الأحماض غير العضوية مهمة جدًا في الصناعة الكيميائية. بعد كل شيء ، فهي مواد خام للعديد من التركيبات ، وتحفيز العمليات ، وتعمل كعوامل لإزالة الماء أثناء الجفاف ، وما إلى ذلك.
ومع ذلك ، فإن أملاحهم أكثر قيمة - منتجات استبدال الهيدروجين بمعدن في تكوين جزيئاتهم. حمض الكربونيك خاص في هذا الصدد. بعد كل شيء ، في حد ذاته ، لا يوجد عمليا ، في الهواء يتحلل على الفور إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. لكن حمض الكربونيك يشكل أملاحًا معروفة للإنسان منذ العصور القديمة. تحظى بشعبية كبيرة في العديد من مجالات الإنتاج والنشاط. سننظر فيهم
أملاح حمض الكربونيك: التصنيف
بادئ ذي بدء ، يجب الإشارة على الفور إلى أنه يمكن تسمية المواد المعنية بشكل مختلف. لقد حدث أن ترسخت جميع الأسماء واستُخدمت حتى يومنا هذا ، سواء كانت راسخة تاريخيًا أو تافهة ، وبيانات عن التسميات المنطقية. إذن ، أملاح حمض الكربونيك ، سميت هكذا:
- كربونات
- بيكربونات
- ثاني أكسيد الكربون
- بيكربونات
- هيدروكربونات.
هكذابالطبع ، لكل منها اسمها الشائع ، وهو اسم فردي.
الأسماء المذكورة أعلاه تعكس على الفور تصنيف المركبات قيد الدراسة. نظرًا لأن الحمض ثنائي القاعدة ، فإنه يشكل أيضًا أملاحًا من نوعين:
- متوسط ؛
- تعكر.
البادئات المائية أو ثنائية تُضاف إلى اسم الأخير. تقريبا كل ملح من معدن قلوي أو قلوي ترابي هو عمليا مركب مهم يحتاجه الناس في أنشطتهم الاقتصادية.
تاريخ الاكتشاف والاستخدام
عرف الناس منذ العصور القديمة أملاح حمض الكربونيك. في الواقع ، حتى في مصر القديمة ، كان يتم البناء باستخدام الجبس والمرمر والحجر الجيري والرخام.
في كتابات بليني الأكبر ، تم ذكر العملية التكنولوجية للحصول على الجير عن طريق حرق الحجر الجيري. شيدت عجائب الدنيا الشهيرة - الأهرامات - باستخدام الجبس والمواد التي تم الحصول عليها منها. يتم الحصول على البوتاس من رماد النباتات ويستخدم لغسل الملابس ثم في صناعة الصابون.
أي أن الناس يعرفون دائمًا كيفية استخدام المنتجات التي تقدمها الطبيعة. ومع ذلك ، فإن حقيقة أن هذه هي أملاح حمض الكربونيك ، وما هي تركيبتها ، وكيف يمكن تصنيعها بشكل مصطنع ، وما هي خصائصها الأخرى ، أصبحت معروفة في وقت لاحق ، بالفعل في القرنين السابع عشر والثامن عشر.
اليوم ، يتم أيضًا استخدام العديد من كربونات الفلزات القلوية والقلوية الأرضية على نطاق واسع ، وبعضها يقبلجزء مهم في عمليات دوران المياه الجوفية.
ودائع في الطبيعة
بالنسبة المئوية ، تحتل المعادن المدروسة ما يقرب من 5٪ من الكتلة الكلية لقشرة الأرض. تتشكل بشكل رئيسي في الخارج ، وتشكل الصخور. أيضا ، العديد من الأملاح تتكون من العمليات الحرارية المائية.
الكائنات الحية الدقيقة والرخويات والحيوانات والنباتات الأخرى تساهم في تكوين الكربونات بالوسائل البيوكيميائية. غالبًا ما توجد أملاح حمض الكربونيك في الخامات المصاحبة لها من خلال تكوين شركاء.
اشهر المعادن والصخور من هذه المركبات:
- الكالسيت ؛
- الدولوميت ؛
- طباشير ؛
- رخام ؛
- الحجر الجيري ؛
- جبس
- مغنسيت ؛
- Siderite ؛
- ملكيت.
طرق الحصول عليها والتطبيق
تسمى أملاح حمض الكربونيك كربونات (إذا كنا نتحدث عن اختلافات متوسطة). هذا يعني أنها تتضمن بالضرورة أيون كربونات ، صيغته هي CO32-. لإكمال العرض الكامل ، فإن الملح هو الذي يفتقر فقط إلى الكاتيونات المعدنية والمؤشرات التي تعكس التركيب الكمي للمركب. يستخدم هذا في الطرق المعملية للحصول على هذه المواد.
بعد كل شيء ، بالإضافة إلى الاستخراج من المصادر الطبيعية ، يمكن أيضًا تصنيع الأملاح الكربونية من خلال تفاعلات التبادل والجمع والاستبدال. ومع ذلك ، فإن مثل هذه الأساليب ليس لها أهمية عملية ، لأن إنتاجية المنتج صغيرة جدًا وتستهلك الطاقة.
أين يتم استخدام أملاح حمض الكربونيك في أي مجالات؟ لكل واحد منهم فردي ، ولكن بشكل عام ، يمكن تحديد العديد من الصناعات الرئيسية.
- أعمال البناء
- صناعة كيميائية.
- إنتاج الزجاج.
- صنع الصابون.
- توليف الورق.
- صناعة المواد الغذائية.
- انتاج المنظفات و منتجات التنظيف
- كربونات الكالسيوم مصدر أيونات المعادن في جسم الكائنات الحية.
