Suolat jaetaan keskisuuriin, happamiin, emäksisiin, kaksois- ja sekoitettuihin. Kaikkia niitä käytetään laaj alti jokapäiväisessä elämässä, mutta vielä enemmän - teollisuudessa. Suolojen luokituksen ymmärtäminen mahdollistaa kemian perusteiden ymmärtämisen.
Suolojen luokittelu
Määritelkäämme ensin suolat. Ne ovat kemiallisia yhdisteitä, joissa metalliatomi on kytketty happamaan jäännökseen. Toisin kuin muut aineluokat, suoloille on ominaista ioninen kemiallinen sidos.
Tämän luokan edustajat on jaettu useisiin ryhmiin, joilla on erityispiirteitä.
Normaalit suolat
Keskisuolat sisältävät vain tietyn metallin kationeja ja happojäännöksen. Esimerkkinä tällaisista yhdisteistä voidaan mainita natriumkloridi, kaliumsulfaatti. Juuri tätä ryhmää pidetään yleisimpana maankuoressa. Niiden joukossa on hapon ja emäksen välillä suoritettu neutralointiprosessi.
Happamat suolat
Tämä yhdisteryhmä koostuu metallista, vedystä ja myös happojäännöksestä. Moniemäksiset hapot muodostavat samanlaisia yhdisteitä: fosfori-, rikki-, hiilihappo. Esimerkkinä happosuolasta, jolla on leveäjakautuminen jokapäiväisessä elämässä, natriumbikarbonaatti (ruokasooda) voidaan havaita. Näitä aineita saadaan keskimääräisen suolan ja hapon välisestä vuorovaikutuksesta.
Perussuolat
Nämä yhdisteet sisältävät metallikationeja, hydroksyyliryhmän sekä happotähteen anioneja. Esimerkki emäksisestä suolasta on kalsiumhydroksikloridi.
Sekasuolat
Kaksoissuolat viittaavat kahden metallin läsnäoloon, jotka korvaavat vedyn hapossa. Samank altaisten aineiden muodostuminen on ominaista moniemäksisille hapoille. Esimerkiksi natriumkaliumkarbonaatissa on samanaikaisesti kaksi aktiivista metallia. Kaksoissekoitetut suolat ovat tärkeitä kemianteollisuudelle, ja niitä käytetään laajasti jokapäiväisessä elämässä.
Seossuolojen ominaisuudet
Kaliumin ja natriumin kaksoissuoloja esiintyy luonnossa sylviniitin muodossa. Kalium pystyy myös muodostamaan sekasuoloja alumiinin kanssa.
Seka(kaksois)suolat ovat yhdisteitä, jotka koostuvat erilaisista anioneista tai kationeista. Esimerkiksi valkaisuaine sisältää hypokloori- ja suolahapon anionin.
Kaksoisammoniumsuolat ovat erityisen kiinnostavia. Suurin osa saaduista aineista käytetään mineraalilannoitteina.
Kaksoisammoniumsuolojen saaminen tapahtuu ammoniakin vuorovaikutuksella moniemäksisten happojen kanssa. Diammoniumfosfaatit ovat kysyttyjä palonestoaineiden (palonestoaineiden) valmistuksessa. Kaksoissuolat, jotka eivät sisällä epäpuhtauksia,tarvitaan lääke- ja elintarviketeollisuudessa.
Ammoniumsinkki ja magnesiumfosfaatit ovat teollisesti tärkeitä. Heikosti vesiliukoisuutensa vuoksi nämä suolat toimivat palonestoaineina maaleissa ja muoveissa.
Nämä kaksoissuolat soveltuvat kankaiden ja puun kyllästämiseen ja suojaavat pintoja korke alta kosteudelta. Rauta- ja alumiiniammoniumfosfaatit ovat erinomainen työkalu metallirakenteiden suojaamiseen luonnollisilta korroosioprosesseilta.
Esimerkkejä teknisesti tärkeistä kaksoissuoloista voidaan antaa raudalle ja sinkille. Ne ovat kasvualusta hiivan viljelylle, kysyntää tulitikkujen valmistuksessa, eristemateriaalien, kiillen tuotannossa.
Vastaanota
Kaksoisammoniumsuoloja saadaan lämpökyllästämällä fosforihappoa ammoniakilla ja tietyllä alkalilla. Teollinen kiinnostus on dimoniumfosfaatti. Se valmistetaan lämpökäsittelyllä fosforihapon ammoniakilla. Prosessin onnistumiseen tarvitaan noin 70 celsiusasteen lämpötila. Teknologiaan liittyy alumiini- ja rautafosfaattien muodostuminen saostumien muodossa, joita voidaan myös käyttää teollisesti.
Kaksoissuolojen nimissä on joitain vaikeuksia, koska ne sisältävät kyllä happamia jäämiä tai kaksi kationia.
Magniumammoniumfosfaatilla on kysyntää kemianteollisuudessa, joten sen valmistustekniikalla on tiettyjä ominaisuuksia. Suorita neutralointi kaasumaisella ammoniakkiuutollafosforihappoa, joka sekoitetaan magnesiumfosfaatin kanssa.
Monimutkaiset yhdisteet
Kompleksisten ja kaksoissuolojen välillä on tiettyjä eroja. Yritetään selvittää monimutkaisten suolojen ominaisuuksia. Niiden koostumuksen oletetaan sisältävän kompleksisen ionin, joka on suljettu hakasulkeisiin. Lisäksi tällaiset yhdisteet sisältävät kompleksinmuodostavan aineen (keskus-ionin). Sitä ympäröivät ligandeiksi kutsutut hiukkaset. Kompleksisille suoloille on ominaista vaiheittainen dissosiaatio. Ensimmäinen vaihe on kompleksisen ionin muodostaminen kationin tai anionin muodossa. Lisäksi kompleksi-ioni hajoaa osittain kationiksi ja ligandeiksi.
Suolojen nimikkeistön piirteet
Koska suoloja on monia erilaisia, niiden nimikkeistö on kiinnostava. Keskisuurille suoloille nimi muodostetaan anionin (kloridi, sulfaatti, nitraatti) perusteella, johon lisätään metallin venäläinen nimi. Esimerkiksi CaCO3 on kalsiumkarbonaattia.
Happamille suoloille on tunnusomaista etuliite hydro-. Esimerkiksi KHCO3 on kaliumbikarbonaatti.
Emäksisten suolojen nimikkeistö edellyttää etuliite hydrokso- käyttöä. Siten Al(OH)2Cl-suolaa kutsutaan alumiinidihydroksokloridiksi.
Kun nimeät kaksi kationia sisältäviä kaksoissuoloja, nimeä ensin anioni ja lue sitten molemmat yhdisteeseen sisältyvät metallit.
Monimutkaisemmat nimet ovat tyypillisiä monimutkaisille yhdisteille. Kemiassa on erityinen osio, joka käsittelee tällaisten suolojen tutkimusta.
JosKaksoissuolojen eri edustajien fysikaalisten ominaisuuksien analysoimiseksi voidaan todeta, että niiden kyky liueta veteen eroaa merkittävästi. Kaksoissuolojen joukossa on esimerkkejä aineista, joilla on hyvä liukoisuus, esimerkiksi natriumkloridi, kaliumkloridi. Huonosti liukenevista yhdisteistä voidaan mainita fosfori- ja piihapon kaksoissuolat.
Kemiallisilta ominaisuuksiltaan kaksoissuolat ovat samanlaisia kuin normaalit (keskikokoiset), ne pystyvät olemaan vuorovaikutuksessa happojen ja muiden suolojen kanssa.
Nitraatit ja ammoniumsuolat hajoavat lämpöhajoamisessa, jolloin muodostuu useita reaktiotuotteita.
Tällaisten yhdisteiden elektrolyyttisessä dissosiaatiossa voidaan saada jäännöksen anioneja ja metallikationeja. Esimerkiksi kun kaliumaluna hajoaa ioneiksi, liuoksesta voi löytyä alumiini- ja kaliumkationeja sekä sulfaatti-ioneja.
Suolaseoksen erottelu
Koska luonnolliset mineraalit sisältävät kahta metallia kerralla, on välttämätöntä erottaa ne toisistaan. Monista tavoista erotella suolojen seosten joukossa voidaan erottaa fraktiokiteytys. Tämä menetelmä sisältää kaksoissuolan alustavan sulatuksen, sen jakamisen eri yhdisteiksi ja sitten kiteyttämisen. Tämä seosten erotteluvaihtoehto liittyy aineiden fysikaalisiin ominaisuuksiin. Seosta erotettaessa kemiallisilla menetelmillä valitaan reagenssit, jotka ovat korkealaatuisia tietyille kationeille tai anioneille. Kun yksi kaksoissuolan osa on saostettu, sakka poistetaan.
Tarvittaessa kolmikomponentin erottaminenjärjestelmissä, joissa on kiinteää faasia, sekä emulsioita, suoritetaan sentrifugointi.
Johtopäätös
Kaksoissuolat eroavat muun tyyppisistä suoloista kahden metallin läsnäololla kaavassa. Puhtaassa muodossaan tällaisia yhdisteitä käytetään harvoin, pääasiassa ne erotetaan aluksi fysikaalisilla tai kemiallisilla menetelmillä, ja vasta sitten niitä käytetään teollisen tuotannon eri aloilla. Kaksoissuoloja käytetään myös kemianteollisuudessa monien erittäin vaativien kemikaalien lähteenä.
