Карбонат металла: Карбонат церия г. Казань — ПО Трубное решение

Tesla Motors разогрела рынок лития

Чтобы производить 500 000 автомобилей в год, Tesla Motors придется скупать весь литий в мире, заявил в марте генеральный директор компании Илон Маск. Взрывной рост популярности электромобилей может убить спрос на платину и палладий, которые используются в каталитических конвертерах, предупреждают аналитики.

Быстрое развитие Tesla Motors, самого успешного производителя электромобилей, оказывает значительное влияние на рынок лития и других металлов. Литий уже окрестили белой нефтью, поскольку Tesla и другие автокомпании используют его для производства литий-ионных аккумуляторов.

В 2015 г., несмотря на неблагоприятную конъюнктуру на сырьевом рынке в целом, цены на карбонат лития выросли на 28%, а в I квартале этого года – на 47% по сравнению со средней ценой за прошлый год, по данным Benchmark Mineral Intelligence. Заказы на металл продолжают расти. По прогнозу Goldman Sachs, спрос на литий может утроиться к 2025 г. до 570 000 т благодаря устойчивому спросу со стороны производителей смартфонов и электромобилей.

Telsa – не единственный потребитель лития, но ее спрос на металл обещает расти наиболее быстрыми темпами. По планам, которые Tesla озвучила в среду, в 2018 г. компания намерена продать 500 000 автомобилей, а в 2020 г. – уже 1 млн. Прогнозы столь быстрого роста частично объясняются успехом новой марки Model 3, которая будет продаваться за $35 000 (это всего половина от стоимости Model S). По данным компании, сейчас получено уже почти 400 000 заказов на Model 3. Такие производственные планы существенно увеличат закупки лития.

«Чтобы производить 500 000 автомобилей в год, нам придется закупать весь литий в мире», — сказал Маск на презентации Model 3 в конце марта.

Tesla также планирует стать крупнейшим в мире производителем литий-ионных аккумуляторов благодаря строительству собственного завода в Спарксе (штат Невада). По расчетам Goldman Sachs, производство аккумулятора для Model S требует больше лития, чем производство 10 000 смартфонов.

Встает вопрос, как удовлетворить такой спрос: хотя в мире множество месторождений, главные из которых расположены в Чили, Аргентине и Австралии, большинство залежей находятся в труднодоступных зонах и обеспечить технологический процесс и логистику поставок металла будет сложно.

В отличие от многих других металлов, литий не торгуется на бирже и спотового рынка нет, а цены устанавливаются на основе договоренностей между продавцами и покупателями. Сейчас самый большой спрос на литий – в Китае, где правительство планирует перевести общественный транспорт на использование литий-ионных аккумуляторов. Активно двинулся в этом направлении и бизнес. Так, китайская компания NextEV заявила, что планирует представить свой первый электромобиль в следующем году, что также может подстегнуть спрос на металл.

Происходящее на рынках металлов аналитики называют «эффектом Tesla». Спрос на алюминий может вырасти благодаря тому, что многие производители хотят сделать свои автомобили легче, заменив сталь алюминием, как это было сделано в Model S. Спрос на медь также может вырасти: по данным Mantos Copper, для производства электромобиля требуется около 60 кг меди. Все начинает меняться, отмечает Барт Мелек, руководитель отдела стратегии на сырьевых рынках TD Securities: «Мы приближаемся к моменту, когда высокотехнологичные автомобили станут доступными для массового потребителя. Влияние технологий на производственный процесс сильно выросло».

«Эффект Tesla» может сказаться и на рынках платины и палладия, спрос на которые может начать снижаться, предупреждают аналитики. Эти металлы используются главным образом в каталитических нейтрализаторах выхлопных газов и не нужны для электромобилей. Другая новая технология — автомобили на топливных ячейках, где платина используется в качестве катализатора для получения электричества, — могут повысить спрос на этот металл, но у потребителей эти машины пока не вызывают такого же интереса, как электромобили Tesla.

По данным Edmunds.com, электромобили и автомобили с гибридным двигателем занимают всего 2% американского рынка и до их массового распространения еще далеко. Но если это произойдет, по рынкам платины и палладия может быть нанесен сокрушительный удар, считает стратег по металлам Bank of America Merrill Lynch Майкл Видмер.

Есть опасность и для лития: рынок может попасть в ловушку перепроизводства. Такое нередко случается на рынках тех или иных металлов: в условиях дефицита слишком многие начинают заниматься добычей, и в результате возникает избыток.

Спрос на литий будет высоким в течение ближайших трех-пяти лет, а затем будут запущены новые мощности, которые могут привести к перепроизводству, полагают руководители компаний. Генеральный директор австралийской компании South42 Грэм Керр опасается инвестировать в рынок лития, поскольку технологии аккумуляторов слишком быстро развиваются: «Это один из тех нишевых товаров, которые могут быть популярны сегодня. Но если технологии двинутся в другом направлении, для использования лития не так много альтернатив».

Некоторые горнодобывающие корпорации внимательно следили за ростом цен на литий, но пока не приняли решения о необходимости заниматься добычей металла. По данным Pure Energy Minerals, спрос на литий – около 175 000 т в год. «Мы будем смотреть <…> но даже по самым оптимистичным прогнозам, это небольшой рынок», – признается генеральный директор BHP Billiton Эндрю Маккинзи. Вряд ли добычей металла займутся крупные горнодобывающие корпорации, добавил он.

Перевела Екатерина Кравченко

Настоящая новая нефть: почему рынок лития становится самым важным | Статьи

Подразделение «Росатома» Uranium One намерено развернуть производство лития к 2023 году, постепенно достигнув доли в мировом производстве на уровне 910%. Компания рассматривает проекты в чилийской пустыне Атакама и в Зимбабве. Инвестиции в литий могут окупиться сторицей, поскольку этот элемент является ключевым для «индустрии будущего» производства батарей, в то время как экономически целесообразные запасы лития являются даже более ограниченными, чем нефтяные.

Самый легкий металл нашел свою нишу в хозяйственной деятельности людей давно. С XIX века он активно применяется в производстве стекла и фарфора, в металлургии, а с середины XX века — в атомной энергетике. Тем не менее до поры до времени общее потребление лития было незначительным, а дешевые источники металла выглядели бесконечными.

Положение начало меняться в последнее десятилетие прошлого века. В 1991 году корпорация Sony выпустила недорогую и надежную литий-ионную батарейку, которая вскоре покорила весь мир. Главными преимуществами литий-ионных аккумуляторов в сравнении с никелевыми были их легкость, скорость зарядки, очень слабый эффект памяти. Практически ничтожный спрос на литий как ключевой компонент аккумуляторов в кратчайшие сроки вырос на несколько порядков и превысил треть от общемирового объема потребления.

Фото: commons.wikimedia.org

Поначалу спрос на батареи и, соответственно, литий разогнала начавшаяся в 1990-е годы революция гаджетов, в особенности мобильных телефонов. Но в последнее десятилетие к ним добавилось еще и бурно растущее производство электромобилей. В 2010 году оно не достигало и 100 тыс. электрокаров, а к 2019-му превысило 2 млн машин. Общее количество электромобилей на дорогах мира к концу прошлого года составило 7,2 млн штук. По прогнозу Deloitte, общие продажи электромобилей к 2025 году достигнут 12 млн штук, а к 2030-му — около 20 млн, таким образом составив примерно четверть глобального авторынка.

Такой рост будет оказывать самое прямое влияние на рынок литий-ионных батарей. Если сейчас доля авто в общем спросе на литий примерно равна 50%, то к концу следующего десятилетия она достигнет 75%, притом что потребление лития в других отраслях также повысится, пусть и не настолько драматично.

Соответственно, растет и спрос на металл. Потребление эквивалента карбоната лития (в основном литий используется в виде двух соединений — карбоната (Li2Co3) и гидроксида (LiOH), для удобства в экономической статистике используется карбонатный эквивалент) в 2000 году составляло 68 тыс. т. К 2019 году оно достигло 315 тыс. т, то есть в 4 с лишним раза больше. Для сравнения, мировое потребление нефти за тот же период выросло менее чем на треть. Литиевая индустрия стала одной из самых быстрорастущих в области добычи полезных ископаемых.

Месторождение лития в Боливии

Фото: Global Look Press/Sergio Goya

Несколько лет назад основатель Tesla Илон Маск заявил, что для его «гигафабрики» потребуется весь литий в мире. Это, конечно, оказалось изрядным преувеличением, но то, что спрос на соединения металла в дальнейшем будет ажиотажный, мало кто сомневается, тем более что такие «гигафабрики» строятся уже в двузначном количестве.

Цены на карбонат лития реагировали соответственно. В 2004 году за 1 т карбонатного эквивалента давали чуть больше $2 тыс., а к 2015 году цена выросла до $6 тыс. В 2018 году спотовые цены достигли исторического максимума — $20 тыс. за 1 т после чего начали снижаться. В настоящий момент 1 т карбонатного эквивалента стоит $6,75 тыс., что в разы ниже пиковых показателей, но все еще выше, чем до начала бума во второй половине 2010-х годов.

Что произошло? В первую очередь по отрасли сильно ударил кризис, вызванный эпидемией. Практически на все сырьевые товары цены упали, а литиевая индустрия, опирающаяся на весьма эластичный спрос на электромобили, оказалась в числе первых жертв. Но перегрев рынка был заметен и до того. В последние годы производители стремительно наращивали объемы производства, действуя на опережение. Однако с 2019 года Китай, главный производитель электрокаров, начал сокращать субсидии, что привело к замедлению роста на рынке.

