Меню

Caco3 каким цветом осадок



CaCO3 цвет осадка

Подскажите CaCO3 цвет осадка какой? Укажите основные физические и химические свойства карбоната кальция, расскажите о способах получения этой соли, а также основных сферах применения.

Карбонат кальция в обычных условиях представляет собой вещество белого цвета (CaCO3 цвет осадка), которое при прокаливании разлагается, однако плавится без разложения (условие – избыточное давление ) в температурном диапазоне :

Карбонат кальция взаимодействует с концентрированными растворами сильных минеральных кислот (1), а также с щелочами в водных растворах (2).

Взаимодействие карбоната кальция с другими солями возможно только если продукт взаимодействия выводится из реакционной среды.
Одним из способов получения карбоната кальция служит реакция взаимодействия нитрата кальция с раствором карбоната натрия:

Кроме вышеупомянутого способа карбонат кальция получают, пропуская газообразный диоксид углерода через прозрачный раствор гидроксида кальция:

При длительном пропускании оксида углерода (IV) раствор становится прозрачным:

Если полученный раствор гидрокарбоната кальция нагревают, то снова происходит помутнение:

Источник

Химия, Биология, подготовка к ГИА и ЕГЭ

Вопросы части С объединяют знание всех тем химии. В случае Задания С2 ЕГЭ по химии — знание всех классов неорганических веществ и их качественных реакции.

Дается конкретный химический эксперимент, ход которого нужно описать химическими реакциями.

Для таких реакции обычно предлагаются какие-то внешние проявления — выделения газа, выпадение осадка или изменение окраски раствора.

Таблица качественных реакций для газов

2) взаимодействие металлов с азотной кислотой (концентрированной)

3) разложение нитратов

Взаимодействие активных металлов с концентрированной серной кислотой:
4Mg + 5H2SO4 = 4MgSO4 + H2S + 4H2O

Газ с резким запахом. Растворимый в воде

2) обменные реакции солей аммония

1) горение азотсодержащих веществ;
2) разложение нитрита аммония:

Газы, поддерживающие горение:
(иногда, для озона — запах свежести);

(для NO2 – бурый цвет)

С + 2NO2 = CO2 + 2NO

Описание Формула 1) взаимодействие серасодежащих веществ с кислородом

2) взаимодействие некоторых металлов с концентрированной серной кислотой

Газ с резким характерным запахом, растворимый в воде
Газ, не поддерживающий горение, малорастворимый в воде, не ядовитый

Таблица качественных реакций для щелочных металлов:

Т.к. все соединения щелочных металлов хорошо растворимы в воде, то их определяют по цвету пламени:

(указан так же цвет пламени некоторых щелочно-земельных металлов)

Таблица качественных реакций

— цвета осадков

Осадки белого цвета

нерастворимый в воде;

нерастворимый в HNO3

качественная реакция на соли серебра;

качественная реакция на хлорид-ионы;

нерастворимый в кислотах

качественная реакция на соли бария;

качественная реакция на сульфат-ионы;

образуется при пропускании газа без цвета с резким запахом через известковую воду;

растворяется при пропускании избытка газа;

растворяется в кислотах

растворение в кислотах:
CaSO3 + 2H + → SO2↑ + H2O + Ca 2+

образуется при добавлении щелочи;

растворяется в избытке щелочи

избыток щелочи : Al(OH)3 + NaOH =Na[Al(OH) 4 ];

  • избыток щелочи: Zn(OH)2 +2NaOH =Na2[Zn(OH)4];
  • образуется при пропускании газа без цвета и запаха через известковую воду;

    растворяется при пропускании избытка газа;

    растворяется в кислотах

    растворение в кислотах:

    Осадок светло-желтого цвета

    (осадок кремового цвета)

    образуется при приливании AgNO3;

    нерастворим в HNO3;

    качественная реакция на бромид-ионы;

    (качественная реакция на соли серебра);

    Осадок желтого цвета

    образуется при приливании AgNO3;

    нерастворим в HNO3;

    качественная реакция на иодид-ионы;

    (качественная реакция на соли серебра);

    Осадок желтого цвета

    образуется при приливании AgNO3;

    растворим в кислотах;

    Осадки коричневых цветов

    Осадок бурого цвета

    образуется при взаимодействии с растворами щелочей;

    качественная реакция на соли железа

    Осадки синих и зеленых цветов

    Осадки зеленого цвета

    Осадок голубого цвета

    (осадок синего цвета)

    образуется при взаимодействии с растворами щелочей

    качественная реакция на соли меди ( II)

    Осадок синего цвета

    образуется при взаимодействии с раствором красной кровяной и желтой кровяной соли

    качественная реакция на соли железа ( II) — с красной кровяной солью;

    качественная реакция на соли железа ( III) — с желтой кровяной солью;

    Осадки черного цвета

    Осадок черного цвета

    Образуется при взаимодействии с сульфидами или с H2S

    качественная реакция на сульфид-ионы

    Еще на эту тему:

    Обсуждение: «Таблицы качественных реакций»

    а какого цвета осадок тетрагидроксоалюмината натрия?

    а это не осадок, это растворимое вещество

    Любой осадок возможно растворим другим веществом. В данной среде вещество ведет себя пассивно от того и осаждается.

