temperatūrose skyla į Na2O2 ir Na2O. Natrio nitratas gerai tirpsta skystame amoniake. Sudaro lengvai besilydančius eutektinius mišinius su daugeliu druskų, yra stiprus oksidatorius. Pramonėje gaunamas oksiduojant azoto rūgštimi natrio nitritą, gautą absorbuojant azoto oksidus šarmuose. Dideli kiekiai gaunami, sodą veikiant azoto rūgštimi. Naudojamas kaip azotinės trąšos ar komponentas grūdinimo voniose metalurgijoje ir oksidatorius stiklo pramonėje. Kiti junginiai. Natrio nitritas. NaNO2 – bespalviai ar silpnai gelsvi kristalai; vidutinio stiprumo oksidatorius. Nuodingas. Gaunamas garinant azoto oksidų prisotintus šarmų tirpalus. Naudojamas dažų, jodo gamyboje, maisto pramonėje ir medicinoje. Natrio silikatas. Silikatai aprašomi bendra formule xNa2O·ySiO2 (x,y= 1-3) . Gaunami kristalinant atitinkamos sudėties stiklus. Vandeniniai silikatų tirpalai vadinami skystu stiklu ir gaunami maišant įvairiais santykiais Na2O ir SiO2. Plačiai vartojami gaminant įvairius stiklus ir kaip plovimo priemonė cheminėje technologije. Natrio fosfatas. Ortofosforo rūgštis sudaro tris natrio druskas – NaH2PO4, Na2HPO4 ir Na3PO4 . Kaitinant NaH2PO4, gaunamas Na2H2P2O7 ir polimerinis natrio metafosfatas (NaPO3)x, x=2-6. Kaitinamas Na2HPO4 pereina į pirofosfatą Na4P2O7. Praktinę reikšmę turi pentanatrio trifosfatas Na5P3O10 . Dauguma fosfatų tirpūs vandenyje. Gaunami neutralizuojant kalcinuotos sodos ir natrio hidroksido tirpalus fosforo rūgštimi. Natrio fosfatai naudojami, daugiausia, kaip plovimo ir vandenį minkštinančios priemonės. Natrio fosfatai taip pat naudojami rūdų sodrinimui, tekstilės ir odų pramonėje, įvairiose maisto pramonės šakose, fotografijoje, elektrolitiniuose procesuose. Natrio fluoridas. NaF – bespalviai kristalai, mažai tirpūs vandenyje. Gamtoje sutinkamas mineralo viljonito pavidale, įeina į kriolito ir kitų mineralų sudėtį. Gaunamas lydant lauko špatus su soda ir silicio dioksidu. Naudojamas medienos koncervavimui, kovoje su žemės ūkio kenkėjais, fliusų ir emalių gamyboje, vandens fluoravimui. Natrio bromidas. NaBr – bespalviai kristalai, gerai tirpstantys vandenyje. Sudaro hidratus – NaBr·2H2O ir NaBr·5H2O. Gaunamas natrio šarmo tirpalus veikiant bromu, esant reduktorių. Naudojamas medicinoje ir fotografijoje. Natrio jodidas. NaJ – gerai tirpstantys vandenyje kristalai. Veikiamas šviesos ir deguonies geltonuoja, išsiskiriant jodui. Higroskopinis. Gaunamas tūrinės reakcijos tarp Fe3J8 ir Na2CO3 metu. Vartojamas medicinoje. Natrio hopofosfitas. NaH2PO2·H2O – bespalviai labai higroskopiški kristalai, gerai tirpūs vandenyje. Kaitinamas virš 200°C skyla. Natrio hipofosfitas – stiprus reduktorius. Reduokuoja Au, Ag, Pt, Hg, As; aktyviai reaguoja su stipriais oksidatoriais. Gaunamas iš kalcio hidroksido ir fosforo ar kalcio dihidrofosfito ir sodos. Neorganinėje chemijoje plačiai vartojamas reduktorius; labiausiai paplitęs reduktorius cheminiuose