Работник производства катодных листов для аккумуляторов на заводе литий-ионных аккумуляторов

Фото: РИА Новости/Александр Кряжев

В прошлом году производство лития в мире перевалило за отметку 400 тыс. т. Таким образом, более четверти всего добытого пошло на формирование промышленных запасов, которые сейчас достигают почти двухлетнего мирового потребления. В этой ситуации пузырь не мог не лопнуть. По масштабам обвала происходящее на литиевом рынке можно сравнить разве что с крахом биткоина и других криптовалют.

Тем не менее есть определенные основания полагать, что это падение не свидетельствует о долгосрочной депрессии на рынке. Кризисный 2020 год может стать переломным для отрасли. Во-первых, в условиях кризиса Евросоюз принял «Европейский зеленый курс», согласно которому к 2050 году чистые выбросы CO2 в странах союза должны стать нулевыми. Если европейцы серьезны в заявленных планах, то без ставки не электрокары и электробусы никак не обойтись. Следовательно, стоит ожидать увеличения субсидий как минимум для европейских производителей электромобилей и аккумуляторов. С высокой вероятностью, многие страны последуют в направлении, указанном Европой.

Согласно прогнозу Bloomberg New Energy Finance, спрос на литий только для батарей составит 700 тыс. т карбонатного эквивалента. Вкупе с остальными отраслями, потребляющими самый легкий металл, спрос может достигнуть 1 млн т. Это в два с лишним раза больше, чем сейчас добывается в мире, и потребует многомиллиардных инвестиций.

Устройство литий-ионной батареи одного из электромобилей

Фото: Global Look Press/Sebastian Geisler

Лития на планете в избытке — речь идет о многих миллиардах тонн, которые человечество не сможет потребить и за тысячи лет при самом бурном развитии промышленности. Однако большая часть элемента растворена в морской воде (в пропорции примерно 0,17 мг/мл), и на данный момент технологий, позволяющих более или менее рентабельно выделять литий из нее, не существует. Таким образом, почти вся добыча материала происходит либо из солевого раствора, образующегося в солончаках (например, Уюни в Боливии), либо из сподумена — материала твердых горных пород. И те, и другие источники далеко не бесконечны: общие извлекаемые запасы составляют около 80 млн т карбонатного эквивалента. При нынешнем уровне спроса этих ресурсов хватит надолго. Но, что будет, если потребление скакнет в несколько раз, что является вполне возможным сценарием?

На данный момент свыше 90% добычи соединений металла приходится на пять стран — «южноамериканский треугольник» (Чили, Аргентина и Боливия), а также на Австралию и Китай. Раньше на рынке задавала тон Чили, но к 2018 году крупнейшим производителем лития в мире стала Австралия. Почти все крупные месторождения контролируют несколько горнодобывающих компаний с рыночной капитализацией от $5 млрд до $70 млрд: китайские Jiangxi Ganfeng и Tianqi, аргентинская FMC, американская Albemarle и чилийская SQM.

Фото: Global Look Press/Jaap Arriens

Все эти компании вынуждены сокращать издержки из-за падения цен на металл и слишком резкой экспансии в последние годы. Цены на литиевые активы значительно просели, и для новых игроков возникает возможность (не исключено, что последняя) зайти на стремительно растущий рынок. В этой связи усилия Uranium One вполне понятны: инвестиции могут оказаться по прибыльности сопоставимыми с нефтяными. Вопрос лишь в том, будут ли полученные компетенции использованы для поиска и наращивания производства лития в самой России, которая в общемировом производстве занимает пока скромное место с долей всего 2–3%.

Металлы карбонаты — Справочник химика 21





Для получения хлоридов стронция и бария углекислые соли этих металлов (карбонаты) растворяют в соляной кислоте и образовавшиеся хлориды затем очищают кристаллизацией. Безводные хлориды этих металлов могут быть получены осторожным обезвоживанием кристаллогидратов. [c.264]

    Эффективность использования химического топлива в качестве источника энергии зависит от условий сжигания и состава топлива. Все природные химические топлива состоят из горючей массы, минеральных веществ и воды (так называемое рабочее топливо). После удаления влаги (Ж) получают обезвоженное топливо (сухое топливо). Горючая часть топлива включает вещества, содержащие углерод и водород (органическая масса) и окисляемые соединения серы (органические и неорганические сульфиды). Минеральные вещества топлива представляют различные соли металлов (карбонаты, силикаты, сульфаты и др.), образующие при сжигании топлива золу (А). Для различных состояний топлива приняты буквенные обозначения, представленные на схеме (рис. 6.1). Для соответствующих состоя- [c.109]








Как известно, кислотно-основные взаимодействия идут с образованием более слабых кислот и оснований, чем исходные, поэтому карбоновые кислоты реагируют с оксидами, гидроксидами щелочных, щелочноземельных металлов, карбонатами, фенолятами, алкоголятами, амидами и др [c.636]

    Катализатор содержит 4— 40 мас.% никеля на носителе. Он состоит из окислов алюминия, магния,, кальция и солей щелочных металлов в количестве 0,5—30 мас.% (в расчете на металл). Соли щелочных металлов (карбонаты, гидроокиси) при повышенных температурах процесса превращаются в окислы. Отличительной особенностью катализатора является [c.124]

    Описанные в литературе способы получения НСЮ в основном сводятся к гидролизу хлора [48, 49]. С целью сдвига реакции в сторону образования НСЮ предлагается связывать образующийся хлористый водород. Для этого прямотоком или противотоком к хлору подают водные растворы гидроокисей щелочных или щелочноземельных металлов, карбоната натрия, гипохлоритов или предлагается пропускать хлор через колонны, заполненные карбонатом или окисью кальция.  [c.14]

    При гравиметрическом определении суммы ш елочных металлов в минералах и рудах микрохимическим методом навеску разлагают фтористоводородной кислотой для удаления кремневой кислоты [19]. Остаток фторидов нагревают с щавелевой кислотой, которая при высокой температуре вытесняет фтор. Образовавшиеся оксалаты металлов прокаливают при 800° С. При этом большинство металлов образует оксиды, а щелочноземельные элементы, магний и щелочные металлы — карбонаты. При обработке прокаленного остатка горячей водой в раствор переходят карбонаты щелочных металлов, гидроксид магния и небольшое количество карбонатов щелочноземельных элементов. Если образец содержит большие количества алюминия, железа и хрома, последние при прокаливании могут образовать алюминаты, ферраты и хромиты. Для их разложения раствор с осадком нагревают на водяной бане и после охлаждения обрабатывают насыщенным раствором карбоната аммония. Небольшое количество катионов, главным образом магния, оставшихся в растворе, осаждают 8-оксихинолином. Осадок отфильтровывают, раствор упаривают досуха и остаток прокаливают. Полученные карбонаты щелочных металлов переводят в сульфаты, которые взвешивают. Умножая на фактор пересчета, находят сумму оксидов лития, натрия, калия, рубидия и цезия. [c.57]

    Карбоновые кислоты образуют соли, реагируя с металлами, карбонатами, гидрокарбонатами и щелочами  [c.712]

    С повышением содержания никеля в нирезисте его коррозионная устойчивость в разбавленной гидроокиси натрия увеличивается. Эти чугуны успешно применяются для изготовления насосов, вентилей, фильтров и другой арматуры для работы в растворах гидроокиси натрия при концентрациях, не превышающих 50%- Они обладают хорошей устойчивостью и к коррозионному воздействию некоторых солей щелочных металлов (карбонатов, силикатов и др ). Устойчивость нирезиста к коррозионному воздействию различных хлоридов в десять раз выше, чем у серого чугуна. [c.104]

    Фосфаты щелочноземельных металлов обычно получают взаимодействием окисей или гидроокисей с фосфорной кислотой. Температуру и количество фосфорной кислоты подбирают так, чтобы образовался нужный фосфат. Как видно из табл. 3, в которой указаны равновесные твердые фазы и пределы концентраций насыщенных водных растворов, фосфаты щелочноземельных металлов довольно плохо растворимы, позтому в лабораторных условиях их можно приготовить взаимодействием растворов солей щелочноземельных металлов с растворами растворимых фосфатов щелочных металлов. Карбонаты щелочноземельных металлов лучше не применять для таких реакций, так как для полного превращения карбоната в фосфат необходимо эффективное истирание, а без удаления с поверхности частиц пленки нерастворимого фосфата карбонат может полностью не превратиться в фосфат. [c.207]

    Вскрытие щелочью проводят обычно периодически в реак-. торах с мещалками или непрерывно во вращающихся печах. В последнем случае 50%-ный раствор щелочи впрыскивается форсункой. Обогрев печи за счет внутреннего сжигания газа недопустим, так как при этом едкие щелочи переходят в карбо- » наты, а вскрытие концентратов редких металлов карбонатами происходит при гораздо более высокой температуре.  [c.117]

    Хлориды щелочных металлов Карбонат натрия [c.50]

    В качестве сорбентов серосодержащих соединений в газах ТЭС были исследованы оксиды марганца, железа, аммония и других металлов, карбонаты кальция, магния, железа, алюминат натрия, различные углеродистые сорбенты (активированные угли, полукокс, графит и др.). Наиболее простым является способ, основанный на реакции  [c.298]

    Необходимо отметить, что в некоторых -случаях, например, при исследовании токсичности тяжелых металлов, для водорослей истинная токсичность того или иного металла часто бывает занижена в результате связывания ионов металла карбонатами [c.220]