    порода, до этого промытая кислотами, была залита мною аптечным йодом и прокипела в нём целую ночь. После остывания была добавлена вода, раствор отстоялся и был декантирован. Раствор представляет собой очень тёмный, чёрно-коричневый золь. В луче фонаря видна мельчайшая, не оседающая, не фильтрующаяся пыль. При добавлении в золь соляной к-ты выпадает красно-коричневый осадок, а раствор светлеет до тёмно красного. В растворе появляется свободный йод обнаруживаемый крахмалом, до прибавления солянки йод не обнаруживался. Так вот, выпавший осадок не растворяется ни в кислотах, ни в щелочах, не реагирует с хлором, растворить его больше ни в чём не получается, на частицы породы уже не похож. Напоминает по цвету осадок смеси гидроксидов железа II и III, однако нерастворим в кислотах. Что это может быть, хотя бы класс соединения узнать? Подскажите пожалуйста.

    напишите хотя бы примерно что за порода…

    Это глинистая порода светло коричневого цвета. После травления указанной породы смесью соляной к-ты с гипохлоритом натрия был получен жёлтый раствор. Раствор был нейтрализован и осаждён гидрокарбонатом натрия, осадок отправлен на спектральный анализ, вот результат в массовых долях:
    13Al 5.420±0.061
    14Si 1.136±0.023
    15P 0.597±0.019
    16S 0.279±0.010
    17Cl 77.974±0.066
    20Ca 5.778±0.014
    22Ti 0.157±0.017
    26Fe 8.506±0.026
    29Cu 0.152±0.002
    Да, результат более чем странный, но ведь лаборатория анализ делала! В общем, эта же порода (поскольку растворилась лишь незначительная, незаметная на глаз её часть) была промыта водой и обработана указанным выше способом. Больше ничего не знаю))) Подскажите хотя бы возможные варианты полученного осадка.

    После обработки смесью гипохлорита и соляной все указанные элементы должны были перейти в раствор. После реакции с гидрокарбонатом могло получиться:
    Al(OH)3, CaCO3, Ca(OH)2, Ti(OH)2, возможно, Ti(OH)CO3, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Cu(OH)2, возможно очень небольшие кол-ва карбонатов, хотя, после промывания водой они должны были раствориться

    Дело в том, что полученный раствор после травления солянкой с гипохлоритом был декантирован с породы и только тогда обработан гидрокарбонатом, там действительно могли образоваться указанные вами осадки хоть это и противоречит результатам лаб. анализа. Но не в этом дело. Состав этого раствора я привёл лишь для понимания какие элементы могут там содержаться. Сама порода была промыта водой и затем обработана аптечным йодом, как я писал ранее в первом посте, вот осадок полученный после йода меня интересует.

    Указанные осадки как раз по составу соответствуют анализу, ну да ладно. Смотрите по таблице растворимости, что дает с йодом осадок

    Источник

    Уроки по неорганической химии для подготовки к ЕГЭ

    Свойства простых веществ:

    Свойства сложных веществ:

    Особенности протекания реакций:

    Цвета соединений, знание которых необходимо для сдачи ЕГЭ

    1. Медь – мягкий пластичный металл розового цвета. Степени окисления: +1, +2.

    Cu2O – кристаллическое, нерастворимое в воде вещество кирпично-красного цвета.

    CuO – кристаллы чёрного цвета, практически нерастворимые в воде.

    Cu(OH)2 – голубое аморфное или кристаллическое вещество; практически не растворимо в воде.

    CuSO4 – кристаллическое вещество белого цвета, хорошо растворяется в воде. Из водных растворов кристаллизуется пентагидрат CuSO4·5H2O – медный купоро́с, кристаллы голубого цвета (при нагревании снова теряет воду и становится белым). Водный раствор CuSO4 также голубого цвета.

    2. Цинк – металл голубовато-белого цвета, мягкий, хрупкий. Степень окисления: +2.

    ZnO, Zn(OH)2, ZnS – белые твердые вещества, нерастворимые в воде.

    3. Алюминий – легкий металл серебристо-белого цвета. Степень окисления: +3.

    Al2O3, Al(OH)3 – белые твердые вещества, нерастворимые в воде.

    AlPO4 — твёрдое, белое кристаллическое вещество, нерастворимое в воде.

    4. Серебро – блестящий белый мягкий пластичный металл. Степень окисления: +1.

    AgCl – белое твердое нерастворимое в воде вещество.

    AgBr – светло-желтое твердое нерастворимое в воде вещество.

    AgI – твердое нерастворимое в воде вещество желтого цвета.

    Ag2O — твердое нерастворимое в воде вещество черного цвета.

    Ag3PO4 — твердое нерастворимое в воде вещество желтого цвета.

    5. Железо – серебристо-серый мягкий ковкий металл. Степени окисления: +2, +3, +6.

    FeO – твердое нерастворимое в воде вещество черного цвета.

    Fe(OH)2 – серо-зеленый осадок, студенистый осадок зеленого цвета. Не растворяется в воде.

    Fe2O3, Fe(OH)3 – твердые красно-коричневые (бурые), нерастворимые в воде соединения.

    Fe3O4 – твердое черное вещество. Не растворяется в воде.

    FeCl3 – раствор желтого цвета.

    6. Сера – желтое нерастворимое в воде вещество. Степени окисления: -2, +4, +6.

