Metaller

Titan

Kemisk beteckning: Ti

Atomnummer: 22

Titan tillhör gruppen lättmetaller, men det är ändå väldigt hårt. Det är motståndskraftigt mot korrosion, det vill säga frätning. Om man jämför med stål är titan bättre i alla dessa kriterier, så varför använder man inte mer titan? Jo, för att det är mycket svårare och dyrare att framställa. Såhär går framställningen till: Först genomgår malmen något som kallas för krollprocessen. Man tar ut ett ämne som kallas titantetraklorid och blandar det med antingen magnesium eller natrium. Det upphettas till 800°C och då får man fram finfördelat titan, som kallas titansvamp. Det smälter man till antingen massiv metall eller legerar det med någon annan sorts metall om andra egenskaper önskas. 

Man kan använda titan till legeringar inom flyg-och rymdteknik. Som sagt, så är det ju en väldigt stark metall och tåler höga temperaturer. Till skillnad från rostfritt stål rostar inte titan i saltvatten. Därför kan det vara smart att använda sig av titan i industrier där man använder havsvatten som kylvatten. 

Bly

Kemisk beteckning: Pb

Atomnummer: 82

Bly är en väldigt tung metall. Den allra tyngsta av de billigare metallerna. Guld och platina väger mer, men de är ju mycket dyrare. Bly är dock både giftigt och farligt för miljön, så det är många som vill att det ska förbjudas i exempelvis fiskeredskap. Anledningen till att man använd det i sådana sammanhang innan är givetvis att det är tungt och sjunker. 

Första steget i framställningen är att malmen grovkrossas och körs i kvarnar för att finfördelas. Då separerar man det man vill ha från bland annat själva bergarten. Sedan använder man sig av flotation, en reningsmetod, för att dela på de olika mineralerna. Flotationen går till så att man blandar allt med en massa vatten. Därefter blåses luft in genom blandningen så att bubblor uppstår. De oönskade fastnar på luftbubblorna och följer med upp till ytan. Då går det bra att ta bort allt som ligger på ytan och sedan har man det rena kvar. Det man får fram kallas blykoncentrat, det vill säga blyslig. Vill man sedan ha metalliskt bly bandas blysligen med kalksten. 

Som sagt används bly till fiskeredskap, men det används även som ammunition på grund av sin höga densitet. Det kan också förekomma i elektriska ledningar som finns i mark eller vatten. Detta på grund av att det det är motståndskraftigt mot fukt och kan vara det i flera år. Bly är inte bara motståndskraftigt mot fukt, för människor använder det dessutom i förkläden när de arbetar med radioaktiva ämnen.

Järn och stål

Kemisk beteckning (endast järn eftersom stål inte är ett grundämne): Fe

Atomnummer: 26

Järn är den metall som används mest av oss. Det är dock sällan rent järn används. Man brukar ofta blanda det med kol för att få en starkare metall. Det är det som kallas stål. Järn är även en av de allra vanligaste metallerna i jordskorpan. 

Järnmalmen är blandad med gråberg när den bryts. Därför måste den först anrikas i ett anrikningsverk. Där görs metallen renare på olika sätt, det vill säga att man rensar bort stenar som inte innehåller någon metall. Detta kan göras på lite olika sätt, men en vanlig metod är flotation, som jag förklarade i avsnittet om bly. Sedan måste syret i järnet försvinna. Det kan göras i speciella ugnar som kallas masugnar. Där tillsätts kol. Men så mycket kol vill man ofta inte ha i det färdiga järnet. Att ta bort kol kallas för färskning. För att få fram stål ska kolhalten vara mellan 0,15% och 2% kol. 

Låg kolhalt innebär att stålet är lättare att smida och är alltså mjukare. Mer kol innebär att det blir hårdare och sådant stål används till verktyg. Vill man sedan ha ännu hårdare stål hettas stålet upp för att sedan kylas snabbt igen. Det metoden kallas härdning och hårt stål används till tillexempel lås och maskindelar. 

   Stål rostar lätt. Om man legerar det med andra metaller går det att få fram rostfritt stål. De vanligaste legeringarna är med nickel och krom. Det som händer är att krom skapar en skyddande hinna runt stålet, men eftersom det är genomskinligt syns ändå metallglansen. Rostfritt stål gör att man kan använda det till mycket mer eftersom det nu inte gör något om det kommer i kontakt med vatten. 

https://sv.wikipedia.org/wiki/Stål
https://sv.wikipedia.org/wiki/Järn-_och_stålproduktion
http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/titan
https://sv.wikipedia.org/wiki/Titan
https://sv.wikipedia.org/wiki/Bly
http://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/lång/bly
https://gleerupsportal.se/gbook/v3/index.php?id=55

Estrar

11/2-16

Uppgift 

Framställ två olika estrar och undersök hur de luktar.

Syfte 

Lära sig mer om vad en ester är och känna till hur de framställs.

