Hiilihapon suolat. Hiilihapon suolojen käyttö

2024 Kirjoittaja: Angel Austin | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 17:46

Epäorgaaniset hapot ovat erittäin tärkeitä kemianteollisuudessa. Loppujen lopuksi ne ovat monien synteesien raaka-aineita, katalysoivat prosesseja, toimivat vettä poistavina aineina dehydraation aikana ja niin edelleen.

Vielä arvokkaampia ovat kuitenkin niiden suolat – vedyn substituutiotuotteet metalliin niiden molekyylien koostumuksessa. Hiilihappo on tässä suhteessa erityinen. Loppujen lopuksi sitä ei itsessään ole käytännössä olemassa, ilmassa se hajoaa välittömästi hiilidioksidiksi ja vedeksi. Mutta hiilihappo muodostaa suoloja, jotka ihmiset ovat tunteneet muinaisista ajoista lähtien. Ne ovat erittäin suosittuja monilla tuotannon ja toiminnan aloilla. Otamme ne huomioon.

Hiilihapon suolat: luokitus

Ensinnäkin on heti huomautettava, että kyseisiä aineita voidaan kutsua eri tavalla. Sattui vain niin, että kaikki nimet ovat juurtuneet ja niitä käytetään tähän päivään, sekä historiallisesti vakiintuneita tai triviaaleja, että tietoja rationaalisesta nimikkeistyksestä. Joten, hiilihapon suoloja, niitä kutsutaan näin:

• karbonaatit;
• bikarbonaatit;
• hiilidioksidi;
• bikarbonaatti;
• hiilivedyt.

Jotentietysti jokaisella on oma yleinen nimi, joka on yksilöllinen.

Yllä olevat nimet heijastavat välittömästi tarkasteltavana olevien yhdisteiden luokittelua. Koska happo on kaksiemäksinen, se muodostaa myös kahdenlaisia suoloja:

• keskikokoinen;
• hapan.

Etuliitteet hydro- tai bi- lisätään jälkimmäisen nimeen. Lähes jokainen alkali- tai maa-alkalimetallin suola on käytännössä tärkeä yhdiste, jota ihmiset tarvitsevat taloudellisessa toiminnassaan.

Löytämis- ja käyttöhistoria

Ihmiset ovat tunteneet hiilihapon suoloja muinaisista ajoista lähtien. Itse asiassa jopa muinaisessa Egyptissä rakentamisessa käytettiin kipsiä, alabasteria, kalkkikiveä ja marmoria.

Plinius vanhemman kirjoituksissa mainitaan teknologinen prosessi kalkin saamiseksi polttamalla kalkkikiveä. Kuuluisa maailmanihme - pyramidit - pystytettiin käyttämällä kipsiä ja siitä saatuja materiaaleja. Potaskaa saatiin kasvien tuhkasta ja sitä käytettiin vaatteiden pesuun ja sitten saippuan valmistukseen.

Toisin sanoen ihmiset osasivat melkein aina käyttää luonnon antamia tuotteita. Se, että nämä ovat hiilihapposuoloja, mikä niiden rakenne on, miten niitä voidaan syntetisoida keinotekoisesti ja mitkä ovat niiden muut ominaisuudet, tuli kuitenkin tiedoksi paljon myöhemmin, jo 1600-1700-luvuilla.

Nykyään monet alkali- ja maa-alkalimetallikarbonaatit ovat myös laaj alti käytössä, jotkut niistä hyväksyvättärkeä osa pohjaveden kiertoprosesseja.

Talletukset luonnossa

Prosentuaalisesti laskettuna tarkasteltavat mineraalit kattavat noin 5 % maankuoren koko massasta. Ne muodostuvat pääasiassa ulkopuolella muodostaen kiviä. Myös monia suoloja muodostuu hydrotermisissä prosesseissa.

Mikro-organismit, nilviäiset ja muut eläimet ja kasvit osallistuvat karbonaattien muodostumiseen biokemiallisin keinoin. Usein malmeista löytyy hiilihapon suoloja, jotka liittyvät niihin muodostaen sidoksia.

Näiden yhdisteiden tunnetuimmat mineraalit ja kivet:

• kalsiitti;
• dolomiitti;
• liitu;
• marmori;
• kalkkikivi;
• kipsi;
• magnesiitti;
• siderite;
• malakiitti.

Hankinta- ja soveltamismenetelmät

Hiilihapon suoloja kutsutaan karbonaateiksi (jos puhumme keskisuurista vaihteluista). Tämä tarkoittaa, että ne sisältävät välttämättä karbonaatti-ionin, jonka kaava on CO₃^{2-. Täydellisen näkymän täydentämiseksi suolasta puuttuu vain metallikationi ja yhdisteen kvantitatiivista koostumusta kuvaavat indeksit. Tätä käytetään laboratoriomenetelmissä näiden aineiden saamiseksi.}

Luonnollisista lähteistä uuttamisen lisäksi hiilihapposuoloja voidaan syntetisoida myös vaihto-, yhdistelmä- ja substituutioreaktioilla. Tällaisilla menetelmillä ei kuitenkaan ole käytännön merkitystä, koska tuotteen saanto on liian pieni ja energiaa kuluttava.

Missä hiilihapon suoloja käytetään, millä alueilla? vartenjokainen niistä on yksilöllinen, mutta yleisesti ottaen voidaan tunnistaa useita päätoimialoja.

1. Rakennusliike.
2. Kemianteollisuus.
3. Lasin tuotanto.
4. Saippuan valmistus.
5. Paperin synteesi.
6. Elintarviketeollisuus.
7. Pesu- ja puhdistusaineiden valmistus.
8. Kalsiumkarbonaatit ovat metalli-ionien lähde elävien olentojen kehossa.