metalų (Cu, Ni, Ag, Au, Pd) nusodinimo porcesuose. TAI ĮDOMU D. Mendelejevas apie natrį. Daugiau nei prieš 100 metų Mendelejevas rašė: “Metalinio natrio gavimas priklauso prie svarbiausių chemijos atradimų ir ne vien tik todėl, kad tai išplėtė mūsų suvokimą apie paprastus kūnus, bet svarbiausia, kad natryje matyti tos cheminės savybės, kurios silpnai išreikštos kituose gerai žinomuose metaluose.” Neorganinė fotosintezė. Deginant natrį sausame ore prie didelių temperatūrų, gaunamas natrio peroksidas Na2O2, kuris pasižymi stipriomis oksidacinėmis savybėmis. Reaguojant natrio peroksidui su anglies dioksidu, vyksta procesas atvirkščias kvėpavimui: 2Na2O2 + 2CO2 ® 2Na2CO3 + O2, t.y. surįšamas anglies dioksidas ir išsiskiria deguonis. Visiškai kaip fotosintezėje. Natrio laidai. Natrio laidumas tris kartus mažesnis, negu vario. Bet natris devynis kartus lengvesnis. Be abejo, plonų elektrinių laidų iš natrio niekas nedaro. Tačiau gaminti magistralinius “laidus” didelėms srovėms perduoti, matyt tikslinga. Tokie “laidai” – metaliniai ar polietileniniai vamzdeliai, pripildyti natrio. Svarbiausia, šie laidai yra pigesni už varinius. Natris vandenyje. Visiems žinoma, kas bus įmetus natrio gabalėlį į vandenį. Tačiau natrio reakcija su vandeniu – ne vien pavojingas užsiėmimas. Priešingai, ši reakcija dažnai būna naudinga. Su natriu patikimai šalinami vandens pėdsakai iš transformatorinių alyvų, spiritų, eterių ir kitų medžiagų, o panaudojant natrio amalgamas (natrio ir gyvsidabrio lydinį) greitai galima nustatyti drėgmės kiekį daugelyje junginių. Amalgama su vandeniu reaguoja žymiai lėčiau. Drėgmės kiekis nustatomas pagal išsiskyrusio vandenilio tūrį. Natrio žiedas apie Žemę. Žemėje laisvas natris nesutinkamas. Tačiau viršutiniuose atmosferos sluoksniuose – 80 km aukštyje – nustatytas sluoksnis atominio natrio. Tokiame aukštyje praktiškai nėra nei deguonies, nei vandens pėdsakų, su kuriais natris galėtų reaguoti. Spektriniais metodais natrio buvo aptikta tarpžvaigždinėje erdvėje. Natris ir auksas. Tuo metu, kai buvo atrastas natris, alchemija jau buvo nemadinga, ir paversti natrį auksu jau nebuvo bandoma. Tačiau dabartiniu metu aukso gavimui sunaudojama nemažai natrio. Aukso rūda apdorojama natrio cianido tirpalu, kuris gaunamas iš elementaraus natrio. Auksas išskiriamas iš kompleksinių natrio cianido tirpalų, panaudojant cinką. Prieš 20-30 metų aukso gamybai buvo sunaudojama kasmet apie 20 tūkst. t metalinio natrio. Natrio butadieninis kaučiukas. 1928 metais pirmą kartą pagamintas sintetinis kaučiukas, gautas polimerinant 1,3-butadieną, panaudojus polimerizacijos proceso katalizatoriumi natrį. Natris ir plovimo priemonės. Pradinėmis medžiagomis sintetinių plovimo priemonių gamyboje dažniausiai būna aukštesnieji alkoholiai t.y., alkoholiai, kurių molekulės sudarytos iš ilgos anglies atomų grandinės. Pastarieji gaunami redukuojant atitinkamas rūgštis natriu.

