Scheikunde

Het periodiek systeem IJzer (Fe)

Laat een reactie achter / Scheikunde, Wetenschap / Door / 7 oktober 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 26 van de 118 elementen, IJzer (Fe).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Van alle bekende metalen wordt ijzer het meest gebruikt, tegenwoordig vooral in de vorm van staal. Omdat het goedkoop en sterk is wordt het gebruikt voor bijvoorbeeld auto‘s, schepen en voor het bouwen van grote constructies.

Andere toepassingen van ijzer zijn:

Opmerkelijke eigenschappen

IJzer is net als nikkel en kobalt een ferromagnetisch metaal. De kern van de meest frequente ijzer-isotoop 56Fe heeft de op een na hoogste bindingsenergie van alle elementen waardoor ijzer het zwaarste element is dat exotherm kan worden gemaakt door fusie en het lichtste element dat zonder energieverlies kan worden gemaakt door kernsplijting. Dit verklaart waarom het element zeer veel voorkomt in het heelal, de totale massa ijzer in het universum bedraagt meer dan 100 keer die van alle zwaardere elementen tezamen. Met 32,1 % is het het element dat het meest voorkomt in de samenstelling van de aarde.

Het periodiek systeem Mangaan (Mn)

Laat een reactie achter / Scheikunde, Wetenschap / Door / 30 september 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 25 van de 118 elementen, Mangaan (Mn).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

  • Verbindingen en toepassingen

    Mangaan wordt voornamelijk gebruikt als additief in de staalproductie. Mangaan wordt toegevoegd aan gesmolten staal om zuurstof en zwavel te verwijderen en vormt een legering met staal, zodat dit makkelijker in vorm te buigen is. Verder verstevigt het staal en maakt het staal beter bestand tegen verwering.

    Andere toepassingen van mangaan zijn:

    • mangaan(IV)oxide wordt gebruikt in batterijen
    • kaliumpermanganaat kent veel toepassingen als reagens, of vaak als oxidator en katalysator in de organische chemie (vanwege de zeer krachtige oxiderende eigenschappen wordt het soms gebruikt door de amateur pyrotechnicus)
    • de glasindustrie maakt net als in de oudheid nog steeds op kleine schaal gebruik van mangaan voor de kleuring van glas – mangaan geeft glas een paarse kleur. Verder wordt mangaan in allerlei legeringen gebruikt.

Het periodiek systeem Chroom (Cr)

1 reactie / Scheikunde, Wetenschap / Door / 30 september 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 24 van de 118 elementen, Chroom (Cr).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Omdat chroom een goede weerstand tegen corrosie heeft en goed is te bewerken wordt het veel gebruikt om gereedschappen van te maken. Andere toepassingen zijn:

Het periodiek systeem Vanadium (V)

Laat een reactie achter / Scheikunde, Wetenschap / Door / 30 september 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 23 van de 118 elementen, Vanadium (V).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Veruit het grootste deel (80%) van het hedendaags gebruikte vanadium wordt verwerkt in staal. Andere toepassingen zijn:

Verder zijn er toepassingsmogelijkheden van vanadium in nucleaire installaties.

Het periodiek systeem Titanium (Ti)

Laat een reactie achter / Scheikunde, Wetenschap / Door / 30 september 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 22 van de 118 elementen, Titanium (Ti).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

