Neorganske kiseline su veoma važne u hemijskoj industriji. Na kraju krajeva, oni su sirovine za mnoge sinteze, katalizuju procese, djeluju kao agensi za uklanjanje vode tokom dehidracije, itd.
Međutim, još su vrijednije njihove soli - produkti zamjene vodonika za metal u sastavu njihovih molekula. Ugljena kiselina je posebna u ovom pogledu. Uostalom, sam po sebi praktički ne postoji, u zraku se odmah raspada na ugljični dioksid i vodu. Ali ugljena kiselina stvara soli koje su ljudima poznate od davnina. Vrlo su popularni u mnogim područjima proizvodnje i djelatnosti. Mi ćemo ih razmotriti.
Soli ugljične kiseline: klasifikacija
Prije svega, treba odmah istaći da se dotične supstance mogu drugačije nazvati. Desilo se da su se svi nazivi ukorijenili i koriste se do danas, kako povijesno utvrđeni ili trivijalni, tako i podaci o racionalnoj nomenklaturi. Dakle, soli ugljene kiseline, zovu se ovako:
- karbonati;
- bikarbonati;
- ugljični dioksid;
- bikarbonat;
- ugljovodonici.
Daklenaravno, svako ima svoje zajedničko ime, koje je individualno.
Navedena imena odmah odražavaju klasifikaciju jedinjenja koja se razmatraju. Pošto je kiselina dvobazna, ona takođe formira soli dve vrste:
- srednji;
- kiselo.
Prefiksi hidro- ili bi- dodaju se imenu potonjeg. Gotovo svaka sol alkalnog ili zemnoalkalnog metala je praktično važno jedinjenje koje je ljudima potrebno u njihovim ekonomskim aktivnostima.
Historija otkrića i upotrebe
Od davnina ljudi su poznavali soli ugljene kiseline. Zaista, čak iu starom Egiptu, gradnja se izvodila od gipsa, alabastera, krečnjaka i mermera.
U spisima Plinija Starijeg pominje se tehnološki proces dobijanja kreča spaljivanjem krečnjaka. Poznato svjetsko čudo - piramide - podignute su od gipsa i materijala dobivenih od njega. Potaša se dobijala iz pepela biljaka i koristila za pranje veša, a zatim i za izradu sapuna.
Odnosno, ljudi su gotovo uvijek znali koristiti proizvode koje priroda daje. Međutim, činjenica da su to soli ugljične kiseline, kakvu strukturu imaju, kako se mogu umjetno sintetizirati i koje su njihove druge karakteristike, postalo je poznato mnogo kasnije, već u 17.-18. stoljeću.
Danas, mnogi karbonati alkalnih i zemnoalkalnih metala također se široko koriste, neki od njih prihvatajuvažan dio u procesima cirkulacije podzemne vode.
Depoziti u prirodi
U procentima, razmatrani minerali zauzimaju približno 5% ukupne mase zemljine kore. Formiraju se uglavnom vani, formirajući stijene. Također, mnoge soli nastaju hidrotermalnim procesima.
Mikroorganizmi, mekušci i druge životinje i biljke doprinose stvaranju karbonata biohemijskim putem. Često se soli ugljene kiseline nalaze u rudama, prateći ih formiranjem saradnika.
Najpoznatiji minerali i stijene ovih jedinjenja:
- kalcit;
- dolomite;
- kreda;
- marble;
- krečnjak;
- gips;
- magnezit;
- siderite;
- malahit.
Načini dobijanja i primjene
Soli ugljene kiseline nazivaju se karbonati (ako govorimo o srednjim varijacijama). To znači da oni nužno uključuju karbonatni jon, čija je formula CO32-. Da bismo upotpunili potpuni prikaz, soli nedostaje samo metalni kation i indeksi koji odražavaju kvantitativni sastav spoja. Ovo se koristi u laboratorijskim metodama za dobijanje ovih supstanci.
Na kraju krajeva, osim ekstrakcije iz prirodnih izvora, ugljične soli mogu se sintetizirati i reakcijama izmjene, kombinacije i supstitucije. Međutim, takve metode nemaju praktičan značaj, jer je prinos proizvoda premali i troši energiju.
Gdje je upotreba soli ugljične kiseline, u kojim područjima? Zasvaka od njih je individualna, ali općenito se može identificirati nekoliko glavnih industrija.
- Građevinski posao.
- Hemijska industrija.
- Proizvodnja stakla.
- Izrada sapuna.
- Sinteza papira.
- Prehrambena industrija.
- Proizvodnja deterdženata i proizvoda za čišćenje.
- Kalcijum karbonati su izvor metalnih jona u telu živih bića.
Pogledajmo konkretno nekoliko primjera karbonata, njihov sastav i značaj.
