Chemia

Glin (Al, łac. aluminium) to pierwiastek chemiczny, metal z bloku p układu okresowego.
Jedynym izotopem stabilnym jest 27Al.
Glin jest trzecim, najpowszechniej występującym pierwiastkiem na powierzchni Ziemi. Od niego wywodzi się dawna nazwa pierwszej warstwy globu – SiAl.
Sole i tlenki glinu znane były od zarania dziejów. Uwodniony, mieszany siarczan tego pierwiastka, nazywany alum był używany jako środek antyseptyczny przez starożytnych Greków. Istnienie tego pierwiastka i nazwę zasugerował Louis-Bernard Guyton de Morveau w 1761 r. W 1807 podobną sugustię wyraził sir Humphry Davy, który zaproponował współczesną nazwę. Istnieją kontrowersje na temat tego kto pierwszy wyodrębnił ten pierwiastek w stanie czystym. Podług jednych źródeł był to Friedrich Wöhler w 1827 r. wg innych Hans Christian ?rsted w 1825 r.

Właściwości chemiczne
Glin występuje na 3 stopniu utlenienia, bardzo rzadko również na 1 i 2. W stanie czystym powoli utlenia się na powietrzu, ulegając pasywacji.
Podgrzewany reaguje z tlenem obecnym w powietrzu tworząc tlenek. Glin łatwo rozpuszcza się w mocnych zasadach, takich jak NaOH lub KOH) wypierając wodór i przechodząc w tetrahydroksyglinian:

2Al 2NaOH 6H2O ? 2Na[Al(OH)4] 3H2?.

W kwasie solnym i w rozcieńczonym kwasie siarkowym roztwarza się wypierając wodór, natomiast reakcja ze stężonym kwasem siarkowym i rozcieńczonym kwasem azotowym przebiega inaczej – wydziela się odpowiednio dwutlenek siarki i dwutlenek azotu. W stężonym kwasie azotowym glin ulega pasywacji.

Zastosowanie
Ze względu na swoje właściwości, takie jak mała gęstość i odporność na korozję, stopy glinu z miedzią i molibdenem zwane duraluminium znalazły wiele zastosowań i są używane do wyrobu szerokiej grupy produktów – od puszek do napojów do części statków kosmicznych. Czysty, krystaliczny glin jest kruchy i łamliwy.
Sproszkowany glin używany jest także w hutnictwie do otrzymywania metali z ich tlenków w procesie aluminotermii. Użyta w tym procesie mieszanina glinu oraz tlenków metali jest znana pod nazwą termit. Używany do produkowania materiałów wybuchowych w wojsku oraz w modelarstwie rakietowym.

Związki
Najważniejsze związki glinu to tlenek glinu i amfoteryczny wodorotlenek glinu. Glin tworzy też wodorek, a tetrahydroglinian litu LiAlH4 jest powszechnie stosowanym w chemii organicznej silnym środkiem redukującym. Duże znaczenie przemysłowe mają też aluminoksany, a zwłaszcza MAO (metylowy aluminoksan), z którego produkuje się sita molekularne, oraz powszechnie wykorzystuje jako stałe podłoże dla wielu katalizatorów. Glina i kaolin powszechnie wykorzystywane przy produkcji ceramiki to złożone mieszaniny glino-krzemianów.

Znaczenie biologiczne
Glin dla zwierząt w nadmiarze może być rakotwórczy. Podejrzewa się, iż powoduje chorobę Alzheimera u ludzi. Z tych powodów gotowanie kwaśnych potraw w garnkach z aluminium jest niewskazane, ponieważ kwas wzmaga rozpuszczalność glinu. Codziennie w pożywieniu, między innymi w warzywach i herbacie, przyjmujemy około 12 mg glinu.

Występowanie soli w przyrodzie

1.Nazwa chemiczna: Chlorek sodu
Wzór sumaryczny: NaCl
Nazwa zwyczajowa: Sól kamienna
Występowanie:
Powstaje przez odparowanie bezodpływowych zbiorników wodnych (wysychające jeziora, morza, laguny, tarasy zalewowe).
Sól z wody morskiej lub z wód jezior słonych pozyskuje się we: Włoszech, Francji, Portugalii, Hiszpanii, Indiach, Chinach, Rosji, Azerbejdżanie, Kazachstanie, Uzbekistanie, Arabii Saudyjskiej, Algierii, Tunezji i USA.
W Polsce złoża soli kamiennej znajdują się w: Małopolsce (kopalnie w Wieliczce, Bochni i Baryczy), Kujawach (kopalnie w Inowrocławiu i Ciechocinku), na wschodniej Wielkopolsce w Kłodawie oraz na Dolnym Śląsku. Nieeksploatowane złoża znajdują się pomiędzy Żorami i Rybnikiem oraz nad Zatoką Pucką, pomiędzy Łebą a Puckiem.
Zastosowanie:
? przemysł chemiczny (produkcja sodu, chloru)
? przemysł spożywczy (sól kuchenna).