Chemija  Referatai   (108,99 kB)

5a grupės elementams būdingesnis teig. oks. laips. Perioduose oks. savybės stiprėja iš kairės į dešinę, didėjant elektro neigiamumui. AZOTAS Tai įnertiška vieninė medž. Molekulinis atomų ryšys koval. nepol. Ore 78% tūrio. Azotas reaguoja labai sunkiomis sąlygomis. 1. Aukštoje t reaguoja su metalais. 3Ca + N - Ca N 2. Žaibo metu , kai t = 2000 , jungiasi su deguonimi. N + O - 2NO Nuod. rudos sp. dujos : 2NO + O - 2NO 4NO + O +2H O - 4HNO 3. Esant dideliam slėgiui ir t , +kat. , jungiasi su vand. N + 3H - NH - amoniakas. 4. Ozono sl. gadinimas NO + O - NO + O Didėjant azoto oks. laipsniui azoto junginių oks. savybės stiprėja , red. silpnėja. AMONIAKAS Gaunamas Jonavos "Achemoje" . Pramonėje N + 3H - 2NH ( sàlygos ) Lab. NH Cl + NaOH - NaCl + NH OH Tai yra amonio drus. kokybinė reakcija !!! 1. Stiprus red. Įrodome su oksidatoriais : 4NH + 3O - 2N + 6H O - be kat. 4NH + 5O - 4NO + 6H O - su kat. 2. Pasižymi bazinėmis savybėmis. NH + HCl - NH Cl - balti dūmai. MAISTINIO ELEMENTO APSK. N - N (skaičiuoti atomus) P - P O (pagal oks.) K - K O ( pagal oks.) Medžiagos, kurių molekulėse yra viena ar kelios nitrogrupės, tiesiogiai susijusios su angliavandenilio radikalu, vadinamos nitrojunginiais. Aminai Amonio dariniai, kurių molekulėse vienas ar keli vandenilio atomai pakeisti angliavandenilių radikalais, vadinami aminais: CH3-NH2 metilaminas. Grupė NH2 vadinama aminogrupe. Cheminės savybės. Amino molekulių sandara primena amoniako molekulės sandarą, todėl šių medžiagų savybės panašios. Aminai turi stiprių bazinių savybių. Anilinas C6H5-NH2 Gavimas Fe + 2HCl  FeCl2 + 2H(atominis deguonis) C6H5-NO2 + 6H  C6H5-NH2 + 2H2O Fizikinės s. Anilinas - bespalvis aliejaus pavidalo skystis, mažai tirpus vandenyje. Cheminės s. Anilinas reaguoja su rūgštimis ir sudaro druskas. Priklausomai nuo aminogrupės: reaguoja su rūgštimis, sudarydamas druskas: C6H5-NH2 + HCl  C6H5-NH3Cl (fenilamonio chloridas) gautos druskos reakcijoje su šarmais gaunamas anilinas C6H5-NH3Cl + NaOH  C6H5-NH2 NaCl + H2O; Priklausomai nuo benzeno žiedo lengvai dalyvauja pavadavimo reakcijose. C6H5-NH2 + 3Br2 C6H5-NH2Br3 3HBr Naudojimas. Dažų gamyboje, sintetinami vaistai Aminorūgštys. Aminor. - tai organiniai junginiai, kurių molekulėse yra aminogrupės - NH2 ir karboksigrupės - COOH. Gavimas. Cl-CH2COOH + NH3  NH2CH2COOH + HCl Fizkinės s. Aminor. - bespalvės kristalinės medžiagos, gerai tirpios vandenyje. Cheminės s. Karboksigrupė suteikia rūgštines savybes, o aminogrupė suteikia bazinių s. 1. Amino r. Reaguoja tiek su bazėmis, tiek su rūgštimis, jos yra amfoteriniai junginiai NH2CH2COOH + NaOH  NH2CH2COONa + H2O NH2CH2COOH + HCl  NH3Cl-CH2COOH 2. Amino r. Reaguoja su alkoh., sudarydamos esterius: NH2CH2COOH +ROH  NH2CH2COOR + H2O 3. Dažnai aminor. molekulėse yra vienodas skaičius aminogrp. ir karboksigrp., jos neutralizuoja viena kitą ir susidaro vidinės druskos 4. Aminor. reaguoja tarpusavyje: NH2CH2COOH + NH2CH2COOH  susidaro peptidinė jungtis -C-N-(ties C 2guba jung. su O, o virš N papr. jung. H) Naudojimas Būtinos baltimų sinetzei organizme. Baltymai - sudėtingi aminor. stambiamolekuliai junginiai, randami gyvuosiuose organizmuose. Linijinės polipeptido grandinės aminor. grandžių eilė vadinama baltymo molekulės pirmine struktūra. Baltymo molekulės erdvinė konfiguracija, primenanti spiralę, susidaro daugelio vandenilinių ryšių tarp grupių -CO- ir -NH- dėka. Tokia baltymo struktūra vadinama antrine.//Susisukusi į spiralę polipeptidinėgrandinė erdvėje įgija tretinę baltymo struktūrą. Ji įtvirtinama įvairių polipeptidinės grandinės funkcinių grupių sąveika. Pvz.: tarp karboksir. ir hidroksilo grupės - esterinis tiltelis, tarp sieros atomų dažnai susidaro disulfidinis tiltelis, o tarp karboksigrupės ir amonio grp. gali atsirasti druskos tiltelis. Sutvirtina struktūrą ir atsiradę vandeniliniai ryšiai. Tretinė baltymo struktūra lemia jo specifinį biologinį aktyvumą.//Dariniai iš kelių baltymų molekulių vadinami ketvirtinėmis struktūromis. Fizikinės s. Yra vand. Tirpių ir netirpių baltymų. Kai kurie baltymai vand. sudaro koloidinius tirpalus. Cheminės s. 1. Baltymai, veikiami daugeliu cheminių reagentų, iškrinta nuosėdomis(apie denatūraciją grįžtamą ir negrįžtamą) Baltymai su lengvųjų metalų ir amonio druskomis sudaro nuosėdas, kurias vėliau galima vėl ištirpinti. Sunkiųjų metalų druskos, priešingai, - baltymus denatūruoja. Tas pats vyksta, veikiant juos koncentruota sieros r. ar kaitinant. 