دعونا نلقي نظرة خاصة على بعض الأمثلة على الكربونات وتكوينها وأهميتها.
كربونات الكالسيوم
كما ذكرنا سابقاً ، هذه المادة هي مصدر أيونات الكالسيوم Ca2 +في جسم الإنسان. وهذا مهم جدا. بعد كل شيء ، يشاركون في الحفاظ على ثبات نظام عازلة الدم ، فهم جزء من العظام والأظافر والشعر وتقوية مينا الأسنان.
مع نقص الكالسيوم ، تتطور أمراض مختلفة ، بما في ذلك الأمراض الخطيرة مثل قصور القلب وهشاشة العظام والتغيرات المرضية في عدسة مقلة العين وغيرها.
بالإضافة إلى ذلك ، تستخدم كربونات الكالسيوم أيضًا في صناعة البناء. بعد كل شيء ، أصنافه هي:
- طباشير ؛
- رخام ؛
- الحجر الجيري.
ترسبات هذا الملح غنية بما يكفي بحيث لا يعاني الإنسان من نقص فيها. غالبًا ما يباع في صورة مطهرة على شكل أقراص ، كما في الصورة أدناه. صحيح ، من أجل امتصاص الكالسيوم بشكل جيد بما فيه الكفاية ، فإن وجود فيتامين د مطلوب.
كربونات الصوديوم
ملح فحمالأحماض - الكربونات - مهمة أيضًا في المنازل البشرية. لذلك ، كربونات الصوديوم ، أو كربونات الصوديوم ، في عامة الناس تسمى الصودا. ومع ذلك ، فهذه ليست مادة تعتبر جزءًا مهمًا في تحضير الأطباق المختلفة. لا ، يستخدم هذا الملح للأغراض المنزلية لتنظيف الأسطح المنزلية للمنتجات: أحواض الاستحمام والمغاسل والأطباق وغيرها. يُعرف باسم رماد الصودا أو صودا الغسيل ، ويستخدم أيضًا في إنتاج الزجاج وصنع الصابون.
صيغة هذا المركب هي Na2CO3 10H2O. هذا ملح مائي متوسط مرتبط بالهيدرات البلورية. يحدث في الطبيعة في شكل معادن وفي تكوين الصخور. أمثلة:
- العرش ؛
- nakholit ؛
- ثيرموناتريت.
غالبًا ما تكون معزولة عن الأعشاب البحرية ورمادها. كانت هذه الطريقة التي استخدمت في العصور القديمة للحصول على المواد الخام لإنتاج الصابون أو لمجرد غسل الملابس. أغنى نبات يحتوي على هذا الملح هو خليط يحتوي على الصودا. رماده هو الأكثر قبولاً للحصول على كربونات الصوديوم.
بوتاس
صيغة ملح حمض الكربونيك ، التي تحمل هذا الاسم ، هي K2CO3. إنه مسحوق بلوري أبيض استرطابي. ملح لا مائي متوسط الذوبان جيد جدا. هذا المركب معروف أيضًا للناس لفترة طويلة ، ويستخدم على نطاق واسع اليوم. مرادفات الاسم:
- كربونات البوتاسيوم
- بوتاس
- كربونات البوتاسيوم
الاستخدامات الرئيسية كما يلي
- كماكاشف في عمليات إنتاج الصابون السائل.
- لتوليف الكريستال والزجاج البصري ، والزجاج المقاوم للصهر.
- لصباغة الأقمشة
- كسماد للمحاصيل.
- في صناعة البناء - لتقليل نقطة التجمد لخلطات البناء.
- في حالة الصورة
الطريقة الصناعية الرئيسية للحصول على هذا الملح هي التحليل الكهربائي لكلوريد الكالسيوم. هذا يشكل الهيدروكسيد ، الذي يتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون ويشكل البوتاس. الخامات الطبيعية هي رماد الحبوب والطحالب التي تحتوي على الكثير منها.
شرب الصودا
الأملاح الحمضية لحمض الكربونيك لا تقل أهمية عن المتوسط. لذلك ، على سبيل المثال ، بيكربونات الصوديوم ، الذي صيغته NaHCO3. الاسم الآخر ، المعروف للجميع ، هو شرب الصودا. ظاهريًا ، إنه مسحوق أبيض ناعم قابل للذوبان في الماء. المركب غير مستقر عند تسخينه ، يتحلل على الفور إلى ثاني أكسيد الكربون والماء وملح متوسط. يسمح هذا باستخدام صودا الخبز كمخزن مؤقت في البيئة الداخلية للكائنات الحية.
هناك أيضًا العديد من التطبيقات الأخرى لهذا المركب:
- صناعة المواد الغذائية (خاصة الحلويات) ؛
- دواء (لعلاج الحروق بالأحماض) ؛
- في التركيبات الكيميائية في إنتاج البلاستيك ، والأصباغ ، والبلاستيك الرغوي ، والمواد الكيميائية المنزلية ؛
- في الصناعات الخفيفة والمنسوجات (دباغة الجلود ، وتشطيب الأقمشة الحريرية ، وما إلى ذلك) ؛
- تستخدم عندماإنتاج المشروبات الغازية وأطباق الطهي المختلفة ؛
- طفايات حريق مملوءة ببيكربونات الصوديوم
بيكربونات الكالسيوم
حمض الكربونيك الحمضي هذا جزء مهم في دوران المياه الجوفية. يوفر هذا المركب تكوين صلابة مؤقتة للمياه ، والتي يتم التخلص منها عن طريق الغليان. في الوقت نفسه ، فإن بيكربونات الكالسيوم هي التي تساهم في التحركات الجماعية للكربونات في الطبيعة ، أي أنها تقوم بتداولها. صيغة هذا المركب هي Ca (HCO3)2.
