Соли на въглеродната киселина. Използването на соли на въглеродната киселина

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-02 17:41

Неорганичните киселини са много важни в химическата промишленост. В крайна сметка те са суровини за много синтези, катализират процеси, действат като агенти за отстраняване на вода по време на дехидратация и т.н.

Въпреки това, още по-ценни са техните соли - продуктите на заместването на водорода с метал в състава на техните молекули. Въглеродната киселина е специална в това отношение. В крайна сметка, сам по себе си той практически не съществува, във въздуха веднага се разлага на въглероден диоксид и вода. Но въглеродната киселина образува соли, които са известни на човека от древни времена. Те са много популярни в много области на производство и дейност. Ще ги разгледаме.

Соли на въглеродната киселина: класификация

Преди всичко трябва веднага да се отбележи, че въпросните вещества могат да бъдат наречени различно. Така се случи, че всички имена са се вкоренили и се използват и до днес, както исторически установени или тривиални, така и данни за рационалната номенклатура. И така, соли на въглеродната киселина, те се наричат така:

• карбонати;
• бикарбонати;
• въглероден диоксид;
• бикарбонат;
• въглеводороди.

И такаразбира се, всеки има свое общо име, което е индивидуално.

Наименованията по-горе отразяват незабавно класификацията на разглежданите съединения. Тъй като киселината е двуосновна, тя също образува соли от два вида:

• средно;
• кисел.

Префиксите hydro- или bi- се добавят към името на последното. Почти всяка сол на алкален или алкалоземен метал е практически важно съединение, от което хората се нуждаят в икономическата си дейност.

История на откриването и употребата

Още от древни времена хората са познавали соли на въглеродната киселина. Всъщност дори в древен Египет строителството е било извършено с помощта на гипс, алабастър, варовик и мрамор.

В писанията на Плиний Стари се споменава технологичният процес за получаване на вар чрез изгаряне на варовик. Известното чудо на света - пирамидите - са издигнати с помощта на гипс и материали, получени от него. Поташът се получавал от пепелта на растенията и се използвал за пране на дрехи, а след това в производството на сапун.

Тоест хората почти винаги са знаели как да използват продуктите, които природата дава. Фактът обаче, че това са соли на въглеродната киселина, каква структура имат, как могат да се синтезират изкуствено и какви са другите им характеристики, стана известно много по-късно, още през 17-18 век..

Днес много карбонати на алкални и алкалоземни метали също са широко използвани, някои от тях приематважна част в процесите на циркулация на подземните води.

Депозити в природата

В проценти, разглежданите минерали заемат приблизително 5% от цялата маса на земната кора. Образуват се предимно отвън, образувайки скали. Също така много соли се образуват чрез хидротермални процеси.

Микроорганизми, мекотели и други животни и растения допринасят за образуването на карбонати по биохимичен път. Често соли на въглеродната киселина се намират в рудите, като ги придружават от образуването на спътници.

Най-известните минерали и скали от тези съединения:

• калцит;
• dolomite;
• креда;
• мрамор;
• варовик;
• гипс;
• магнезит;
• siderite;
• малахит.

Методи за получаване и приложение

Соли на въглеродната киселина се наричат карбонати (ако говорим за средни вариации). Това означава, че те задължително включват карбонатен йон, чиято формула е CO₃^{2-. За да завършим пълния изглед, на солта липсват само метален катион и индекси, отразяващи количествения състав на съединението. Това се използва в лабораторните методи за получаване на тези вещества.}

В крайна сметка, в допълнение към извличането от естествени източници, въглеродните соли могат да бъдат синтезирани и чрез реакциите на обмен, комбиниране и заместване. Такива методи обаче нямат практическо значение, тъй като добивът на продукта е твърде малък и енергоемък.

Къде е използването на соли на въглеродната киселина, в какви области? Завсеки от тях е индивидуален, но като цяло могат да бъдат идентифицирани няколко основни индустрии.

1. Строителен бизнес.
2. Химическа промишленост.
3. Производство на стъкло.
4. Производство на сапун.
5. Синтез на хартия.
6. Хранителна индустрия.
7. Производство на перилни и почистващи препарати.
8. Калциевите карбонати са източник на метални йони в тялото на живите същества.