2. Nazwa chemiczna: Siarczan(VI) magnezu
Wzór sumaryczny: MgSO4
Nazwa zwyczajowa: sól gorzka, sól angielska
Występowanie:
Wchodzi w skład wielu minerałów np. kizerytu i kaintu oraz wód mineralnych.
Zastosowanie:
? bezwodny jest powszechnie stosowanym laboratoryjnym i przemysłowym środkiem suszącym,
? lecznictwie między innymi jako środek przeczyszczający oraz środek tokolityczny,
? w weterynarii,
? do obciążania bawełny,
? w farbiarstwie,
? do wyrobu wód mineralnych,
? w rolnictwie roztwór siarczanu magnezu wykorzystuje się do oprysków
? środki przeczyszczające
3. Nazwa chemiczna: Azotan(V) sodu
Wzór sumaryczny: NaNO3
Nazwa zwyczajowa: saletra sodowa, saletra chilijska
Występowanie: Występuje na obszarach suchych i gorących, gdyż jest łatwo
rozpuszczalny w wodzie. Największe złoża nitronatrytu występują na pustyni Atacama w Chile. Ważne złoża występują też w Boliwii, Peru, Egipcie, Indiach, Kazachstanie i USA.
Zastosowanie:
? nawozy sztuczne
? składnik materiałów pirotechnicznych
? utleniacz paliw rakietowych
? środek do konserwowania żywności

4. Nazwa chemiczna: Węglan(IV) wapnia
Wzór sumaryczny: CaCO3
Nazwa zwyczajowa: węglan wapnia, kalcyt
Występowanie:
Stanowi on podstawowy składnik wielu minerałów np. argonitu. Jest głównym składnikiem marmurów i skał wapiennych. Występuje także w skałach osadowych.
Zastosowanie:
? budowa dróg
? wytop żelaza, produkcja stali
? wyrób szkła i porcelany
? oczyszczanie ścieków, zmiękczanie wody
? do wyrobu cementu
? w budownictwie jako kamień budowlany w postaci wapienia
Poza tym stosuje się go do wyrobu: papieru, gumy, past do zębów, kity, farb
i kredy szkolnej.

5. Nazwa chemiczna: Siarczan(VI) miedzi(II)
Wzór sumaryczny: CuSO4
Nazwa zwyczajowa: siny kamień, witriol miedzi, niebieski kamień
Występowanie: Występuje w przyrodzie jako minerał chalkantyt.
Zastosowanie:
? galwanotechnika
? farbiarstwo
? rolnictwo
? składnik farb
6. Nazwa chemiczna: Chlorek srebra (I)
Wzór sumaryczny: AgCl
Nazwa zwyczajowa: Chlorej srebra
Występowanie:
Chlorek srebra występuje jako minerał chlorargyryt.

Zastosowanie:
? srebrzenie
? malowanie na szkle
? składnik światłoczułych emulsji fotograficznych
? lecznictwo

7. Nazwa chemiczna: Chlorek amonu
Wzór sumaryczny: NH4Cl
Nazwa zwyczajowa: Salmiak
Występowanie:
Otrzymywany jest przez działanie amoniaku na kwas solny ( powstaje też z
substratów gazowych ) oraz jako produkt uboczny w produkcji sody metodą
Solraya.
Zastosowanie:
? elektrolit
? składnik szamponu
? dodatek do paszy dla bydła
? lek na kaszel

8. Nazwa chemiczna: Siarczan(VI) wapnia
Wzór sumaryczny: CaSO4
Nazwa Zwyczajowa: gips
Występowanie: Występuje w przyrodzie w postaci mineralnej m. in. jako
anhydryt czy selenit.
Zastosowanie:
? metalurgia
? rolnictwo
? przemysł papierniczy
? przemysł budowlany i farbiarski

RODZAJE ZANIECZYSZCEŃ:

Mechaniczne
? muł
Koloidalne
?olej
Roztwory
?sól
Biologiczne np.
?bakterie (miano Coli), wirusy

Zanieczyszczenia fizyczne
?substancje stałe występujące w wodzie jako zawiesiny o różnym stopniu rozdrobnienia
? szczątki roślin i zwierząt, drobne elementy gleby

Zanieczyszczenia chemiczne
?chemiczne związki organicznie i mineralne
?cyjanki, sole metali ciężkich, produkty ropopochodne

