In het dagelijks leven komen we veel zuren tegen. Citroensap en azijn worden bijvoorbeeld geregeld gebruikt in maaltijden. Zoutzuur is het zuur waarmee eten verteerd wordt in je maag. Basische stoffen ken je ook. Zeep is een voorbeeld van een basische stof. Je hebt zeep vast wel eens per ongeluk geproefd.

Wat zijn Zuren, Basen en pH-waarde?

Hoe zuur of hoe basisch een stof is, geven we aan met een getal genaamd de zuurgraad, ook wel de pH-waarde genoemd. Zuren hebben een pH onder de 7. Basen hebben een pH-waarde van boven de 7. Stoffen met een pH van 7 noemen we pH-neutraal. Deze stoffen zijn niet zuur en niet basisch.

We kunnen de zuurgraad van een stof bepalen met behulp van een indicator. Een bekend voorbeeld hiervan is rodekoolsap. Met behulp van een chemische reactie verkleurt de sap afhankelijk van de pH-waarde. Andere voorbeelden van indicatoren zijn lakmoes en fenolftaleïne.

  • Lakmoes wordt vaak aangebracht op een dun strookje papier. Een druppel van een zuur op dit papier maakt het rood en een druppel van een base maakt het blauw.
  • Fenolftaleïne blijft kleurloos in een zuur en wordt paars in een basische stof.

Een erg nauwkeurige manier om de pH-waarde te bepalen is met universeel indicatorpapier. Als je een stof in aanraking brengt met dit papier, dan verkleurt het. Bij een rolletje indicatorpapier is een legenda afgebeeld waarop je kan zien welke pH-waarde hoort bij welke kleur.

Azijnzuur: Formule en Eigenschappen

De formule voor azijnzuur is eigenlijk CH3COOH, maar dit wordt vaak afgekort tot HAc. Een oplossing van azijnzuur wordt ook wel azijn genoemd. Dit zuur gebruiken we o.a. bij het bereiden van voedsel en als schoonmaakmiddel.

Azijnzuur (CAS-nummer: 64-19-7) is een zwak zuur met de formule CH3-COOH en molecuulformule C2H4O2. Azijnzuur bereikt het kookpunt bij 117,9 °C en het smeltpunt ligt op 16,6 °C. Zuiver azijnzuur (vrij van water) wordt ook wel ijsazijn genoemd.

Toepassingen van Azijnzuur

Azijnzuur wordt gebruikt bij verschillende toepassingen in de industrie, voeding, schoonmaak en onkruidbestrijding. In de industrie is zuiver azijnzuur bijvoorbeeld een belangrijke grondstof in de polymeerchemie. In de voedingsindustrie wordt azijnzuur gebruikt als smaakstof, zuurteregelaar of conserveermiddel. In de schoonmaakindustrie wordt azijnzuur ook vaak gebruikt, en dan voornamelijk voor het verwijderen van kalkaanslag.

In geconcentreerde vorm zijn veel van deze zuren en basen agressief. Ze zijn bijtend en irriterend voor de huid en de slijmvliezen en kunnen in sommige gevallen zelfs brandwonden tot gevolg hebben.

Zuren en Basen in het Dagelijks Leven

In het dagelijks leven komen we scheikunde vaak tegen bij het schoonmaken. Vaak zijn schoonmaakmiddelen zuren of basen. Zoals je weet zijn sommige vlekken gewoon met water schoon te krijgen, maar andere niet. De vlekken die we wel met water wegkrijgen hebben de eigenschap dat ze oplossen in water.

Bij vetvlekken is water niet voldoende. Vet lost niet op in water en vet kan je ook niet wegspoelen met water. We kunnen deze vlekken wel verwijderen met zeep. Naast zeep wordt ook soda gebruikt om vetten te verwijderen.

Een ander voorbeeld van een stof die niet oplost in water is nagellak. Om nagellak op te lossen wordt vaak aceton gebruikt. Een ander type vuil waar we in huis graag vanaf willen is kalkaanslag, ook wel ketelsteen genoemd. Kalkaanslag kan verwijderd worden met bijvoorbeeld azijn. Het werkt beter als de azijn een beetje verwarmd is.

Waterhardheid en Kalk

Zoals je weet zitten in kraanwater allerlei mineralen opgelost. Dit zijn met name calciumionen (Ca2+) en magnesiumionen (Mg2+). We noemen water met veel van deze mineralen ook wel hard water. Deze ionen kunnen reageren met water en koolstofdioxide tot calciumcarbonaat (CaCO3) en magnesiumcarbonaat (MgCO3). Deze stoffen blijven o.a. achter in de vorm van kalkaanslag als hard water verdampt.

Om kalkaanslag te voorkomen heeft het drinkwaterbedrijf al een groot deel van de calcium- en magnesiumionen uit het water verwijderd, maar niet alles. Om te voorkomen dat dit water in de afwasmachine een laagje kalk op je glazen achterlaat, wordt aan veel afwasmiddelen waterontharders toegevoegd. Dit is een stof die met Ca2+ een slecht oplosbaar zout vormt. Een voorbeeld van een ontharder is soda (Na2CO3).

Hard water heeft ook nog het volgende nadeel. Als hard water in aanraking komt met zeep, dan vormt een witte stof genaamd kalkzeep. Net als kalkaanslag kan ook kalkzeep een aanslag achterlaten nadat het water is verdampt. Dit zorgt er o.a. voor dat je kleding een grauwe kleur krijgt als je het wast met zeep. Moderne wasmiddelen hebben het voordeel dat ze geen kalkzeep vormen. Dit komt omdat hier gebruik wordt gemaakt van synthetische zeep. Ook zijn moderne wasmiddelen pH-neutraal, wat beter is voor de huid.

Zuren en Metalen

We kunnen met zuren ook metalen oplossen. In de onderstaande afbeelding zien we bijvoorbeeld een stukje zink dat in zoutzuur is gelegd. De waterstofionen van het zoutzuur reageren met zink en als gevolg lost het zink op.

Het oplossen van metalen wordt o.a. gebruikt bij etsen. Vroeger werd met deze techniek bijvoorbeeld een tekening van groeven in metaal gemaakt. Op het metaal werd eerst een waslaag aangebracht. Met een naald werd dan in deze laag een tekening gemaakt, waarbij het was werk weggekrast. Daarna werd een zuur aangebracht. Alleen op de plekken waar de waslaag weggekrast was, loste het metaal op. Het metaal dat overbleef kon dan dienen als een stempel om meerdere afdrukken te maken.

Zuur-Base Reacties

In deze paragraaf bestuderen we de reactie tussen zuren en basen. We noemen dit zuur-basereacties. Stel we laten natronloog (Na+ (aq) + OH- (aq)) reageren met bijvoorbeeld zoutzuur (H+ (aq) + Cl- (aq)). In dit geval herkennen we het hydroxide-ion (OH-) in natronloog als een base en het waterstofion (H+) in zoutzuur als het zuur. Merk op dat bij deze reactie zowel het zuur als de base verdwenen is. Met een zuur kan je dus een base neutraliseren en andersom. Als we een base toevoegen aan een zuur, dan wordt de stof minder zuur. De pH van het zuur gaat dan omhoog. En als we een zuur toevoegen aan een base, dan wordt de stof minder basisch. De pH van de base gaat dan omlaag.

Een voorbeeld van een zuurbase-reactie is het verwijderen van kalkaanslag met behulp van een zuur. In dit geval reageren de basische carbonaationen (CO32-) in ketelsteen (CaCO3) met de waterstofionen (H+) van een zuur. Deze reactie wordt ook gebruikt als mensen te veel maagzuur produceren. Met een basisch medicijn genaamd een Rennie, bestaande uit o.a. carbonaationen, kan een deel van dit zuur geneutraliseerd worden. Een ander voorbeeld is het neutraliseren van verzuurde grond met kalkwater. Tandenpoetsen werkt ook neutraliserend.

labels:

Zie ook: