Anorganische zuren zijn erg belangrijk in de chemische industrie. Het zijn immers grondstoffen voor veel syntheses, katalyseren processen, werken als waterafvoerende middelen bij uitdroging, enzovoort.
Maar nog waardevoller zijn hun zouten - de producten van vervanging van waterstof door een metaal in de samenstelling van hun moleculen. Koolzuur is in dit opzicht bijzonder. Op zichzelf bestaat het immers praktisch niet, in de lucht v alt het onmiddellijk uiteen in koolstofdioxide en water. Maar koolzuur vormt zouten die de mens al sinds de oudheid kent. Ze zijn erg populair in veel productie- en activiteitsgebieden. We zullen ze in overweging nemen.
Zouten van koolzuur: classificatie
Allereerst moet er meteen op worden gewezen dat de betreffende stoffen anders kunnen worden genoemd. Het toeval wilde dat alle namen wortel hebben geschoten en tot op de dag van vandaag worden gebruikt, zowel historisch vastgesteld als triviaal, en gegevens over rationele nomenclatuur. Dus, zouten van koolzuur, ze worden zo genoemd:
- carbonaten;
- bicarbonaten;
- kooldioxide;
- bicarbonaat;
- koolwaterstoffen.
Sonatuurlijk heeft elk zijn eigen gemeenschappelijke naam, die individueel is.
De bovenstaande namen weerspiegelen onmiddellijk de classificatie van de verbindingen in kwestie. Omdat het zuur dibasisch is, vormt het ook twee soorten zouten:
- gemiddeld;
- zuur.
De voorvoegsels hydro- of bi- worden toegevoegd aan de naam van de laatste. Bijna elk zout van een alkali- of aardalkalimetaal is praktisch een belangrijke verbinding die mensen nodig hebben voor hun economische activiteiten.
Geschiedenis van ontdekking en gebruik
Sinds de oudheid kennen mensen zouten van koolzuur. Zelfs in het oude Egypte werd er zelfs gebouwd met gips, albast, kalksteen en marmer.
In de geschriften van Plinius de Oudere wordt het technologische proces genoemd om kalk te verkrijgen door kalksteen te verbranden. Het beroemde wereldwonder - de piramides - werd gebouwd met gips en de daaruit verkregen materialen. Potas werd gewonnen uit de as van planten en werd gebruikt om kleding te wassen en vervolgens bij het maken van zeep.
Dat wil zeggen, mensen wisten bijna altijd hoe ze de producten van de natuur moesten gebruiken. Het feit dat dit koolzuurzouten zijn, welke structuur ze hebben, hoe ze kunstmatig kunnen worden gesynthetiseerd en wat hun andere kenmerken zijn, werd echter veel later bekend, al in de 17e-18e eeuw.
Tegenwoordig worden veel carbonaten van alkali- en aardalkalimetalen ook veel gebruikt, sommige acceptereneen belangrijk onderdeel in grondwatercirculatieprocessen.
Deposito's in de natuur
In procenten beslaan de beschouwde mineralen ongeveer 5% van de totale massa van de aardkorst. Ze worden voornamelijk buiten gevormd en vormen rotsen. Ook worden veel zouten gevormd door hydrothermische processen.
Micro-organismen, weekdieren en andere dieren en planten dragen op biochemische wijze bij aan de vorming van carbonaten. Vaak worden zouten van koolzuur gevonden in ertsen, die ze vergezellen door geassocieerde te vormen.
De meest bekende mineralen en gesteenten van deze verbindingen:
- calciet;
- dolomiet;
- krijt;
- marmer;
- kalksteen;
- gips;
- magnesiet;
- siderite;
- malachiet.
Verkrijgings- en toepassingsmethoden
Zouten van koolzuur worden carbonaten genoemd (als we het hebben over mediumvariaties). Dit betekent dat ze noodzakelijkerwijs een carbonaat-ion bevatten, waarvan de formule CO32- is. Om het volledige beeld te voltooien, is het het zout dat alleen het metaalkation en indices mist die de kwantitatieve samenstelling van de verbinding weerspiegelen. Dit wordt gebruikt in laboratoriummethoden om deze stoffen te verkrijgen.
Naast extractie uit natuurlijke bronnen kunnen koolzuurzouten immers ook worden gesynthetiseerd door de reacties van uitwisseling, combinatie en substitutie. Dergelijke methoden hebben echter geen praktische betekenis, omdat de productopbrengst te klein en energieverslindend is.
Waar is het gebruik van zouten van koolzuur, in welke gebieden? Voorelk van hen is individueel, maar over het algemeen kunnen verschillende hoofdindustrieën worden geïdentificeerd.
- Bouwbedrijf.
- Chemische industrie.
- Glasproductie.
- Zeep maken.
- Papiersynthese.
- Voedingsindustrie.
- Productie van was- en schoonmaakproducten.
- Calciumcarbonaten zijn een bron van metaalionen in het lichaam van levende wezens.
Laten we specifiek kijken naar enkele voorbeelden van carbonaten, hun samenstelling en betekenis.