  • Omdat het metaal sterk, licht en erg corrosiebestendig is, en bovendien bestand tegen extreme temperatuurschommelingen, worden titanium legeringen veel toegepast bij de constructie van vliegtuigen en raketten. Daarnaast wordt titanium veel voor sieraden gebruikt. Voornamelijk omdat het sterk, anti-allergeen en goed bewerkbaar is.
  • Titanium wordt hoofdzakelijk (ongeveer 95%) gebruikt in de vorm van titaniumdioxide (TiO2); een intens wit pigment (titaanwit) in verf, papier en kunststoffen. Verf met titaniumdioxide reflecteert infrarood licht zeer goed, waardoor het veel wordt gebruikt in de astronomie.
  • Als legering in fietsen, golfclubs, brilmonturen, laptopbehuizingen en horlogekasten en -banden en huissleutels vanwege de kleine massadichtheid.
  • Als materiaal voor prothesen, bijvoorbeeld voor een heupimplantaat, omdat het biologisch inert is: het menselijk lichaam stoot dit niet af en het is niet giftig.
  • In scheepsschroeven vanwege de goede bestendigheid tegen zeewater.
  • In een platenwarmtewisselaar, bijvoorbeeld wanneer deze wordt toegepast om te koelen door middel van zeewater.
  • Titaniumtetrachloride (TiCl4, een kleurloze vloeistof) wordt gebruikt voor de productie van titanium volgens het chlorideprocedé. Daarbij verhit men TiO2, gemengd met grafiet, in een oven in een stroom chloor. Na afkoeling condenseert het titaniumtetrachloride. Dat kan, bijvoorbeeld door natrium, gereduceerd worden tot titanium. Titaniumtetrachloride is, in tegenstelling tot het dioxide, een uiterst gevaarlijke stof; het veroorzaakt een dichte nevel als het in aanraking komt met vocht uit de lucht.

TiCl4 is een essentieel onderdeel van Ziegler-Natta-katalysatoren.

  • Titaniumdioxide, in nevelvorm, wordt nu ook gebruikt als bedekkende laag op de oppervlakte van gebouwen of als ingrediënt in plastieken, stoffen en keramiektegels. Op deze wijze gebruikt doet het dienst als katalysator om de verontreinigende stoffen van voertuiguitlaten te ontbinden en ‘op te eten’. Deze techniek maakt ook de muren schoon en zuivert de lucht ten voordele van de astmapatiënten.
  • Als constructiemateriaal in ontziltingsinstallaties om zeewater via destillatie om te zetten in drinkwater vanwege de corrosiebestendigheid.

Het periodiek systeem Scandium (Sc)

1 reactie / Scheikunde, Wetenschap / Door / 30 september 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 21 van de 118 elementen, Scandium (Sc).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Omdat het vrij lastig is om scandium te isoleren wordt dit metaal weinig toegepast in de industrie, maar is een essentieel element bij het produceren van lcd-tv’s en mobiele telefoons. Als scandiumoxide (Sc2O3) wordt het soms gebruikt voor lampen met hoge intensiteit. Andere weinig voorkomende toepassingen zijn:

  • De isotoop 46Sc wordt in de aardolie-industrie gebruikt om oliestromen te traceren
  • Scandiumchloride wordt toegevoegd aan kwikdamplampen om zonlicht-achtige verlichting na te bootsen
  • Omdat scandium een veel hoger smeltpunt heeft dan aluminium wordt regelmatig de toepassing ervan in de ruimtevaart onderzocht
  • Tegenwoordig wordt scandium ook toegepast in de fietsindustrie. Hoogwaardige race- en mountainbikeframes worden vervaardigd uit een scandium-aluminiumlegering. In vergelijking met normaal aluminium kunnen scandiumframes lichter en soepeler gemaakt worden zonder daarbij aan sterkte in te leveren. Hierdoor is scandium een sterk alternatief voor carbonfiber.

Het periodiek systeem Calcium (Ca)

Laat een reactie achter / Scheikunde, Wetenschap / Door / 23 september 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 20 van de 118 elementen, Calcium (Ca).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Calciumverbindingen vormen de basis van botten en tanden, daarom is het voor veel organismen belangrijk om er voldoende van binnen te krijgen. Teveel aan calcium binnen krijgen kan bij jonge dieren leiden tot Wobbler.

Toepassingen van calcium in de industrie zijn:

Daarnaast wordt calcium als metaal ook wel in legeringen gebruikt, vooral in combinatie met aluminium, beryllium, koper, lood en magnesium

Het periodiek systeem Kalium (K)

Laat een reactie achter / Scheikunde, Wetenschap / Door / 4 oktober 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 19 van de 118 elementen, Kalium (K).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Door de hoge reactiviteit van kalium komt kalium in de natuur alleen maar voor in de vorm van zouten. Kaliumnitraat, kaliumchloraat, kaliumperchloraat en soms kaliumpermanganaat worden om de oxidatieve eigenschappen gebruikt als component van zwart buskruit en andere sassen. Ook is kaliumcarbonaat een belangrijke katalysator in houtskool, wat weer invloed heeft op de brandsnelheid. In de vorm van kaliumcarbonaat is kalium van belang voor de productie van glas. Kaliumoxide, kaliumsulfaat, kaliumnitraat en kaliumchloride worden veel gebruikt in kunstmest. De meeste kaliumzouten zijn goed oplosbaar in water.

