Oksiidid igapäevaelus

Milliseid oksiide kasutatakse igapäevaelus?
Kas oksiidid on kasulikud või kahjulikud ained?

Oksiid, mis ajab naerma

Oksiide leidub meie ümber palju, ent üks neist pakub nalja rohkem kui teised. Dilämmastikoksiid (N₂O) on ilma värvuse ja lõhnata gaas, mida teatakse ka naerugaasi nime all. Kui seda sisse hingata, tekib kontrollimatu joovastus- ja rõõmutunne. Mõnes riigis kasutavad hambaarstid N₂O tuimestusena, kuid selle manustamise kogus peab olema hästi teada.

Peale narkootilise toime soodustab dilämmastikoksiid põlemisprotsessi ja seetõttu kasutatakse seda nitro (NOS) nimetuse all kiirendusautodes lisavõimsuse saamiseks.

Lisää aiheesta

Mittemetallioksiidid

Mürgised mittemetallioksiidid CO, NO, NO₂, SO₂ ja SO₃

Inimene saastab oma tegevusega keskkonda. Olulise osa saastest moodustavad põlemisel tekkivad gaasid. Näiteks sigareti ja autokütuste põlemise tulemusena tekivad vingugaas ehk süsinikoksiid (CO) ja lämmastikoksiid (NO). Auto heitgaasid liiguvad läbi katalüsaatori, kus need muundatakse süsinikdioksiidiks (CO₂) ja lämmastikuks (N₂), sigaretisuitsu aga miski ohutumaks ei muuda.

Lämmastikdioksiidi (NO₂) ja vääveldioksiidi (SO₂) paiskavad õhku tööstus ja elektrijaamad. Need gaasid on ohtlikud, kuna reageerivad õhus vihmaveega ja moodustavad happesademeid. Eestis tekib suur osa SO₂ elektrijaamades, kus energiaallikana kasutatakse põlevkivi, milles leidub väävlit. Väävli põlemise tulemusena tekib väheses koguses ka vääveltrioksiidi (SO₃), mis on äärmiselt ohtlik hingamisteid söövitav aine. Väävlioksiidid põhjustavad inimestel kroonilist mürgitust ja hingamisteede haigusi. Vääveldioksiidi kasutatakse toiduainetööstuses, näiteks hävitatakse sellega puuviljamahlades ja kuivatatavates puuviljades baktereid.

Tööstusest paiskub õhku süsihappegaasi, lämmastikdioksiidi ja vääveldioksiidi.

Väheses koguses tekib mürgiseid gaase ka looduslikult. Oksiidid NO ja NO₂ tekivad õhulämmastiku ja -hapniku reaktsiooni käigus äikese ajal. Looduslik SO₂ satub õhku vulkaanipursetest ja kuumaveeallikatest.

Mõtle

Uuri internetist, millist kahju tekitavad happesademed.

Ränidioksiid (SiO₂)

Ränidioksiid ehk kvarts on tavaliselt kristalne aine. Selle väga levinud vorm on liiv, millele annavad erineva värvi lisandid. Liiva kasutatakse ehitusmaterjalide lähteainena, näiteks aknaklaasi valmistamisel. Väga puhast ränidioksiidi kasutatakse valguskaablites. Jalatsivabrikus pannakse karpi pakendatud ränidioksiidi graanulid (silikageel), mis seovad pooridesse veemolekule, et materjalist niiskust eemale hoida. SiO₂ on üks väheseid mittemetallioksiide, mis veega ei reageeri.

Silikageel seob vett ja aitab materjalist niiskust eemal hoida.

Klaasi valmistamisel lisatakse ränidioksiidile mitmesuguste metallide ühendeid, mis annavad klaasile värvuse.

1. See satub õhku vulkaanipursetest ja põhjustab happesademeid.

2. See tekib sigaretis lämmastikuühendite põlemisel.

3. Väga ohtlik oksiid, mis tekib põlevkivi põlemisel.

4. See on liiva peamine koostisaine.

5. See on tuntud kui vingugaas.

Lisää aiheesta

Metallioksiidid

Metallioksiide leidub looduses palju, need on ühed olulisemad mineraalid, millest toodetakse puhtaid metalle. Tähtsamad on näiteks Fe₂O₃, mida sisaldab rauamaak hematiit, ja Al₂O₃, mida sisaldab alumiiniumimaak boksiit.

