3. Anwendungsbereiche verschiedener Metallhydroxide

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3. Anwendungsbereiche verschiedener Metallhydroxide

Löschkalk (Calciumhydroxid)

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Urheber: Jamain

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© Yasemin Jacobs

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Wenn man gebrannten Kalk mit Wasser versetzt ("löscht"), entsteht Löschkalk. Diese Reaktion wird auf einer Baustelle tĂ€glich durchgefĂŒhrt, wenn Mörtel hergestellt wird. Bei der Kalkmörtelherstellung wird gebrannter Kalk (Branntkalk), Sand und Wasser vermischt. Der Brandkalk reagiert mit Wasser und bildet gelöschten Kalk (Löschkalk), der wiederum mit Kohlenstoffdioxid aus der Luft zu Kalk reagiert. Die chemische Reaktion mit Kohlenstoffdioxid fĂŒhrt zu einer ErhĂ€rtung des Mörtels und trĂ€gt so zur Festigkeit des Bauwerks bei. Dieser Prozess wird als Abbinden von Löschkalk bezeichnet. Löschkalk (auch Weißkalkhydrat genannt) wird auch fĂŒr Kalkanstriche verwendet.

Wir untersuchen Löschkalk mit Unitest

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© Fels-Werke GmbH, Digitale Lernwelten GmbH

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Löschkalk wird im Baugewerbe auch als Weißkalkhydrat bezeichnet.

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© Yasemin Jacobs

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Der Unitest reagiert auf eine wÀssrige Lösung des Löschkalks blau. Löschkalk-Lösung enthÀlt Hydroxid-Ionen.

Gelöschter Kalk ist ein stark Ă€tzender, alkalischer Stoff. Das kannst du daran erkennen, dass die basische Lösung den Unitest-Indikator blau fĂ€rbt. Der Kontakt mit den Augen kann zur Erblindung fĂŒhren. Das Einatmen von StĂ€uben fĂŒhrt zu Atemproblemen. Wenn die Haut ungeschĂŒtzt mit diesem Stoff in Verbindung kommt, wird diese angegriffen. Erst nach dem AushĂ€rten ist der abgebundene Kalk wie Kalkstein harmlos.

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Portlandite
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Urheber: Ra'ike

https://de.wikipedia.org/wiki/Portlandit#/media/Datei:Portlandite,_Ettringite_-_Mineralogisches_Museum_Bonn.jpg

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In der Natur kommt Calciumhydroxid in Form des Minerals Portlandit vor

Der blau gefÀrbte Uniteststreifen zeigt, dass Löschkalk Hydroxid-Ionen enthÀlt. Es handelt sich bei dem Stoff Calciumhydroxid mit der Zusammensetzung Ca(OH)2 um eine ionische Verbindung, die Calcium-Ionen und Hydroxid-Ionen enthÀlt.

Auch Calciumhydroxid bildet eine Gitterstruktur aus. Diese Struktur ist nicht identisch mit der Struktur von Natriumhydroxid (NaOH), da Calcium-Ionen und Hydroxid-Ionen in einem VerhÀltnis von 1:2 vorliegen. 

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Merkwissen – Hefteintrag

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Urheber: Digitale Lernwelten GmbH

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Beginne nun auch deinen Hefteintrag fĂŒr dieses Kapitel unter der Überschrift "3. Anwendungsbereiche verschiedener Metallhydroxide". 

Übernimm die folgenden Informationen unter der Überschrift "Löschkalk (Calciumhydroxid)":

Löschkalk entsteht bei der Herstellung von Mörtel durch die chemische Reaktion von Branntkalk mit Wasser.
Löschkalk besteht aus Calciumhydroxid. Die Hydroxid-Ionen können mit Unitest nachgewiesen werden: Hydroxid-Ionen (OH-) fĂ€rben den Indikator „Unitest“ blau.
Bei Calciumhydroxid handelt es sich um eine Ionensubstanz. Diese Ionensubstanz besteht aus elektrisch positiv geladenen Metall-Ionen und elektrisch negativ geladenen Hydroxid-Ionen (Metallhydroxide).

Weitere Metallhydroxide

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

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Die Eigenschaften der Metallhydroxide Àhneln sich. Insbesondere die basischen Eigenschaften der wÀssrigen Lösungen haben sie gemeinsam. Ihre Löslichkeit in Wasser ist jedoch verschieden.

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Urheber: Aney

https://de.wikipedia.org/wiki/Kaliumhydroxid#/media/Datei:Alkali_battery_5.jpg

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Auch Alkali-Mangan-Batterien enthalten Kaliumhydroxid.

Kaliumhydroxid (KOH)

Kaliumhydroxid ist ein starkes Metallhydroxid, das sehr gut in Wasser löslich ist. Es bildet eine hochbasische Lösung. 

Kaliumhydroxid wird in der chemischen Industrie, der Metallverarbeitung, der Herstellung von Reinigungsmitteln, der Lebensmittelindustrie und anderen Bereichen eingesetzt. 

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Luftaufnahme einer Wasserreinigungsanlage in einer KlÀranlage.

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

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

Es wird zur Abwasserbehandlung verwendet, da es Schwermetallionen wie z. B. Kupfer-, Blei- oder Zinkionen aus dem Wasser an seiner OberflÀche binden (adsorbieren) und entfernen kann.

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Urheber: Thegreenj

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:Toothpasteonbrush.jpg

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Auch Zahnpasta kann Aluminiumhydroxid enthalten.

Aluminiumhydroxid (Al(OH)3) 

Aluminiumhydroxid ist in Wasser praktisch unlöslich, bildet jedoch eine dicke, gelartige Substanz, die ebenfalls als Wirkstoff in Medikamenten verwendet wird, um MagensÀure zu neutralisieren.

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© Sanofi, Digitale Lernwelten GmbH

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Medikamente gegen Sodbrennen enthalten hÀufig verschiedene basische Wirkstoffe.

Magnesiumhydroxid (Mg(OH)2) 

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

Es wird als Wirkstoff in Medikamenten verwendet, um Sodbrennen und sauren Magen zu behandeln, da es ĂŒberschĂŒssige MagensĂ€ure neutralisiert.


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Zusammensetzung und Nachweis der Metallhydroxide

Prinzipiell ist die Kombination jeglicher positiven Metallionen mit den negativ geladenen Hydroxidionen denkbar. Daher gibt es eine Vielzahl von Metallhydroxiden. Da es bei der Zusammensetzung ionischer Verbindungen auf die Ionenladungen ankommt, weisen die verschiedenen Metallhydroxide nicht alle das gleiche IonenverhĂ€ltnis von Metallionen zu Hydroxidionen auf. Die positiv geladenen Metallionen mĂŒssen die negativen Hydroxidionen ausgleichen.

Nachweis von Hydroxidionen

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© Yasemin Jacobs

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Liegen in einer Lösung Hydroxid-Ionen vor, so können diese mit Unitest nachgewiesen werden. Auf dem Foto sieht man den Vergleich des pH-Wertes von reinem Magnesiumhydroxid (links) und einem Medikament gegen Sodbrennen (rechts).

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Merkwissen – Hefteintrag

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Urheber: Digitale Lernwelten GmbH

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ErgĂ€nze nun die folgenden Informationen unter der Überschrift "Weitere Metallhydroxide" in dein Heft bzw. deinen Hefter.

Metallhydroxide enthalten Metallionen und Hydroxid-Ionen.
Die Löslichkeit von Metallhydroxiden in Wasser ist verschieden.
Lösungen von Metallhydroxiden in Wasser enthalten Hydroxid-Ionen und sind basisch (alkalisch). Hydroxid-Ionen fĂ€rben den Unitest in geringeren Konzentrationen blaugrün in starken Konzentrationen blau.

Sicherer Umgang mit Metallhydroxiden und deren basischen (alkalischen) Lösungen

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Auf den Etiketten der Chemikalien, die zu den Gefahrstoffen zÀhlen, findet man viele wichtige Hinweise. Hier zum Beispiel das Etikett eines Rohrreinigers, der als Wirkstoff Natriumhydroxid enthÀlt.

Schutzmaßnahmen beim Umgang mit Ă€tzenden Stoffen

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Schutzmaßnahmen fĂŒr den sicheren Umgang mit alkalischen Lösungen

Erste-Hilfe-Maßnahmen bei UnfĂ€llen mit Ă€tzenden Chemikalien

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Die Folgen eines Kontakts mit Ă€tzenden, basischen Lösungen an ungeschützten Körperbereichen kannst du durch sofortiges Abspülen der betroffenen Stellen mit viel kaltem Wasser begrenzen.

