Rūgštis
ĮVADAS
Prieš daugelį metų ežeruose knibždėte knibždėjo žuvų ir vėžių. Dabar jau taip nėra. Neretai ežero vanduo esti toks rūgštus, kad žuvys jame negali išgyventi. Kai skystis yra rūgštus, reiškia, kad jame yra rūgščių. Bet kas yra rūgštys?
Rūgštis yra molekulė ar jonas, galintis atiduoti vandenilio joną H+.
Mūsų aplinkoje yra daugybė žinomų ir vartojamų rūgščių. Jų yra vaisiuose, daržovėse, pieno produktuose. Tai obuolių, rūgštynių, citrinų, pieno, sviesto, vyno, acto, kavos ir kitos rūgštys.
Žmogaus organizme yra askorbo rūgšties (vitamino C), aminorūgščių (įeina į baltymų sudėtį). Žmogaus skrandyje yra druskos rūgšties. Ji padeda virškinti maistą ir naikina bakterijas.
Vasarą nesėskite prie skruzdėlyno, nes ilgai jį įsiminsite: skruzdės ne tik įkanda, bet dar ir išvirkščia nuodų, kurių sudėtyje yra skruzdžių rūgšties HCOOH. Tropikų voras, gelbėdamasis nuo priešų, trykšteli skysčio, kuriame yra 84% acto rūgšties CH3COOH.
Buityje naudojama daug įvairių rūgštinių valiklių.
Lietaus vanduo taip pat truputį rūgštus, nes ore esantis anglies dioksidas tirpsta lietaus lašeliuose ir sudaro tirpalą – silpną anglies rūgštį.
Po vasaros griaustinio lietaus vanduo taip pat parūgštėja, nes jame susidaro azoto rūgšties.
Dėl žmogaus veiklos susidarę įvairios rūgštys teršia atmosferą, daro žalą gamtai ir statiniams.
Taip pat nemažai kasdieninių namų apyvokos priemonių yra bazės, pvz.: soda, potašas, amoniako tirpalas.
Nustatyti, ar tirpalas yra rūgštinis ar šarminis, galima, pavyzdžiui, vadinamuoju lakmuso popierėliu – sudrėkinus jį tuo skysčiu. Jei violetinis popierėlis parausta, skystis rūgštus; o jei pamėlynuoja, – šarminis.
Daugumos rūgščių skonis esti rūgštus, o bazių dažniausiai “muiliškas”. Vis dėl to ragauti, norint nustatyti, ar medžiaga rūgštis, ar bazė – ne per geriausia išeitis. Mat rūgštys ir bazės gali labai graužti audinius. Bazei ar rūgščiai patekus ant odos gleivinės, reikia tučtuojau nuplauti tą vietą vandeniu. Ypač svarbu ilgai ir kruopščiai skalauti įtiškus į akis, kitaip gali pakenkti regėjimui. Bazės paprastai esti pavojingesnės nei rūgštys.
Kai kurios rūgštys ir bazės, leidžiamos naudoti maisto produktų gamyboje – kaip maisto priedai, yra pateiktos sąraše medžiagų, kurias šiandien priimta laikyti saugiomis naudoti.
Pavojingos žmonių sveikatai, degios, pavojingos aplinkai medžiagos žymimos specialiais ženklais. Pavojingų medžiagų sąraše yra ir rūgščių, ir bazių.
Rūgščių ir bazių reakcijos
Pavyzdys: Nukalkinimas
Kalkių apnašas, tarkim, kavos aparate ar ant plytelių vonioje galima pašalinti, pavyzdžiui, praskiesta acto rūgštimi CH3COOH. Kalkės CaCO3 sunkiai tirpsta vandenyje, tačiau tirpsta rūgštyse:
H+
CaCO3 + CH3COOH Ca2+ + HCO3 + CH3COO
Taigi galutinis produktas čia – vandeninis jonų Ca2+, HCO3 ir CH3COO tirpalas. Jungtys tarp šių jonų silpnos, tad acto rūgštyje ištirpo sunkiai tirpstančios kalkės CaCO3, kurias galime nuplauti.
Pavyzdys: Kalkės gali neutralizuoti rūgštį
Ežeruose dėl oro taršos ištirpsta nemažai rūgščių. Danijoje ši problema ne tokia opi, nes gruntiniuose vandenyse daug kalkių CaCO3, o šias, kaip aprašyta praeitame pavyzdyje, rūgštys tirpina “sunaudodamos” H3O+ jonus:
H+
CaCO3 + H3O+ Ca2+ + HCO3 + H2O
Taigi čia matyti, jog šalinamos H3O+ jonus, kalkės mažina rūgštingumą. Rūgštėjančiame ežero vandenyje mažėja žuvų. Rūgščiose dirvose blogai auga žemės ūkio kultūros. Lietuvoje rūgščios dirvos paprastai kalkinamos.
Pavyzdys: Šnypščiančios tabletės
Kai kurių tablečių nuo galvos skausmo aktyvioji medžiaga yra acetilsalicilo rūgštis (CH3COOC6H4COOH). Tai kieta medžiaga, tabletėse sausai sumaišyta, pavyzdžiui, su natrio vandenilio karbonatu NaHCO3. kol sausa, joje niekas nevyksta. Tačiau įmetus tabletę į vandenį, ji ima tirpti, ir ją sudarančios medžiagos iš dalies suskyla į jonus:
NaHCO3(k.) Na+ (v.t.) + HCO3 (v.t.)
CH3COOC6H4COOH + H2O CH3COOC6H4COO + H3O+
Pavyzdys: Iš kur gruntiniame vandenyje kalkės?
Smulkūs žemėje gyvenantys gyvūnai, kaip antai kirmėlės ir vabalai, kvėpuoja taip pat kaip ir žmogus – t.y. įkvėpia deguonį, o iškvėpia anglies dioksidą.
Pro žemės sluoksnius prasisunkiantis lietaus vanduo dalį anglies dioksido ištirpina ir juo giliau (juo didesnis slėgis), juo daugiau vandenyje gali ištirpti anglies dioksido. Taip susidaro anglies rūgštis, ir vanduo tampa silpnai rūgštus.
Rūgštieji lietūs
Priešingai nei esame linkę manyti, tyras, visiškai neužterštas lietaus vanduo nėra neutralus, o silpnai rūgštus. Taip yra dėl to, kad lietaus vanduo iš oro paima anglies dioksido ir susidaro anglies rūgštis: