Ածխաթթվի աղեր. Կարբոնաթթվի աղերի օգտագործումը

2024 Հեղինակ: Angel Austin | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-02 17:49

Անօրգանական թթուները շատ կարևոր են քիմիական արդյունաբերության մեջ: Ի վերջո, դրանք հումք են բազմաթիվ սինթեզների համար, կատալիզացնում են գործընթացները, ջրազրկման ժամանակ գործում են որպես ջրահեռացնող նյութեր և այլն։

Սակայն ավելի արժեքավոր են դրանց աղերը՝ դրանց մոլեկուլների բաղադրության մեջ մետաղի ջրածնի փոխարինման արտադրանքը։ Կարբոնաթթուն այս առումով առանձնահատուկ է։ Ի վերջո, ինքնին այն գործնականում գոյություն չունի, օդում այն անմիջապես քայքայվում է ածխաթթու գազի և ջրի: Բայց կարբոնաթթուն ձևավորում է աղեր, որոնք հայտնի են եղել մարդուն հնագույն ժամանակներից: Նրանք շատ տարածված են արտադրության և գործունեության բազմաթիվ ոլորտներում: Մենք կքննարկենք դրանք։

Ածխաթթվի աղեր. դասակարգում

Նախ, անմիջապես պետք է նշել, որ խնդրո առարկա նյութերը կարելի է այլ կերպ անվանել։ Պարզապես այնպես եղավ, որ բոլոր անվանումները արմատավորվել և օգտագործվում են մինչ օրս՝ և՛ պատմականորեն հաստատված, և՛ չնչին, և՛ ռացիոնալ նոմենկլատուրայի վերաբերյալ տվյալներ: Այսպիսով, կարբոնաթթվի աղերը կոչվում են այսպես՝

• կարբոնատներ;
• բիկարբոնատներ;
• ածխածնի երկօքսիդ;
• բիկարբոնատ;
• ածխաջրածիններ.

ԱյսպեսԻհարկե, յուրաքանչյուրն ունի իր ընդհանուր անվանումը, որն անհատական է։

Վերոնշյալ անվանումները անմիջապես արտացոլում են դիտարկվող միացությունների դասակարգումը: Քանի որ թթուն երկհիմն է, այն նաև ձևավորում է երկու տեսակի աղեր՝

• միջին;
• թթու.

Վերջինիս անվանմանը ավելացվում են hydro- կամ bi- նախածանցները։ Ալկալիական կամ հողալկալիական մետաղի գրեթե յուրաքանչյուր աղ գործնականում կարևոր միացություն է, որն անհրաժեշտ է մարդկանց իրենց տնտեսական գործունեության մեջ:

Հայտնաբերման և օգտագործման պատմություն

Դեռևս հնագույն ժամանակներից մարդիկ գիտեին կարբոնաթթվի աղերը: Իրոք, նույնիսկ Հին Եգիպտոսում շինարարությունն իրականացվում էր գիպսից, ալաբաստից, կրաքարից և մարմարից։

Պլինիոս Ավագի աշխատություններում նշվում է կրաքարի այրման միջոցով կրի ստացման տեխնոլոգիական գործընթացը։ Աշխարհի հայտնի հրաշալիքը՝ բուրգերը, կառուցվել են գիպսից և դրանից ստացված նյութերից։ Պոտաշը ստացվում էր բույսերի մոխիրից և օգտագործվում էր հագուստը լվանալու, այնուհետև օճառ պատրաստելու համար։

Այսինքն, մարդիկ գրեթե միշտ գիտեին, թե ինչպես օգտագործել այն ապրանքները, որոնք տալիս է բնությունը: Սակայն այն, որ դրանք ածխաթթվային աղեր են, ինչ կառուցվածք ունեն, ինչպես կարելի է արհեստականորեն սինթեզել և որոնք են դրանց մյուս հատկանիշները, հայտնի է դարձել շատ ավելի ուշ՝ արդեն 17-18-րդ դարերում։։

Այսօր լայնորեն կիրառվում են նաև ալկալիական և հողալկալիական մետաղների բազմաթիվ կարբոնատներ, որոնցից ոմանք ընդունում են.կարևոր դեր ստորերկրյա ջրերի շրջանառության գործընթացներում։

Ավանդներ բնության մեջ

Տոկոսային առումով դիտարկվող միներալները զբաղեցնում են երկրակեղևի ողջ զանգվածի մոտավորապես 5%-ը։ Դրանք ձևավորվում են հիմնականում դրսում՝ առաջացնելով ապարներ։ Բացի այդ, շատ աղեր առաջանում են հիդրոթերմալ պրոցեսների արդյունքում:

Միկրոօրգանիզմները, փափկամարմինները և այլ կենդանիներն ու բույսերը նպաստում են կենսաքիմիական միջոցներով կարբոնատների առաջացմանը։ Հաճախ ածխաթթվի աղերը հայտնաբերվում են հանքաքարերում՝ ուղեկցելով դրանց՝ առաջացնելով ասոցիացիաներ։

Այս միացությունների ամենահայտնի միներալներն ու ապարները.