Raud(III)oksiid (Fe₂O₃)

Niiskuse ja õhu käes raud oksüdeerub üsna kergesti. Metalliliste omadustega raud muutub selle käigus pehmeks punakaspruuniks roosteks, mis koosneb enamjaolt oksiidist Fe₂O₃. Seda protsessi nimetatakse roostetamiseks ning see tekitab ehitistele ja sõidukitele suurt kahju. Tänapäeval osatakse aga raua roostetamist vältida, näiteks raud kas värvitakse või kaetakse mõne teise metalli kihiga (vt ptk 7.3), et takistada selle otsest kontakti õhu ja niiskusega.

Rauamaak hematiit sisaldab raud(III)oksiidi.

Raudkonstruktsioonid hakkavad niiskuse ja õhu toimel roostetama.

Alumiiniumoksiid (Al₂O₃)

Alumiinium on hõbevalge väikese tihedusega metall. Alumiinium reageerib õhuhapnikuga, kuid erinevalt rauaroostest moodustab alumiiniumoksiid metalli pinnale väga tiheda kaitsva kihi, mistõttu alumiiniumitüki reaktsioon hapnikuga peatub. Looduses leidub alumiiniumoksiidi mitmes vormis. Tähtsaim alumiiniumimaak boksiit sisaldab peamiselt Al₂O₃. Korund (Al₂O₃) on teemandi (C) järel kõvaduselt teine looduslik materjal. Korundi teisendeid tuntakse hinnatud vääriskividena, mille värvus sõltub lisanditest. Punane rubiin sisaldab lisandina peamiselt kroomioone, sinine safiir aga raud- ja titaanioone.

Ehtekividena tuntud safiir ja rubiin on alumiiniumoksiidi kristallid.

Kaltsiumoksiid (CaO)

CaO on valge tahke aine, mida teatakse kustutamata lubja nime all ja valmistatakse lubjakivi (CaCO₃) kuumutamisel. Kaltsiumoksiidi kasutusvaldkondi on palju, näiteks on see oluline aine ehitusmaterjalide, tselluloosi ja klaasi tootmisel. Kaltsiumoksiid osaleb tsemendi tootmisel toimuvates reaktsioonides. Tsemendile vett, liiva ja kruusa lisades saadakse betoon. Ilma kaltsiumoksiidita poleks meil betoonmaju. Kustutamata lubi on tähtis komponent ka tselluloosi tootmisel. Ühe tonni tselluloosi tootmiseks vajatakse umbes 250 kg kaltsiumoksiidi. Kaltsiumoksiidi kasutatakse ka klaaside tootmisel, kuna see parandab klaasi keemilist ja mehaanilist vastupidavust.

Tsement on tähtis sideaine, mida valmistatakse lubjakivi ja savi peenestatud segu kuumutamisel kõrgel temperatuuril (~1400 ℃).

Tsemendile vett, liiva ja kruusa lisades saadakse betoon.

Vääriskivid rubiin ja safiir on Fe₂O₃ teisendid.
Al₂O₃ moodustab alumiiniumi pinnale kaitsva kihi, mistõttu on alumiiniumist valmistatud detailid pikaealised.
Fe₂O₃ esineb looduses mineraalina hematiit.
CaO ehk lubjakivi kasutatakse betooni valmistamisel.
Al₂O₃ esineb looduses mineraalina korund, mis on väga tugev looduslik materjal.
CaO ehk kustutamata lubi on oluline lähteaine tsemendi tootmises.

Lisää aiheesta

Ma tean, et

Oksiide leidub looduses näiteks paljude kivimite koostises või veena.
Kütuste põlemise tulemusena paiskub õhku mürgiseid gaasilisi mittemetallioksiide, nt CO, NO₂ ja SO₂.
Metallioksiidid on ühed olulisemad mineraalid, millest toodetakse puhtaid metalle.