    SO2 – бесцветный газ с неприятным запахом; газ, образующийся в момент зажигания спички

    H2SO4 – тяжелая бесцветная жидкость, растворяется в воде с сильным разогреванием раствора.

    7. Хром — твёрдый металл голубовато-белого цвета.

    CrO — твердое вещество ченого цвета.

    Cr2O3 — твердое вещество темно-зеленого цвета.

    CrO3 — твердое вещество красного цвета.

    Na2Cr2O7 и другие дихроматы — соединения оранжевого цвета.

    Na2CrO4 и другие хроматы — соединения желтого цвета.

    Cr2(SO4)3 — в растворе сине-фиолетового цвета (кислотная среда).

    K3[Cr(OH)6] — в растворе зеленого цвета (щелочная среда).

    8. Марганец — металл серебристо-белого цвета.

    MnO2 — твердое нерастворимое в воде вещество бурого цвета.

    Mn(OH)2 — белый осадок.

    KMnO4 — пурпурные кристаллы, растворяется в воде с образованием фиолетового раствора.

    K2MnO4 — растворимая соль темно-зеленого цвета.

    Mn(NO3)2, MnCl2, MnBr2 и некоторые другие соли Mn +2 — как правило, розовые растворимые в воде соединения.

    9. Фосфор — неметалл. Основные модификации: белый, красный и черный фосфор.

    Ag3PO4 — твердое нерастворимое в воде вещество желтого цвета.

    AlPO4 — твердое нерастворимое в воде вещество белого цвета.

    Li3PO4 — твердое нерастворимое в воде вещество белого цвета.

    10. Свинец — ковкий, тяжёлый металл серебристо-белого цвета.

    PbS — осадок черного цвета.

    PbSO4 — осадок белого цвета.

    PbI2 – осадок ярко-желтого цвета.

    11. Соединения бария:

    BaSO4 – белый осадок растворимый в кислотах

    BaSO3 – белый осадок растворимый в кислотах

    BaCrO4 — осадок желтого цвета

    12. Другие соединения:

    CaCO3 – осадок белого цвета

    NH3 – аммиак, бесцветный газ с резким запахом

    CO2 – газ тяжелее воздуха, без цвета и запаха, играющий важную роль в процессе фотосинтеза.

    NO2 – газ бурого цвета (лисий хвост)

    H2SiO3 – бесцветный студенистый осадок

    Источник

    Карбонат кальция — Calcium carbonate

    Карбонат кальция

    • 471-34-1Y
    • ЧЕБИ: 3311Y
    • ChEMBL1200539N
    • 9708Y
    • D00932Y
    • H0G9379FGKY
    CaCO 3
    Молярная масса 100,0869 г / моль
    вид Мелкий белый порошок; меловой вкус
    Запах без запаха
    Плотность 2,711 г / см 3 ( кальцит )
    2,83 г / см 3 ( арагонит )
    Температура плавления 1339 ° C (2442 ° F, 1612 K) (кальцит)
    825 ° C (1517 ° F, 1098 K) (арагонит)
    Точка кипения разлагается
    3,3 × 10 −9
    Растворимость в разбавленных кислотах растворимый
    Кислотность (p K a ) 9.0
    −1207 кДж · моль −1
    Фармакология
    A02AC01 ( ВОЗ ) A12AA04 ( ВОЗ )
    Опасности
    Паспорт безопасности ICSC 1193
    NFPA 704 (огненный алмаз)

    Смертельная доза или концентрация (LD, LC):
    6450 мг / кг (перорально, крыса)
    NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США):
    TWA 15 мг / м 3 (всего) TWA 5 мг / м 3 (соответственно)
    Родственные соединения
    N проверить ( что есть ?) Y N
    Ссылки на инфобоксы

    Карбонат кальция — это химическое соединение с формулой Ca CO 3 . Это обычное вещество, обнаруженное в горных породах в виде минералов кальцит и арагонит (в первую очередь, как известняк , который представляет собой тип осадочной породы, состоящей в основном из кальцита), и является основным компонентом яиц , раковин улиток , морских ракушек и жемчуга . Карбонат кальция является активным ингредиентом сельскохозяйственной извести и образуется, когда ионы кальция в жесткой воде реагируют с ионами карбоната с образованием известкового налета . Он используется в медицине как добавка кальция или как антацид , но чрезмерное употребление может быть опасным и вызвать плохое пищеварение.

    Содержание

    Химия

    Карбонат кальция обладает типичными свойствами других карбонатов. Примечательно это

    Карбонат кальция вступает в реакцию с водой, насыщенной диоксидом углерода, с образованием растворимого бикарбоната кальция .

    Эта реакция играет важную роль в эрозии из карбонатных пород , образующих каверны , и приводит к жесткой воде во многих регионах.

    Необычной формой карбоната кальция является гексагидрат, икаит , CaCO 3 · 6H 2 O. Икаит устойчив только при температуре ниже 8 ° C.

    Подготовка

    Подавляющее большинство карбоната кальция, используемого в промышленности, добывается при добыче полезных ископаемых или в карьерах. Чистый карбонат кальция (например, для пищевых или фармацевтических целей) может быть получен из чистого добытого источника (обычно мрамора ).