    Смесь гидроокисей, осажденная гидратом окиси аммония из азотнокислого хрома и азотнокислого никеля, одна или со щелочными землями окислы марганца, железа, меди, никеля, цинка с галогенидами этих металлов карбонаты, например углекислая медь [c.206]

    Гидрогенизация кислородсодержащих органических соединений Приготовляется из оксалатов посредством термического разложения в окислительной атмосфере смеси оксалатов при частичном разложении дают окиси металлов, карбонаты металлов и металлы 506.  [c.268]

    Весьма распространены сульфиды, т. е. сернистые соединения металлов, таких как железо, никель, медь, цинк, свинец и др.. В виде различных галидов — фторидов, хлоридов — встречаются преимущественно щелочные и щелочноземельные металлы. Распространены также соли кислородных кислот различных металлов — карбонаты, силикаты, фосфаты, сульфаты. Растворимые соли металлов часто находятся в растворенном состоянии — в воде океанов, морей, озер, подземных источников. [c.273]

    При выборе Н. л. м. следует учитывать их реакционную способность. Так, напр., сульфат кальция может ускорять коррозию в грунтовках по металлу, карбонаты кальция и глиноземы — вызывать загустевание масляных и алкидных связующих с высокими кислотными числами, а также разрушать пигменты, не стойкие к действию щелочей. В водоразбавляемых латексных красках высокодисперсные Н. л. м. могут адсорбировать поверхностно-активные вещества и нарушать т. обр. агрегативную стабильность системы. Присутствие в Н. л. м. водорастворимых солей может вызывать коагуляцию водных дисперсных систем. [c.170]

    Гидроокиси щелочных металлов. Карбонаты щелочных металлов [c.398]

    Карбонаты элементов подгруппы ИА получают действием СОа на гидроксиды пли обменными реакциями солей Э + в растворах с карбонатами щелочных металлов. Карбонаты Ве и Mg легко гидролизуются, образуя основные карбонаты. Основные карбонаты Ве имеют переменный состав, Mg образует 4Mg Oз Mg(OH) а-бНгО, легко отщепляющий одну молекулу НаО Средние карбонаты Nig и [c.318]

    Около 307о серной кислоты ь СССР производится из газа, полученного обжигом серного колчедана, состоящего из минерала пирита и примесей. Чистый пирит РеЗг содержит 53,5% 3 и 46,5% Ре. В серпом колчедане содержание серы обычно колеблется от 35 до 50%, железа —от 30 до 40%, остальное составляют сульфиды цветных металлов, карбонаты, песок, глина и др. Серный колчедан часто залегает в смеси с сульфидами цветных металлов, которые являются сырьем для производства меди, цинка, свинца, никеля, серебра и др. Для отделения сульфидов цветных металлов руду измельчают, разделяют флотацией на концентраты сульфидов цветных металлов и так называемые флотационные хвосты, которые состоят главным образом из пирита. На сернокислотных заводах флотационный серный колчедан обжигают для получения из него диоксида серы. [c.117]

    Разнообразно применение, как указывалось, алмаза, а[стивных углей, карборунда Si , СаСа, карбидов переходных металлов, карбонатов (см. гл. 11 и 12), сероуглерода ( Sj), тетрахлорида (СО,), цианидов для извлечения золота из руд но методу П. Р. Багратгюна. Si используют для получения сплавов, полуироводииковых устройств (используется кремний особой чистоты). [c.301]

    В качестве фона часто применяют хлориды, хлораты, перхлораты щелочных и щелочноземельных металлов, сульфаты щелочных металлов, карбонаты натрия и калия, четвертичные аммониевые основания и их соли, щелочи (особенно гидроокись лития). При применении солей лития в качестве фона рабочая область напряжений увеличивается до —2 В, а в случае применения солей тетралкиламмония до —2,6 В [по отношению к насыщенному каломельному электроду (н. к.э.)], [c.124]

    Напишите уравнение реакции, сопровождающейся образованием хорошо растворимых в воде солей Mg l2, (МН4)2СОз. Эта реакция позволяет отделить соли магния от солей щелочноземельных металлов, карбонаты которых мало растворимы в Nh5 1. [c.218]

    Большинство солей щелочных металлов растворимо в воде. Сульфат магния хорошо растворим (отличие от щелочноземельных металлов). Карбонат магния не осаждается в присутствии гидроокиси и хлорида аммония, поэтому не выделяется вместе с щелочноземельными металлами в виде карбоната. Растворимость карбоната магния 10 — моль л, т. е. больше, чем карбонатов Са, 5г, Ва. Щелочные металлы образуют сильные щелочи. Нитрокобальтиаты натрия, магния и щелочноземельных металлов растворимы в воде. Нет общего группового реактива на 1-ю аналитическую группу. Однако калий, аммоний, рубидий, цезий образуют малорастворимые гексанитрокобальтиаты, перхлораты, хлороплатинаты и гидротартраты. Га-логенидные соли щелочных металлов начинают испаряться только при 1000 °С их пары окрашивают пламя горелки. Соли аммония легко летучи при прокаливании и разлагаются около температуры красного каления. [c.159]

    Важнейшими соединениями, вызывающими отщепление галогеноводорода, являются КОН и NaNHa, но применяются также и другие щелочные реагенты алкого-ляты, гидриды и карбонаты щелочных металлов, карбонаты и гидроокиси щелочноземельных металлов, а ь некоторых случаях и. метал лоорганические соединения, [c.689]

    МоОз при спекании или сплавлении с окислами металлов, карбонатами и бурой дает соли молибденовой кислоты — молибдаты. При сплавлении М0О3 с 0д получается эвтектика с 2% 0д. В системе УгОз—М0О3 образуется фаза, близкая по составу к УгОд -МоОд. [c.165]

    Для смещения равновесия вправо обычно применяют 3—4-кратный избыток спирта Процесс протекает в присутствии кислотных или основных катализаторов. Чаще всего используют серную кислоту и беизолсульфокис-лоту. Весьма распространенными катализаторами являются алкоголяты щелочных и щелочноземельных металлов, гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, карбонаты калия и натрия, оксид свинца, все большее значение приобретают цеолиты и ионообменные смолы [c. 248]

    С целью разрешения противоречий между результатами Н/В-изотопного обмена (3,(3 -ТКС в солях с 3,4-днгндронзохннолннамн [23, 27], реакционной способностью (3,(3 -ТКС 1-8 [16-26] и существующими представлениями о их таутомерии [7, 8], а также с целью разработки способа получения изотопомеров (дейтерий) и меченых (дейтерий, тритий) производных (3,(3 -ТКС нами изучен изотопный обмен (3,(3 -ТКС в различных условиях. Установлено, что Н/О-обмен а-протонов ацильного заместителя (3,(3 -ТКС 3, 5-7 эффективно осуществляется в присутствии различных азотистых оснований (Ру, хинолин, триэтиламин и др.) и в растворах полярных апротонных растворителей (ПАР) или полярных растворителях — АВС (акцепторах Н-связи) [30], например ДМФА, ДМСО, ГМТФК, тогда как в амфи-протонных растворителях донорах дейтерия (ВгО, спирты-с ) даже в присутствии каталитических количеств оснований (алкоголяты и гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов, карбонаты и гидрокарбонаты щелочных металлов) Н/В-обмена а-протонов ацильных заместителей не наблюдалось. Эти результаты окончательно исключают дианионы 26, 27 как возможную причину изотопного обмена в ацильных фрагментах (3,(3 -ТКС. Следовательно вероятной причиной этого в солях 21 [23, 27] и специфичной реакционной способности (3,(3 -ТКС [16-26] остается таутомерия (прототропия). Причем, именно таутомерия анионов (3,(3 -ТКС. При этом закономерно возникает вопрос, почему в присутствии азотистых оснований и в ПАР Н/В-обмен ацильных фрагментов (3,(3 -ТКС осуществляется, а в амфн-протонных растворителях нет Причина этих различий, вероятно, кроется, с одной [c.169]

    Весьма скоро химики убедились, что органические вещества подчиняются тем же закономерностям, что и неорганические. Но деление химии на неорганическую и органическую сохранилось. Критерием деления стал состав веществ. А. Кекуле в 1851 г. определил органическую химию как химию соединений углерода. Однако это определение не вполне последовательно. Есть группы соединений углерода, которые все-таки причисляют к неорганическим (оксид и диоксид углерода, карбонилы металлов, карбонаты, карбиды). В то же время все металлорганическне соединения могут быть причислены к органическим. Определение, данное Кекуле, упускает нз виду принципы образования органических соединений. [c.10]

    Реакции, которые могут протекать нри окислительном обжиге молиб-денитовых концентратов, определяются минералогическим составом последних и условиями осуществления обжига. Кроме основного минерала-молибденита, некондиционные концентраты могут содержать в значительных количествах примеси сопутствующих ему минералов сульфидов тяжелых металлов, карбонатов кальция и магния и некоторые другие. [c.185]

    В ряде случаев, когда необходимо растворить твердую фазу (например, апатитовый концентрат, металлы, карбонаты, примеси железа из оловянных руд и т. д.) в агрессивных кислых растворах, более надежным и простым в эксплуатации оказывается способ растворения в условиях трехфазной системы твердое вещество — жидкость-газ (при пневматическом перемешивании или в потоке газожидкостной смеси). При этом существенное влияние на кинетику массоотдачи оказывают факторы турбулизации жидкости и изоляции новерхности твердых частиц газом. При небольших удельных расходах газа (до 0,4 м на 1 м жидкости) ускорение процесса массоотдачи, обусловленное трубулизацией жидкости, превалирует над замедлением, вызванным изоляцией поверхности твердых частиц газом. В этих условиях скорость растворения увеличивается в 1,5—3 раза по сравнению со скоростью в условиях взвешенного состояния [201. [c.141]