2. Spalvinės baltymų reakcijos: 1.su konc. Sieros r. azoto r. sudaro geltonas nuosėdas 2. Su Na šarmu ir Cu sulfatu susidaro violetinės nuosėdos. 3. Baltymai hidrolizuojasi kaitinant su šarmais ar su rūgštimis. Reakcijos metu gaunamos dvi ar daugiau amino r. Žodis “polimeras” reiškia “daug dalių”. Šiuo metu polimerai yra viena iš svarbiausių liaudies ūkiui stambiamolekulių junginių klasė. Vandens molekulinė masė 18, benzono – 78, kreidos – 100, polimerų nuo dešimties tūkstančių iki milijonų. Polimerų gigantiškos molekulės sudarytos iš atomų grupių, chemiškai sujungtų į ilgas grandines. Vieno iš struktūriniu požiūriu paprastesnių ir labai paplitusių polimerų polietileno struktūrinė formulė: [ -CH2-CH2-]n Polietilenas susidaro jungiantis etileno CH2=CH2 molekukulėms. Tam tikromis sąlygomis ir vartojant katalizatorių, dviguboji jungtis suįra, ir gaunama grandinė, sudaryta iš –CH2-CH2- grupių. Pradinė molekulė, iš kurios susidaro polimeras, vadinama monomeru. Polimerų grandinę sudarančių monomerų skaičius vadinamas polimerizacijos laipsniu. Iš maisto produktams tinkamų polimerų labai svarbūs grandininiai poliesteriai, kurių grandyse yra aromatinių ir alifatinių grupių, pavyzdžiui, polietilentereftalatas arba polietilenglikoltereftalatas: [ -OCH2-CH2OOC-  -CO ]n Polimerinės medžiagos, kurios tiesiogiai liečia maisto produktus, turi būti chemiškai patvarios, turėti tam tikras fizikines, chemines, mechanines bei technologines savybes, patenkinti higieninius reikalavimus. Polimerai gaunami ne tik cheminiais būdais. Jų apstu gamtoje. Tai celiuliozė, krakmolas, natūralusis kaučiukas, šilkas, įvairios dervos. Cheminiu būdu galima pagaminti ne tik įvairius natūralius polimerus (sintetinis kaučiukas), bet ir sukurti naujas, liaudies ūkiui reikalingas medžiagas. Cheminiais būdais galima pakeisti gamtinius polimerus, pavyzdžiui, celiuliozę, t. y. suteikti jiems naujų savybių. Trumpai panagrinėsime plačiausiai polimerams gaminti vartojamų medžiagų (monomerų, katalizatorių, iniciatorių, stabilizatorių, plastifikatorių) biologinį aktyvumą. Monomerai. Polistirolas gaunamas iš stirolo (vinilbenzolo). Tai savito kvapo skystis, verdąs 146 0C temperatūroje. Epichlorhidrinas – bespalvis, skaidrus, erzinančio savito kvapo skystis. Biologiškai aktyvus. Šį aktyvumą lemia molekulėje esantis chloras. Vinilo chloridas – bespalvės, bekvapės dujos. Verda 13,8 0C temperatūroje. Katalizatoriai, iniciatoriai. Daugelis polimerizacijos katalizatorių pasilieka produkte. Neorganinių medžiagų kiekį polimere nusako pelenai. Net ir nedidelis katalizatoriaus kiekis gatavame dirbinyje spartina polimero senėjimą. Iniciatoriai kaitinami skyla ir sudaro laisvuosius radikalus. Iniciatoriais vartojami organiniai ir neorganiniai peroksidai, hidroperoksidai ir diazojunginiai. Plastifikatoriai. Iš viso žinoma apie 2000 plastifikatorių, bet plastmasių maisto pramonei gamyboje jų vartojama labai nedaug: glicerinas, parafino aliejus, etanolaminai, ftalio, sebacino, adipino ir citrinos rūgšties esteriai bei mažamolekuliai poliesteriai. Užpildai. Tai daugiausia nenuodingos medžiagos: silicio dioksidas, kreida, celiuliozė, mediena, titano dioksidas ir kt. Tirpikliai. Polimerizacijai ar polikondensacijai tirpale vartojami organiniai tirpikliai: toluolas, benzolas, etilo acetatas, heksanas, benzinas, metileno chloridas ir kt. Pasibaigus reakcijai, blogai išdžiovintoje gautoje medžiagoje lieka tam tikra dalis šių tirpiklių: chloro organinių, aromatinių junginių, alkoholių. Tirpiklių dalelės, migravusios į maisto produktus, gali pakeisti jų skonį, kvapą, padaryti juos nuodingus. Polimerinės medžiagos ilgainiui sensta, t. y. keičiasi jų fizikinės, cheminės ir mechaninės savybės. Polimerų senėjimas priklauso nuo destrukcijos reakcijų. Vykstant šioms reakcijoms, polimero makromolekulės skyla, todėl dirbiniai deformuojasi, skilinėja, kol pagaliau suyra. Kai kurių destrukcijos reakcijų metu kinta dirbinių išvaizda: jie pageltonuoja, susidrumsčia, atsiranda tamsių dėmių, susiraukšlėja ir kt.