    В качестве альтернативы карбонат кальция получают из оксида кальция . Добавляют воду для получения гидроксида кальция, затем через этот раствор пропускают диоксид углерода для осаждения желаемого карбоната кальция, называемого в промышленности осажденным карбонатом кальция (ОКК):

    Структура

    Термодинамически стабильной формой CaCO 3 при нормальных условиях является гексагональный β-CaCO 3 (минеральный кальцит ). Могут быть получены другие формы, более плотный (2,83 г / см 3 ) ромбический λ-CaCO 3 (минерал арагонит ) и гексагональный μ-CaCO 3 , встречающийся в виде минерала ватерита . Форма арагонита может быть получена осаждением при температуре выше 85 ° C, форма ватерита может быть получена осаждением при 60 ° C. Кальцит содержит атомы кальция, координированные шестью атомами кислорода, в арагоните они координированы девятью атомами кислорода. Структура ватерита до конца не изучена. Карбонат магния (MgCO 3 ) имеет структуру кальцита, тогда как карбонат стронция и карбонат бария (SrCO 3 и BaCO 3 ) принять арагонит структуры, что отражает их большие ионные радиусы .

    Вхождение

    Геологические источники

    Кальцит , арагонит и фатерит — это чистые минералы карбоната кальция. Промышленно важные нефтематеринские породы, состоящие преимущественно из карбоната кальция, включают известняк , мел , мрамор и травертин .

    Биологические источники

    Яичная скорлупа , раковина улиток и большинство морских раковин преимущественно состоят из карбоната кальция и могут использоваться в качестве промышленных источников этого химического вещества. Раковины устриц были недавно признаны источником диетического кальция, но также являются практическим промышленным источником. Темно- зеленые овощи, такие как брокколи и капуста, содержат значительное количество карбоната кальция с пищей, однако их нельзя использовать в качестве промышленного источника.

    Внеземной

    За пределами Земли убедительные доказательства указывают на присутствие карбоната кальция на Марсе . Признаки карбоната кальция были обнаружены более чем в одном месте (особенно в кратерах Гусева и Гюйгенса ). Это дает некоторые свидетельства присутствия жидкой воды в прошлом.

    Геология

    Карбонат часто встречается в геологических условиях и представляет собой огромный резервуар углерода . Карбонат кальция встречается в виде арагонита , кальцита и доломита как важных компонентов кальциевого цикла . В карбонатных минералов образуют типы пород: известняк , мел , мрамор , травертин , туф и другие.

    В теплых, прозрачных тропических водах кораллов больше, чем у полюсов, где вода холодная. Вкладчики карбоната кальция, включая планктон (например, кокколиты и планктонные фораминиферы ), кораллиновые водоросли , губки , брахиопод , иглокожие , мшанки и моллюски , обычно встречаются на мелководье, где больше солнечного света и фильтруемой пищи. Карбонаты холодной воды существуют в более высоких широтах, но имеют очень медленную скорость роста. В кальцификации процессы изменяются подкисления океана .

    Там , где океаническая кора является субдуцированным под собой континентальные пластинчатые отложениями будет осуществляться до более теплых зон в астеносферах и литосфере . В этих условиях карбонат кальция разлагается с образованием диоксида углерода, который вместе с другими газами вызывает взрывные извержения вулканов .

    Глубина компенсации карбоната

    Глубина компенсации карбоната (ПЗС) является точкой в океане , где скорость осаждения карбоната кальция уравновешивается скорость растворения за счет присутствующих условий. Глубоко в океане температура падает, а давление увеличивается. Карбонат кальция необычен тем, что его растворимость увеличивается с понижением температуры. Повышение давления также увеличивает растворимость карбоната кальция. Глубина карбонатной компенсации может составлять от 4000 до 6000 метров ниже уровня моря.

    Роль в тафономии

    Карбонат кальция может сохранить окаменелости за счет перминерализации . Большая часть окаменелостей позвоночных формации Ту- Медицина — геологической формации, известной своими яйцами утконосых динозавров — сохраняется благодаря перминерализации СаСО 3 . Этот тип сохранения позволяет сохранить высокий уровень детализации даже до микроскопического уровня. Однако он также оставляет образцы уязвимыми к атмосферным воздействиям при воздействии на поверхность.

    Когда-то считалось, что популяции трилобитов составляли большую часть водной флоры и фауны во время кембрия , из-за того, что их богатые карбонатом кальция раковины сохранялись легче, чем у других видов, которые имели чисто хитиновые раковины.

    Использует

    Промышленное применение

    В основном карбонат кальция используется в строительной промышленности в качестве строительного материала или известнякового заполнителя для дорожного строительства, в качестве ингредиента цемента или в качестве исходного материала для приготовления строительной извести путем обжига в печи . Однако из-за выветривания, вызванного, главным образом, кислотными дождями , карбонат кальция (в форме известняка) больше не используется в строительных целях сам по себе, а только в качестве основного сырья для строительных материалов.

    Карбонат кальция также используется для очистки железа от железной руды в доменной печи . Карбонат кальцинируется на месте с образованием оксида кальция , который образует шлак с различными примесями и отделяется от очищенного железа.

    В нефтяной промышленности карбонат кальция добавляется к буровым растворам как средство, перекрывающее пласт и герметизирующее корку; это также утяжелитель, который увеличивает плотность бурового раствора для контроля забойного давления. Карбонат кальция добавляют в плавательные бассейны в качестве корректора pH для поддержания щелочности и компенсации кислотных свойств дезинфицирующего средства.

    Он также используется в качестве сырья при рафинировании сахара из сахарной свеклы ; его обжигают в печи с антрацитом для получения оксида кальция и диоксида углерода. Эту негашеную известь затем гасят пресной водой для получения суспензии гидроксида кальция для осаждения примесей в сыром соке во время карбонизации .

    Карбонат кальция в форме мела традиционно был основным компонентом мела для школьной доски . Однако современный производимый мел — это в основном гипс , гидратированный сульфат кальция CaSO 4 · 2H 2 O. Карбонат кальция является основным источником для выращивания биорока . Осажденный карбонат кальция (ОКК), предварительно диспергированный в виде суспензии , является обычным наполнителем для латексных перчаток с целью достижения максимальной экономии материалов и производственных затрат.

    Тонкоизмельченный карбонат кальция (GCC) является важным ингредиентом микропористой пленки, используемой в подгузниках и некоторых строительных пленках, поскольку поры образуются вокруг частиц карбоната кальция во время производства пленки за счет двухосного растяжения. GCC и PCC используются в качестве наполнителя в бумаге, потому что они дешевле древесного волокна . С точки зрения объема рынка GCC являются наиболее важными типами наполнителей, используемых в настоящее время. Бумага для печати и письма может содержать 10–20% карбоната кальция. В Северной Америке карбонат кальция начал заменять каолин при производстве глянцевой бумаги . Европа практикует это как щелочная изготовления бумаги или бескислотным изготовление бумаги в течение нескольких десятилетий. PCC, используемый для наполнения бумаги и бумажных покрытий, осаждается и готовится в различных формах и размерах, имеющих характерное узкое распределение размеров частиц и эквивалентные сферические диаметры от 0,4 до 3 микрометров.

    Карбонат кальция широко используется в качестве наполнителя в красках , в частности в матовой эмульсионной краске, где обычно 30% по весу краски составляет мел или мрамор. Это также популярный наполнитель в пластмассах. Некоторые типичные примеры включают в себя примерно от 15 до 20% загрузки мела в непластифицированного поливинилхлорида (АПВК) водостоков , от 5% до 15% загрузки стеарат покрытого мела или мрамора в АПВК оконного профиля. В кабелях из ПВХ можно использовать карбонат кальция при нагрузках до 70 частей на сто частей смолы для улучшения механических свойств (прочность на разрыв и удлинение) и электрических свойств (объемное удельное сопротивление). Полипропиленовые компаунды часто заполняются карбонатом кальция для увеличения жесткости, что становится важным при высоких температурах использования. Здесь процент часто составляет 20–40%. Он также обычно используется в качестве наполнителя в термореактивных смолах (листовые и объемные формовочные смеси), а также смешивается с АБС и другими ингредиентами для формирования некоторых типов прессованных «глиняных» чипов для покера . Осажденный карбонат кальция, полученный путем капания оксида кальция в воду, используется сам по себе или с добавками в качестве белой краски, известной как побелка .

    Карбонат кальция добавляют в широкий ассортимент торговых и самодельных клеев, герметиков и декоративных наполнителей. Клеи для керамической плитки обычно содержат от 70% до 80% известняка. Заполнители для отделки трещин содержат аналогичный уровень мрамора или доломита. Он также смешивается со шпатлевкой при установке витражей и в качестве резиста, предотвращающего прилипание стекла к полкам печи при обжиге глазури и красок при высокой температуре.

    В керамической глазури карбонат кальция известен как белил и является обычным ингредиентом для многих глазурей в виде белого порошка. Когда глазурь, содержащая этот материал, обжигается в печи, отбеливание действует как флюс в глазури. Молотый карбонат кальция является абразивом (как чистящим порошком, так и ингредиентом бытовых чистящих кремов), в частности, в форме кальцита, который имеет относительно низкий уровень твердости 3 по шкале Мооса и поэтому не поцарапает стекло и большинство другая керамика , эмаль , бронза , железо и сталь , и оказывают умеренное влияние на более мягкие металлы, такие как алюминий и медь . Пасты , сделанные из карбоната кальция и деионизированная вода может быть использована для очистки потускнения на серебре .

    Приложения для здоровья и питания

    Карбонат кальция широко используется в медицине в качестве недорогой пищевой добавки с кальцием для желудочных антацидов (таких как Tums ). Он может использоваться в качестве связывающего фосфата для лечения гиперфосфатемии (в первую очередь у пациентов с хронической почечной недостаточностью ). Он используется в фармацевтической промышленности в качестве инертного наполнителя для таблеток и других фармацевтических препаратов .

    Карбонат кальция используется в производстве оксида кальция, а также в зубной пасте и получил возрождение в качестве пищевого консерванта и фиксатора цвета при использовании в таких продуктах, как органические яблоки, или с ними.

    Карбонат кальция используется в терапевтических целях в качестве связывающего фосфата у пациентов, находящихся на поддерживающем гемодиализе . Это наиболее часто назначаемая форма связывающего фосфата, особенно при недиализной хронической болезни почек. Карбонат кальция является наиболее часто используемым связывающим фосфатом, но клиницисты все чаще назначают более дорогие фосфатсвязывающие средства не на основе кальция, особенно севеламер .