    Конденсация фенолов с формальдегидом в потенциально реакционноспособный продукт конденсации Гидраты окисей щелочных металлов карбонаты щелочных металлов 5Т9, 692а [c.443]

    Производство олефинов из Ж идких или твердых углеводородов осуществляется нагреванием паров этих углеводородов до 650—900° в присутствии 1 аза, содержащего по меньшей мере. 50% кислорода, в соотношениях, которые являются недостаточными для полного окисления. При этом к газообразной смеси может быть добавлена вода в виде жидкости или пара. Этот процесс при-Л1ени.м к таким веществам, как смолы, нефтяные остатки и битумы Газы, полученные таким образом, богаты олефинами последние могут быть использованы для получения гликолей и высших спиртов (см. гл. 22). С помощью таких контактов, как пемза, тяжелые металлы, карбонаты и другие соли ще.точно-зе.мельных металлов, может быть произведена конверсия этих газов в бензол (СЛ1. гл. 5). [c.943]


Карбонаты металлов — Энциклопедия по машиностроению XXL







Поливинилхлорид используют в виде винипласта и пластиката. Винипласт содержит стабилизаторы (карбонаты металлов) и представляет собой непрозрачное твердое вещество.  [c.231]

Покрытия основного типа (Б) в качестве основы содержат карбонаты (мрамор, мел, магнезит) и плавиковый шпат газовая защита обеспечивается разложением карбонатов. Металл раскисляется марганцем, кремнием, титаном, вводимыми в покрытие в виде ферросплавов, или алюминием, вводимым в виде порошка.  [c.27]












Карбонаты металлов, вредно влияющие на процесс осаждения,  [c.158]

Основное покрытие (Б) в качестве шлакообразующей основы имеет плавиковый шпат и карбонаты кальция и магния (мел, магнезит, мрамор). Газовая защита обеспечивается углекислым газом, образующимся при разложении карбонатов. Металл, наплавленный электродами с таким покрытием, по химическому составу соответствует спокойной стали, обладает минимальным содержанием азота и кислорода, высокими показателями ударной вязкости как при положительной, так и отрицательной температуре, хорошей стойкостью против образования кристаллизационных трещин. Эти электроды особенно целесообразны для сварки металла большой толщины, сталей с повышенным содержанием серы и углерода, жестких конструкций из литых углеродистых, низколегированных и высокопрочных сталей. Сварка производится на постоянном токе обратной полярности.  [c.55]

Кроме того, твердые частицы окиси или карбоната металла, диспергированные до коллоидного состояния, выполняют следующие функции  [c.93]

К методам восстановления относятся способы получения высокодисперсных порошков восстановлением гидроксидов, хлоридов, нитратов и карбонатов металлов в токе водорода при температурах ниже 500 К. Достоинства этого метода — низкое содержание примесей и узкое распределение частиц порошка по размерам, например, 20+40 нм или 80+100 нм.  [c.403]

Карбонаты металлов 416. Карбонизация шляпных колпаков 816.  [c.464]

Примером смешанных ингибиторов электрохимической коррозии металлов являются вещества, тормозящие протекание обоих электродных процессов (например, катапин), а также применяемые для защиты стали и чугуна от атмосферной коррозии нитриты аминов, которые пассивируют поверхность стали образующейся при их гидролизе азотистой кислотой, а освободившийся амин связывает поступающую из воздуха агрессивную по отношению к металлу угольную кислоту, в результате чего образуется карбонат амина.  [c.350]

СОЛИ В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ. В природных пресных водах содержатся растворенные соли кальция и магния, концентрация которых зависит от происхождения и расположения водоема. Вода с высокой концентрацией этих солей называется жесткой, с низкой — мягкой. Мягкая вода обладает большей коррозионной активностью, чем жесткая. Это было обнаружено за много лет до того, как удалось выяснить причину данного явления. Например, оцинкованные баки для горячей воды в Чикаго служили 10—20 лет (в воде оз. Мичиган содержится 34 мг/л Са , 157 мг/л растворенных веществ), в то время как в Бостоне (5 мг/л Са , 43 мг/л растворенных веществ) такие баки выходили из строя через 1—2 года. В жесткой воде на поверхности металла естественным путем откладывается тонкий диффузионно-барьерный слой, состоящий в основном из карбоната кальция СаСОд. Эта пленка дополняет обычный коррозионный барьер из Ре(0Н)2, уже упоминавшийся в начале главы, и затрудняет диффузию растворенного кислорода к катодным участкам. В мягкой воде защитная пленка из СаСОд не образуется. Однако жесткость воды не единственное условие возможности образования защитной пленки. Способность СаСОд осаждаться на поверхность металла зависит также от общей кислотности или щелочности среды, pH и концентрации растворенных в воде солей.  [c.120]












Карбонат этаноламина и различные другие соединения рассматриваются в качестве летучих ингибиторов в [35, 45]. Смесь мочевины и нитрита натрия также нашла практическое применение, в частности в виде пропитки для бумаги. В присутствии» влаги компоненты смеси, вероятно, взаимодействуют друг с другом с образованием нитрита аммония, который летуч, хотя мало устойчив, и обеспечивает подвод ингибирующих ионов NOj к поверхности металла.  [c.274]

В зоне сварки металлы, жидкие или нагретые до температуры, близкой к температуре плавления, встречаются не только с кислородом, но и со сложными газами, такими, как СО СО2 Н2О С Нт, получающимися в результате диссоциации карбонатов или газов  [c.331]

В состав механических примесей входят сернистое железо, кварц, карбонаты, доломиты, выносимые из пласта глинистые частицы, а также окисное железо. Более 50% этих частиц имеют размер до 20 мкм. Основная часть механических примесей образуется в результате нарушения солевого равновесия, коррозии металлов и процессов окисления.  [c.149]

Технология получения ферритов. Ферриты получают методом керамической технологии. В промышленности в основном Используются метод смешивания оксидов или карбонатов нерастворимых в воде и метод термического разложения солей различных металлов, Наиболее простым является метод смешивания оксидов или карбонатов. Технология получения ферритов по этому методу состоит в следующем исходные оксиды взвешивают, подвергают первому помолу и тщательному перемешиванию в шаровых или вибрационных мельницах. Затем после сушки и прессования брикетов (или гранулирования) /осуществляют предварительный обжиг при температуре на несколько сотен градусов ниже температуры окончательного обжига. После этого следует второй помол и порошок используют для получения изделий.  [c.102]

Правда, некоторые авторы отмечают, что окислительной силы атмосферного кислорода мало для прохождения этой реакции, но под действием кислорода может происходить окисление цианида в цианат, который затем будет переходить в водном растворе в карбонат. На разложение цианида очень сильно действует углекислый газ, который постоянно присутствует в воздухе. При пропускании через два одинаковых по составу электролита кислорода и углекислого газа было выяснено (рис. 2), что потери цианида при пропускании кислорода значительно меньше, чем при пропускании углекислого газа. При дальнейших исследованиях обнаружилось, что значительно стабилизирует раствор цианида едкий натр. Опыты показали, что при добавлении гидроокиси любого щелочного металла в раствор цианида происходит реакция обмена в основном между углекислым газом (из воздуха) и гидроокисью (табл. 3). Поэтому добавка щелочи в цианистый электролит желательна, так как увеличивает стабильность электролита.  [c.7]

Сопротивление горных вород воздействию коррозионных сред определяется их составом. Материалы, содержащие более 55%Si 0г, относятся к кислотоупорным (андезит, базальт, диабаз, гранит, кварц). Породы,содержащие окислы и карбонаты металлов, главным образом ще- лотаых, отличаются щелочестойкостью (известняки, доломиты, мрамо-р — ). Характеристики важнейших горных пород как конструкционных матерке лов приведены в табл, 10,  [c.39]

Поливинилхлорид (ПВХ) — линейный аморфный полимер. ПВХ стоек во многих средах воде, щелочах, разбавленных кислотах, масл. бензине. Размягчается при температуре, близкой к 70 °С. Поливинилхлорид используют в виде винипласта и пластиката. Buhu-пласт содержит стабилизаторы (карбонаты металлов) и представ-  [c.279]

Сопротивление горных пород воздействию коррозионных сред определяется их составом. Основным минералом, входящим в большинство плотных изверженных горных пород, является кварц. Природный кварц состоит почти целиком из диоксида кремния SiOj. Кварц стоек к действию воды и большинства кислот любой концентрации при температуре до 1000 «С, за исключением плавиковой и фосфорной кислот, в которых он медленно растворяется. Едкие горячие щёлочи могут относительно быстро растворять кварц, образуя щелочные силикаты, углекислые щёлочи растворяют кварц при длительном кипячении. Материалы, содержащие более 55 % SiOi, относятся к кислотоупорным (андезит, базальт, диабаз, гранит, кварц). Породы, содержащие оксиды и карбонаты металлов, главным образом щелочных, отличаются щелочестойкостью (известняки, доломиты, магнезиты).  [c.127]












Для удовлетворения указанных требований к объемным свойствам маслорастворимых ингибиторов выбирают те вещества, которые способны к поляризации системы. Это — микрокальцит (доломит), порошки металлов или их оксидов, дисульфид молибдена, графит, нитрит натрия (сегнетоэлектрик). Особенно сильно поляризуют пине (и другие смазочные материалы) ферромагнитные материалы — мелкодисперсные частицы железа, никеля или кобальта. Получение тонких, модифицированных дисперсий наполнителей обеспечивается разными технологическими приемами. Используют струйные мельницы (в том числе во встречных потоках), коллоидные мельницы разных модификаций, эффективные магнитные реакторы-диспергаторы с вихревым слоем ферромагнитных частиц (АВС-100, АВС-150) ультразвуковые и магнитострикционные диспергаторы, дезинтеграторы, получившие значительное распространение в последнее время [117—122]. Тонкие дисперсии порошков металлов получают также электроискровым и электрохимическими методами 118], дисперсии карбонатов металлов — методом карбонатации 17, 18]. Для модификации поверхности наполнителей используют самые разнообразные гомогенизаторы — отечественные ультразвуковые типа АГС-6, ГАРТ-Пр, зарубежные типа Фирма и Корума и пр.  [c.160]

Наличие в сульфонатах и ПИНС заряженных твердых частиц карбоната металла до определенного экстремального предела поляризует систему, о чем свидетельствует увеличение диэлектрической проницаемости, сдвиг полосы поглощения валентных симметричных колебаний в сторону низких частот на 20— 40 см с уменьшением ширины этой полосы на 15—17 м и увеличением ее относительной интенсивности (метод ИКС), а также увеличение числа долгоживущих свободных стабильных радикалов (метод ЭПР) и значительное изменение работы выхода электрона (показателя АКРП) [18—20, 34].  [c.163]

Известняки, доломиты и мраморы — породы, содержащие окислы и карбонаты металлов, главным образом щелочных, считаются основными. Известняки нестойки в кислых средах, но отличаются большим сопротивлением при воздействии щелочей (чем меньше в них кислых примесей, тем выше их стойкость). Их применяют в форме плит и в качестве напблнителей щелочестойких бетонов и растворов. Доломиты так же щелочестойки, как известняки, но характеризуются большей твердостью. После дробления доломита из него удаляют двуокись кремния, реагирующую со щелочными растворами. Мраморы стойки в щелочной среде, однако абсолютно непригодны для работы в кислой. Мрамор используется в виде плит, а также как грубый и мелкий наполнитель щелочестойких бетонов и растворов.  [c.245]

Металлические поверхности катализируют процесс термического распада триарилфосфата. Установлено, что в присутствии железа трнкрезилфосфат начинает разлагаться уже при 260 °С. В присутствии карбонатов металлов и И групп, а также окислов металлов И группы температура начала термического распад триарилфосфатов снижается на 150—200 °С [55].  [c.261]

Неорганические наполнители Бонер [6] делит на следующие группы модификации углерода (графит и сажа), силикаты (асбест, слюда, тальк и т. п.), порошкообразные металлы, окиси металлов, карбонаты металлов, сульфиды металлов, сульфаты металлов. Подобная классификация учитывает лишь химический состав наполнителей без связи с их функциональным действием. В ряде случаев наполнители разных групп могут совершенно одинаково действовать на свойства смазок. Постепенно выделяется группа антифрикционных и герметизирующих наполнителей, но в целом классификация их по функциональному признаку еще не создана.  [c.35]

В. А. Киреев [14] предложил метод сравнительного расчета энтропии неорганических соединений, объединив вещества по признаку однотипности молекул (по составу и структуре). Согласно В. А. Кирееву, энтропия реакции образования соединений из атомарных газов является для однотипных веществ приблизительно постоянной величиной (или закономерно изменяющейся в ограниченных пределах). В среднем погрешность расчета составляет (4—8,5) дж моль град) [1—2 кал мольус Херад)] и лишь в единичных случаях возрастает до 21 д 1с моль-град) [5 кал моль град)]. В. А. Киреев показал, что хороших результатов можно добиться, если рассматривать реакцию образования соединения не из простых веществ, а из более сложных составных частей, например карбонатов металлов из окислов металла и углекислоты, кристаллогидратов из безводных солей и НгО (тв) н т. д.  [c.23]

Для борьбы с атмосферной коррозией металлов в последнее время все больше используют замедлители коррозии контактные (например, NaNOa), наносимые на стальные изделия (обработкой их в водных растворах замедлителей), и летучие (например, нитриты, карбонаты и бензоаты дициклогексиламина и моноэтано-ламина), обладающие высокой упругостью пара, которые применяются для защиты металлических изделий при их хранении и транспортировке в контейнерах или при упаковке в оберточные материалы.  [c.383]

Недостатком летучих замедлителей коррозии является прекращение их защитного действия после удаления их иаров из атмосферы, окружающей металл, и в особенности в условиях многократного обмена воздуха. Летучие замедлители коррозии можно применять либо в порошкообразном виде (в этом случае их помещают внутри изделий или аппаратов), либо в виде раствора, наносимого методом распыления (в закрытых помещениях). Из летучих замедлителей коррозии наибольшее применение нашли морфолин п дициклогексиламин. Эти замедлители эффективны и при высоких температурах, имеют высокую упругость пара, обладают гидрофобностью и поэтому способствуют созданию иа поверхности металла гидрофобной иленки. Нашли также применение в качестве летучих замедлителей коррозии нитрит дициклогексиламина, нитрит дициклогексиламмония и карбонат цик. югексиламмония. Летучим замедлителем коррозии является также бензоат натрия, который применяется для пропитки упаковочной бумаги, и др.  [c.317]

Керамика ВеО устойчива в воздухе, N2, Аг при 1700° С, а также против расплавов щелочей, боратов, карбонатов, РЬгОд и металлов  [c.379]












Основные покрытия (Б) построены на основе карбоната кальция (мрамор) и плавикового шпата (флюорита), который служит шлакообразующим компонентом. Газовая защита создается диссоциацией мрамора (СаСОз). В качестве раскислителей используют ферротитан, ферромарганец и ферросилиций. В состав этой группы входят электроды марок УОНИ-13, СМ-11, ОЗС, МР и др. К этой же группе относятся безокислительные покрытия, содержащие мало СаСОз и много aFj (до 80%), предназначенные для сварки высокопрочных сталей. Уменьшение доли мрамора в составе покрытия снижает окисление металла и уменьшает в нем содержание углерода. К электродам с такими покрытиями относятся ИМЕТ-4 ИМЕТ-8.  [c.393]

Исследованиям электрохимического поведения металлов в раст-во )ах солей угольной кислот i посвящено много работ. Установлено, например, что в карбонатах и бикарбонатах натрия, наблюдаются нулевые скорости корроаии вследствие самопассива19Ш желеяа. что подтверждает правомерность их испольаования в качестве ингибиторов коррозии.  [c.27]

Металлопористый вольфрамово-бариевый термокатод — пористая вольфрамовая губка, внешняя поверхность которой покрыта пленкой бария, снижающей работу выхода и обеспечивающей получение большого тока ТЭ. В процессе работы пленка бария разрушается вследствие ионной бомбардировки и под воздействием газов, выделяющихся из деталей приборов. Возобновление пленки происходит вследствие поступления бария из вольфрамовой губки при термическом разложении содержащегося в ней активного вещества. Существует несколько типов металлопаристых термокатодов камерные, или L-катоды — состоят из камеры, заполненной активным веществом — карбонатом бария-стронция — и закрытой стенкой-губкой, наружная сторона которой является эмиттирующей поверхностью пропитанные — пористая губка из вольфрама, рения или молибдена, поры которой заполнены активным веществом — алюминатом или вольфраматом бария-кальция и прессованные. Последние изготовляются в виде таблеток или керамических трубок, путем спрессовывания смеси из порошков оксида иттрия или оксида тория и порошков тугоплавких металлов (вольфрам, молибден, тантал). Катоды этого типа так же, как и оксидпо-ториевый, работают при температурах 1700—1800° С и предназначены для использования в СВЧ-приборах, главным образом в магнетронах.  [c.571]

Защита оборудования. в природной и техни-I ческой воде во-1 дяные холодильники оборудование нефтедобывающей и горной промышленности и др. Бикарбонат кальция Fe и др. металлы Образование плёнок нерастворимых карбонатов  [c.28]

Известно, что влияние природы и концентрации солей в водном растворе может быть различным. Влияние гидролизующихся солей зависит от того, повышают или понижают они pH среды при гидролизе. С увеличением концентрации таких солей растет кислотность или щелочность раствора и соответственно меняется скорость коррозии. Если растворенные в воде соли способствуют образованию труднорастворимой защитной пленки, то скорость коррозии металла уменьшается по сравнению с коррозией в воде. С увеличением концентрации соли этот эффект растет, но обычно до определенного предела. В этом плане равновесие между карбонатом, бикарбонатом и двуокисью углерода имеет определенное значение. Двууглекислые соли кальция или магния при разложении по реакции Са(НСОз i2 СаСОз + С02 + Н2О образуют осадок углекислых солей в виде защитного слоя на поверхности металла. В присутствии значительного количества СО2 в воде приведенная реакция идет в обратном направлении, осадок не выпадает, и даже ранее выпавший осадок может раствориться, и защитный слой разрушается.  [c.27]

При приготовлении в цианистый электролит серебрения вводят еше один компонент — карбонат щелочного металла, который повышает проводимость электролита и улучшает структуру покрытий. По мере работы электролита количество карбоната в нем растет. Предельное содержание карбонатов в электролите для калиевых солей 100 г/л, для натриевых — 45—50 г/л. При избытке карбонатов в электролите, во-яервых, может иаступрь солевая пассивация, во-вторых, осадки серебра получатся чрезвычайно мягкими и качество покрытия ухудшится, поэтому избыток карбонатов необходимо удалять одним из следующих методов.  [c.7]