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Bei VerÀtzungen mit basischen/alkalischen Lösungen (Laugen) muss schnell gehandelt werden:

  • Ersthelfer mĂŒssen sich zuallererst selbst schĂŒtzen (Schutzhandschuhe, Schutzbrille).
  • Bei starken VerĂ€tzungen sollte man sofort den Notruf verstĂ€ndigen. Das Etikett der Verpackung sollte der NotĂ€rztin oder dem Notarzt unbedingt gezeigt werden (ggf. das Sicherheitsdatenblatt heraussuchen).
  • Bis zum Eintreffen des Notarztes bzw. der NotĂ€rztin muss die Lauge auf der Haut sofort fĂŒr mehrere Minuten unter fließendem Wasser abgespĂŒlt werden. Die Kleidung ist zuvor vollstĂ€ndig zu entfernen. 
  • Bei einem Verschlucken der Lauge dĂŒrfen Betroffene nicht zum Erbrechen gebracht werden.
  • Betroffene sollen Wasser oder Tee in kleinen Schlucken trinken.
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Maßnahmen bei VerĂ€tzungen der Augen

VerĂ€tzungen der Augen mĂŒssen unverzĂŒglich gespĂŒlt werden.

  • Dazu wird der Kopf zur Seite des verletzten Auges geneigt. Das betroffene Auge wird von innen nach außen gespĂŒlt. 
  • Anschließend sollten beide Augen im Anschluss mit einem sterilen Verband verbunden werden. In der Schule steht dazu in den FachrĂ€umen eine Augendusche zur VerfĂŒgung. Hat man keine Augendusche zur VerfĂŒgung, so kann der SpĂŒlvorgang mithilfe eines Bechers erfolgen. 
  • Das SpĂŒlen der Augen muss mit weit gespreizten Lidern erfolgen, um alle Chemikalienreste zu erfassen. Dieser Vorgang sollte mindestens zehn, besser noch 20 Minuten andauern.
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© Yasemin Jacobs

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Beispiele einer Augennotdusche in FachrÀumen und Laboren.
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© wolk AG

https://www.wolkdirekt.com/images/280/BR713025_Y_05/augenduschen-notduschen-b-safety-handaugendusche-mit-einem-brausekopf-45.jpg

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Das SpĂŒlen des Auges muss mit weit gespreizten Lidern erfolgen.

Jetzt bist du dran! Wo lauern Gefahren fĂŒr die Chemikerin in den folgenden Situationen? Wie kann sie sich schĂŒtzen und welche Erste-Hilfe-Maßnahmen kann sie ergreifen?

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Ziehe die geeignete Schutzmaßnahme in den Bereich, wo du eine Gefahr erkennst.

Ziehe die geeignete Schutzmaßnahme in den Bereich, wo du eine Gefahr erkennst.

Ziehe die geeignete Erste-Hilfe-Maßnahme in den Bereich, wo du eine Gefahr erkennst.

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Sichere Aufbewahrung von Haushaltschemikalien

Sieh dir an, wie du Haushaltschemikalien sicher aufbewahren kannst:

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Jetzt bist du dran!

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Merkwissen – Hefteintrag

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Urheber: Digitale Lernwelten GmbH

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Übernimm die folgenden Informationen unter der Überschrift "Sicherer Umgang mit Metallhydroxiden und deren basischen (alkalischen) Lösungen" in dein Heft bzw. deinen Hefter.

Haushaltschemikalien können Gefahrstoffe sein. Daher muss man im Umgang mit diesen vorsichtig sein und geeignete Schutzmaßnahmen treffen.
Vor VerĂ€tzungen kann man sich durch eine Laborschutzbrille, das Tragen von Schutzhandschuhen und einem Kittel schĂŒtzen.
Bei Kontakt oder UnfĂ€llen mit Ă€tzenden Substanzen sollte man die betroffen Stellen gut mit Wasser spĂŒlen.
Bei Kontakt oder UnfĂ€llen mit stark konzentrierten Ă€tzenden Substanzen sollte man erst die Substanz mit Zellstoff aufsaugen und dann gut spĂŒlen.

Untersuchung weiterer Alltags- bzw. Haushaltschemikalien

Sieh dir zum Abschluss noch einige weitere Alltags- bzw. Haushaltschemikalien an.

Untersuchung des pH-Wertes

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