    Избыток кальция из добавок, обогащенной пищи и диеты с высоким содержанием кальция может вызвать молочно-щелочной синдром , который имеет серьезную токсичность и может быть фатальным. В 1915 году Бертрам Сиппи ввел «режим сиппи» — ежечасное употребление молока и сливок и постепенное добавление яиц и вареных злаков в течение 10 дней в сочетании с щелочными порошками, что обеспечивало облегчение симптомов язвенной болезни. В течение следующих нескольких десятилетий режим Сиппи привел к почечной недостаточности , алкалозу и гиперкальциемии , в основном у мужчин с язвенной болезнью. Эти побочные эффекты были обращены вспять после отмены режима, но у некоторых пациентов с длительной рвотой это было фатальным. После появления эффективных методов лечения язвенной болезни молочно-щелочной синдром снизился у мужчин . С 1990-х годов чаще всего сообщалось о женщинах, принимающих добавки кальция сверх рекомендуемого диапазона от 1,2 до 1,5 граммов в день для профилактики и лечения остеопороза, и усугубляется обезвоживанием . Кальций добавлен в безрецептурные продукты, что способствует непреднамеренному чрезмерному потреблению. Чрезмерное потребление кальция может привести к гиперкальциемии , осложнениями которой являются рвота, боли в животе и изменение психического статуса.

    В качестве пищевой добавки он обозначается E170 и имеет номер INS 170. Используемый в качестве регулятора кислотности , антислеживающего агента , стабилизатора или красителя, он одобрен для использования в ЕС, США, Австралии и Новой Зеландии . Он используется в некоторых соевом молоке и миндальных молочных продуктах как источник диетического кальция; Одно исследование предполагает, что карбонат кальция может быть столь же биодоступным, как и кальций в коровьем молоке . Карбонат кальция также используется в качестве укрепляющего агента во многих овощных консервах и бутылках.

    Сельскохозяйственное использование

    Сельскохозяйственная известь , измельченный мел или известняк используется как дешевый метод нейтрализации кислой почвы , что делает ее пригодной для посадки.

    Бытовое использование

    Карбонат кальция является ключевым ингредиентом многих бытовых чистящих порошков, таких как Comet, и используется в качестве чистящего средства.

    Экологические приложения

    В 1989 году исследователь Кен Симмонс ввел CaCO 3 в ручей Уэтстоун в Массачусетсе . Он надеялся, что карбонат кальция противодействует кислоте в ручье от кислотных дождей и спасет форель, которая перестала нереститься. Хотя его эксперимент был успешным, он действительно увеличил количество ионов алюминия в области ручья, не обработанной известняком. Это показывает, что CaCO 3 может быть добавлен для нейтрализации воздействия кислотных дождей в речных экосистемах. В настоящее время карбонат кальция используется для нейтрализации кислых условий как в почве, так и в воде. С 1970-х годов такое известкование широко практикуется в Швеции для уменьшения подкисления, и несколько тысяч озер и ручьев подвергаются неоднократному известкованию.

    Карбонат кальция также используется для десульфуризации дымовых газов, что исключает вредные выбросы SO 2 и NO 2 из угля и других ископаемых видов топлива, сжигаемых на крупных электростанциях, работающих на ископаемом топливе.

    Равновесие прокаливания

    Обжиг из известняка с использованием древесного угля пожаров для получения негашеной практикуется с древности культур во всем мире. Температура, при которой известняк дает оксид кальция, обычно составляет 825 ° C, но указание абсолютного порогового значения вводит в заблуждение. Карбонат кальция находится в равновесии с оксидом кальция и диоксидом углерода при любой температуре. При каждой температуре существует парциальное давление двуокиси углерода, которое находится в равновесии с карбонатом кальция. При комнатной температуре равновесие в подавляющем большинстве случаев благоприятствует карбонату кальция, поскольку равновесное давление CO 2 составляет лишь небольшую часть парциального давления CO 2 в воздухе, которое составляет около 0,035 кПа.

    При температурах выше 550 ° C равновесное давление CO 2 начинает превышать давление CO 2 в воздухе. Таким образом, при температуре выше 550 ° C карбонат кальция начинает выделять CO 2 в воздух. Однако в печи, работающей на древесном угле, концентрация CO 2 будет намного выше, чем в воздухе. Действительно, если весь кислород в печи расходуется на огонь, то парциальное давление CO 2 в печи может достигать 20 кПа.

    Таблица показывает, что это парциальное давление не достигается, пока температура не достигнет почти 800 ° C. Для того чтобы дегазация CO 2 из карбоната кальция происходила с экономически целесообразной скоростью, равновесное давление должно значительно превышать давление CO 2 окружающей среды . И чтобы это произошло быстро, равновесное давление должно превышать общее атмосферное давление 101 кПа, что происходит при 898 ° C.

    Равновесное давление CO 2 над CaCO 3 ( P ) в зависимости от температуры ( T ).

    P (кПа) 0,055 0,13 0,31 1,80 5.9 9,3 14 24 34 51 72 80 91 101 179 901 3961
    Т (° С) 550 587 605 680 727 748 777 800 830 852 871 881 891 898 937 1082 1241

    Растворимость

    С изменяющимся давлением CO 2

    Карбонат кальция плохо растворяется в чистой воде (47 мг / л при нормальном парциальном давлении CO 2 при атмосферном давлении, как показано ниже).

