Sur nedbør og kalking

Innledning:

Hensikten med dette forsøket var å vise hvordan sur nedbør kan oppstå, påvise at den faktisk har oppstått, og deretter vise en måte å gjøre de utsatte områdene nøytrale igjen.

I og med at jeg ser meg selv som en nokså oppegående tenåring, har jeg også litt allmenn kunnskap om syrer og baser. I tillegg har jeg gjort noen forsøk på barne- og ungdomsskolen.

Jeg tror (vet) at når svovelgassen kommer i kontakt vannet i kolben, vil vannet bli en syre. Altså vil det ha en PH-verdi på under 7. Dette kan vi se ved hjelp av BTB-løsningen vi har i vannet. Den vil skifte farge ettersom PH-verdien forandres. Grønt er nøytralt, Gult er surt og blått er basisk. Dette kalles for en Indikator.

Utstyr:

Erlenmeyerkolbe

Vann

BTB-Løsning (Bromtymolblått)

Forbrenningsskje

Gassbrenner

Fyrstikker

Svovelpulver - (S)

Kalsiumhydroksid - Ca(OH)

Dråpeteller

Aluminiumsfolie

Vernebriller

Fremgangsmåte: Vi startet med å fylle Erlenmeyerkolben med vann. Ca. 5 cm fra bunnen. Så tilsatte vi omtrent 5 dråper med BTB-løsning, ved hjelp av en dråpeteller. Løsningen i kolben hadde nå en

blå-grønn farge.

Svovelpulver ble puttet i en forbrenningsskje og holdt over gassbrenneren, og inn i flammen, i noen sekunder. Vi kunne tydelig se at svovelet skiftet både form og farge. Fra å være et pulver med en kunstig, lys gulfarge, ble det en kokende væske. Det var vanskelig å se fargen på det flytende svovelet pga. oppripede vernebriller, en godt brukt, og ikke helt ren forbrenningsskje, skittent glass i avtrekksskapet osv.

Uansett, Svovelet begynte å ryke. Den rykende forbrenningsskjeen ble puttet opp i Erlenmeyerkolben, uten å berøre væsken som var oppi. Toppen av kolben ble tettet igjen med aluminiumsfolie. Etter omtrent 40 sekunder med røyking nede i kolben, bestemte vi oss for å gi oss. Kolben var så røykfylt at det ikke gikk å se igjennom den. Forbrenningsskjeen ble tatt ut og…. Still no changes..

RIST!! Å-jadda! Vi ristet som vi aldri før hadde gjort! Og løsningen i kolben skiftet farge fra å være blå-grønn til å være gul. Skikkelig gul. Umulig å i det hele tatt se spor av den blå fargen som nettopp lyste ut av Erlen Meyers flotte kolbe. Og det hele skjedde i løpet av brøkdeler av et sekund.

Her ser vi resultatene i form av reaksjonslikninger

Svovel   Oksygen   Svoveldioksid

Svovel reagerer med oksygen i lufta (skjer uansett når noe brenner) det dannes svoveldioksid.

2SO₂      +   O₂        ^         2SO₃

Svoveldioksid   Oksygen               Svoveltrioksid

Svoveldioksid reagerer med oksygen i lufta og danner svoveltrioksid.

SO₃        +  H₂O     ^     H₂SO₄

Svoveltrioksid        Vann                  Svovelsyre

Svoveltrioksid reagerer med vannet i kolben (i skylaget) og danner svovelsyre.

H₂SO₄    +    2H₂O   ^    2H₃O⁺      +     SO₄^2-

Svovelsyre            Vann          Oksoniumion          Syrerest

Ved hjelp av en redoksreaksjon har svovelsyre og vann blitt til 2 positivt ladde Oksoniumioner og èn negativt ladet syrerest. Disse to nøytraliserer hverandre.

Nøytralisering:

Ca(OH)₂                  +    H₂SO₄   ^    H₂O  +  2H₃O+  +    SO₄^2- +   Ca²⁺   +   2(OH^-)

Kalsiumhydroksid         Svovelsyre                 Vann   Oksoniumion   Syrerest  Kalsiumion  Hydroksidion

^ 4H₂O    +    CaSO₄

    Vann                Kalsiumsulfat (Gips)

Som du ser helt til slutt i listen med likninger, har vi altså nå puttet Kalsiumhydroksid i den ”sure nedbøren” vår. Dette er noe som gjøres for å nøytralisere innsjøer og vassdrag som er blitt utsatt for sur nedbør. Kalsiumhydroksid er en kalsiumforbindelse som i liket med flere andre kalsiumforbindelser går under fellesbetegnelsen kalk. Kalken vi hadde var ett hvitt, og tilsynelatende kjedelig, pulver. Vi tok enkelt og greit en skje oppi løsningen i Erlenmeyerkolben, rørte litt, og vips så var fargen tilbake til grønt.

Som du ser i likningen blir løsningen helt nøytral. Bestående av Vann og Kalsiumsulfat. Det vil si at vi endte opp med like mange oksoniumioner som hydroksidioner som nøytraliserte hverandre.

Resultater:

Vi kan nå konkludere med flere ting vi har gjort rede for i dette forsøket.

- Sur nedbør kan oppstå av svovel som stiger opp i lufta fra industriområder o.l.

- Sur nedbør kan nøytraliseres ved hjelp av kalk.

- PH kan måles ved hjelp av en indikator, i dette tilfellet BTB, eller Bromtymolblått.

- Hypotesen min stemte (Yes!!)

- Å jobbe på labben er svært interessant og lærerikt.