Предложен метод вывода карбоната из раствора нерастворимыми соединениями Д. Крайи для осаждения карбонатов рекомендует использввать суспензию следующего состава (массовая доля, %), цианид кальция 45, цианид щелочного металла 34, окись кальция 15, нерастворимая окись (например, окись алюминия) 6. При этом кальцин будет забирать весь карбонит в осадок для того чтобы  [c.8]

Наиболее простой и дешевой операцией для защиты серебра является пассивирование поверхности в растворах бихроматов. Многие исследователи отмечают, что эта пассивная пленка мало влияет на электрическое сопротивление. Существует два метода /юлуче-ния хроматных пленок химический и электрохимический. При последнем способе посеребренное изделие завешивается в качестве катода в раствор бихромата калия в смеси с карбонатом. При химическом пассивировании используется хромовая кислота или растворимая соль шестивалентного хрома К2СГ2О7. При этом методе хроматная пленка хорошо сцеплена с основным металлом, но зато электрохимическим методом можно получить более толстые пленки. На качество этих пленок влияет концентрация хрома, pH раствора н режим процесса температура, плотность тока и перемешивание. Поверхность изделия перед хроматированием должна быть активирована в кислоте или в щелочи. Полученная пленка, по данным многих авторов, не увеличивает переходного сопротивления и не препятствует пайке изделий.  [c.29]

Для получения осадков большой толщины необходима повышенная концентрация золота (8—12 г/л) и свободного цианида (70—90 г/л) электролиз должен проводиться при повышенных температурах (80—90° С) и энергичном перемешивании, при этом плотность тока достигает 10 А/дм Недостатком щелочных цианистых электролитов является накопление карбонатов, которые нужно периодически удалять. К преимуществам щелочных электролитов относится возможность получения осадков большой чистоты, особеиио в том случае, если электролит свежеприготовлен и концентрация свободного цианида достаточно высока (30—90 г/л), так как примеси неблагородных металлов при больших концентрациях цианида не соосаждаются. Щелочные электролиты могут работать с растворимыми анодами, потому что имеют высокое содержание свободного цианида.  [c.32]

Из щелочных металлов в топливе наиболее часто встречаются натрий и калий. Они в минеральной части топлива, главным образом, связаны с глинистыми и силикатными минералами, а в некоторых случаях могут быть представлены еще и в виде карбонатов. Не исключено также, что щелочные металлы входят в состав гумусовых кислот [29]. Хлор наиболее часто представлен в виде солей Na l и КС1 либо связан с органической частью.  [c.26]

Исследования проводились с углями из шести географических районов США. Для расширения диапазона исследований в некоторых опытах состав углей скорректирован добавлением соединений щелочных металлов (натрий п калий) и карбонатов кальция либо магния. Также был использован обогащенный уголь. Основные свойства углей приведены в табл. 2.5. Угли отличаются друг от друга преимущественно по составу золы. Из щелочных металлов количество KjO в золе меняется от 1,02 до 4,04 % (количество NajO в золе меняется от 0,86 до 0,24%). Количества оксида кальция и магния относительно малы. Содержание в золе SOa колеблется от 0,38 до 19,41 % и, по-видимому, связано с СаО и MgO. Нельзя не отметить присутствия незначительного количества хлора и высокое содержание железа.  [c.78]



ХиМиК.ru — КАРБОНАТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ — Химическая энциклопедия


КАРБОНАТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ (от лат. carbo, род. падеж carbonis — уголь), соли угольной к-ты. Существуют средние карбонаты с анионом СО32- и кислые, или гидрокарбонаты (устар. бикарбонаты), с анионом HCO3. Карбонаты — кристаллич. в-ва. Большинство средних солей металлов в степени окисления +2 кристаллизуется в гексагoн. решетке типа кальцита или ромбич. типа арагонита.
Из средних карбонатов в воде раств. только соли щелочных металлов, аммония и Тl(I). В результате значит. гидролиза
их р-ры имеют щелочную р-цию. наиб. трудно раств. карбонаты металлов в степени окисления +2 (см. табл.). Напротив, все гидрокарбонаты хорошо раств. в воде. При обменных р-циях в водных р-рах между солями металлов и Na2CO3 осадки средних карбонатов образуются в тех случаях, когда их р-римость значительно меньше, чем соответствующих гидроксидов. Это имеет место для Са, Sr и их аналогов, лантаноидов, Ag(I), Mn(II), Pb(II) и Cd(II).

Остальные катионы при взаимод. с растворенными карбонатами в результате гидролиза могут давать не средние, а основные карбонаты или даже гидроксиды. Средние карбонаты, содержащие многозарядные катионы, иногда удается осадить из водных р-ров в присут. большого избытка СО2.
Хим. св-ва карбонатов обусловлены их принадлежностью к классу неорг. солей слабых к-т. Характерные особенности карбонатов связаны с их плохой р-римостью, а также термич. нестойкостью как самих карбонатов, так и Н2СО3. Эти св-ва используются при анализе карбонатов, основанном либо на их разложении сильными к-тами и количеств. поглощении выделяющегося при этом СО2 р-ром щелочи, либо на осаждении иона СО32- из р-ра в виде ВаСО3. При действии избытка СО2 на осадок среднего карбоната в р-ре образуется гидрокарбонат, напр.: СаСО3 + Н2О + СО2: Са(НСО3)2. Присутствие гидрокарбонатов в прир. воде обусловливает ее временную жесткость (см. Жесткость воды). Гидрокарбонаты при легком нагр. уже при низких т-рах вновь превращаются в средние карбонаты, к-рые при нагр. разлагаются до оксида и СО2. Чем активнее металл, тем выше т-ра разложения его карбоната. Так, Na2CO3 плавится без разложения при 857 °С, а для карбонатов Са, Mg и Аl равновесные давления разложения достигают 0,1 МПа при т-рах соотв. 820, 350 и 100 °С.
Карбонаты весьма широко распространены в природе, что обусловлено участием СО2 и Н2О в процессах минералообразования. Карбонаты играют большую роль в глобальных равновесиях между газообразным СО2 в атмосфере, растворенным СО2 и ионами HCO3 и СО32- в гидросфере и твердыми солями в литосфере. Важнейшие минералы — кальцит СаСО3, магнезит MgCO3, сидерит FeCO3, смитсонит ZnCO3 и нек-рые др. (см. Карбонаты природные). Известняк состоит в осн. из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов, редко из арагонита. Известны также прир. гидратированные карбонаты щелочных металлов и Mg (напр., MgCO3.3H2O, Na2CO3.10H2O), двойные карбонаты [напр., доломит CaMg(CO3)2, трона Na2CO3.NaHCO3.2H2O] и основные [малахит CuCO3.Cu(OH)2, гидроцеруссит 2РbСО3.Рb(ОН)2].
Hаиб. важны калия карбонат, кальция карбонат и натрия карбонат. Мн. прир. карбонаты весьма ценные металлич. руды (напр., карбонаты Zn, Fe, Mn, Pb, Cu). Гидрокарбонаты выполняют важную физиол. роль, являясь буферными в-вами, регулирующими постоянство рН крови.
П. М. Чукуров.



===
Исп. литература для статьи «КАРБОНАТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ»: нет данных

Страница «КАРБОНАТЫ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

Угольная кислота и её соли — урок. Химия, 8–9 класс.

Угольная кислота

Угольная кислота h3CO3 — раствор углекислого газа в воде. Это слабая двухосновная кислота. Она образуется при растворении в воде оксида углерода(\(IV\)) и в свободном виде из раствора не выделяется. При попытке выделения кислота легко разлагается на углекислый газ и воду:

h3CO3&rlarr;CO2↑&plus;h3O.

Угольная кислота диссоциирует ступенчато. На первой ступени образуется гидрокарбонат-ион и ион водорода:

h3CO3&rlarr;HCO3−&plus;H+.

Гидрокарбонат-ион частично распадается на карбонат-ион и ещё один ион водорода:

HCO3−&rlarr;CO32−&plus;H&plus;.

Диссоциация протекает слабо, ионов водорода в растворе содержится немного. Поэтому раствор углекислого газа (угольная кислота) имеет слегка кисловатый вкус и меняет окраску лакмуса на розовую (не красную).

Соли угольной кислоты

Как двухосновная угольная кислота образует два ряда солей: средние — карбонаты (K2CO3, CaCO3) и кислые — гидрокарбонаты (NaHCO3, Ca(HCO3)2).

Из карбонатов растворяются в воде соли натрия, калия и аммония. Гидрокарбонаты растворяются лучше.

Обрати внимание!

Все соли угольной кислоты реагируют с более сильными кислотами.

В результате выделяется углекислый газ, что позволяет использовать эту реакцию как качественную на карбонаты и гидрокарбонаты:

CaCO3+2HCl=CaCl2+h3O+CO2↑,

NaHCO3+HNO3=NaNO3+h3O+CO2↑.

Реакция карбоната с кислотой

Обрати внимание!

Карбонаты и гидрокарбонаты взаимопревращаемы.

Карбонаты превращаются в гидрокарбонаты при пропускании через их раствор или взвесь углекислого газа:

CaCO3&plus;h3O&plus;CO2=Ca(HCO3)2.

Обратное превращение происходит при нагревании:

Ca(HCO3)2=tCaCO3↓&plus;h3O&plus;CO2↑.

С присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния связана временная жёсткость воды. Временная — потому что при нагревании растворимые кислые соли разлагаются, и ионы металлов связываются в нерастворимые карбонаты.

Применение солей угольной кислоты

Na2CO3 — карбонат натрия, или сода. Применяется в производстве стекла, мыла, бумаги.

NaHCO3 — гидрокарбонат натрия, или питьевая сода. Используется в быту и пищевой промышленности как разрыхлитель теста. Находит применение в медицине.

K2CO3 — карбонат калия, или поташ. Применяется в производстве жидкого мыла, стекла, в качестве удобрения.

CaCO3 — карбонат кальция. В природе встречается в виде мела, мрамора, известняка. Применяются как строительные и отделочные материалы, а также в производстве негашёной извести, цемента, стекла.

Литиевая лихорадка | Forbes.ru

До недавних пор литий в небольших количествах закупали производители стекла, технических смазок и успокоительных средств. Но спрос резко увеличился, когда смартфоны BlackBerry и плееры iPod стали неотъемлемым атрибутом жизни среднего класса. В промежутке с 2003-го по 2007 год производители батарей удвоили потребление карбоната лития, основного сырья для литийсодержащей продукции.

Возможно, это только начало. Ставку на литий делают автомобилестроители, которые рассчитывают, что ионно-литиевые батареи позволят им отказаться от двигателя внутреннего сгорания. В 2010 году на рынок должен быть выпущен долгожданный гибридный Chevrolet Volt, который наряду с 1,4-литровым бензиновым двигателем будет снабжен ионно-литиевой батареей и сможет подзаряжаться от электросети. Mercedes планирует продемонстрировать гибридную версию седана S-Class в 2009 году и тоже полагается на ионно-литиевую технологию, которая обеспечивает большую дальность пробега на одном заряде батарей. Nissan в сотрудничестве с NEC намерен запустить в массовое производство ионно-литиевые батареи для гибридов.

Поскольку автомобильная батарея требует в сто раз больше карбоната лития, чем аккумулятор для ноутбука, «зеленая» автомобильная революция обещает превратить литий в один из стратегических ресурсов. Литиевая лихорадка гонит добывающие компании в самые далекие уголки земли: от высокогорных пустынь Чили и Боливии до северного Тибета. Геологоразведчиков не пугает, что из-за дороговизны и сложности ионно-литиевых батарей автомобильная промышленность откажется от их широкого применения. Они предпочитают верить более оптимистичным прогнозам. Кевин Маккарти, аналитик рынка химического сырья в Bank of America, ожидает, что по меньшей мере до 2012 года продажи карбоната лития будут расти на десятки процентов в год.

Это подстегивает интерес инвесторов к чилийскому производителю удобрений Sociedad Quimica y Minera de Chile S.A. (SQM), на долю которого приходится треть мировой добычи карбоната лития. За последние три года торгуемые на Нью-Йоркской фондовой бирже акции SQM выросли с $11 до $22. В первой половине 2008 года прибыль SQM удвоилась и достигла $191 млн при выручке $787 млн.

SQM контролируется Хулио Понсе Леру, возглавляющим чилийскую инвестиционную группу Pampa Calichera. Леру — бывший зять диктатора Аугусто Пиночета, который железной рукой правил Чили с 1973-го по 1990 год. Почти такой же, как у Леру, пакет акций SQM (32%) принадлежит канадской Potash Corp., но глава Pampa Calichera держит бразды в своих руках благодаря акционерному соглашению, которое он заключил с японской фирмой Kowa, владеющей 2% акций SQM. Другое дело, что сейчас Леру по уши в долгах: ему пришлось взять крупные кредиты, чтобы увеличить свою долю в Pampa Calichera, после того как в июле Standard & Poor’s поместила компанию в список Credit Watch с негативным прогнозом.

Мода на литий лишь отчасти объясняет интерес Potash к SQM. Чилийская компания получает 58% выручки от продажи удобрений и только 11% — от лития. Но инвесторы явно заинтригованы стремительно разворачивающейся активностью в пустыне Атакама. В Чили есть еще как минимум 10 солончаков, которые предстоит исследовать на предмет запасов лития. Если автопроизводители не ошиблись и потребители действительно готовы платить больше за автомобили на литиевых батареях, на SQM может пролиться золотой дождь.

Литиевая промышленность еще очень молода. Почти четверть мирового производства карбоната лития приходится на Китай, который недавно начал добычу на солончаке в Тибете. Это сразу повлияло на рынок. Выручка SQM от продажи лития упала в I квартале 2008 года на 10%, и компания обвинила в этом «растущее присутствие китайских производителей».

Литиевые поля SQM покрыты слепяще-белыми бугорками солоноватого хлорида магния; по ним, кажется, можно кататься на лыжах. Эти холмы — побочный продукт расположенного по соседству производства хлористого калия — отличное место для обзора литиевых бассейнов, которые протянулись до самых Анд. С вершины высокого холма видны десятки рукотворных бассейнов, каждый чуть больше хоккейной площадки.

Бассейны со свежедобытым рассолом имеют бирюзовый оттенок; другие, уже почти готовые для сбора урожая, ярко-желтые по краям. Человеческого вмешательства почти не требуется, всю работу делает солнце. Примерно год уходит на то, чтобы концентрация лития в растворе достигла 6%, после чего раствор увозят в автоцистернах на фабрику. Там его очищают и высушивают до получения кристаллов карбоната лития. Эти кристаллы гранулируют, чтобы получить чистый белый порошок, похожий на кокаин, и отправляют его производителям аккумуляторов.

Благодаря солнцу издержки SQM на производство карбоната лития не превышают $1260 за тонну. Отпускная цена доходит до $12 000 за тонну.

Производство лития не всегда было таким простым и дешевым. С начала 1950-х годов большую часть лития на мировые рынки поставляли из американского штата Северная Каролина, одно из основных месторождений находилось в городке Кингс-Маунтин. Мягкий металл, необходимый в производстве водородной бомбы, получали в лабораторных условиях из сподумена — минерала, используемого для изготовления ювелирных изделий. К середине 1970-х США выпускали около 2900 т лития в год.

Примерно тогда же химик из компании Exxon Стэнли Уиттингем разработал новую аккумуляторную батарею, в которой использовались ионы лития. В литии Уиттингема привлекла способность накапливать необычайно большую энергию на единицу объема, благодаря чему такие аккумуляторы идеально подходят для портативной электроники. Хотя Exxon не удалось внедрить эту технологию (Уиттингем не смог устранить риск возгорания аккумуляторов), проект показал, что со временем литию может найтись применение не только в гонке вооружений.

Компания Foote Mineral, контролировавшая шахту в Кингс-Маунтин, в предвкушении литиевого бума начала разведку на севере Чили. В 1975 году компания заключила соглашение с правительством Пиночета о разработке месторождения в Салар-де-Атакама и девять лет спустя начала добычу лития.

Осознав ценность солончака, правительство Пиночета провело тендер на право разработки остальной части Салар-де-Атакама. Его выиграла американская Amax, но разрабатывать месторождение не стала, в 1992 году уступив его компании, которой владел Леру.

К тому времени все было подготовлено для литиевого бума: Sony запустила первое поколение ионно-литиевых аккумуляторов для бытовой электроники. К концу 1991 года японская фирма выпускала 100 000 аккумуляторов в год. SQM начала продавать карбонат лития в 1996-м, и за несколько недель мировые цены на него упали на треть, до $2000 за тонну. Американская литиевая промышленность исчезла в мгновение ока. Цены восстановились только в 2002 году, когда мобильные телефоны и ноутбуки стали доступны миллионам потребителей. И с тех пор стабильно растут, особенно на так называемый аккумуляторный карбонат лития, порошок из мельчайших частиц с наименьшим количеством примесей. Производители стекла и керамики платят от $6000 до $7500 за тонну карбоната лития относительно грубой очистки. Спрос на качественное сырье растет на 20–25% в год. Главный вопрос — что произойдет, когда начнется массовый выпуск ионно-литиевых батарей для автомобилей?

Нынешние гибридные авто используют батареи на основе никеля. Почему литий лучше? Ионно-литиевая батарея накапливает вдвое-втрое больше энергии на единицу массы, чем никель-металлогидридная, отмечает Чарльз Гассенхаймер, директор нью-йоркской фирмы Ener1, которая приобрела бизнес по производству ионно-литиевых аккумуляторов Delphi Corp. (Ионно-литиевые батареи сильно отличаются от литиевых, которые не подзаряжаются и используются, например, в слуховых аппаратах.)

Chevrolet Volt от General Motors, компактный автомобиль стоимостью около $40 000, будет оснащен 180-килограммовым блоком ионно-литиевых батарей с запасом 16 кВт/×ч. Это 21 лошадиная сила в час. На первый взгляд немного, но предполагается, что Volt будет пробегать 64 км на батареях, прежде чем потребуется подзарядка от его компактного бензинового двигателя. При полном заряде от электросети автомобиль сможет проезжать 42 км на каждый литр бензина (если человек за рулем придерживается оптимального стиля вождения).

Другие автопроизводители, переживающие финансовые трудности, сосредоточились на чисто электрических автомобилях. В сентябре Chrysler объявил о разработке электрического Dodge, способного проходить 240 км без подзарядки. Tesla Motors недавно начала продажу электрического Roadster за $109 000. Автомобиль оснащен батареей из 6831 ионно-литиевого элемента.

