Metallhydroxide in der Anwendung

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Metallhydroxide in der Anwendung

Löschkalk

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Wenn man gebrannten Kalk mit Wasser in Kontakt bringt, spricht man vom „Löschen“ des gebrannten Kalks. Es entsteht Löschkalk. Dieser Vorgang wird täglich auf Baustellen durchgeführt, insbesondere bei der Herstellung von Kalkmörtel. Bei der Kalkmörtelherstellung werden gebrannter Kalk (auch Branntkalk genannt), Sand und Wasser miteinander vermischt. Der Branntkalk reagiert mit dem Wasser und bildet gelöschten Kalk (Löschkalk). Dieser Löschkalk reagiert anschließend mit Kohlenstoffdioxid aus der Luft, was zu einer Aushärtung des Mörtels führt und zur Festigkeit des Bauwerks beiträgt. Dieser Prozess wird als das Abbinden von Löschkalk bezeichnet. Löschkalk, den man auch als Weißkalkhydrat bezeichnet, wird auch für Kalkanstriche verwendet.

Löschkalk mit Unitest untersuchen

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Im Baugewerbe wird Löschkalk auch als Weißkalkhydrat bezeichnet. Wenn man eine wässrige Lösung von Löschkalk mit Unitest testet, zeigt der Indikator eine blaue Reaktion. Dies deutet darauf hin, dass in der Lösung Hydroxid-Ionen vorhanden sind.

Gelöschter Kalk ist eine äußerst alkalische Substanz und hat starke ätzende Eigenschaften. Dies kann anhand der blauen Färbung des Unitest-Indikators in der basischen Lösung erkannt werden. Der Kontakt mit den Augen kann zu schweren Verletzungen und sogar zur Erblindung führen. Das Einatmen von Kalkstaub kann Atemprobleme verursachen, und ungeschützter Hautkontakt mit dieser Substanz kann zu Hautreizungen führen. Erst nachdem der gelöschte Kalk vollständig ausgehärtet ist, wird er harmlos und ähnelt Kalkstein.

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Calciumhydroxid kommt in der Natur in Form des Minerals Portlandit vor.

Der blaue Uniteststreifen zeigt an, dass Löschkalk Hydroxid-Ionen enthält. Dieser Stoff, Calciumhydroxid mit der chemischen Formel Ca(OH)2, ist eine ionische Verbindung, die sowohl Calcium-Ionen als auch Hydroxid-Ionen enthält.

Die Gitterstruktur von Calciumhydroxid unterscheidet sich von der von Natriumhydroxid (NaOH), da Calcium-Ionen und Hydroxid-Ionen im Verhältnis 1:2 vorhanden sind.

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Merkwissen für deine Notizen

Anwendungsbereiche verschiedener Metallhydroxide

Löschkalk (Calciumhydroxid)

Bei der Herstellung von Mörtel entsteht durch die chemische Reaktion von Branntkalk mit Wasser Löschkalk.
Löschkalk besteht aus Calciumhydroxid. Die Hydroxid-Ionen können mit Unitest nachgewiesen werden: Hydroxid-Ionen (OH-) färben den Indikator „Unitest“ blau.
Calciumhydroxid ist eine Ionensubstanz, die aus elektrisch positiv geladenen Calcium-Ionen und elektrisch negativ geladenen Hydroxid-Ionen (Metallhydroxide) besteht.

Andere Metallhydroxide

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Neben Natriumhydroxid und Calciumhydroxid gibt es noch weitere Metallhydroxide, die ebenfalls aus Metallionen und Hydroxidionen bestehen. 

Die Eigenschaften aller Metallhydroxide ähneln sich. Sie teilen Insbesondere die basischen Eigenschaften in wässriger Lösungen. Jedoch sind sie unterschiedlich gut in Wasser löslich.

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Auch in Alkali-Mangan-Batterien ist Kaliumhydroxid enthalten.

Kaliumhydroxid (KOH)

Kaliumhydroxid ist ein starkes Metallhydroxid, das sich sehr gut in Wasser auflöst und eine stark basische Lösung bildet.

Dieser Stoff findet Anwendung in verschiedenen Industriezweigen wie der chemischen Industrie, Metallverarbeitung, Herstellung von Reinigungsmitteln, Lebensmittelindustrie und anderen Bereichen.

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Luftaufnahme einer Wasserreinigungsanlage in einer Kläranlage.

Eisen(III)-hydroxid (Fe(OH)3)

Eisen(III)-hydroxid ist in Wasser nahezu unlöslich und bildet einen braunen Feststoff.

Dieser Stoff wird in der Abwasserbehandlung eingesetzt, da er die Fähigkeit besitzt, Schwermetallionen wie Kupfer, Blei oder Zink aus dem Wasser an seiner Oberfläche zu binden (adsorbieren) und zu entfernen.

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Auch in Zahnpasta kann Aluminiumhydroxid enthalten sein.

Aluminiumhydroxid (Al(OH)3

Aluminiumhydroxid löst sich praktisch nicht in Wasser, bildet jedoch eine dicke, gelartige Substanz. Diese wird ebenfalls in Medikamenten eingesetzt, um Magensäure zu neutralisieren.

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Medikamente zur Behandlung von Sodbrennen enthalten oft verschiedene basische Wirkstoffe.

Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2

Magnesiumhydroxid ist in Wasser nur schwer löslich, bildet jedoch eine leicht basische Lösung. 

Als Wirkstoff in Medikamenten neutralisiert es überschüssige Magensäure und wird deshalb zur Behandlung von Sodbrennen und sauren Magen zu eingesetzt.

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Zusammensetzung und Nachweis der Metallhydroxide

Grundsätzlich ist es möglich, verschiedene positive Metallionen mit den negativ geladenen Hydroxidionen zu kombinieren. Deshalb gibt es viele verschiedene Metallhydroxide. Aufgrund der Ionenladungen weisen die verschiedenen Metallhydroxide jedoch nicht alle das gleiche Verhältnis von Metallionen zu Hydroxidionen auf. Die positiv geladenen Metallionen müssen die negativ geladenen Hydroxidionen ausgleichen.

Nachweis von Hydroxidionen

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Wenn in einer Lösung Hydroxid-Ionen vorhanden sind, können diese mithilfe von Unitest nachgewiesen werden. Das Foto zeigt den Vergleich des pH-Wertes zwischen reinem Magnesiumhydroxid (links) und einem Medikament gegen Sodbrennen (rechts).

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Merkwissen für deine Notizen

Weitere Metallhydroxide

Metallhydroxide enthalten Metallionen und Hydroxid-Ionen.
Die Löslichkeit von Metallhydroxiden in Wasser ist unterschiedlich.
Wässrige Lösungen von Metallhydroxiden enthalten Hydroxid-Ionen und haben einen basischen (alkalischen) Charakter. Diese Hydroxid-Ionen bewirken, dass der Unitest in schwächeren Konzentrationen blaugrün und in stärkeren Konzentrationen blau gefärbt wird.

Zum sicheren Umgang mit Metallhydroxiden und ihren basischen (alkalischen) Lösungen

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§ Cc4BYNCSA

Informationen auf den Etiketten von gefährlichen Chemikalien - sogenannte Gefahrstoffe - sind äußerst wichtig. Hier zum Beispiel das Etikett eines Rohrreinigers, der als Wirkstoff Natriumhydroxid enthält.

Umgang mit ätzenden Stoffen: Schutzmaßnahmen

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Sicherer Umgang mit alkalischen Lösungen: Schutzmaßnahmen

Unfälle mit ätzenden Chemikalien: Erste-Hilfe-Maßnahmen

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Um die Folgen eines Kontakts mit ätzenden, basischen Lösungen an ungeschützten Körperbereichen zu begrenzen, sollte man die betroffenen Stellen sofort gründlich mit kaltem Wasser abspülen.

