מלחים של חומצה פחמנית. השימוש במלחים של חומצה פחמנית

2024 מְחַבֵּר: Angel Austin | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-02 17:47

חומצות אי-אורגניות חשובות מאוד בתעשייה הכימית. אחרי הכל, הם חומרי גלם לסינתזות רבות, מזרזים תהליכים, פועלים כחומרי הסרת מים במהלך התייבשות, וכן הלאה.

עם זאת, חשובים אף יותר הם המלחים שלהם - תוצרי החלפת המימן למתכת בהרכב המולקולות שלהם. חומצה פחמית מיוחדת מבחינה זו. אחרי הכל, כשלעצמו, הוא כמעט לא קיים, באוויר הוא מתפרק מיד לפחמן דו חמצני ומים. אבל חומצה פחמית יוצרת מלחים המוכרים לאדם מאז ימי קדם. הם פופולריים מאוד בתחומי ייצור ופעילות רבים. נשקול אותם.

מלחים של חומצה פחמנית: סיווג

קודם כל, יש לציין מיד שניתן לקרוא לחומרים המדוברים אחרת. במקרה כל השמות השתרשו ומשמשים עד היום, הן מבוססות היסטורית או טריוויאליות, והן נתונים על מינוח רציונלי. אז, מלחים של חומצה פחמנית, הם נקראים כך:

• carbonates;
• bicarbonates;
• פחמן דו חמצני;
• ביקרבונט;
• פחמימנים.

אזכמובן, לכל אחד יש שם משותף משלו, שהוא אינדיבידואלי.

השמות לעיל משקפים מיד את הסיווג של התרכובות הנבדקות. מכיוון שהחומצה היא דו-בסיסית, היא גם יוצרת מלחים משני סוגים:

• medium;
• חמוץ.

התחיליות הידרו- או דו- מתווספות לשם של האחרון. כמעט כל מלח של מתכת אלקלית או אדמה אלקליין הוא למעשה תרכובת חשובה שאנשים צריכים בפעילות הכלכלית שלהם.

היסטוריה של גילוי ושימוש

מאז ימי קדם אנשים מכירים מלחים של חומצה פחמנית. ואכן, גם במצרים העתיקה בוצעה הבנייה באמצעות גבס, בהט, אבן גיר ושיש.

בכתביו של פליניוס האב מוזכר התהליך הטכנולוגי של השגת סיד באמצעות שריפת אבן גיר. פלא העולם המפורסם - הפירמידות - הוקמו באמצעות גבס וחומרים שהתקבלו ממנו. אשלג הושג מאפר של צמחים ושימשו לכבס בגדים, ולאחר מכן להכנת סבון.

כלומר, אנשים כמעט תמיד ידעו איך להשתמש במוצרים שהטבע נותן. עם זאת, העובדה שמדובר במלחי חומצה פחמנית, איזה מבנה יש להם, כיצד ניתן לסנתז אותם באופן מלאכותי, ומהם שאר המאפיינים שלהם, נודעה הרבה מאוחר יותר, כבר במאות ה-17-18.

היום נעשה שימוש נרחב גם בקרבונטים רבים של מתכות אלקליות ואדמה אלקליות, חלקם מקבליםחלק חשוב בתהליכי זרימת מי התהום.

הפקדות בטבע

לפי אחוזים, המינרלים הנחשבים תופסים כ-5% ממסה כולה של קרום כדור הארץ. הם נוצרים בעיקר בחוץ, ויוצרים סלעים. כמו כן, מלחים רבים נוצרים על ידי תהליכים הידרותרמיים.

מיקרואורגניזמים, רכיכות ובעלי חיים וצמחים אחרים תורמים ליצירת קרבונטים באמצעים ביוכימיים. לעתים קרובות נמצאים מלחים של חומצה פחמנית בעפרות, המלווים אותם ביצירת שותפים.

המינרלים והסלעים המפורסמים ביותר של תרכובות אלה:

• calcite;
• dolomite;
• גיר;
• marble;
• גיר;
• gypsum;
• magnesite;
• siderite;
• מלכיט.

שיטות קבלת ויישום

מלחים של חומצה פחמנית נקראים קרבונטים (אם אנחנו מדברים על וריאציות בינוניות). המשמעות היא שהם בהכרח כוללים יון קרבונט, שהנוסחה שלו היא CO₃^{2-. להשלמת התצוגה המלאה, המלח הוא שחסר רק את קטיון המתכת ומדדים המשקפים את ההרכב הכמותי של התרכובת. זה משמש בשיטות מעבדה להשגת חומרים אלה.}

אחרי הכל, בנוסף למיצוי ממקורות טבעיים, ניתן לסנתז מלחים פחמניים גם על ידי תגובות של החלפה, שילוב והחלפה. עם זאת, לשיטות כאלה אין משמעות מעשית, שכן תפוקת המוצר קטנה מדי וצורכת אנרגיה.

היכן השימוש במלחים של חומצה פחמנית, באילו אזורים? לכל אחד מהם הוא אינדיבידואלי, אך באופן כללי, ניתן לזהות מספר תעשיות עיקריות.

1. עסקי בנייה.
2. תעשייה כימית.
3. ייצור זכוכית.
4. הכנת סבון.
5. סינתזת נייר.
6. תעשיית המזון.
7. ייצור חומרי ניקוי ומוצרי ניקוי.
8. סידן קרבונטים הם מקור ליוני מתכת בגוף של יצורים חיים.

