Süsihappe soolad. Süsihappe soolade kasutamine

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-02 17:45

Anorgaanilised happed on keemiatööstuses väga olulised. Lõppude lõpuks on need paljude sünteeside toorained, katalüüsivad protsesse, toimivad dehüdratsiooni ajal vett eemaldavate ainetena ja nii edasi.

Kuid veelgi väärtuslikumad on nende soolad – vesiniku asendamise saadused metallide molekulide koostises. Süsinikhape on selles osas eriline. Lõppude lõpuks, iseenesest seda praktiliselt ei eksisteeri, õhus laguneb see kohe süsihappegaasiks ja veeks. Kuid süsihappest moodustuvad soolad, mis on inimestele teada juba iidsetest aegadest. Need on väga populaarsed paljudes tootmis- ja tegevusvaldkondades. Me kaalume neid.

Süsihappesoolad: klassifikatsioon

Kõigepe alt tuleb kohe märkida, et kõnealuseid aineid võib nimetada erinev alt. Juhtus nii, et kõik nimed on juurdunud ja kasutusel tänapäevani, nii ajalooliselt väljakujunenud või triviaalsed kui ka andmed ratsionaalse nomenklatuuri kohta. Niisiis, süsihappe soolad, nimetatakse neid järgmiselt:

• karbonaadid;
• vesinikkarbonaadid;
• süsinikdioksiid;
• vesinikkarbonaat;
• süsivesinikud.

Niiloomulikult on igaühel oma üldine nimi, mis on individuaalne.

Eelnimetatud nimetused peegeldavad koheselt vaadeldavate ühendite klassifikatsiooni. Kuna hape on kahealuseline, moodustab see ka kahte tüüpi sooli:

• keskmine;
• hapu.

Viimase nimele on lisatud eesliited hüdro- või bi-. Peaaegu iga leelis- või leelismuldmetalli sool on praktiliselt oluline ühend, mida inimesed oma majandustegevuses vajavad.

Avastamis- ja kasutusajalugu

Iidsetest aegadest on inimesed teadnud süsihappe sooli. Tõepoolest, isegi Vana-Egiptuses kasutati ehitamisel kipsi, alabastrit, lubjakivi ja marmorit.

Plinius Vanema kirjutistes on mainitud lubjakivi põletamise teel lubja saamise tehnoloogilist protsessi. Kuulus maailmaime – püramiidid – püstitati kipsi ja sellest saadud materjalide abil. Potast saadi taimede tuhast ja seda kasutati riiete pesemiseks ja seejärel seebi valmistamisel.

See tähendab, et inimesed teadsid peaaegu alati kasutada tooteid, mida loodus annab. See aga, et tegemist on süsihappesooladega, milline on nende struktuur, kuidas neid saab kunstlikult sünteesida ja millised on nende muud omadused, sai teatavaks palju hiljem, juba 17.-18. sajandil.

Tänapäeval kasutatakse laialdaselt ka paljusid leelis- ja leelismuldmetallide karbonaate, mõned neist aktsepteerivadoluline osa põhjavee ringlusprotsessides.

Hoiused looduses

Protsentuaalselt moodustavad vaatlusalused mineraalid ligikaudu 5% kogu maakoore massist. Need moodustuvad peamiselt väljaspool, moodustades kivimeid. Samuti tekivad paljud soolad hüdrotermiliste protsesside käigus.

Mikroorganismid, molluskid ning muud loomad ja taimed aitavad kaasa karbonaatide moodustumisele biokeemiliste vahenditega. Sageli leidub maakides süsihappe sooli, mis kaasnevad nendega assotsieerunud ühendite moodustamisega.

Nende ühendite kuulsaimad mineraalid ja kivimid:

• k altsiit;
• dolomiit;
• kriit;
• marmor;
• lubjakivi;
• kips;
• magnesiit;
• siderite;
• malahhiit.

Hankimis- ja rakendusmeetodid

Süsihappe sooli nimetatakse karbonaatideks (kui me räägime keskmistest variatsioonidest). See tähendab, et need sisaldavad tingimata karbonaadiiooni, mille valem on CO₃^{2-. Täieliku ülevaate saamiseks on soolal puudu ainult metallikatioon ja ühendi kvantitatiivset koostist kajastavad indeksid. Seda kasutatakse nende ainete saamiseks laboratoorsetes meetodites.}

Lõppude lõpuks saab süsivesiniksoolasid sünteesida lisaks looduslikest allikatest ekstraheerimisele ka vahetus-, kombineerimis- ja asendusreaktsioonide kaudu. Kuid sellistel meetoditel pole praktilist tähtsust, kuna toote saagis on liiga väike ja energiakulukas.

Kus kasutatakse süsihappe sooli, millistes valdkondades? Sestigaüks neist on individuaalne, kuid üldiselt saab eristada mitu peamist tööstusharu.

1. Ehitusäri.
2. Keemiatööstus.
3. Klaasi tootmine.
4. Seebi valmistamine.
5. Paberi süntees.
6. Toidutööstus.
7. Pesu- ja puhastusvahendite tootmine.
8. K altsiumkarbonaadid on elusolendite kehas metalliioonide allikaks.

Vaatleme konkreetselt mõnda näidet karbonaatidest, nende koostisest ja tähtsusest.

K altsiumkarbonaat

Nagu eespool mainitud, on see aine inimkehas k altsiumiioonide Ca2+ allikas. Ja see on väga oluline. Lõppude lõpuks osalevad nad vere puhversüsteemi püsivuse säilitamises, on osa luudest, küüntest, juustest, tugevdavad hambaemaili.

Katsiumipuudusega tekivad mitmesugused haigused, sealhulgas sellised ohtlikud nagu südamepuudulikkus, osteoporoos, patoloogilised muutused silmamuna läätses ja teised.

Lisaks kasutatakse k altsiumkarbonaati ka ehitustööstuses. Lõppude lõpuks on selle sordid:

• kriit;
• marmor;
• lubjakivi.

Selle soola hoiused on piisav alt rikkad, et inimesel ei tekiks selle defitsiiti. Sageli müüakse seda puhastatud kujul tablettidena, nagu alloleval fotol. Tõsi, k altsiumi piisavaks imendumiseks on vajalik D-vitamiini olemasolu.

Naatriumkarbonaat

Söesoolhapped – karbonaadid – on olulised ka inimeste majapidamises. Niisiis nimetatakse naatriumkarbonaati ehk naatriumkarbonaati tavainimestes soodaks. See pole aga aine, millel on erinevate roogade valmistamisel oluline osa. Ei, seda soola kasutatakse majapidamises toodete majapidamispindade puhastamiseks: vannid, valamud, nõud ja muud. Seda tuntakse paremini sooda või pesusoodana, seda kasutatakse ka klaasitootmises, seebi valmistamisel.

Selle ühendi valem on Na₂CO₃10H_{2O. See on kristalsete hüdraatidega seotud keskmine vesisool. Looduses esineb seda mineraalide kujul ja kivimite koostises. Näited:}

• troon;
• nakholit;
• termonatriit.

Tihti isoleeritud merevetikatest, nende tuhast. Just seda meetodit kasutati antiikajal seebi tootmiseks vajalike toorainete hankimiseks või lihts alt riiete pesemiseks. Rikkaim seda soola sisaldav taim on soodakandev hodgepodge. Selle tuhk on naatriumkarbonaadi saamiseks kõige vastuvõetavam.

Kaaliumkloriid

Süsihappe soola valem, millel on selline nimi, on K₂CO_{3. See on valge kristalne hügroskoopne pulber. Keskmine veevaba sool, mis on väga hea lahustuvusega. Ka see ühend on inimestele ammu teada olnud ja tänapäeval laialdaselt kasutusel. Nime sünonüümid:}

• kaaliumkarbonaat;
• kaalium;
• kaaliumkarbonaat.

Peamised kasutusalad on järgmised.

1. Niireaktiiv vedelseebi tootmisprotsessides.
2. Kristalli ja optilise klaasi, tulekindla klaasi sünteesiks.
3. Ranga värvimiseks.
4. Väetisena põllukultuuridele.
5. Ehitustööstuses – ehitussegude külmumistemperatuuri alandamiseks.
6. Fotokastis.

Peamine tööstuslik meetod selle soola saamiseks on k altsiumkloriidi elektrolüüs. See moodustab hüdroksiid, mis reageerib süsinikdioksiidiga ja moodustab kaaliumkloriidi. Looduslik tooraine on teraviljade ja vetikate tuhk, mis sisaldab seda palju.

Joogisooda

Süsihappe happesoolad pole keskmisest vähem tähtsad. Näiteks naatriumvesinikkarbonaat, mille valem on NaHCO_{3. Selle teine, kõigile paremini tuntud nimi on joogisooda. Väliselt on see valge peen pulber, mis lahustub vees väga hästi. Ühend on kuumutamisel ebastabiilne, laguneb kohe süsihappegaasiks, veeks ja keskmiseks soolaks. See võimaldab kasutada söögisoodat puhvrina elusorganismide sisekeskkonnas.}

Sellele ühendile on veel mitu rakendust:

• toidu (eriti kondiitritoodete) tööstus;
• ravim (hapetega põletuste raviks);
• keemilistes sünteesides plastide, värvainete, vahtplasti ja kodukeemia tootmisel;
• kerg- ja tekstiilitööstuses (nahaparkimine, siidkangaste viimistlemine jne);
• kasutatakse millalgaseeritud jookide ja erinevate kulinaarsete roogade tootmine;
• Tulekustutid on täidetud naatriumvesinikkarbonaadiga.

K altsiumvesinikkarbonaat

See happeline süsihape on põhjavee ringluses oluline osa. See ühend tagab vee ajutise kareduse moodustumise, mis eemaldatakse keetmisega. Samal ajal aitab just k altsiumvesinikkarbonaat kaasa karbonaatide massilisele liikumisele looduses ehk teostab nende ringlust. Selle ühendi valem on Ca(HCO₃)_2.