Hoofdstuk 7 Water reinigen

• Scheikunde
• Middelbare school
• vmbo t
• Leerjaar 4

7.1 Water

Water als temperatuurregelaar: 

het duurt lang voordat de zee is opgewarmd. In zomer dus koel aan zee!

Het water staat de warmte langzaam af: het duurt lang voordat de zee is afgekoeld. In winter dus warmer aan zee!

Woestijn: overdag heel heet omdat er geen water is dat de warmte kan opnemen. 's Nachts heel koud omdat er geen water is wat warmte kan afgeven

Soorten water:

- regenwater: bevat beetje koolzuur (CO₂)

- zeewater: bevat NaCl + andere zouten

- grondwater: onder de grond in zandlagen of gesteente. Bevat een klein gedeeltje zouten.

- oppervlaktewater: zeeën, rivieren, meren, beken en sloten

7.2 De weg naar drinkwater

Drinkwaterzuivering uit grondwater

Drinkwaterzuivering uit oppervlaktewater

Schadelijke stoffen in water

schadelijke stof                   maximale toegestane                                                                  hoeveelheid (mg per L)

natrium-ionen                                  120

nitraat-ionen                                      50

ijzer-ionen                                          0,5

kwik-ionen                                     0,0003

pesticiden                                      0,0005

7.3 Water thuis

Iedereen heeft water nodig, zo ook
bacteriën. Als je voedsel laat indrogen,
kunnen de bacteriën minder groeien
en zal het voedsel langer houdbaar zijn.

Ook hebben bacteriën zuurstof nodig, dus het vacuüm inpakken van je voedsel helpt ook.

Bacteriën doden: pasteuriseren (kort verhitten tot 85 graden Celsius) of steriliseren (120 graden Celsius, alle micro-organismen gaan dood, maar smaak verandert ook)

Om smaak aan voedsel te behouden, worden er hulpstoffen (additieven) toegevoegd. Elk goedgekeurd additief heeft een E-nummer (zie BINAS)

7.4 Hard water

Hard water bevat veel calcium- ionen.

Hoe komen deze daar?

Regenwater bevat CO₂, dit is een beetje zuur. Dit komt op gesteentes terecht. Deze gesteentes bevatten calciumcarbonaat (CaCO₃). Als het regenwater hierop valt, lost het calciumcarbonaat op:

CaCO₃(s) + CO₂(aq) + H₂O (l) --> Ca²⁺ (aq) + 2HCO₃^- (aq)

De hardheid van water druk je uit
in Duitse Hardheidsgraden (DH):

1 DH = 7,1 mg Ca²⁺ per liter 

Verhitten van hard water:

Ca²⁺ (aq) + 2HCO₃^- (aq) --> CaCO₃(s) + CO₂(aq) + H₂O (l).

Calciumcarbonaat is slecht oplosbaar, dus dit noem je ook wel de kalkaanslag/ketelsteen.

Dus bij verwarming/waterkoker etc krijg je vorming van ketelsteen als je hard water gebruikt.

Nog een nadeel: er is meer zeep nodig bij het wassen.

7.5 Schoonmaakmiddelen

Hard water zacht maken:

• vooraf verhitten. Water koken en de gevormde ketelsteen verwijderen met schoonmaakazijn. Het water is zachter geworden.
  
• ontharder toevoegen. Deze bevat een negatief ion dat met Ca²⁺ een neerslag veroorzaakt. De neerslag kun je vervolgens filtreren.
• ionenwisselaar gebruiken. Vaste stof die aan het oppervlak negatief geladen is, hieraan zitten natrium-ionen. Calcium-ionen uit het water worden  ingewisseld door natrium-ionen
• ontharden met groene zeep. Groene zeep is oplossing van Na⁺ en C₁₇H₃₅COO^-. Calciumionen uit water reageren:
  Ca²⁺ (aq) + 2 C₁₇H₃₅COO^- (aq) --> Ca(C₁₇H₃₅COO)₂ (s)
  Gevormde neerslag = kalkzeep. De calciumionen zijn dus nu verwijderd uit het water.

Cosmetische middelen = middelen om je schoon en mooi te houden.

Water alleen is vaak niet genoeg om iets schoon te maken. Hiervoor is zeep nodig.

Zeep is een emulgator en bestaat uit grote moleculen.

Hydrofiele kop (COO^-) en hydrofobe staart (veel C-H atomen)

Hydrofiel = houdt van water

Hydrofoob = houdt niet van water

Staarten van zeepmoleculen gaan in het vet, de koppen van zeepmoleculen trekken naar het water. Zo komt het vet los van bv de kleding.

Zure schoonmaakmiddelen: ontkalken

Bv verwijderen van kalksteen:

CaCO3 (s) + H+ (aq) --> Ca2+ (aq) + H2O (l) + CO2(g)

Basische schoonmaakmiddelen:

ontvetten. Bv ammonia en gootsteenontstopper