בוא נסתכל ספציפית על כמה דוגמאות של קרבונטים, הרכבם ומשמעותם.

סידן פחמתי

כפי שהוזכר לעיל, חומר זה הוא מקור ליוני סידן Ca2+ בגוף האדם. וזה מאוד חשוב. אחרי הכל, הם לוקחים חלק בשמירה על קביעות מערכת חיץ הדם, הם חלק מהעצמות, הציפורניים, השיער, מחזקים את אמייל השיניים.

עם חוסר בסידן מתפתחות מחלות שונות, כולל מסוכנות כמו אי ספיקת לב, אוסטאופורוזיס, שינויים פתולוגיים בעדשת גלגל העין ועוד.

בנוסף, נעשה שימוש בסידן פחמתי גם בענף הבנייה. אחרי הכל, הזנים שלו הם:

• גיר;
• marble;
• אבן גיר.

המשקעים של המלח הזה עשירים מספיק כדי שאדם לא יחווה גירעון בו. לעתים קרובות זה נמכר בצורה מטוהרת בצורה של טבליות, כמו בתמונה למטה. נכון, כדי שסידן ייספג מספיק טוב, נדרשת נוכחות של ויטמין D.

נתרן קרבונט

מלח פחםחומצות - קרבונטים - חשובות גם במשקי בית אנושיים. אז, נתרן קרבונט, או נתרן קרבונט, באנשים הפשוטים נקרא סודה. עם זאת, לא מדובר בחומר שמהווה חלק חשוב בהכנת מנות שונות. לא, מלח זה משמש למטרות ביתיות לניקוי משטחים ביתיים של מוצרים: אמבטיות, כיורים, כלים ואחרים. זה ידוע יותר בתור אפר סודה או סודה לכביסה, הוא משמש גם בייצור זכוכית, ייצור סבון.

הנוסחה של תרכובת זו היא Na₂CO₃10H_{2O. זהו מלח מימי ממוצע הקשור להידרטים גבישיים. הוא מופיע בטבע בצורה של מינרלים ובהרכב של סלעים. דוגמאות:}

• throne;
• nakholit;
• thermonatrite.

לעתים קרובות מבודדים מאצות ים, האפר שלהם. שיטה זו הייתה ששימשה בעת העתיקה כדי להשיג חומרי גלם לייצור סבון או פשוט לכבס בגדים. הצמח העשיר ביותר המכיל את המלח הזה הוא הדג'פודג' הנושא סודה. האפר שלו הוא המקובל ביותר להשגת נתרן קרבונט.

Potash

הנוסחה למלח של חומצה פחמנית, בעלת השם הזה, היא K₂CO_{3. זוהי אבקה היגרוסקופית גבישית לבנה. מלח נטול מים בינוני בעל מסיסות טובה מאוד. גם תרכובת זו מוכרת לאנשים כבר זמן רב, והיא נמצאת בשימוש נרחב כיום. שם מילים נרדפות:}

• פוטסיום קרבונט;
• potash;
• פוטסיום קרבונט.

השימושים העיקריים הם כדלקמן.

1. Asמגיב בתהליכי ייצור של סבון נוזלי.
2. לסינתזה של קריסטל וזכוכית אופטית, זכוכית עקשן.
3. לצביעת בדים.
4. כדשן לגידולים.
5. בענף הבנייה - להפחתת נקודת הקיפאון של תערובות בניין.
6. בתיק הצילום.

השיטה התעשייתית העיקרית להשגת מלח זה היא אלקטרוליזה של סידן כלורי. זה יוצר הידרוקסיד, המגיב עם פחמן דו חמצני ויוצר אשלג. חומרי גלם טבעיים הם אפר של דגנים ואצות, המכילים הרבה ממנו.

סודה לשתייה

מלחי חומצה של חומצה פחמנית חשובים לא פחות מהממוצע. כך, למשל, נתרן ביקרבונט, שהנוסחה שלו היא NaHCO_{3. שמו השני, המוכר יותר לכולם, הוא שתיית סודה. כלפי חוץ, זוהי אבקה לבנה עדינה, המסיסה מאוד במים. התרכובת אינה יציבה בחימום, היא מתפרקת מיד לפחמן דו חמצני, מים ומלח ממוצע. זה מאפשר שימוש בסודה לשתייה כחיץ בסביבה הפנימית של אורגניזמים חיים.}

יש גם כמה יישומים נוספים עבור המתחם הזה:

• תעשיית המזון (במיוחד קונדיטוריה);
• תרופה (לטיפול בכוויות בחומצות);
• בסינתזות כימיות בייצור פלסטיק, צבעים, פלסטיק קצף, כימיקלים ביתיים;
• בתעשיית הקלה והטקסטיל (שיזוף עור, גימור של בדי משי וכו');
• בשימוש כאשרייצור משקאות מוגזים ומנות קולינריות שונות;
• מטפי כיבוי אש מלאים בנתרן ביקרבונט.

סידן ביקרבונט

חומצה פחמנית חומצית זו היא חלק חשוב במחזור מי התהום. תרכובת זו מספקת היווצרות של קשיות מים זמנית, אשר בוטלה על ידי הרתחה. יחד עם זאת, סידן ביקרבונט הוא זה שתורם לתנועות המוניות של קרבונטים בטבע, כלומר, הוא מבצע את מחזור הדם שלהם. הנוסחה של תרכובת זו היא Ca(HCO₃)_2.