Kalcijum karbonat
Kao što je gore pomenuto, ova supstanca je izvor jona kalcijuma Ca2+ u ljudskom telu. A ovo je veoma važno. Na kraju krajeva, oni učestvuju u održavanju postojanosti sistema pufera krvi, dio su kostiju, noktiju, kose, jačaju zubnu caklinu.
Uz nedostatak kalcija razvijaju se razne bolesti, uključujući i one opasne kao što su zatajenje srca, osteoporoza, patološke promjene na sočivu očne jabučice i druge.
Pored toga, kalcijum karbonat se takođe koristi u građevinskoj industriji. Uostalom, njegove varijante su:
- kreda;
- marble;
- krečnjak.
Naslage ove soli su dovoljno bogate da čovjek ne doživi manjak u njoj. Često se prodaje u pročišćenom obliku u obliku tableta, kao na slici ispod. Istina, da bi se kalcijum dovoljno dobro apsorbovao potrebno je prisustvo vitamina D.
Natrijum karbonat
Ugljen solkiseline - karbonati - takođe su važne u ljudskim domaćinstvima. Dakle, natrijum karbonat, ili natrijum karbonat, u običnom narodu naziva se soda. Međutim, to nije supstanca koja je bitan dio u pripremi raznih jela. Ne, ova so se koristi u kućne potrebe za čišćenje kućnih površina proizvoda: kade, lavaboa, suđa i dr. Poznatija je kao soda soda ili soda za pranje veša, takođe se koristi u proizvodnji stakla, izradi sapuna.
Formula ovog jedinjenja je Na2CO310H2O. Ovo je prosječna vodena sol koja se odnosi na kristalne hidrate. U prirodi se javlja u obliku minerala iu sastavu stijena. Primjeri:
- throne;
- nakholit;
- thermonatrite.
Često izolovani od morskih algi, njihovog pepela. Upravo se ova metoda koristila u antici za dobivanje sirovina za proizvodnju sapuna ili jednostavno za pranje odjeće. Najbogatija biljka koja sadrži ovu sol je soda. Njegov pepeo je najprihvatljiviji za dobijanje natrijum karbonata.
Potash
Formula za so ugljene kiseline, koja ima ovo ime, je K2CO3. To je bijeli kristalni higroskopni prah. Srednje bezvodna so koja ima veoma dobru rastvorljivost. Ovo jedinjenje je takođe poznato ljudima od davnina, a danas se široko koristi. Sinonimi imena:
- kalijev karbonat;
- potash;
- kalijev karbonat.
Glavne upotrebe su sljedeće.
- Asreagens u procesima proizvodnje tečnog sapuna.
- Za sintezu kristalnog i optičkog stakla, vatrostalnog stakla.
- Za bojenje tkanina.
- Kao đubrivo za useve.
- U građevinskoj industriji - za smanjenje tačke smrzavanja građevinskih mješavina.
- U kutiji za fotografije.
Glavna industrijska metoda za dobijanje ove soli je elektroliza kalcijum hlorida. Pri tome nastaje hidroksid, koji reagira s ugljičnim dioksidom i stvara potašu. Prirodne sirovine su pepeo žitarica i algi, koji ga sadrže dosta.
Soda za piće
Kisele soli ugljične kiseline nisu ništa manje važne od prosjeka. Tako, na primjer, natrijum bikarbonat, čija je formula NaHCO3. Njegov drugi naziv, svima poznatiji, je soda za piće. Spolja je bijeli fini prah, koji je vrlo rastvorljiv u vodi. Jedinjenje je nestabilno kada se zagrije, odmah se raspada na ugljični dioksid, vodu i prosječnu sol. Ovo omogućava upotrebu sode bikarbone kao pufera u unutrašnjem okruženju živih organizama.
Postoji još nekoliko aplikacija za ovo jedinjenje:
- prehrambena (posebno konditorska) industrija;
- lijek (za liječenje opekotina kiselinama);
- u hemijskoj sintezi u proizvodnji plastike, boja, pjenaste plastike, kućne hemije;
- u lakoj i tekstilnoj industriji (štavljenje kože, dorada svilenih tkanina, itd.);
- koristi se kadaproizvodnja gaziranih pića i raznih kulinarskih jela;
- Aparati za gašenje požara su punjeni natrijum bikarbonatom.
Kalcijum bikarbonat
Ova kisela ugljična kiselina je važan dio u cirkulaciji podzemnih voda. Ovo jedinjenje obezbeđuje stvaranje privremene tvrdoće vode, koja se eliminiše ključanjem. Istovremeno, kalcijev bikarbonat doprinosi masovnom kretanju karbonata u prirodi, odnosno vrši njihovu cirkulaciju. Formula za ovo jedinjenje je Ca(HCO3)2.