• կալցիտ;
• դոլոմիտ;
• կավիճ;
• մարմար;
• կրաքար;
• գիպս;
• մագնեզիտ;
• siderite;
• մալաքիտ.

Ստացման և կիրառման եղանակներ

Ածխաթթվի աղերը կոչվում են կարբոնատներ (եթե խոսքը միջին տատանումների մասին է): Սա նշանակում է, որ դրանք անպայմանորեն ներառում են կարբոնատային իոն, որի բանաձևն է CO₃^{2-: Ամբողջական տեսքը լրացնելու համար դա աղն է, որին բացակայում է միայն մետաղի կատիոնը և միացության քանակական բաղադրությունն արտացոլող ցուցանիշները: Սա օգտագործվում է այս նյութերի ստացման լաբորատոր մեթոդներում։}

Ի վերջո, բացի բնական աղբյուրներից արդյունահանումից, ածխածնային աղերը կարող են սինթեզվել նաև փոխանակման, համակցման և փոխարինման ռեակցիաներով։ Այնուամենայնիվ, նման մեթոդները գործնական նշանակություն չունեն, քանի որ արտադրանքի բերքատվությունը չափազանց փոքր է և էներգիա խլող։

Որտե՞ղ է ածխաթթվի աղերի օգտագործումը, ո՞ր հատվածներում: Համարդրանցից յուրաքանչյուրն անհատական է, բայց ընդհանուր առմամբ կարելի է առանձնացնել մի քանի հիմնական արդյունաբերություն։

1. Շինարարական բիզնես.
2. Քիմիական արդյունաբերություն.
3. Ապակի արտադրություն.
4. Օճառի պատրաստում.
5. Թղթի սինթեզ.
6. Սննդի արդյունաբերություն.
7. Լվացող և մաքրող միջոցների արտադրություն.
8. Կալցիումի կարբոնատները կենդանի էակների մարմնում մետաղական իոնների աղբյուր են։

Եկեք հատուկ դիտարկենք կարբոնատների մի քանի օրինակներ, դրանց բաղադրությունն ու նշանակությունը։

Կալցիումի կարբոնատ

Ինչպես նշվեց վերևում, այս նյութը մարդու օրգանիզմում կալցիումի իոնների Ca2+ աղբյուր է: Եվ սա շատ կարևոր է։ Ի վերջո, նրանք մասնակցում են արյան բուֆերային համակարգի կայունության պահպանմանը, մաս են կազմում ոսկորներին, եղունգներին, մազերին, ամրացնում են ատամի էմալը։

Կալցիումի պակասի հետ մեկտեղ զարգանում են տարբեր հիվանդություններ, այդ թվում այնպիսի վտանգավոր, ինչպիսիք են սրտի անբավարարությունը, օստեոպորոզը, ակնագնդի ոսպնյակի պաթոլոգիական փոփոխությունները և այլն։

Բացի այդ, կալցիումի կարբոնատն օգտագործվում է նաև շինարարության ոլորտում։ Ի վերջո, դրա տեսակներն են՝

• կավիճ;
• մարմար;
• կրաքար.

Այս աղի պաշարները այնքան հարուստ են, որ մարդը դրա դեֆիցիտ չի զգում: Հաճախ այն վաճառվում է մաքրված տեսքով հաբերի տեսքով, ինչպես ստորև ներկայացված լուսանկարում: Ճիշտ է, որպեսզի կալցիումը բավականաչափ լավ կլանվի, անհրաժեշտ է վիտամին D-ի առկայությունը։

Նատրիումի կարբոնատ

Ածուխի աղթթուները՝ կարբոնատները, նույնպես կարևոր են մարդկանց տնային տնտեսություններում: Այսպիսով, նատրիումի կարբոնատը կամ նատրիումի կարբոնատը սովորական մարդկանց մեջ կոչվում է սոդա: Այնուամենայնիվ, սա այն նյութը չէ, որը կարևոր բաղադրիչ է տարբեր ուտեստների պատրաստման մեջ։ Ոչ, այս աղը օգտագործվում է կենցաղային նպատակներով՝ մաքրելու համար կենցաղային մակերեսները ապրանքներից՝ լոգարաններ, լվացարաններ, սպասք և այլն: Այն ավելի հայտնի է որպես սոդա մոխիր կամ լվացքի սոդա, օգտագործվում է նաև ապակու արտադրության, օճառի արտադրության մեջ։

Այս միացության բանաձևն է Na₂CO₃10H_{2O: Սա միջին ջրային աղ է, որը կապված է բյուրեղային հիդրատների հետ: Բնության մեջ հանդիպում է միներալների տեսքով և ապարների բաղադրությամբ։ Օրինակներ՝}

• գահ;
• նախոլիտ;
• թերմոնատրիտ.

Հաճախ մեկուսացված է ջրիմուռներից, դրանց մոխիրից: Հենց այս մեթոդն էր օգտագործվում հնում օճառի արտադրության համար հումք ստանալու կամ պարզապես հագուստը լվանալու համար։ Այս աղ պարունակող ամենահարուստ բույսը սոդա կրող բույսն է: Նրա մոխիրն առավել ընդունելի է նատրիումի կարբոնատ ստանալու համար։

Պոտաշ

Կարբոնաթթվի աղի բանաձևը, որն ունի այս անվանումը, K₂CO_{3 է: Այն սպիտակ բյուրեղային հիգրոսկոպիկ փոշի է։ Միջին անջուր աղ, որն ունի շատ լավ լուծելիություն: Այս միացությունը նույնպես վաղուց հայտնի է մարդկանց, և այսօր այն լայնորեն կիրառվում է։ Անվան հոմանիշներ՝}

• կալիումի կարբոնատ;
• պոտաշ;
• կալիումի կարբոնատ.

Հիմնական օգտագործումը հետևյալն է.

1. Ինչպեսռեագենտ հեղուկ օճառի արտադրության գործընթացներում։
2. Բյուրեղյա և օպտիկական ապակու սինթեզի համար, հրակայուն ապակի։
3. Գործվածքներ ներկելու համար.
4. Որպես պարարտանյութ մշակաբույսերի համար։
5. Շինարարության ոլորտում՝ նվազեցնելու շինարարական խառնուրդների սառեցման կետը:
6. Լուսանկարի պատյանում.

Այս աղի ստացման հիմնական արդյունաբերական մեթոդը կալցիումի քլորիդի էլեկտրոլիզն է։ Դրանով առաջանում է հիդրօքսիդ, որը փոխազդում է ածխաթթու գազի հետ և ձևավորում պոտաշ։ Բնական հումքը հացահատիկի և ջրիմուռների մոխիրներն են, որոնք պարունակում են դրա մեծ քանակություն։

Խմելու սոդա

Կարբոնաթթվի թթվային աղերը միջինից պակաս կարևոր չեն։ Այսպիսով, օրինակ, նատրիումի բիկարբոնատը, որի բանաձևը NaHCO_{3 է: Նրա մյուս անունը, որն ավելի հայտնի է բոլորին, սոդա խմելն է։ Արտաքուստ այն սպիտակ նուրբ փոշի է, որը շատ լուծելի է ջրի մեջ։ Միացությունը տաքացնելիս անկայուն է, անմիջապես քայքայվում է ածխաթթու գազի, ջրի և միջին աղի։ Սա թույլ է տալիս օգտագործել կերակրի սոդան որպես բուֆեր կենդանի օրգանիզմների ներքին միջավայրում։}

Կան նաև մի քանի այլ կիրառություններ այս միացության համար.

• սննդի (հատկապես հրուշակեղենի) արդյունաբերություն;
• դեղ (այրվածքները թթուներով բուժելու համար);
• քիմիական սինթեզներում պլաստմասսաների, ներկանյութերի, փրփուր պլաստիկների, կենցաղային քիմիկատների արտադրության մեջ;
• թեթև և տեքստիլ արդյունաբերության մեջ (կաշվի դաբաղում, մետաքսե գործվածքների հարդարում և այլն);
• օգտագործվել է, երբգազավորված ըմպելիքների և տարբեր խոհարարական ուտեստների արտադրություն;
• Կրակմարիչները լցված են նատրիումի բիկարբոնատով։

Կալցիումի բիկարբոնատ

Այս թթվային կարբոնաթթուն ստորերկրյա ջրերի շրջանառության կարևոր մասն է: Այս միացությունն ապահովում է ջրի ժամանակավոր կարծրության ձևավորում, որը վերանում է եռալով։ Միաժամանակ կալցիումի բիկարբոնատն է, որ նպաստում է բնության մեջ կարբոնատների զանգվածային տեղաշարժերին, այսինքն՝ իրականացնում է դրանց շրջանառությունը։ Այս միացության բանաձևն է Ca(HCO₃)_2.