    Равновесие его раствора определяется уравнением (с растворенным карбонатом кальция справа):

    CaCO 3 ⇌ Ca 2+ + CO 2-
    3
    K sp = От 3,7 × 10 −9 до 8,7 × 10 -9 при 25 ° С

    где произведение растворимости для [Са 2+ ] [ CO 2-
    3 ] задается как любое из значений K sp = От 3,7 × 10 −9 до K уд = 8,7 × 10 -9 при 25 ° C, в зависимости от источника данных. Уравнение означает, что произведение молярной концентрации ионов кальция ( молей растворенного Ca 2+ на литр раствора) на молярную концентрацию растворенного CO 2-
    3 не может превышать значение K sp . Это, казалось бы, простое уравнение растворимости, однако, следует рассматривать вместе с более сложным равновесием диоксида углерода с водой (см. Угольная кислота ). Некоторые из СО 2-
    3 соединяется с H + в растворе согласно

    HCO —
    3 ⇌ H + + CO 2-
    3
    К а2 = 5,61 × 10 −11 при 25 ° С

    HCO —
    3 известен как ион бикарбоната . Бикарбонат кальция во много раз более растворим в воде, чем карбонат кальция — действительно, он существует только в растворе.

    Некоторые из HCO —
    3 сочетается с H + в растворе согласно

    H 2 CO 3 ⇌ H + + HCO —
    3
    К а1 = 2,5 × 10 -4 при 25 ° С

    Часть H 2 CO 3 распадается на воду и растворенный диоксид углерода в соответствии с

    H 2 O + CO 2 ( водн. ) ⇌ H 2 CO 3 K h = 1,70 × 10 −3 при 25 ° С

    А растворенный диоксид углерода находится в равновесии с атмосферным диоксидом углерода согласно

    п CO 2 [ CO 2 ] знак равно k ЧАС <\ Displaystyle <\ frac

    >>> <[<\ ce >]>> \ = \ k _ <<\ ce >>>

    где k H = 29,76 атм / (моль / л) при 25 ° C ( константа Генри ), P CO 2 — парциальное давление CO 2 .

    Для окружающего воздуха P CO 2 составляет около 3,5 × 10 -4 атмосферы (или эквивалентно 35 Па ). Последнее уравнение выше фиксирует концентрацию растворенного CO 2 как функцию P CO 2 , независимо от концентрации растворенного CaCO 3 . При атмосферном парциального давления СО 2 , растворенного СО 2 концентрация 1,2 × 10 -5 моль на литр. Уравнение перед этим фиксирует концентрацию H 2 CO 3 как функцию концентрации CO 2 . Для [CO 2 ] = 1,2 × 10 −5 , получается [H 2 CO 3 ] = 2,0 × 10 -8 моль на литр. Когда [H 2 CO 3 ] известен, оставшиеся три уравнения вместе с

    Растворимость иона кальция как функция парциального давления CO 2 при 25 ° C ( Ksp = 4,47 × 10 −9 )

    P CO 2 (атм) pH [Ca 2+ ] (моль / л)
    10 −12 12.0 5,19 × 10 −3
    10 −10 11,3 1,12 × 10 −3
    10 −8 10,7 2,55 × 10 −4
    10 −6 9,83 1,20 × 10 −4
    10 −4 8,62 3,16 × 10 −4
    3,5 × 10 −4 8,27 4,70 × 10 −4
    10 −3 7,96 6,62 × 10 −4
    10 -2 7.30 1,42 × 10 −3
    10 -1 6,63 3,05 × 10 −3
    1 5,96 6,58 × 10 −3
    10 5.30 1,42 × 10 −2
    Н 2 О ⇌ Н + + ОН — K = 10 −14 при 25 ° C

    (что верно для всех водных растворов) и тот факт, что раствор должен быть электрически нейтральным,

    2 [Ca 2+ ] + [H + ] = [ HCO —
    3 ] + 2 [ CO 2-
    3 ] + [ОН — ]

    позволяют одновременно решать оставшиеся пять неизвестных концентраций (обратите внимание, что приведенная выше форма уравнения нейтральности действительна только в том случае, если карбонат кальция контактировал с чистой водой или с раствором с нейтральным pH; в случае, если исходная вода pH растворителя не является нейтральным, уравнение модифицировано).

    В соседней таблице показаны результаты для [Ca 2+ ] и [H + ] (в форме pH) в зависимости от парциального давления CO 2 в окружающей среде ( K sp = Для расчета было взято 4,47 × 10 −9 ).

    • Таблица показывает, что при атмосферных уровнях CO 2 в окружающей среде раствор будет слабощелочным с максимальной растворимостью в CaCO 3 47 мг / л.
    • Когда парциальное давление CO 2 в окружающей среде снижается ниже атмосферного уровня, раствор становится все более и более щелочным. При чрезвычайно низком PCO 2 растворенный CO 2 , бикарбонат-ион и карбонат-ион в значительной степени испаряются из раствора, оставляя сильно щелочной раствор гидроксида кальция , который более растворим, чем CaCO 3 . Обратите внимание, что для PCO 2 = 10 −12 атм продукт [Ca 2+ ] [OH — ] 2 все еще ниже произведения растворимости Ca (OH) 2 ( 8 × 10 −6 ). При еще более низком давлении CO 2 осаждение Ca (OH) 2 произойдет до осаждения CaCO 3 .
    • Когда парциальное давление CO 2 в окружающей среде увеличивается до уровней выше атмосферного, pH падает, и большая часть карбонат-иона превращается в бикарбонат-ион, что приводит к более высокой растворимости Ca 2+ .