Нека разгледаме конкретно няколко примера за карбонати, техния състав и значение.

Калиев карбонат

Както бе споменато по-горе, това вещество е източник на калциеви йони Ca2+ в човешкото тяло. И това е много важно. В крайна сметка те участват в поддържането на постоянството на буферната система на кръвта, част са от костите, ноктите, косата, укрепват зъбния емайл.

При липса на калций се развиват различни заболявания, включително опасни като сърдечна недостатъчност, остеопороза, патологични промени в лещата на очната ябълка и други.

В допълнение, калциевият карбонат се използва и в строителната индустрия. В крайна сметка, неговите разновидности са:

• креда;
• мрамор;
• варовик.

Депозитите на тази сол са достатъчно богати, че човек да не изпитва дефицит в нея. Често се продава в пречистена форма под формата на таблетки, както е на снимката по-долу. Вярно е, че за да се усвои достатъчно добре калция, е необходимо наличието на витамин D.

Натриев карбонат

Въглищна солкиселините – карбонатите – също са важни в човешките домакинства. И така, натриевият карбонат или натриевият карбонат в обикновените хора се нарича сода. Това обаче не е вещество, което е важна част при приготвянето на различни ястия. Не, тази сол се използва за битови нужди за почистване на битови повърхности на продукти: вани, мивки, съдове и други. По-известен е като калцинирана сода или сода за пране, използва се и в производството на стъкло, производството на сапун.

Формулата на това съединение е Na₂CO₃10H_{2O. Това е средна водна сол, свързана с кристалните хидрати. Среща се в природата под формата на минерали и в състава на скалите. Примери:}

• трон;
• нахолит;
• термонатрит.

Често изолирани от морски водорасли, тяхната пепел. Именно този метод е бил използван в древността за получаване на суровини за производство на сапун или просто за пране на дрехи. Най-богатото растение, съдържащо тази сол, е сода-съдържащата шаша. Неговата пепел е най-приемлива за получаване на натриев карбонат.

Поташ

Формулата за солта на въглеродната киселина, която има това име, е K₂CO_{3. Това е бял кристален хигроскопичен прах. Средно безводна сол, която има много добра разтворимост. Това съединение също е известно на хората от дълго време и се използва широко днес. Синоними на име:}

• калиев карбонат;
• поташ;
• калиев карбонат.

Основните употреби са както следва.

1. Катореагент в процесите на производство на течен сапун.
2. За синтеза на кристално и оптично стъкло, огнеупорно стъкло.
3. За боядисване на тъкани.
4. Като тор за култури.
5. В строителната индустрия - за намаляване на точката на замръзване на строителните смеси.
6. В кутията за снимки.

Основният индустриален метод за получаване на тази сол е електролизата на калциев хлорид. Това образува хидроксид, който реагира с въглеродния диоксид и образува поташ. Естествените суровини са пепелта от зърнени култури и водорасли, които съдържат много от нея.

Сода за пиене

Киселинните соли на въглеродната киселина са не по-малко важни от средните. Така, например, натриев бикарбонат, чиято формула е NaHCO_{3. Другото му име, по-известно на всички, е сода за пиене. Външно е бял фин прах, който е много разтворим във вода. Съединението е нестабилно при нагряване, веднага се разлага на въглероден диоксид, вода и средна сол. Това позволява използването на сода за хляб като буфер във вътрешната среда на живите организми.}

Има още няколко приложения за това съединение:

• хранителната (особено сладкарската) индустрия;
• лекарство (за лечение на изгаряния с киселини);
• в химически синтез в производството на пластмаси, багрила, пенопласти, домакински химикали;
• в леката и текстилната промишленост (дъбене на кожи, довършителни работи на копринени тъкани и др.);
• използвано когатопроизводство на газирани напитки и различни кулинарни ястия;
• Пожарогасителите са пълни с натриев бикарбонат.

Калциев бикарбонат

Тази кисела въглеродна киселина е важна част от циркулацията на подземните води. Това съединение осигурява образуването на временна твърдост на водата, която се елиминира чрез кипене. В същото време калциевият бикарбонат допринася за масовите движения на карбонатите в природата, тоест осъществява тяхната циркулация. Формулата за това съединение е Ca(HCO₃)_2.