Chemija  Konspektai   (94,53 kB)

Viskas apie nemetalus. Teorinė medžiaga apie atskiras nemetalų grupes: paplitimas, savybės, gavybos būdai. Uždaviniai.

Chemija  Pagalbinė medžiaga   (13 psl., 34,85 kB)

Saturnas (senovės lietuvių vadintas Sėlija) – antra pagal dydį (po Jupiterio) ir šešta pagal atstumą nuo Saulės planeta. Saturnas matomas plika akimi, dėl to žinomas nuo senovės. Saturnas nuo Saulės vidutiniškai nutolęs per 1429 mln. km Aplink Saulę apsisuka per 29,64 metus. Turi žiedų sistemą. Saturnas priklauso didžiosioms dujų planetoms. Jo atmosfera kaip ir Jupiterio susideda daugiausia iš vandenilio ir helio, tačiau kitokiu santykiu. Jeigu Jupiterio atmosferoje šie elementai yra panašiu santykiu kaip ir Saulėje, tai Saturne helio dalis yra žymiai mažesnė.

Fizika  Referatai   (15 psl., 600,3 kB)

Šie organoidai pirmą kartą aptikti 1850 m. raumenų ląstelėse. 1898 m. buvo nustatyta, kad mitochondrijos svarbios kvėpavime. Mitochondrijų skaičius ląstelėse labai įvairus - priklauso nuo organizmo rūšies ir ląstelės paskirties. Ląstelės, kurioms reikia daug energijos, turi labai daug mitochondrijų - pvz., kepenų ląstelėse jų būna keli šimtai. Mitochondrijų forma taip pat labai kinta - jos gali būti apvalios, spirališkos, tauriškos, šakotos. Paprastai jos būna 1,5-10 *m ilgio ir 0,25-1,0 *m skersmens.

Biologija  Konspektai   (7 psl., 21,65 kB)

Lietuva - žemės ūkio kraštas. Žemės ūkio naudmenų yra 3589000 ha, iš jų 68,6 % ariamosios žemės. Kad derlius būtų geresnis, žmonės naudoja trąšas. Trąšos, organinės ir mineralinės medžiagos, vartojamos augalams maitinti, dirvožemio fizikinėms, cheminėms, biologinėms savybėms gerinti. Pagal paruošimą ir sudėtį skiriamos mineralinės trąšos, organinės mineralinės trąšos, pagal gavimo vietą (kompostas, mėšlas), pramoninės (daugiausia mineralinės) ir tręšti tinkamos pramonės atliekos.

Žemės ūkis  Pagalbinė medžiaga   (6 psl., 13,4 kB)

Vystantis pramonei ir tobulėjant technologijoms, Lietuvoje, kaip ir visame pasaulyje, atsiranda vis daugiau ir daugiau įvairiausiu gamyklų ir fabrikų. Tobulėjant technikai, didėja ir žmonių poreikiai. Siekiant visus juos patenkinti yra pagaminama įvairiausių gaminių, prekių, technikos. Tokiai gamybai dažnai yra naudojamos kenksmingos medžiagos. Taigi, šiandien tai yra labai aktuali tema. Naudojant tokias medžiagas ne tik yra sukuriami pramoniniai daiktai, bet iškyla ir didžiulė grėsmė žmonių sveikatai.

