Vi skal i dette eksperiment, undersøge processen med brænding og læskning af kalk, for at producere kalkmørtel. Du vil få en større forståelse for kemiske reaktioner og forstå, hvorfor store mængder mørtel og beton i byggerier, kan have miljømæssige konsekvenser.
Lav selv kalkmørtel: Brænding og læskning af kalk
Formålet med eksperimentet
Vi skal i dette eksperiment, undersøge processen med brænding og læskning af kalk, for at producere kalkmørtel. Du vil få en større forståelse for kemiske reaktioner og forstå, hvorfor store mængder mørtel og beton i byggerier, kan have miljømæssige konsekvenser.
Læringsmål for eksperimentet
Du kan forklare, hvordan kalkstenen ændrer sig ved brænding.
Du kan analysere og forklare, hvordan kalkmørtel anvendes som bindemiddel i byggerier.
Du kan ved brug af kemiske modeller, forklare årsagen, til den store miljøbelastning i byggeindustrien.
Om eksperimentet:
I eksperimentet brænder vi kalksten, for at lave uhydreret kalk (calciumoxid). Derefter blander vi den uhydrerede kalk med vand, for at lave kalkmørtel (calciumhydroxid-opløsning). Når kalkmørtlen hviler, hærder den og danner stærke forbindelser mellem materialerne. Dette gør den velegnet som bindemiddel i byggerier som murstensvægge, mm.
Teoretisk forklaring:
I dette eksperiment udforsker vi brænding og læskning af kalk for at fremstille kalkmørtel. Vi starter med at bruge kalksten, der hovedsageligt består af et stof kaldet calciumcarbonat (CaCO3).Når vi opvarmer kalkstenen ved en temperatur på omkring 900-1000 °C, sker der en kemisk reaktion, der kaldes termisk dekomponering. Under denne reaktion nedbrydes calciumcarbonatet til to forskellige stoffer: calciumoxid (CaO), også kendt som uhydreret kalk, og kuldioxid (CO2) som en gas.
Den termiske dekomponering af calciumcarbonat kan beskrives ved følgende reaktion:
CaCO3 -> CaO + CO2
Når kalkstenen er blevet brændt, skal vi lade den afkøle til stuetemperatur. Derefter overfører vi den afkølede calciumoxid til en beholder og gradvist tilsætter vand.
Ved tilsætning af vand til calciumoxid sker der en kemisk reaktion kendt som læskning. Denne reaktion involverer, at vandmolekyler binder sig til calciumoxid og danner en forbindelse kaldet calciumhydroxid (Ca(OH)2). Reaktionen er også eksoterm, hvilket betyder, at den frigiver varme.
Læskning af calciumoxid med vand kan beskrives ved følgende reaktion:
CaO + H2O -> Ca(OH)2
Den resulterende blanding, også kaldet kalkmælk eller calciumhydroxid-opløsning, kan bruges som kalkmørtel. Kalkmørtel har evnen til at hærde og binde materialer som sten, mursten og fliser sammen, hvilket gør det nyttigt som et byggemateriale.
Vigtige sikkerhedshensyn:
- Vær forsigtig, når du håndterer åben ild. Følg de nødvendige sikkerhedsforanstaltninger og arbejd i et godt ventileret område.
- Brug beskyttelsesbriller og varmefaste handsker, for at undgå skader på øjnene eller huden.
- Vær forsigtig, når du arbejder med kalkmørtel, da den kan være ætsende. Undgå kontakt med hud og øjne. Hvis det kommer i kontakt med huden eller øjnene, skal området skylles grundigt med vand.
Du skal bruge:
Kalksten (2-3 cm i diameter) eller et stykke kridt.
Fint sand
2 små stykker mursten
Vand
Bunsenbrænder
Metaltang
Stort bægerglas
Glasspartel
PH-strips eller lakmuspapir
Beskyttelsesbriller
Kittel
Varmefaste-handsker
Kemi-handsker
Sådan gør du:
- Find nogle kalksten og sørg for at have beskyttelsesbriller, kittel og varmefaste handsker på, inden du starter.
- Brug en metaltang, til at holde kalkstenen med og brug bunsenbrænderen, til at varme kalkstenene op. Kalken skal gerne blive op til flere hundrede grader varm, så den kan frigive alt sin CO2. Pas meget på! Kalktenen og metaltangen bliver meget varm.
- Lad kalkstenen køle af på en varmfast overflade, til den har nået stuetemperatur. Kalkstenen er nu blevet til calciumoxid (også kaldet uhydreret kalk).
- Tag den afkølede kalksten og put den i et stort bægerglas. Tag sikkerhedbriller og kemi-handsker på, og tilsæt gradvist lidt vand til kalkstenen (Denne proces kaldes for, læskning af kalk). Det er vigtigt at gøre det forsigtigt, da det kan blive varmt og sprøjte lidt. Væsken i bægerglasset er voldsomt ætsende, pas derfor på med ikke at få det i øjnene eller på huden.