Material 

Propanol

etanol

koncentrerad svavelsyra

ättikssyra

vatten

brännare 

bägare

nät

provrör

skyddsglasögon

trefot

Utförande 

1 Fyll en bägare med ca 100 ml vatten och upphetta till nära kokning.

2 Ta på skyddsglasögon.

3 Häll cirka en cm etanol och en cm ättikssyra i ett provrör. Häll även propanol och ättikssyra i ett annat provrör.

4 Tillsätt lite koncentrerad svavelsyra

5 Skaka försiktigt provröret så att allt blandas.

6 Värm provrören i bägaren med varmt vatten.

7 Lukta på provrörens innehåll 

Hypotes 

Jag tror att estrarna kommer lukta gott eftersom man brukar använda estrar i till exempel godis och läsk som smakämnen. Då verkar det logiskt att mina estrar kommer lukta som något i stil med frukt. 

Resultat

Båda blandningar luktade otroligt starkt. Propanol-blandningen var dock allra värst. Det luktade som nagellack fast väldigt mycket värre. 

Slutsats 

Min hypotes stämde ju inte alls eftersom jag trodde att de skulle lukta ungefär som frukt. Kanske beror det på oss eftersom vi nog borde väntat ett tag till innan vi luktade. Egentligen ska det nämligen kunna lukta gott. 

När man blandar en alkohol med en syra och de reagerar med varandra ska en ester bildas. Det är sär svavelsyran kommer in, för som du minns så blandade vi i lite av det också. Svavelsyran fungerar som en katalysator. Det är ett till ämne som man blandar i för att processen ska gå fortare. En katalysator hjälper alkoholen och syran att binda sig till varandra, något som annars skulle gått väldigt långsamt. Katalysatorn försvinner dock inte och eftersom själva estern kommer användas i till exempel livsmedel är ju det inte så bra. Därför separerar man sedan svavelsyran från estern. Ett sätt att göra det på är destillering. Alltså, en katalysator gör så att reaktionen går snabbare, men kommer inte själv att förändras. 

Felkällor: En sak, som kanske egentligen är lite krystat, är förkylning. Om man är förkyld (vilket jag var) så har man inte lika bra luktsinne och man är inte en pålitlig källa för att tala om vad estern luktade. 

Användning av estrar: Som jag redan nämnt så används estrar som smakämnen i läsk och godis. Det beror på att det är enklare att tillverka estrar än att tillsätta riktig frukt. Man får ändå samma smak. Man kan också ha dem i parfymer som ska ha speciella dofter. 

Alkoholer labb

4/2-16

Uppgift 

Undersök olika sorters alkohol för att se olika egenskaper och kunna identifiera olika sorter. Kolla på de olika sorterna brinner och i så fall hur mycket. Kolla även på vattenlösligheten, färg och lukt.

Syfte 

Lära sig mer om alkoholer och deras egenskaper

Material 

degel med degellock 

doppelektrod 

tändstickor 

bomullsgarn som veke 

provrör

vatten

alkoholerna metanol, etanol, glykol, glycerol

Utförande 

Gör så här:

Undersök en alkohol i taget. Rengör degellocket och provröret för varje ny alkohol.

Fyll i tabellen.

1 Placera degellocket upp och ner på degeln för att få en eldfast ”skål”.

2 Häll lite av den första alkoholen på degellocket.

3 Undersök färg, ledningsförmåga med doppelektroden

och hur alkoholen luktar.

4 Prova att tända alkoholen med en tändsticka.

Brinner den och vilken färg har lågan i så fall?

5 Om den inte brinner kan du lägga i en veke och se om

den då brinner.

6 Låt alkoholen på degellocket brinna upp.

7 Tag 3 cm vatten i ett provrör och häll i lite av alkoholen.

Löses alkoholen upp snabbt eller långsamt?

Behöver du skaka provröret för att alkoholen ska lösas upp?

Hypotes 

Jag tror att alla sorter kommer börja brinna eftersom det är det man brukar höra som en egenskap hos alkohol. Etanol kommer lösas upp i vatten eftersom det är den sortens alkohol det finns i sprit som man dricker. Det verkar rimligt att den sorten då ska lösas upp i vatten. De andra kommer nog ha svårt att lösas upp. 

Resultat

Alkohol	Färg	Lednings-förmåga	Lukt	Brännbarhet	Löslighet i vatten
Metanol (träsprit)	färglös	ingen	svag	lättantändligt. Blå låga. Brinner utan veke	lättlöslig
Etanol (sprit)	färglös	ingen	stark (ungefär som nagellack)	lågan är blå. brinner bra utan veke	lättlöslig
Glykol (etandiol)	blå	ingen	svag/ingen	brinner knappt märkbart, fast en låga ”puffar” till ibland	delvis löslig
Glycerol (propantriol)	färglös, men tjock	ingen	ingen	mycket svag låga. märks nästan inte. fast alkoholen försvinner.	delvis löslig

Slutsats 

Jag trodde ju att alla sorters alkohol skulle brinna upp direkt, men det hade jag uppenbarligen fel om. Det intressanta är att metanolen brinner jättebra, men propantriolen brinner mycket dåligt. Så varför blir det sämre och sämre ju längre ner på min lista vi kommer? Jo, i metanol finns det en kolatom, tre väteatomer och en OH-grupp. Etanolmolekylen är dock lite större. Där finns det två kolatomer, fem väteatomer och en OH-grupp. Alltså blir molekylerna större för varje alkohol. I propantriol finns det tre kolatomer, fem väteatomer och så mycket som tre OH-grupper. Jag tror att det är det som är anledningen till att brännbarheten är olika. 

Det var också så att ju större molekylerna var, desto svårare blev det för dem att lösas upp i vatten. Där är min tanke att det är svårare för stora molekyler att lösas upp än små eftersom de är starkare. 

Vad som dock är gemensamt för alla alkoholer jag testade är att de är färglösa. Jag har ju skrivit att glykolen är blå, men det beror ju bara på att den blivit färgad, så egentligen är den också färglös.

Lukten gör mig lite fundersam. Etanolen var helt klart det som luktade starkast. De andra sorterna luktade mycket lite eller ingenting. Alkohol som man dricker har också ofta en stark doft. Det bör ju bero på att etanolen, som finns i spriten, luktar. 

Felkällor

Vi mätte ingenting när vi skulle hälla alkohol i degellocket och det kan ju ha påverkat hur mycket det brann. Jag tror dock inte att det gör så mycket med tanke på att degellocket var så litet. Det fanns liksom inte utrymme att hälla i hur mycket som helst, så det kan inte ha varit så stor skillnad på mängden alkohol i de olika försöken. 

Alkoholer

Vi har byggt modeller olika slags alkohol och här är bilder på dem.

Metanol:















Etanol
















Etandiol (glykol)
















Propanol

Propandiol (glykol)















Propantriol (glycerol)

Klimat 2050

Här är en film som jag, Emilia och Nusin har gjort på NO:n. Den handlar om hur vår värld kommer se ut 2050.

Kemi - bygga molekyler

Idag på NO:n byggde vi först några olika kolväten. Ett kolväte är en sammansättning av kol och väte, vilket man hör på namnet. Det finns väldigt många olika kolväten och det beror på att kol har fyra bindningar, till skillnad från de flesta andra atomsorter. Det vanligaste är en eller två bindningar.
Metan:














Etan:














Propan:














Butan:














Pentan:

 

Sedan byggde vi även en sockermolekyl:

Friktion

v. 48

Uppgift 

Undersök vilken friktionskraft som finns mellan en träkloss och olika typer av underlag.

Syfte 

Lära sig mer om friktion. Träna på att använda en dynamometer.

Material 

Träkloss, dynamometer, olika typer av underlag.

Utförande 

1. Fäst dynamometern vid träkolssen.
2. Dra sakta, med jämn hastighet, klossen  över underlaget, ca 30 cm.
3. Avläs dynamometern och skriv resultatet i tabellen.

Hypotes 

Underlag	Kraft (N)	Störst/lägst friktion
träskiva	2N	2
tyg	1,5N	5
galon	1,8N	3
spånskiva	2,2N	1 (Störst)
lackat hyllplan	1,3N	6
stengolv	1,2N	7
papp	1,6N	4
hårdplast	1N	8 (Minst)

Resultat

Underlag	Kraft (N)	Störst/lägst friktion
träskiva	0,6N	5
tyg	1,5N	1 (Störst)
galon	1N	2
spånskiva	0,5N	6
lackat hyllplan	0,4N	8 (minst)
stengolv	1N	2
papp	1N	2
hårdplast	0,5N	6

Slutsats 

Vilka underlag gav upphov till mest friktion / minst friktion?

Det var trögast att dra träklossen över tyget.

Det var lättast att dra träklossen över hyllplanet.

Hur ser en yta som ger stor friktion ut? Rita gärna.

En yta som ger stor friktion är sträv eller skrovlig.

Hur ser en yta som ger liten friktion ut? Rita gärna.

En yta som ger liten friktion är slät.

Vad påverkar friktionen?

Det som påverkar friktionen är underlaget man drar något över. om den är hård, platt och slät blir friktionen mindre. Friktionen kan också påverkas av tyngden på föremålet man vill flytta. Ju tyngre det är, desto högre blir friktionen.

Ge exempel på när man vill ha stor friktion?

På vintern när det är halt på marken vill man öka friktionen när det gäller bilen. Därför har man vinterdäck med dubbar för att inte halka när man kör.

Man vill också ha stor friktion på skor, för att inte halka.

Ge exempel på när man vill ha liten friktion?

Olika maskiner som man inte vill ska vara så tröga att jobba med vill man ha liten friktion på. Därför  använder man olja att smörja maskinen med.