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Im Falle von Verätzungen mit basischen oder alkalischen Lösungen (Laugen) ist schnelles Handeln erforderlich.

  • Ersthelfer müssen sich zuallererst selbst schützen, indem sie Schutzhandschuhe und eine Schutzbrille tragen.
  • Bei starken Verätzungen sollte sofort der Notruf verständigt werden. Das Etikett auf der Verpackung oder das Sicherheitsdatenblatt sollten dem Notarzt oder der Notärztin unbedingt gezeigt werden.
  • Bis zum Eintreffen des Notarztes bzw. der Notärztin muss die betroffene Stelle, auf der die Lauge in Kontakt gekommen ist, sofort für mehrere Minuten unter fließendem Wasser abgespült werden. Die Kleidung sollte zuvor vollständig entfernt werden.
  • Im Falle eines Verschluckens der Lauge dürfen die Betroffenen nicht zum Erbrechen gebracht werden. 
  • Stattdessen sollten sie Wasser oder Tee in kleinen Schlucken trinken.
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Verätzungen der Augen: Maßnahmen

Verätzungen der Augen müssen sofort gespült werden.

  • Wenn es zu einer Verletzung des Auges durch ätzende Chemikalien kommt, sollte der Kopf zur Seite des verletzten Auges geneigt werden. Das betroffene Auge wird von innen nach außen gespült.

  • Anschließend sollten beide Augen mit einem sterilen Verband verbunden werden. In der Schule stehen dafür in den Fachräumen Augenduschen zur Verfügung. Wenn keine Augendusche vorhanden ist, kann der Spülvorgang auch mit einem Becher durchgeführt werden.

  • Beim Spülen der Augen sollten die Augenlider weit gespreizt sein, um alle Chemikalienreste zu entfernen. Dieser Vorgang sollte mindestens zehn, besser noch 20 Minuten lang durchgeführt werden.
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Augennotdusche in Fachräumen und Laboren
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© wolk AG

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Beim Spülen des Auges ist es wichtig, dies mit weit gespreizten Lidern zu tun.

Zeig, was du gelernt hast! 
Wo lauern in den folgenden Situationen Gefahren für die Chemikerin? Wie kann sie sich schützen? Welche Erste-Hilfe-Maßnahmen kann sie im Notfall ergreifen?

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Ziehe die geeigneten Schutzmaßnahmen in die Bereich, in denen du ein Gefahren erkennst.

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Ziehe die geeigneten Schutzmaßnahmen in die Bereich, in denen du ein Gefahren erkennst.

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Ziehe die geeignete Erste-Hilfe-Maßnahme dorthin, wo du eine Gefahr erkennst.

Haushaltschemikalien: Sichere Aufbewahrung

Hier siehst du, wie man Haushaltschemikalien sicher aufbewahren kann:

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Zeig, was du kannst!

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Merkwissen für deine Notizen

Sicherer Umgang mit Metallhydroxiden und deren basischen (alkalischen) Lösungen 

  • Einige Haushaltschemikalien sind Gefahrstoffe. Im Umgang mit ihnen muss man vorsichtig sein und geeignete Schutzmaßnahmen treffen.
  • Das Tragen von Laborschutzbrillen, Schutzhandschuhen und Kitteln kann vor Verätzungen schützen.
  • Bei Kontakt oder Unfällen mit ätzenden Substanzen sollten die betroffen Stellen gut mit Wasser gespült werden.
  • Bei Kontakt oder Unfällen mit stark konzentrierten ätzenden Substanzen sollte man zuerst die Substanz mit Zellstoff aufsaugen und anschließend gut spülen.

Untersuchung weiterer Alltags- und Haushaltschemikalien

Wirf zum Abschluss noch einen Blick auf weitere Alltags- bzw. Haushaltschemikalien.

Untersuchung des pH-Wertes

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