    Эффект последнего особенно заметен в повседневной жизни людей с жесткой водой. Вода в подземных водоносных горизонтах может подвергаться воздействию CO 2, намного превышающему атмосферный. Поскольку такая вода просачивается через породу карбоната кальция, CaCO 3 растворяется в соответствии со второй тенденцией. Когда та же самая вода выходит из-под крана, со временем она приходит в равновесие с уровнями CO 2 в воздухе, выделяя излишки CO 2 . В результате карбонат кальция становится менее растворимым, а избыток осаждается в виде известкового налета. Этот же процесс ответственен за образование сталактитов и сталагмитов в известняковых пещерах.

    Две гидратированные фазы карбоната кальция, моногидрокальцита CaCO 3 · H 2 O и икаита CaCO 3 · 6H 2 O, могут осаждаться из воды в условиях окружающей среды и сохраняться в виде метастабильных фаз.

    При изменении pH, температуры и солености: образование накипи CaCO 3 в бассейнах

    В отличие от сценария открытого равновесия, описанного выше, многие бассейны управляются путем добавления бикарбоната натрия (NaHCO 3 ) примерно до 2 мМ в качестве буфера, а затем контроля pH с помощью HCl, NaHSO 4 , Na 2 CO 3 , NaOH или составы хлора, которые являются кислыми или основными. В этой ситуации растворенный неорганический углерод ( общий неорганический углерод ) далек от равновесия с атмосферным CO 2 . Движение к равновесию за счет дегазации CO 2 замедляется из-за

    В этой ситуации константы диссоциации для гораздо более быстрых реакций

    позволяют прогнозировать концентрации каждого растворенного неорганического углерода в растворе на основе добавленной концентрации HCO —
    3 (что составляет более 90% видов на делянке Бьеррума от pH 7 до pH 8 при 25 ° C в пресной воде). Добавление HCO —
    3 увеличит CO 2-
    3 концентрация при любом pH. Преобразуя приведенные выше уравнения, мы видим, что [Ca 2+ ] = K sp / [ CO 2-
    3 ] , и [ CO 2-
    3 знак равно K a2 [ HCO —
    3 ] / [H + ] . Следовательно, когда HCO —
    3 Если концентрация известна, максимальная концентрация ионов Ca 2+ перед масштабированием за счет осаждения CaCO 3 может быть спрогнозирована по формуле:

    [ Ca 2 + ] Максимум знак равно K s п K а 2 × [ ЧАС + ] [ HCO 3 — ] <\ displaystyle [<\ ce >] _ <\ max>= <\ frac >> >> \ times <\ гидроразрыв <[<\ ce >]> <[<\ ce >]>>>

    На произведение растворимости CaCO 3 ( K sp ) и константы диссоциации для растворенных неорганических частиц углерода (включая K a2 ) существенно влияют температура и соленость , с общим эффектом, который [Ca 2+ ] max увеличивается от пресной воды к морской. , и уменьшается с повышением температуры, pH или уровня добавленного бикарбоната, как показано на прилагаемых графиках.

    Тенденции иллюстративны для управления пулом, но происходит ли масштабирование также зависит от других факторов, включая взаимодействие с Mg 2+ , B (OH). —
    4 и другие ионы в бассейне, а также эффекты перенасыщения. Накипь обычно наблюдается в электролитических генераторах хлора, где у поверхности катода высокий pH, а отложение накипи еще больше увеличивает температуру. Это одна из причин, по которой некоторые операторы бассейнов предпочитают борат бикарбонату в качестве основного буфера pH и избегают использования химикатов, содержащих кальций.

    Растворимость в сильном или слабом кислотном растворе

    В продаже имеются растворы сильной ( HCl ), умеренно сильной ( сульфаминовая ) или слабой ( уксусная , лимонная , сорбиновая , молочная , фосфорная ) кислот. Они обычно используются в качестве средств для удаления накипи для удаления известковых отложений. Максимальное количество CaCO 3, которое может быть «растворено» одним литром кислотного раствора, можно рассчитать, используя приведенные выше уравнения равновесия.

    • В случае сильного mono3r43krjnfrroif4r

    45ijt54itj5igj45igt5jg5g \ 45g5gb54g! ширина = «160» | [A] (моль / л) | 1 | 10 −1 | 10 −2 | 10 −3 | 10 −4 | 10 −5 | 10 −6 | 10 −7 | 10 −10 | -! width = «160» | Начальный pH | 0,00 || 1,00 || 2,00 || 3,00 || 4,00 || 5,00 || 6,00 || 6,79 || 7,00 | -! width = «160» | Конечный pH | 6,75 || 7,25 || 7,75 || 8,14 || 8,25 || 8,26 || 8,26 || 8,26 || 8,27 | -! width = «160» | Растворенный CaCO 3
    ( г / л кислоты) | 50,0 || 5,00 || 0,514 || 0,0849 || 0,0504 || 0,0474 || 0,0471 || 0,0470 || 0,0470 |>

    Источник

    Читайте также:  Как сделать цвет древесины

    Слово "Цвет" и его описание © 2021
    Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению. Обязательно проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом!