Happi
Kun ilma tuntuu tukkoiselta ja tunkkaiselta huoneessa, mikä on yleensä syynä?
Onko sinulla kaikki tarvitsemasi vuorikiipeilyä varten? - Mmm... - Köysi, kirves, ja... happea? Niinkö korkealle kiipeät? - Todellakin! Suuntaan Kilimanjaro-vuoren huipulle. Ilma on siellä niin ohutta, että tarvitsen kuulemma lisähappea.
Voi ei! Happipullo on melkein tyhjä! Mitä tapahtuu, jos en saa riittävästi happea? Hapenpuutteessa sinua alkaa pyörryttää ja voit menettää tajuntasi. Ja täysin ilman happea selviydyt vain muutaman minuutin.
Aivan kuten liekki tarvitsee happea palaakseen, kehon solut tarvitsevat happea saadakseen energiaa syödystä ravinnosta. Jokaista ottamaasi hengenvetoa kohden osa ilman hapesta jää kehoosi. Joskus, kun huoneessa on paljon ihmisiä, voi olla tunkkaista. - Auts! Varovasti! Onko tuo happea, joka karkaa?
Ei ole, itseasiassa. Se mitä tunnemme, on lisääntynyt hiilidioksidin määrä. Sama juttu kuin jos tuntuu, ettei saa henkeä. Tunne ei johdu hapenpuutteesta, vaan liiallisesta hiilidioksidista. Mutta mitä happi oikeasti on?
Happi on alkuaine, eli se sisältää vain happiatomeja. Mutta happiatomi ei voi olla yksin kaasumuodossa - niiden täytyy aina olla pareittain. Happikaasumolekyyli kirjoitetaan "O2". Happi on innokas reagoimaan toisten aineiden kanssa, ja muodostamaan kemiallisia yhdisteitä. Kutsumme sellaisia yhdisteitä oksideiksi.
Metallit tykkäävät reagoida ilmassa olevan hapen kanssa - eli hapettua. Pinnalle ilmestyvä metallioksidi on huoneenlämmössä olomuodoltaan kiinteää. Tavallinen vesi on oksidi, joka muodostuu vedystä ja hapesta. Huoneenlämmössä se on muodoltaan nestettä. Kun happi reagoi muihin epämetalleihin, kuten rikkiin, se muodostaa oksideja, jotka ovat huoneenlämmössä lähes aina kaasuja.
Hiilidioksidia, esimerkiksi, löytyy uloshengitetystä ilmasta. Hapesta on paljon hyötyä: Sairaalassa sitä käytetään niiden auttamiseksi, jotka eivät saa tarpeeksi ilmaa hengittäessään itse. Ja teräksen valmistamisessa. Puhaltamalla happea sulan raudan läpi, voimme säädellä hiilen, rikin ja muiden aineiden määrää. Ja hitsatessa.
Happi mahdollistaa niin korkean lämpötilan, että sillä voi leikata terästä. Ja tietenkin silloin kun aiot kiivetä Kilimanjarolle, joka on lähes 6000 metriä korkea. Mutta nyt pullo on tyhjä. Meidän täytyy valmistaa oma happemme kemianlabrassa! Hauskaa!
Miten se tehdään? No, alkuaine happi on monen erilaisen aineen ainesosa. Osa niistä haluaa luovuttaa happea. Vetyperoksidi esimerkiksi: H2O2. Happiatomit vapautuvat pareittain, happikaasuna.
Jos kaikki vetyperoksidi hajoaa, jäljelle jää vain vettä. Voiko sitä vähän nopeuttaa! Todellakin! Lisätään mangaanioksidia. - Anna kun arvaan! Mangaanioksidi on...
katalyytti! KYLLÄ! Se nopeuttaa kemiallista reaktiota kulumatta. Mutta on muitakin tapoja luoda happea. Sähkövirtaa voidaan käyttää hajottamaan vesimolekyylit ainesosikseen: vedyksi ja hapeksi.
Vetykaasua muodostuu yhdellä puolella ja happikaasua toisella. Mutta mistä tiedän, kumpi on happea? Yksinkertaista. Koska happi on loistava sytyke, voimme tehdä näin: Sytytetään paperikartio ja puhalletaan se hehkuvaksi. Kaasu, joka sytyttää sen taas, on happea.
Kokeillaanko toista tapaa tehdä happea? - Tottakai! Tee näin: Ota tavallista ilmaa - typpeä ja happea - ja viilennä sitä kunnes se muuttuu nesteeksi. Sitten: Lämmitä sitä vähän, niin että typpi haihtuu. Mitä jää jäljelle? - Happea. Nestemäistä happea! - Jep.
Valmiina täyttämään pullo. Valmis! Pullo on täynnä. Kilimanjaro, täältä tullaan!