Zanieczyszczenia bakteriologiczne
?bakterie, które działają chorobotwórczo, które wraz z wodą dostają się do układu pokarmowego ludzi lub zwierząt
Zanieczyszczenia radioaktywne
?pyły radioaktywne opadające z atmosfery, będące efektem wybuchów broni nuklearnej bądź katastrof elektrowni atomowych

Zanieczyszczenia komunalne
?są to wody wykorzystane do celów higienicznych i gospodarczych, zarówno w gospodarstwach domowych, jak i zakładach pracy
Zanieczyszczenie przemysłowe
? powstają na skutek odprowadzania z fabryk i zakładów przemysłowych wód wykorzystanych w różnego rodzaju procesach technologicznych

Zanieczyszczenia opadowe
?są to głównie wody deszczowe i roztopowe. Należy pamiętać, iż podczas opadów woda może pochłaniać różnego rodzaju szkodliwe substancje z atmosfery. W ten sposób powstają między innymi kwaśne deszcze
Zanieczyszczenia rolnicze
?dostające się do wód na skutek działalności rolniczej (są to między innymi nawozy, środki ochrony roślin, pestycydy itp.)

Wynikające z działalności człowieka:
?ścieki z gospodarstw domowych (np. fekalia, środki piorące, myjące i czyszczące)
?ścieki przemysłowe (np. chemiczne, metali ciężkich)
?składowiska śmieci, odpadów (np. związki chemiczne, które są wymywane z powietrza przez opady atmosferyczne i przedostają się do gleby i wód gruntowych)
?emisja gazów i pyłów do atmosfery (np. dwutlenek siarki oraz tlenek azotu)
? nawozy mineralne, wapnowanie gleb (np. azotany, fosforany)
? resztki pasz, odchody zwierząt (np. gnojowica, woda gnojowa)
?środki ochrony roślin (np. pozostałości po pestycydach i herbicydach)
Zanieczyszczenia punktowe ? wprowadzone do wód w jednoznacznie określonym miejscu:
?ścieki odprowadzone wylotami kanalizacyjnymi z terenów miasta i wsi
? ścieki odprowadzane ze skanalizowanych zakładów przemysłowych oraz innych skanalizowanych obiektów
?wody z systemów melioracyjnych odprowadzone w określonych miejscach do rzek lub zbiorników wodnych
?emisja gazów z przemysłu, energetyki i transportu
Zanieczyszczenia obszarowe i rozproszone ? wprowadzone do wód z obszaru całej zlewni:
?ścieki odprowadzone wylotami kanalizacyjnymi z terenów miasta i wsi
?ścieki odprowadzane ze skanalizowanych zakładów przemysłowych oraz innych skanalizowanych obiektów
?wody z systemów melioracyjnych odprowadzone w określonych miejscach do rzek lub zbiorników wodnych
?emisja gazów z przemysłu, energetyki i transportu

Ze względu na pochodzenie:
?naturalne – takie, które pochodzą z domieszek zawartych w wodach powierzchniowych i podziemnych – np. zasolenie, zanieczyszczenie związkami żelaza
?sztuczne – inaczej antropogeniczne, czyli związane z działalnością człowieka – np. pochodzące ze ścieków, spływy z terenów rolniczych, składowisk odpadów komunalnych. Zanieczyszczenia sztuczne także możemy podzielić na grupę biologicznych (bakterie, wirusy, grzyby, glony) oraz chemicznych (oleje, benzyna, smary, ropa, nawozy sztuczne, pestycydy, kwasy, zasady)
Ze względu na stopień szkodliwości:
?bezpośrednio szkodliwe – fenole (gazownie, koksownie) kwasy cyjanowodorowy (gazownie), kwas siarkowy i siarczany (fabryki nawozów sztucznych, celulozownie, fabryki włókien sztucznych)
?pośrednio szkodliwe – takie, które prowadzą do zmniejszenia ilości tlenu w wodzie poniżej poziomu niezbędnego do utrzymania przy życiu organizmów wodnych.
Według kryterium trwałości zanieczyszczeń:
?rozkładalne – zawierające substancje organiczne, potencjalnie trujące, lecz podlegające przemianom chemicznym do prostych związków nieorganicznych przy udziale bakterii (ścieki domowe)
?nierozkładalne – zawierające substancje nie ulegające większym przemianom chemicznym i nie atakowane przez drobnoustroje (sole metale ciężkich)
?trwałe – zawierające substancje ulegające rozkładowi biologicznemu w niewielkim stopniu i pozostające w środowisku w niezmiennej formie przez długi okres czasu (pestycydy, fenole, produkty destylacji ropy naftowej)
Ze względu na źródło:
?źródła punktowe ? ścieki odprowadzane w zorganizowany sposób systemami kanalizacyjnymi, pochodzące głównie z zakładów przemysłowych i z aglomeracji miejskich
?zanieczyszczenia powierzchniowe lub obszarowe ? zanieczyszczenia spłukiwane opadami atmosferycznymi z terenów zurbanizowanych nieposiadających systemów kanalizacyjnych oraz z obszarów rolnych i leśnych
?zanieczyszczenia ze źródeł liniowych lub pasmowych ? zanieczyszczenia pochodzenia komunikacyjnego, wytwarzane przez środki transportu i spłukiwane z powierzchni dróg lub torfowisk oraz pochodzące z rurociągów, gazociągów, kanałów ściekowych, osadowych

SPOSOBY OCHRONY
vRodzaje oczyszczeń:
Biologiczne-stopień oczyszczenia nie przekracza 30%-0,6 km3/rok:
?bakterie
?inne mikroorganizmy
Chemiczne-stopień oczyszczenia waha się od 85 do 93%-0,2 km3/rok:
?ozonowanie
?strącanie osadów
?wymiana jonowa
Mechaniczne- stopień oczyszczenia przekracza 90%:
?destylacja
?filtracja
?odwrócona osmoza
?sedymentacja
?krystalizacja

Fizyczne:
?gotowanie wody
? pasteryzację
? zastosowanie ultradźwięków
? promieniowanie UV
? promieniowanie gamma

vRodzaje urządzeń oczyszczających:

?osadniki – w których zachodzą głównie procesy sedymentacji i floatacji, powodujące wydzielanie stałych zanieczyszczeń ze ścieków oraz procesy beztlenowego rozkładu osadów ściekowych
?filtry – w których zachodzą głównie procesy filtracji i absorpcji, lecz również biologiczny rozkład zanieczyszczeń tlenowych z zatrzymanych ścieków,
?komory – z przedłużonym napowietrzaniem osadu czynnego lub ze złożami biologicznymi, w których zachodzą przy intensywnym udziale mikroorganizmów biologiczne procesy tlenowe rozkładu zanieczyszczeń w ściekach i tlenowa stabilizacja osadów
?stawy biologiczne i oczyszczalnie korzeniowe – stanowiące rodzaj “ekologicznego reaktora”, w których zachodzą procesy wykorzystywane w sztucznych oczyszczalniach ścieków, a ponadto procesy charakterystyczne dla naturalnego środowiska ze znacznym udziałem roślinności (fotosynteza, fotoutlenianie, pobór zanieczyszczeń przez rośliny i inne)

SPOSOBY OCHONY WÓD:
-stosowanie bezściekowych technologii w produkcji przemysłowej;
-napowietrzanie wód stojących;
-zamykanie obiegów wodnych w cyklach produkcyjnych i odzysk
wody ze ścieków
-utylizacja wód kopalnianych oraz powtórne wtłaczanie tych wód do górotworu;
-zabezpieczanie hałd i wysypisk
-oczyszczanie ścieków i unieszkodliwianie osadów ściekowych – budowanie oczyszczalni ścieków ? w gminie Miedźno w 2002r ruszyła pierwsza nowoczesna oczyszczalnia ścieków i kolejna w kraju; dzięki niej możliwe jest oczyszczanie wody i wprowadzanie jej do wtórnego użycia
- składowanie odpadów w legalnych miejscach specjalnie do tego przystosowanych
- stosowanie filtrów czyszczących wodę
- mini oczyszczalnie domowe dzięki którym można czyścić wodę we własnym zakresie
- zachęcenie ludzi do korzystania z myjni samochodowych
- unikać nieznanych środków czyszczących
- rozdawanie ulotek informacyjnych na temat przyrody i skutków jej zanieczyszczania
- sadzenie drzew przy zbiornikach wodnych
- stosowanie bezściekowych technologii w produkcji -utylizacja wód kopalnianych oraz powtórne wtłaczanie tych wód do górotworu -zabezpieczanie hałd i wysypisk śmieci -oczyszczanie ścieków i unieszkodliwianie osadów ściekowych -zmniejszeniu ilości zużywanej wody
- oczyszczaniu jej w specjalnie budowanych oczyszczalniach
- zakładaniu filtrów na kominy fabryk
- zakładaniu katalizatorów w samochodach
- używaniu nawozów naturalnych
- używaniu detergentów z napisem biodetergenty
- nie wyrzucaniu odpadów do rzek i jezior
- nie używaniu środków chemicznych
- nie myciu samochodów nad zbiornikami wodnymi
- nie budowaniu szamb koło wód
- nie wylewaniu mydlin do wód
- nie używaniu środków silnie żrących
- ograniczeniu jazdy na pojazdach spalinowych
- nie wylewaniu ścieków do wód