Anorganické kyseliny sú v chemickom priemysle veľmi dôležité. Koniec koncov, sú surovinami pre mnohé syntézy, katalyzujú procesy, pôsobia ako činidlá odstraňujúce vodu počas dehydratácie atď.
Ešte cennejšie sú však ich soli - produkty substitúcie vodíka za kov v zložení ich molekúl. Kyselina uhličitá je v tomto ohľade špeciálna. Koniec koncov, sám o sebe prakticky neexistuje, vo vzduchu sa okamžite rozkladá na oxid uhličitý a vodu. Ale kyselina uhličitá tvorí soli, ktoré sú človeku známe už od staroveku. Sú veľmi obľúbené v mnohých oblastiach výroby a činnosti. Zvážime ich.
Soli kyseliny uhličitej: klasifikácia
V prvom rade treba hneď upozorniť na to, že príslušné látky možno nazvať inak. Náhodou sa všetky názvy udomácnili a používajú sa dodnes, historicky ustálené či triviálne, aj údaje o racionálnom názvosloví. Soli kyseliny uhličitej sa nazývajú takto:
- karbonáty;
- bikarbonáty;
- oxid uhličitý;
- bikarbonát;
- uhľovodíky.
Takžesamozrejme, každý má svoj vlastný spoločný názov, ktorý je individuálny.
Vyššie uvedené názvy bezprostredne odrážajú klasifikáciu uvažovaných zlúčenín. Keďže kyselina je dvojsýtna, tvorí tiež soli dvoch typov:
- medium;
- kyslé.
Predpony hydro- alebo bi- sa pridávajú k názvu druhého. Takmer každá soľ alkalického kovu alebo kovu alkalických zemín je prakticky dôležitou zlúčeninou, ktorú ľudia potrebujú pri svojich ekonomických aktivitách.
História objavovania a používania
Od staroveku ľudia poznali soli kyseliny uhličitej. Dokonca aj v starovekom Egypte sa stavalo s použitím sadry, alabastru, vápenca a mramoru.
V spisoch Plínia staršieho sa spomína technologický postup získavania vápna pálením vápenca. Slávny div sveta - pyramídy - boli postavené pomocou sadry a materiálov z nej získaných. Potaš sa získaval z popola rastlín a používal sa na pranie odevov a potom pri výrobe mydla.
To znamená, že ľudia takmer vždy vedeli, ako používať produkty, ktoré dáva príroda. Skutočnosť, že ide o soli kyseliny uhličitej, akú majú štruktúru, ako sa dajú umelo syntetizovať a aké sú ich ďalšie vlastnosti, sa však dozvedela oveľa neskôr, už v 17.-18. storočí.
V súčasnosti sa široko používa aj mnoho uhličitanov alkalických kovov a kovov alkalických zemín, niektoré z nich akceptujúdôležitá súčasť procesov cirkulácie podzemnej vody.
Vklady v prírode
V percentách zaberajú uvažované minerály približne 5 % celkovej hmoty zemskej kôry. Tvoria sa hlavne vonku, tvoria horniny. Tiež veľa solí vzniká hydrotermálnymi procesmi.
Mikroorganizmy, mäkkýše a iné živočíchy a rastliny prispievajú k tvorbe uhličitanov biochemickými prostriedkami. V rudách sa často nachádzajú soli kyseliny uhličitej, ktoré ich sprevádzajú vytváraním asociátov.
Najznámejšie minerály a horniny týchto zlúčenín:
- calcit;
- dolomit;
- krieda;
- mramor;
- vápenec;
- gypsum;
- magnesite;
- siderite;
- malachit.
Spôsoby získania a aplikácie
Soli kyseliny uhličitej sa nazývajú uhličitany (ak hovoríme o stredných variáciách). To znamená, že nevyhnutne obsahujú uhličitanový ión, ktorého vzorec je CO32-. Aby bol úplný prehľad úplný, je to soľ, ktorej chýba iba katión kovu a indexy odrážajúce kvantitatívne zloženie zlúčeniny. Používa sa v laboratórnych metódach na získanie týchto látok.
Veď okrem extrakcie z prírodných zdrojov môžu byť uhličité soli syntetizované aj výmennými, kombinačnými a substitúciami. Takéto metódy však nemajú praktický význam, pretože výťažok produktu je príliš malý a energeticky náročný.
Kde sa používajú soli kyseliny uhličitej, v akých oblastiach? Prekaždý z nich je individuálny, ale vo všeobecnosti možno identifikovať niekoľko hlavných odvetví.
- Stavebníctvo.
- Chemický priemysel.
- Výroba skla.
- Výroba mydla.
- Syntéza papiera.
- Potravinársky priemysel.
- Výroba pracích a čistiacich prostriedkov.
- Uhličitany vápenaté sú zdrojom kovových iónov v tele živých bytostí.
Pozrime sa konkrétne na niekoľko príkladov uhličitanov, ich zloženie a význam.
Uhličitan vápenatý
Ako už bolo spomenuté vyššie, táto látka je zdrojom vápenatých iónov Ca2+ v ľudskom tele. A to je veľmi dôležité. Koniec koncov, podieľajú sa na udržiavaní stálosti krvného pufrovacieho systému, sú súčasťou kostí, nechtov, vlasov, posilňujú zubnú sklovinu.
Pri nedostatku vápnika vznikajú rôzne ochorenia, vrátane takých nebezpečných ako srdcové zlyhanie, osteoporóza, patologické zmeny očnej šošovky a iné.
Uhličitan vápenatý sa navyše používa aj v stavebníctve. Koniec koncov, jeho odrody sú:
- krieda;
- mramor;
- vápenec.
Náleziská tejto soli sú dostatočne bohaté na to, aby v nej človek nepociťoval deficit. Často sa predáva v purifikovanej forme vo forme tabliet, ako na fotografii nižšie. Pravda, na to, aby sa vápnik dostatočne dobre vstrebával, je potrebná prítomnosť vitamínu D.
Uhličitan sodný
Uhoľná soľkyseliny – uhličitany – sú dôležité aj v ľudských domácnostiach. Takže uhličitan sodný alebo uhličitan sodný sa v bežných ľuďoch nazýva sóda. Nejde však o látku, ktorá je dôležitou súčasťou pri príprave rôznych jedál. Nie, táto soľ sa používa na domáce účely na čistenie povrchov výrobkov v domácnosti: vane, umývadlá, riady a iné. Známejšia je ako sóda alebo sóda na pranie, používa sa aj pri výrobe skla, výrobe mydla.
Vzorec tejto zlúčeniny je Na2CO310H2O. Toto je priemerná vodná soľ príbuzná kryštalickým hydrátom. V prírode sa vyskytuje vo forme minerálov a v zložení hornín. Príklady:
- throne;
- nakholit;
- termonatrit.
Často izolované z morských rias, ich popola. Práve tento spôsob sa používal v staroveku na získavanie surovín na výrobu mydla alebo jednoducho na pranie bielizne. Najbohatšou rastlinou obsahujúcou túto soľ je sódovka. Jeho popol je najprijateľnejší na získanie uhličitanu sodného.
Potash
Vzorec pre soľ kyseliny uhličitej, ktorá má tento názov, je K2CO3. Je to biely kryštalický hygroskopický prášok. Stredná bezvodá soľ, ktorá má veľmi dobrú rozpustnosť. Táto zlúčenina je tiež ľuďom známa už dlho a dnes je široko používaná. Synonymá mien:
- uhličitan draselný;
- potash;
- uhličitan draselný.
Hlavné použitia sú nasledovné.
- Akočinidlo v procesoch výroby tekutého mydla.
- Na syntézu krištáľu a optického skla, žiaruvzdorného skla.
- Na farbenie látok.
- Ako hnojivo pre plodiny.
- V stavebníctve - na zníženie bodu tuhnutia stavebných zmesí.
- V puzdre na fotografiu.
Hlavnou priemyselnou metódou na získanie tejto soli je elektrolýza chloridu vápenatého. Vznikne tak hydroxid, ktorý reaguje s oxidom uhličitým a vzniká potaš. Prírodné suroviny sú popol obilnín a riasy, ktoré ho obsahujú veľa.
Pitná sóda
Kyslé soli kyseliny uhličitej nie sú o nič menej dôležité ako priemer. Napríklad hydrogénuhličitan sodný, ktorého vzorec je NaHCO3. Jeho ďalší názov, ktorý je všetkým známy, je pitná sóda. Navonok je to biely jemný prášok, ktorý je veľmi rozpustný vo vode. Zlúčenina je pri zahrievaní nestabilná, okamžite sa rozkladá na oxid uhličitý, vodu a priemernú soľ. To umožňuje použitie sódy bikarbóny ako nárazníka vo vnútornom prostredí živých organizmov.
Pre túto zlúčeninu existuje aj niekoľko ďalších aplikácií:
- potravinársky (najmä cukrársky) priemysel;
- liek (na liečbu popálenín kyselinami);
- v chemických syntézach pri výrobe plastov, farbív, penových plastov, chemikálií pre domácnosť;
- v ľahkom a textilnom priemysle (činenie kože, konečná úprava hodvábnych tkanín atď.);
- použité, keďvýroba sýtených nápojov a rôznych kulinárskych jedál;
- Hasiace prístroje sú naplnené hydrogénuhličitanom sodným.
hydrogenuhličitan vápenatý
Táto kyslá kyselina uhličitá je dôležitou súčasťou obehu podzemnej vody. Táto zlúčenina zabezpečuje tvorbu dočasnej tvrdosti vody, ktorá sa odstraňuje varom. Zároveň je to hydrogénuhličitan vápenatý, ktorý prispieva k hromadnému pohybu uhličitanov v prírode, to znamená, že zabezpečuje ich cirkuláciu. Vzorec pre túto zlúčeninu je Ca(HCO3)2.