Katsotaanpa muutama esimerkki karbonaateista, niiden koostumuksesta ja merkityksestä.

Kalsiumkarbonaatti

Kuten edellä mainittiin, tämä aine on kalsiumionien lähde Ca2+ ihmiskehossa. Ja tämä on erittäin tärkeää. Loppujen lopuksi ne osallistuvat veripuskurijärjestelmän pysyvyyden ylläpitämiseen, ovat osa luita, kynsiä, hiuksia, vahvistavat hammaskiillettä.

Kalsiumin puutteessa kehittyy erilaisia sairauksia, mukaan lukien vaaralliset, kuten sydämen vajaatoiminta, osteoporoosi, patologiset muutokset silmämunan linssissä ja muut.

Lisäksi kalsiumkarbonaattia käytetään myös rakennusteollisuudessa. Loppujen lopuksi sen lajikkeet ovat:

• liitu;
• marmori;
• kalkkikivi.

Tämän suolan talletukset ovat riittävän runsaita, jotta ihmisellä ei ole sen puutetta. Usein sitä myydään puhdistetussa muodossa tablettien muodossa, kuten alla olevassa kuvassa. Totta, jotta kalsium imeytyisi tarpeeksi hyvin, tarvitaan D-vitamiinia.

Natriumkarbonaatti

Hiilisuolahapot - karbonaatit - ovat tärkeitä myös ihmisten kotitaloudessa. Joten natriumkarbonaattia tai natriumkarbonaattia kutsutaan tavallisessa ihmisessä soodaksi. Tämä ei kuitenkaan ole aine, joka on tärkeä osa erilaisten ruokien valmistuksessa. Ei, tätä suolaa käytetään kotitaloustarkoituksiin tuotteiden kotitalouspintojen puhdistamiseen: kylpyammeet, pesu altaat, astiat ja muut. Se tunnetaan paremmin nimellä kalsinoitu sooda, sitä käytetään myös lasin valmistuksessa, saippuan valmistuksessa.

Tämän yhdisteen kaava on Na₂CO₃10H_{2O. Tämä on keskimääräinen vesipitoinen suola, joka liittyy kiteisiin hydraatteihin. Sitä esiintyy luonnossa mineraalien muodossa ja kivien koostumuksessa. Esimerkkejä:}

• v altaistuin;
• nakholit;
• termonatriitti.

Usein eristetty merilevästä, niiden tuhkasta. Juuri tätä menetelmää käytettiin antiikin aikana raaka-aineiden saamiseksi saippuan valmistukseen tai yksinkertaisesti vaatteiden pesuun. Rikkain tätä suolaa sisältävä kasvi on soodaa sisältävä hodgepodge. Sen tuhka on hyväksyttävin natriumkarbonaatin saamiseksi.

Potaska

Hiilihapon suolan kaava, jolla on tämä nimi, on K₂CO_{3. Se on valkoinen kiteinen hygroskooppinen jauhe. Keskivahva vedetön suola, jolla on erittäin hyvä liukoisuus. Tämä yhdiste on myös ollut ihmisten tiedossa pitkään, ja sitä käytetään laaj alti nykyään. Nimien synonyymit:}

• kaliumkarbonaatti;
• kalium;
• kaliumkarbonaatti.

Pääkäytöt ovat seuraavat.

1. Kutenreagenssi nestesaippuan tuotantoprosesseissa.
2. Kristalin ja optisen lasin synteesiin, tulenkestävää lasia.
3. kankaiden värjäämiseen.
4. Kasvien lannoitteeksi.
5. Rakennusteollisuudessa - rakennusseosten jäätymispisteen alentamiseksi.
6. Valokuvakotelossa.

Tärkein teollinen menetelmä tämän suolan saamiseksi on kalsiumkloridin elektrolyysi. Tämä muodostaa hydroksidia, joka reagoi hiilidioksidin kanssa ja muodostaa potaskaa. Luonnonraaka-aineita ovat viljan ja levien tuhkat, jotka sisältävät sitä paljon.

Juomavesi

Hiilihapon happamat suolat ovat yhtä tärkeitä kuin keskimäärin. Joten esimerkiksi natriumbikarbonaatti, jonka kaava on NaHCO_{3. Sen toinen nimi, joka tunnetaan paremmin kaikille, on juotava sooda. Ulkoisesti se on valkoinen hieno jauhe, joka liukenee hyvin veteen. Yhdiste on kuumennettaessa epästabiili, se hajoaa välittömästi hiilidioksidiksi, vedeksi ja keskimääräiseksi suolaksi. Tämä mahdollistaa ruokasoodan käytön puskurina elävien organismien sisäisessä ympäristössä.}

Tälle yhdisteelle on myös useita muita sovelluksia:

• elintarviketeollisuus (erityisesti makeisteollisuus);
• lääke (palovammojen hoitoon hapoilla);
• kemiallisissa synteeseissä muovien, väriaineiden, vaahtomuovien ja kotitalouskemikaalien tuotannossa;
• kevyt- ja tekstiiliteollisuudessa (nahan parkitus, silkkikankaiden viimeistely jne.);
• käytetty milloinhiilihapollisten juomien ja erilaisten kulinaaristen ruokien valmistus;
• Sammuttimet on täytetty natriumbikarbonaatilla.

Kalsiumbikarbonaatti

Tämä hapan hiilihappo on tärkeä osa pohjaveden kiertoa. Tämä yhdiste muodostaa tilapäisen veden kovuuden, joka eliminoituu keittämällä. Samanaikaisesti kalsiumbikarbonaatti myötävaikuttaa karbonaattien massaliikkeisiin luonnossa, eli se suorittaa niiden kiertoa. Tämän yhdisteen kaava on Ca(HCO₃)_2.