- Bland det hele godt sammen med glasspartlen, indtil kalken er opløst i vandet. Nu har du noget, der hedder kalkmælk eller calciumhydroxid-opløsning. Du kan justere konsistensen, ved at tilføje mere eller mindre vand.
- Lad kalkmørtelen sidde lidt, så den kan reagere helt med vandet.
- Tilsæt fint sand til din kalkmælk, du skal bruge ca. tredobbelt mængde sand, i forhold til dit kalk. Tilsæt mere vand til blandingen, indtil du har en fin konsistens, tilsvarende en tyk havregrød.
- Nu har du lavet din egen kalkmørtel. Du kan bruge den til at bygge ting eller til andre projekter, hvor man normalt bruger kalkmørtel. Prøv eventuelt at sætte to mursten sammen med din mørtel, og lad det hærde i en uge.
Spørgsmål til videre undersøgelse:
- Hvilken pH-værdi har din kalkmørtel? (Er det en syre eller base)
- Hvor stærk er din mørtel, efter den er hærdet helt? Hvilke dele af processen ville du gøre anderledes, hvis du skulle gøre den endnu stærkere?
- Kan du beskrive den kemiske proces, fra kalksten til hærdet kalkmørtel?
Mere Naturfag?
Elefanttandpasta
I dette eksperiment, skal vi lave en kemisk reaktion. Vi skal udforske reaktionen mellem hydrogenperoxid (H2O2) og en katalysator, i dette tilfælde gær, for at skabe en imponerende og eksplosiv reaktion, kendt som "elefanttandpasta".
pH-indikator af rødkål
Du skal fremstille en naturlig pH-indikator, ved hjælp af rødkålssaft. Ved at udføre dette eksperiment, kan du lære om pH-skalaen og observere farveændringer, der indikerer forskellige pH-værdier.
Jordtypens påvirkning på planter
I dette eksperiment, skal vi undersøge hvordan forskellige jordtyper, påvirker væksten af planter. Vi vil lære om betydningen af jordbundsart og se, hvordan planterne reagerer på forskellige jordtyper.
Ændring af blomsters farve
Formålet med dette eksperiment er, at lære om kapillær sugning, optagelse af næringsstoffer og processen bag farveændring af planter. Resultaterne af undersøgelsen vil give en indsigt i, om frugtfarver kan bruges, til at ændre blomsternes farve og kan være et grundlag for en diskussion, om hvilken påvirkning brugen af sprøjtemidler har på planter...
LCA - Livscyklusvurdering
Formålet med en LCA-vurdering er, at evaluere den miljømæssige påvirkning af et produkt, gennem hele dets livscyklus, fra råmaterialeudvinding, produktion og distribution, til brug og bortskaffelse. LCA-vurderingen anvender en systematisk tilgang, til at vurdere de miljømæssige konsekvenser, af et produkt og resultaterne kan bruges til at træffe...
Simpel generator
Formålet med undersøgelsen er, at undersøge og analysere vekselstrøms-generatorens funktion og komponenter, for at opnå en dybere forståelse af dens virkemåde.
Forsuring af Verdenshavene
Forsuringen af verdenshavene er en stigende global bekymring, som skyldes stigende niveauer af CO2 i atmosfæren, som optages af havene og forårsager en stigning i surhedsgraden af havvandet. Denne forureningstrussel er blevet betegnet som en af de største trusler mod havøkosystemer og den globale biodiversitet. Forsuringen af verdenshavene kan have...
Lav selv Bioplast
Bioplastik er en type plastik, som er fremstillet af biologiske materialer, såsom stivelse, sukkerroer, majs og kartoffelstivelse. Bioplastik er et mere bæredygtigt alternativ til traditionelle plastiktyper, da det er biologisk nedbrydeligt og kan produceres med mindre skadelige kemikalier og mindre energi end traditionel plastik. Bioplastik kan...
Lav et Citronbatteri
Et citronbatteri er en simpel form for batteri, som er lavet ved at kombinere to forskellige metaller med en elektrolyt i form af en citron eller anden frugt. Citronbatteriet består typisk af en zinkplade og en kobberplade, som er indsat i en citron eller et andet stykke frugt. Når metallerne er i kontakt med saften i citronen, opstår der en...
Lav et elektrisk kredsløb - Niveau 1
Prøv at se, om du kan finde en mening i, at symbolerne netop ser sådan ud?
Lav en klon
Ukønnet formering betyder, at en organisme kan lave en kopi af sig selv uden at have brug for en partner. I stedet for at producere en baby ved at kombinere DNA med en anden organisme, kan organismen simpelthen kopiere sit eget DNA for at producere en ny individ. Dette resulterer i et afkom, der er næsten identisk med sin forælder,...