Calciumcarbonaat
Zoals hierboven vermeld, is deze stof een bron van calciumionen Ca2+ in het menselijk lichaam. En dit is erg belangrijk. Ze nemen immers deel aan het behoud van de constantheid van het bloedbuffersysteem, maken deel uit van de botten, nagels, haar, versterken het tandglazuur.
Bij een gebrek aan calcium ontwikkelen zich verschillende ziekten, waaronder gevaarlijke ziekten zoals hartfalen, osteoporose, pathologische veranderingen in de lens van de oogbol en andere.
Bovendien wordt calciumcarbonaat ook gebruikt in de bouwsector. De variëteiten zijn tenslotte:
- krijt;
- marmer;
- kalksteen.
Deposito's van dit zout zijn zo rijk dat een persoon er geen tekort aan ervaart. Vaak wordt het in gezuiverde vorm verkocht in de vorm van tabletten, zoals op de onderstaande foto. Toegegeven, om calcium goed genoeg te laten opnemen, is de aanwezigheid van vitamine D vereist.
Natriumcarbonaat
Koolzoutzuren - carbonaten - zijn ook belangrijk in menselijke huishoudens. Dus natriumcarbonaat of natriumcarbonaat wordt in de gewone mensen frisdrank genoemd. Dit is echter geen stof die een belangrijk onderdeel is bij de bereiding van diverse gerechten. Nee, dit zout wordt gebruikt voor huishoudelijke doeleinden voor het reinigen van huishoudelijke oppervlakken van producten: badkuipen, gootstenen, borden en andere. Het is beter bekend als natriumcarbonaat of waspoeder, het wordt ook gebruikt bij de glasproductie, het maken van zeep.
De formule van deze verbinding is Na2CO310H2O. Dit is een gemiddeld waterig zout gerelateerd aan kristallijne hydraten. Het komt in de natuur voor in de vorm van mineralen en in de samenstelling van gesteenten. Voorbeelden:
- troon;
- nakholit;
- thermonatriet.
Vaak geïsoleerd uit zeewier, hun as. Het was deze methode die in de oudheid werd gebruikt om grondstoffen te verkrijgen voor de productie van zeep of gewoon om kleding te wassen. De rijkste plant die dit zout bevat, is soda-bevattende mengelmoes. Zijn as is het meest acceptabel voor het verkrijgen van natriumcarbonaat.
Kalium
De formule voor het zout van koolzuur, dat deze naam heeft, is K2CO3. Het is een wit kristallijn hygroscopisch poeder. Middelmatig watervrij zout dat zeer goed oplosbaar is. Deze verbinding is ook al heel lang bekend bij mensen en wordt tegenwoordig veel gebruikt. Naam synoniemen:
- kaliumcarbonaat;
- potas;
- kaliumcarbonaat.
De belangrijkste toepassingen zijn als volgt.
- Asreagens in productieprocessen voor vloeibare zeep.
- Voor de synthese van kristal en optisch glas, vuurvast glas.
- Voor het verven van stoffen.
- Als meststof voor gewassen.
- In de bouwsector - om het vriespunt van bouwmengsels te verlagen.
- In de fotozaak.
De belangrijkste industriële methode om dit zout te verkrijgen, is de elektrolyse van calciumchloride. Dit vormt hydroxide, dat reageert met kooldioxide en kalium vormt. Natuurlijke grondstoffen zijn de as van granen en algen, die er veel van bevatten.
Drink frisdrank
Zuurzouten van koolzuur zijn niet minder belangrijk dan het gemiddelde. Dus bijvoorbeeld natriumbicarbonaat, waarvan de formule NaHCO3 is. De andere naam, beter bekend bij iedereen, is frisdrank drinken. Uiterlijk is het een wit fijn poeder, dat zeer goed oplosbaar is in water. De verbinding is onstabiel bij verhitting, het ontleedt onmiddellijk in kooldioxide, water en een gemiddeld zout. Dit maakt het gebruik van zuiveringszout als buffer in de interne omgeving van levende organismen mogelijk.
Er zijn ook verschillende andere toepassingen voor deze verbinding:
- voedsel (vooral zoetwaren) industrie;
- medicine (voor de behandeling van brandwonden met zuren);
- in chemische syntheses bij de productie van kunststoffen, kleurstoffen, schuimplastic, huishoudelijke chemicaliën;
- in de lichte en textielindustrie (looien van leer, afwerking van zijden stoffen, enz.);
- gebruikt wanneerproductie van koolzuurhoudende dranken en diverse culinaire gerechten;
- Brandblussers zijn gevuld met natriumbicarbonaat.
Calciumbicarbonaat
Dit zure koolzuur is een belangrijk onderdeel van de grondwatercirculatie. Deze verbinding zorgt voor de vorming van tijdelijke waterhardheid, die wordt geëlimineerd door te koken. Tegelijkertijd is het calciumbicarbonaat dat bijdraagt aan de massabewegingen van carbonaten in de natuur, dat wil zeggen dat het hun circulatie uitvoert. De formule voor deze verbinding is Ca(HCO3)2.