Andere toepassingen van kalium zijn:

  • Injectie van een hoge concentratie kaliumchloride wordt toegepast bij het uitvoeren van executies, omdat de werking van het hart hierdoor ernstig wordt verstoord.
  • In dierlijke cellen zijn kaliumionen van belang voor transport.
  • Kalium wordt ook gebruikt in samengestelde meststoffen, NPK (stikstof, fosfor en kalium) Bijvoorbeeld 9-9-16 (dit is de verhouding van deze stoffen). Kalium zorgt onder andere voor de groei en de kleur van de plant. Ook geeft het de planten meer weerstand tegen ziektes.

In legeringen met natrium vormt kalium NaK, dat gebruikt wordt om warmte te transporteren in bijvoorbeeld kerncentrales.

Het periodiek systeem Argon (Ar)

Laat een reactie achter / Scheikunde, Wetenschap / Door / 23 september 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 18 van de 118 elementen, Argon (Ar).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

De bekendste toepassing van argon is als vulmiddel van gloeilampen omdat argon het doorbranden van de gloeidraad voorkomt, zelfs bij hoge temperaturen. Verder wordt argon gebruikt op plaatsen waar het semi-inerte stikstofgas niet toereikend is (argon is duurder dan stikstof). Andere toepassingen van argon zijn:

  • Als inerte atmosfeer voor het laten groeien van silicium– en germaniumkristallen.
  • Vanwege de goede oplosbaarheid in water wordt 39Ar soms gebruikt om de ouderdom van grondwater te bepalen (methode is vergelijkbaar met Koolstof-14 datering).
  • Omdat het niet oplost in vloeibaar staal wordt argon gebruikt voor het homogeniseren van staal tijdens de staalbereiding en panbehandeling.
  • Het excimeer ArF+ wordt toegepast in lasers.
  • De goede isolerende eigenschappen van argon maken het een uiterst geschikt gas voor het opblazen van het droogpak van technische duikers. Het is daarmee een goed alternatief voor stikstof- of heliumhoudende ademgassen.
  • Door de goede isolerende eigenschappen wordt Argon verwerkt in dubbel glas: in de laag tussen de 2 glaslagen.
  • Als blusmiddel in ruimtes waar niet met water of schuim kan worden geblust.
  • Als beschermgas bij het MAG/MIG, en TIG-lassen.
  • Argon licht, net als neon op wanneer het wordt toegepast in een neonlamp. Het verschil is de kleur licht: Neon licht oranjerood op; argon blauw.
  • Als koelelement in zoekkoppen voor Infrarode missiles (FIM-92 Stinger)

Het periodiek systeem Chloor (Cl)

1 reactie / Scheikunde, Wetenschap / Door / 23 september 2012

Een serie artikelen over de verschillende elementen. De legoblokjes waarmee wijzelf, onze aarde en de materie van het universum is opgebouwd hebben allemaal hun eigen specifieke eigenschappen. In deze serie gaan we stap voor stap langs elk element en kijken we wat voor zinvolle zaken de wikipedia erover te zeggen heeft, met daarnaast een interessant filmpje van de universteit van Nottingham waarmee verschillende experimenten met het betreffende element worden gedaan.

Vandaag nummer 17 van de 118 elementen, Chloor (Cl).

Klik hierop om naar de wikipedia versie te gaan waarbij je gemakkelijk naar de verschillende elementen kunt doorklikken

 

Toepassingen

Natriumhypochloriet wordt veel gebruikt bij het zuiveren van water, en als ontsmettingsmiddel. Daarnaast is chloorgas een veelgebruikte grondstof in de chemische industrie voor de productie van een breed scala aan producten. Enkele toepassingen van chloor en zijn verbindingen zijn: