Anorganische Säuren sind in der chemischen Industrie sehr wichtig. Schließlich sind sie Rohstoffe für viele Synthesen, katalysieren Prozesse, wirken als Wasserentzugsmittel bei der Dehydratisierung und so weiter.
Noch wertvoller sind jedoch ihre Salze - die Produkte der Substitution von Wasserstoff durch ein Metall in der Zusammensetzung ihrer Moleküle. Kohlensäure ist in dieser Hinsicht etwas Besonderes. Schließlich existiert es praktisch nicht, in der Luft zersetzt es sich sofort in Kohlendioxid und Wasser. Aber Kohlensäure bildet Salze, die dem Menschen seit der Antike bekannt sind. Sie sind in vielen Produktions- und Tätigkeitsbereichen sehr beliebt. Wir werden sie berücksichtigen.
Salze der Kohlensäure: Einstufung
Zunächst sei gleich darauf hingewiesen, dass die betreffenden Stoffe unterschiedlich bezeichnet werden können. Es ist einfach so, dass alle Namen Wurzeln geschlagen haben und bis heute verwendet werden, sowohl historisch etablierte als auch triviale, und Daten zur rationalen Nomenklatur. Kohlensäuresalze heißen also so:
- Karbonate;
- Bicarbonate;
- Kohlendioxid;
- Bicarbonat;
- Kohlenwasserstoffe.
Alsonatürlich hat jeder seinen eigenen gebräuchlichen Namen, der individuell ist.
Die obigen Namen spiegeln unmittelbar die Klassifizierung der betrachteten Verbindungen wider. Da die Säure zweibasisch ist, bildet sie auch Salze zweier Arten:
- mittel;
- sauer.
Die Präfixe hydro- oder bi- werden dem Namen des letzteren hinzugefügt. Nahezu jedes Salz eines Alkali- oder Erdalkalimetalls ist praktisch eine wichtige Verbindung, die der Mensch für seine wirtschaftliche Tätigkeit benötigt.
Entdeckungs- und Verwendungsgeschichte
Seit der Antike kennen die Menschen Salze der Kohlensäure. Tatsächlich wurde schon im alten Ägypten mit Gips, Alabaster, Kalkstein und Marmor gebaut.
In den Schriften von Plinius dem Älteren wird der technologische Prozess der Gewinnung von Kalk durch Brennen von Kalkstein erwähnt. Das berühmte Weltwunder – die Pyramiden – wurden aus Gips und daraus gewonnenen Materialien errichtet. Kali wurde aus der Asche von Pflanzen gewonnen und zum Waschen von Kleidung und dann zur Seifenherstellung verwendet.
Das heißt, die Menschen wussten fast immer, wie man die Produkte verwendet, die die Natur gibt. Dass es sich jedoch um Kohlensäuresalze handelt, welche Struktur sie haben, wie sie künstlich synthetisiert werden können und welche weiteren Eigenschaften sie haben, wurde erst viel später bekannt, bereits im 17.-18. Jahrhundert.
Heute sind auch viele Carbonate von Alkali- und Erdalkalimetallen weit verbreitet, einige von ihnen akzeptierenein wichtiger Bestandteil in Zirkulationsvorgängen des Grundwassers.
Ablagerungen in der Natur
Die betrachteten Minerale nehmen prozentual etwa 5% der gesamten Masse der Erdkruste ein. Sie werden hauptsächlich draußen gebildet und bilden Felsen. Außerdem werden viele Salze durch hydrothermale Prozesse gebildet.
Mikroorganismen, Mollusken und andere Tiere und Pflanzen tragen auf biochemischem Wege zur Bildung von Carbonaten bei. Oft werden Kohlensäuresalze in Erzen gefunden, die von der Bildung von Assoziaten begleitet werden.
Die bekanntesten Mineralien und Gesteine dieser Verbindungen:
- Kalzit;
- Dolomit;
- kreide;
- marmor;
- Kalkstein;
- Gips;
- Magnesit;
- siderit;
- Malachit.
Erlangungs- und Antragsverfahren
Salze der Kohlensäure werden Carbonate genannt (wenn wir von mittleren Variationen sprechen). Das bedeutet, dass sie notwendigerweise ein Carbonation enth alten, dessen Formel CO32- ist. Um die Gesamtansicht zu vervollständigen, fehlen dem Salz nur das Metallkation und Indizes, die die quantitative Zusammensetzung der Verbindung widerspiegeln. Dies wird in Labormethoden zur Gewinnung dieser Substanzen verwendet.
Schließlich können Kohlensäuresalze neben der Extraktion aus natürlichen Quellen auch durch Austausch-, Kombinations- und Substitutionsreaktionen synthetisiert werden. Solche Verfahren haben jedoch keine praktische Bedeutung, da die Produktausbeute zu gering und energieaufwändig ist.
Wo werden Salze der Kohlensäure eingesetzt, in welchen Bereichen? Fürjeder von ihnen ist individuell, aber im Allgemeinen können mehrere Hauptindustrien identifiziert werden.
- Baugewerbe.
- Chemische Industrie.
- Glasproduktion.
- Seifenherstellung.
- Papiersynthese.
- Lebensmittelindustrie.
- Produktion von Wasch- und Reinigungsmitteln.
- Calciumcarbonate sind eine Quelle für Metallionen im Körper von Lebewesen.
Schauen wir uns speziell einige Beispiele für Karbonate, ihre Zusammensetzung und Bedeutung an.
Calciumcarbonat
Wie oben erwähnt, ist diese Substanz eine Quelle für Calciumionen Ca2+ im menschlichen Körper. Und das ist sehr wichtig. Schließlich sind sie an der Aufrechterh altung der Konstanz des Blutpuffersystems beteiligt, sind Bestandteil von Knochen, Nägeln, Haaren, stärken den Zahnschmelz.
Bei Kalziummangel entwickeln sich verschiedene Krankheiten, darunter so gefährliche wie Herzinsuffizienz, Osteoporose, krankhafte Veränderungen der Augenlinse und andere.
Darüber hinaus wird Calciumcarbonat auch in der Bauindustrie verwendet. Schließlich sind seine Sorten:
- kreide;
- marmor;
- Kalkstein.
Vorkommen dieses Salzes sind reich genug, dass eine Person keinen Mangel daran hat. Oft wird es in gereinigter Form in Form von Tabletten verkauft, wie auf dem Foto unten. Richtig, damit Kalzium gut genug aufgenommen werden kann, ist die Anwesenheit von Vitamin D erforderlich.
Natriumcarbonat
KohlesalzSäuren - Karbonate - sind auch im menschlichen Haush alt wichtig. So wird Natriumcarbonat oder Natriumcarbonat im gemeinen Volk als Soda bezeichnet. Dies ist jedoch keine Substanz, die bei der Zubereitung verschiedener Gerichte eine wichtige Rolle spielt. Nein, dieses Salz wird für Haush altszwecke zur Reinigung von Haush altsoberflächen von Produkten verwendet: Badewannen, Waschbecken, Geschirr und andere. Es ist besser bekannt als Soda oder Waschsoda, es wird auch in der Glasherstellung und Seifenherstellung verwendet.
Die Formel dieser Verbindung ist Na2CO310H2O. Dies ist ein durchschnittliches wässriges Salz, das mit kristallinen Hydraten verwandt ist. Es kommt in der Natur in Form von Mineralien und in der Zusammensetzung von Gesteinen vor. Beispiele:
- thron;
- nakholit;
- Thermatrit.
Oft isoliert von Algen, ihrer Asche. Mit dieser Methode wurden in der Antike Rohstoffe für die Seifenherstellung oder einfach zum Waschen von Kleidung gewonnen. Die reichste Pflanze, die dieses Salz enthält, ist das sodah altige Sammelsurium. Seine Asche ist am geeignetsten für die Gewinnung von Natriumcarbonat.
Kali
Die Formel für das Salz der Kohlensäure, das diesen Namen trägt, ist K2CO3. Es ist ein weißes, kristallines, hygroskopisches Pulver. Mittleres wasserfreies Salz mit sehr guter Löslichkeit. Auch diese Verbindung ist den Menschen seit langem bekannt und wird heute vielfach verwendet. Namenssynonyme:
- Kaliumcarbonat;
- Kalium;
- Kaliumcarbonat.
Die Hauptverwendungen sind wie folgt.
- WieReagenz in Flüssigseifenproduktionsprozessen.
- Für die Synthese von Kristallglas und optischem Glas, feuerfestem Glas.
- Zum Färben von Stoffen.
- Als Dünger für Feldfrüchte.
- In der Bauindustrie - um den Gefrierpunkt von Baumischungen zu senken.
- Im Fotokoffer.
Die wichtigste industrielle Methode zur Gewinnung dieses Salzes ist die Elektrolyse von Calciumchlorid. Dabei entsteht Hydroxid, das mit Kohlendioxid reagiert und Pottasche bildet. Natürliche Rohstoffe sind Getreideasche und Algen, die viel davon enth alten.
Soda trinken
Säuresalze der Kohlensäure sind nicht weniger wichtig als der Durchschnitt. So zum Beispiel Natriumbicarbonat, dessen Formel NaHCO3 ist. Sein anderer, allen besser bekannter Name ist Soda trinken. Äußerlich ist es ein weißes feines Pulver, das sehr gut wasserlöslich ist. Die Verbindung ist beim Erhitzen instabil, sie zerfällt sofort in Kohlendioxid, Wasser und ein durchschnittliches Salz. Dies ermöglicht die Verwendung von Natron als Puffer in der inneren Umgebung lebender Organismen.
Es gibt auch mehrere weitere Anwendungen für diese Verbindung:
- Lebensmittelindustrie (insbesondere Süßwarenindustrie);
- Arzneimittel (zur Behandlung von Verbrennungen mit Säuren);
- in chemischen Synthesen bei der Herstellung von Kunststoffen, Farbstoffen, Schaumkunststoffen, Haush altschemikalien;
- in der Leicht- und Textilindustrie (Gerben von Leder, Veredeln von Seidenstoffen etc.);
- benutzt wannHerstellung von kohlensäureh altigen Getränken und verschiedenen kulinarischen Gerichten;
- Feuerlöscher sind mit Natriumbikarbonat gefüllt.
Calciumbicarbonat
Diese saure Kohlensäure ist ein wichtiger Bestandteil der Grundwasserzirkulation. Diese Verbindung sorgt für die Bildung einer temporären Wasserhärte, die durch Kochen beseitigt wird. Gleichzeitig trägt Calciumbicarbonat zu den Massenbewegungen von Carbonaten in der Natur bei, dh es führt deren Zirkulation durch. Die Formel für diese Verbindung ist Ca(HCO3)2.