Chemija  Referatai   (5,03 kB)

Didžiausia Saulės sistemos planeta, penkta pagal nuotolį nuo Saulės. Aplink Saulę skrieja elipsine orbita 13.06 km/s vid. greičiu (1 lent.). Dėl greito sukimosi apie ašį jo skritulio paplokštumas matomas net pro mažai didinantį teleskopą. Pagal spindesį (didžiausias yra -2 ryškio) tarp planetų Jupiteris yra antras po Veneros. Kampinis skersmuo ~40". Jupiterį gaubia tanki atmosfera, susidedanti iš mol. vandenilio (~74%), helio (~24%) ir ~2% metano, amoniako, anglies monoksido, ciano, fosfino, etano, acetileno, vandens garų. Yra keli debesų sluoksniai, sudaryti iš amoniako ir ledo kristalų ir amonio hidrosulfido.

Astronomija  Konspektai   (5,08 kB)

Didelė kometa su didelia galva ir uodega, nusidriekusi per pusę dangaus, yra įspūdingas reiškinys, ir nesunku suprasti, kodėl kometos senovėje keldavo siaubą. Žmonės jas laikė nelaimių pranašais; ši baimė ir dabar gyva ten, kur tarpsta primityvi gamtos samprata. Liaudis apie kometas. Žmonių dėmesį jau žiloje senovėje patraukė kometos (gr.kometes (aster) - "uodeguotos žvaigždės").

Astronomija  Referatai   (5,35 kB)

Neturi ryškios viršutinės ribos – tolygiai pereina į tarpplanetinę erdvę. Sąlygiškai viršutinė riba laikoma 1000-1200 km aukštyje. Palydovų duomenimis 2000-3000 km atmosferos tankis nebesiskiria nuo kosminės erdvės tankio. Atmosferos masė – 5.3*1018 kg. Pagrindinė dujų masė (80 %) susikoncentravusi 18 km aukštyje.Pagal dujų cheminę sudėtį atmosfera skirstoma į dvi sferas: Homosfera - (iki 100 km aukščio), kurioje nekinta deguonies ir azoto procentas, bei molekulinis svoris.

Geografija  Rašiniai   (3 kB)

Velykos arba Šventos Velykos – krikščionių šventė, simbolizuojanti Kristaus prisikėlimą iš numirusiųjų po nukryžiavimo, kaip tai aprašyta Naujajame Testamente. Tai įvykę trečią dieną po Kristaus mirties (mirties dieną skaičiuojant kaip pirmą dieną). Velykos yra svarbiausia daugelio krikščionių šventė, kuria išreiškiamas didelis džiaugsmas dėl galutinės Dievo sūnaus pergalės prieš mirtį (šėtoną).

Etika  Referatai   (21,05 kB)

Vartotojų prioritetai ir jo pasirinkimas. Bendras ir ribinis naudingumas. Vartotojo abejingumo kreivė. Vartotojo biudžetas. Vartotojo naudingumo maksimizavimas. Prekės. Kitų prekių kainos ir jų kitimas.Praktinės užtuotys:Lentelėje pateikiami...

Ekonomika  Namų darbai   (6,95 kB)

Azotas (N, lot. Nitrogenium ) yra cheminis elementas, elementų lentelėje penktos A grupės nemetalas, inertiškos dujos. Pirmasis atradęs azotą 1772 m. paskelbė Danielis Rezerfordas, tačiau Džozefas Pristlis, Henris Kavendišas ir Karlas Vilhelmas Šelė šį elementą atrado beveik tuo pat metu. Pavadinimas „azotas“ susideda iš graikiško neiginio a ir zoe – gyvybė. Tokį pavadinimą sugalvojo A.L.Lavuazjė. Azotas sudaro apytiksliai 78 % oro, kuriuo mes kvėpuojame. Standartinėje temperatūroje azotas yra bespalvės, bekvapės, beskonės dujos.

Chemija  Referatai   (3,92 kB)

Sotieji angliavandeniliai (alkanai). Angliavandeniliai, kurių bendra formulė C H, neprisijungiantys vandenilio ir kitų elementų, vadinami sočiaisiais angliavandeniliais, arba alkanais. Homologinė eilė: Metanas C heksanas C H Etanas C H heptanas C H Propanas C oktanas C H Butanas C nonanas C H Pentanas C H dekanas C H

Chemija  Referatai   (7,28 kB)

Akcinė bendrovė "Achema" yra įsikūrusi Jonalaukio kaime, Jonavos rajone, šalia Neries ir Šventosios upių santakos. Šią gamyklos vietą lėmė patogi geografinė padėtis. Čia praeina svarbios šalies automagistralės ir geležinkelio linijos, jungiančios įmonę su didžiaisiais Lietuvos miestais bei neužšąlančiais Baltijos jūros uostais. AB“Achema” – didžiausia azoto trąšų ir kitų pramoninių chemijos produktų gamintoja šalyje bei didžiausia tokio pobūdžio gamykla Baltijos šalyse.

Chemija  Konspektai   (5,08 kB)

Amoniakas - aštraus kvapo dujos, lengvesnės už orą. Avarijos metu išsiliejęs amoniakas išgaruoja ore per 15-20 min., jo mišinys su oru gali sprogti net nuo kibirkšties, užsidega nuo atviros liepsnos. Žmogui pavojingas įkvėpus arba prie jo prisilietus, nes: apsunkina kvėpavimą, sukelia stiprų kosulį, dusulį; jo garai stipriai erzina gleivinę, sukelia akių ašarojimą, slogą, odos paraudimą ir perštėjimą;

Chemija  Konspektai   (1,21 kB)

Mano referato, kurio pavadinimas “…” tikslas buvo apibūdinti ….. Istorija Iki XV amžiaus šis augalas buvo pažįstamas tik vietiniams Amerikos kontinento gyventojams. Archeologiniai tyrimai parodė, kad šiaurės Amerikos indėnai tabaką vartojo prieš 4000 metų, o gal ir dar anksčiau. Indėnai tabaką laikė magišku augalu, turinčiu gydomųjų savybių.Apžvelgiama greitosios medicinos pagalbos struktūra ir pagrindiniai darbo rodikliai.

Medicina  Kursiniai darbai   (5,21 kB)

Pasaulyje didėja sergamumas plaučių ligomis. Įvairūs gyvenimo veiksniai veikdami žmogų gal sukelt įvairias kvėpavimo takų ir organų ligas. Vienos ligos yra lengvai išgydomos kitoms reikalingas specifinis gydymas, o dar trečioms negalime padėti niekuo. Sirgdamas žmogus patiria daug nepatogumų. Juk plaučiai yra mūsų gyvybinis organas, jeigu jų nebūtų, nebūtų ir mūsų.

Medicina  Kursiniai darbai   (14,73 kB)

Žuvų mėsa yra svarbus maisto produktas. Žvejybai natūraliuose vandenyse ir žuvivaisai dirbtiniuose bei natūraliuose vandens telkiniuose skiriama nemažai dėmesio. Lietuvoje yra daug nemažai vandens telkinių: 2900 upelių, ilgesnių kaip ¼ km 963.7 tūkst. km bendro ilgio, iš jų 722 upės, siekiančios daugiau kaip 9000 ha, 2834 ežerų didesnių kaip 9.5 ha (bendras plotas 877km2.), 13 ežerų didesnių kaip 1000 ha: Alaušas, Aviliai,, Sartai, Dusia, Žuvintas, Metelys, Lukštas.

Medicina  Konspektai   (22,91 kB)

Maitinimasis – būtina sąlyga organizmui normaliai augti, vystytis ir funkcionuoti. Dieta – tai tam tikras maitinimasis, rekomenduojamas kokiu nors sveikatos gerinimo arba ligos gydymo tikslu. Dieta nusako maitinimosi režimą, maisto produktų pasirinkimą, tam tikrą maisto gaminimą ir t. t. Be dietos koregavimo neįmanoma gydyti sergančių lėtiniais hepatitais, kepenų ciroze, gelta ir kitomis kepenų ligomis.

Pramonė  Referatai   (6,85 kB)

Intensyvi gyvulininkystė padidino vandens telkinių taršos fermų atliekomis riziką. Taršą dažniausiai sąlygoja: · netinkamos mėšlo, srutų bei siloso nuotekų laikymo sąlygos, pvz., nuotekos iš gardų, prakiurusių srutų saugyklų; · fermų atliekų (paprastai srutų) paviršinis nutekėjimas, jas išlaistant dirvoje. Tai dažniausiai atsitinka gausiai lyjant, kai dirva peršlapusi, ar esant įšalui taip pat šlaituose. Amoniako toksinis poveikisSrutose yra gana daug amoniako, kuris yra toksiškas, ypač lašišoms bei upėtakiams, todėl be sukeliamo deguonies trūkumo, gyvulininkystės atliekos dar veikia ir toksiškai.

Kita  Kursiniai darbai   (6,28 kB)

Agrochemija - mokslas apie žemės ūkio augalų tręšimą, trąšų poveikį derliui ir kokybei, dirvos fizikinėms bei cheminėms savybėms. Agrochemija kaip mokslas tiria tris objektus: Pirmas agrochemijos mokslo tyrimo objektas yra trąšos, t. y. aiškinti trąšų rūšis, formas, gamybą ir panaudojimo efektyvumą. Antras agrochemijos mokslo tyrimo objektas yra dirvožemis, t. y. aiškinti augalų maisto medžiagų dinamiką dirvožemyje, jų prieinamumą augalams, įtaką dirvožemio cheminėms savybėms.

Kita  Namų darbai   (9,78 kB)

VGTU, III kurso studentams, dėstytojas R. Šukys, yra kolokviumo ir egzamono klausimų konspektai. Civilinė sauga - tai valstybinės ginybos sistemos dalis, turinti apsaugoti civiliniuc gyventojus karo ir taikos metu.

Kita  Konspektai   (6,91 kB)

Archeozojus (nuo 5 mlrd. metų iki 2,5 mlrd. metų). Seniausia Žemės istorijos era. Prieš 4 mlrd. metų iš dujų ir dulkių debesies susiformavo senoji Protožemė (10 kartų mažesnė už dabartinę). Buvo karšta, veržėsi ugnikalniai, Žemę gaubė dujos ir garai.

Geologija  Referatai   (5,14 kB)

KTU fizikos egzaminas. Dėstytojas Giedrius Laukaitis. Įvertintas 10. Elektros sroves stipris, varza, elektrinis laidumas. 2. Kas yra elektrono judris ir kaip jis susijęs su medžiagos elektriniu laidumu. Judris yra lygus vienetinio stiprio elektriniame lauke igytam kruvininku dreifo greiciui. 3. Kodėl metalų elektrinis laidumas yra didelis, o dielektrikų – mažas. Srove metaluose pernesa laisvieji elektronai todel elektrinis laidumas didelis.

Fizika  Konspektai   (21,56 kB)

Žvaigždėtas dangus nuo senų senovės traukė žmonių dėmesį. Stebėdami Saulę, mėnulį, planetas ir žvaigždes žmonės ilgainiui išmoko skaičiuoti laiką, orientuotis sausumoje ir jūroje.

Astronomija  Referatai   (22,97 kB)

Žinomiausi plikasėklių augalų atstovai – spygliuočiai: eglė, pušis, maumedis. Pušys labai paplitusios, jos auga smėlynuose, kalkingame kalnų dirvožemyje, ant plikų uolų, įsišaknydamos jų plyšiuose. Pušies, augančios kietame dirvožemyje, pagrindinė šaknis labai tvirta ir giliai įsiskverbusi į žemę. Smėlingame dirvožemyje augančios pušies, be pagrindinės šaknies gerai išsivysto ir šoninės šaknys. Pušų, augančių pelkėtose dirvose, pagrindinė šaknis išsivysčiusi prastai. Palankiomis sąlygomis pušys išauga iki 30-40m aukščio ir gyvena iki 350-400m.

Biologija  Konspektai   (1 psl., 5,16 kB)

Vadinamieji pirminiai kosminiai spinduliai - tai realityvistiniai protonai, elektronai, helio, taip pat negausūs sunkesniųjų elementų branduoliai, kurių kiekvieno energija ne mažesnė kaip šimtai megaelektronvoltų (MeV). Atlėkę iš Galaktikos platybių, Saulės, po truputį ir iš Jupiterio, jie iš visų pusių daužo Žemės atmosferą: kas sekundė į 1cm3 sminga kelios tokios reliatyvistinės. Daugumos kosminių spindulių dalelių energijos siekia kelis šimtus MeV-1 GeV. Dalelių su kelių gigaelektronvoltų energija yra jau truputį mažiau. Dar didesnių energijų link dalelių skaičius iš pradžių lėtai, o paskui vis greičiau mažėja.

Astronomija  Referatai   (6 psl., 9,02 kB)

Įvadas, apsinuodijimas ir jo rūšys, apsinuodijimas per burną, apsinuodijimas pro kvėpavimo takus, apsinuodijimas per odą ir gleivinę, kenksmingų medžiagų patekimas į akis, išvados, literatūros sąrašas.

Darbo ir civilinė sauga  Referatai   (13 psl., 28,59 kB)