Американский консорциум по разработке перспективных батарей, финансируемый детройтской «большой тройкой», отмечает, что ионно-литиевые батареи должны достичь емкости 40 кВт×/ч, прежде чем электромобили будут востребованы на рынке. Вопрос о массе карбоната лития на один кВт×/ч емкости остается дискуссионным, но самая распространенная оценка — 1,4 кг, что согласуется с расчетами Аргоннской национальной лаборатории. Иными словами, на один электромобиль потребуется 56 кг карбоната лития. В 2007 году было выпущено лишь 102 000 т карбоната лития и только четверть этого была использована в аккумуляторах всех типов. SQM предсказывает, что объем мирового производства достигнет 176 000 т к 2018 году, из них 10% пойдет на автомобильные батареи, что дает результат в 284 000 электромобилей (без учета гибридных автомобилей на ионно-литиевых аккумуляторах). Исследовательская фирма Freedonia Group прогнозирует, что в 2013 году в мире будет продано 4,5 млн автомобилей с гибридными двигателями. Налицо разрыв между этими цифрами.

Промышленных запасов лития на планете просто недостаточно для реализации амбициозных планов автопроизводителей, убежден основатель французской консалтинговой компании Meridian International Research Уильям Тахил. По его оценке, с экономически оправданными издержками можно добыть 4,4 млн т лития, эти запасы быстро исчерпаются, если литий станет ключевым элементом для автомобилей следующего поколения. Тахил скептически относится к данным SQM. Компания сообщает, что добыла 5,7 млн т лития в Салар-де-Атакама и исследовала лишь 45% площади озерной котловины. Но Тахил убежден, что легко извлекаемые запасы лития близки к исчерпанию.

Прогнозируемое Тахилом снижение добычи лития активно обсуждается поставщиками этого металла и автопроизводителями. Геолог Кит Эванс, работающий в литиевом бизнесе с 1970-х годов, в марте опубликовал возражение на критику Тахила. Эванс оценивает мировые запасы карбоната лития в 165 млн т. Если спрос, как ожидается, увеличится, выросшие цены сделают рентабельным получение лития из глины и сточных вод. «Это 33-й по распространенности элемент в мире, — говорит Гассенхаймер из Ener1. — Мы абсолютно уверены, что литий не иссякнет».

Toyota настроена не так оптимистично. Японская компания изначально планировала использовать ионно-литиевые батареи на Prius 2009 года, но решила отказаться от них в пользу никель-металлогидридных. «Лития просто не хватит, чтобы поддерживать экспоненциальный рост производства батарей для потребительской электроники и удовлетворять высокий спрос на автомобильные батареи», — говорит Джейси Читвуд, менеджер американской группы Toyota по передовым технологиям.

Toyota скептически относится к долгосрочным перспективам ионно-литиевой технологии. Билл Райнерт, возглавляющий группу по передовым технологиям в США, предсказывает, что ионно-литиевые батареи будут популярны примерно десять лет, после чего автомобильная промышленность переключится на более легкие и доступные решения, возможно, топливные элементы или еще не открытые типы аккумуляторов. «Если люди хотят иметь автомобиль, который в автономном режиме проезжает 320 км и стоит дешевле $ 100 000, литий не годится, нужно что-то другое», — говорит Райнерт.

«С нашей точки зрения, ионно-литиевые батареи пока не подходят для широкого применения», — заявил в марте прошлого года президент Honda Такэо Фукуи в интервью Automotive News. Honda Insight 2010 года, еще один ожидаемый гибрид, будет оснащен обычной никель-металлогидридной батареей.

И все же спрос на карбонат лития будет загонять шахтеров во все менее пригодные для жизни места. FMC, наследник Foote Mineral, добывает литий на солончаке с устрашающим названием «Мертвец» (Салар-де-Омбре-Муэрто) в горах на северо-западе Аргентины. Самое заманчивое месторождение на континенте — Салар-де-Уйюни на северо-западе Боливии. Здешняя котловина, как считается, содержит больше лития, чем Атакама. В сентябре 2008-го инвестиционная компания, контролируемая французским промышленником Винсеном Боллоре, объявила о планах по добыче лития в Боливии. Литий будет использоваться для выпуска BlueCar — электромобиля, который Боллоре разрабатывает совместно с итальянской мастерской автомобильного дизайна Pininfarina. Но минеральный раствор под поверхностью Салар-де-Уйюни испорчен большим содержанием магния, его очистка обойдется недешево.

SQM уповает на то, что Chevy Volt станет бестселлером. Чилийская фирма запустила новую рекламную кампанию под слоганом «Литий — путь в будущее». Но Toyota и другие автопроизводители, похоже, на пути к экологичному будущему проедут мимо ионно-литиевой технологии.

Термическое разложение карбонатов металлов | Эксперимент

Карбонаты металлов разлагаются при нагревании. Некоторые карбонаты обладают большей реакционной способностью, чем другие. Цель этого эксперимента — сравнить реакционную способность некоторых различных карбонатов металлов.

Этот эксперимент можно проводить как групповое упражнение индивидуально или в парах. Из-за токсичности соединений свинца, возможно, лучше не включать карбонат свинца в менее надежные классы.

Эксперимент должен занять около 40–45 минут.

Оборудование

Аппарат

  • Защита глаз
  • Пробирки x2 (на карбонат)
  • Трубка нагнетательная (прямоугольная)
  • Шпатель
  • Горелка Бунзена
  • Зажим и подставка

Химические вещества

  • Известковая вода (раствор гидроксида кальция), 10 см 3 на карбонат
  • Около 2 г каждого из следующих твердых веществ:
    • Карбонат меди (ВРЕДНО)
    • Карбонат свинца (ТОКСИЧНЫЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ)
    • Карбонат калия (РАЗДРАЖАЮЩИЙ)
    • Карбонат натрия безводный (РАЗДРАЖАЮЩИЙ)
    • Карбонат цинка

Примечания по технике безопасности, охране труда и технике

  • Ознакомьтесь с нашим стандартным руководством по охране труда и технике безопасности
  • Пользоваться защитными очками.Важно не вдыхать пыль карбоната свинца или образовавшегося оксида. Вымойте руки после использования свинцовых составов.
  • Известковая вода (раствор гидроксида кальция), Ca (OH) 2 (водн.), (Рассматривается как РАЗДРАЖАЮЩИЙ) — см. CLEAPSS Hazcard HC018 и Книгу рецептов RB020.
  • Карбонат меди, CuCO 3 .Cu (OH) 2 (s), (ВРЕДНО) — см. CLEAPSS Hazcard HC026.
  • Карбонат свинца, PbCO 3 (s), (ТОКСИЧНЫЙ, ОПАСНЫЙ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ) — см. CLEAPSS Hazcard HC056.
  • Карбонат калия, K 2 CO 3 (s), (РАЗДРАЖАЮЩИЙ) — см. CLEAPSS Hazcard HC095a.
  • Карбонат натрия, безводный, Na 2 CO 3 (s), (РАЗДРАЖАЮЩИЙ) — см. CLEAPSS Hazcard HC095a.
  • Карбонат цинка, ZnCO 3 (s) — см. CLEAPSS Hazcard HC108b.

Процедура

  1. Поместите большую лопатку с тестируемым карбонатом в пробирку.
  2. Установите подающую трубку и затем зажмите пробирку так, чтобы подающая трубка погрузилась во вторую пробирку, содержащую 2–3 см. 3 известковая вода.
  3. Нагрейте твердый продукт сначала осторожно, затем еще сильнее.
  4. Поднимите подающую трубку из известковой воды до или сразу после прекращения нагрева. Это необходимо, чтобы избежать обратного всасывания.
  5. Запишите все наблюдения. Обратите внимание на то, что происходит с известковой водой и через какое время она становится молочной (если вообще становится). Обратите внимание, происходит ли плавление в нагретой пробирке и изменение цвета. Запишите свои результаты в виде таблицы.
  6. Повторите эксперимент с другими поставленными карбонатами металлов и в каждом случае запишите свои наблюдения.
  7. По окончании экспериментов тщательно вымойте руки, так как некоторые карбонаты металлов токсичны.

Показать полноэкранный режим

Учебные заметки

Важно подчеркнуть, как можно избежать обратного всасывания, прежде чем ученики начнут работу, иначе неизбежны несчастные случаи.

Также важно следить за тем, чтобы учащиеся мыли руки после использования карбоната свинца, и чтобы при использовании этого твердого вещества не поднималась пыль.

Относительная легкость, с которой разлагаются карбонаты некоторых из менее реакционноспособных металлов, была использована при извлечении этих металлов из руд, которые содержат металл в виде карбоната, например карбоната цинка (каламина).

Карбонат

Цвет до нагрева

Цвет после нагрева

Выделенный газ

Легкость разложения

Карбонат калия

Белый

Белый

Нет

Очень сложно

Карбонат натрия

Белый

Белый

Нет

Очень сложно

Карбонат цинка

Белый

Желтый в горячем состоянии, белый в холодном состоянии

Двуокись углерода

Довольно просто

Карбонат свинца

Белый

Желтый

Двуокись углерода

Довольно просто

Карбонат меди

Зеленый

Черный

Двуокись углерода

Легко

Учащиеся должны обнаружить, что карбонаты натрия и калия не дают углекислого газа или каких-либо других признаков разложения даже после длительного нагревания.

Те карбонаты металлов, которые действительно разлагаются, оставляют остаток оксида металла и выделяют в процессе диоксид углерода, например:

ZnCO 3 (т) → ZnO (т) + CO 2 (г)

На элементарном уровне относительную термическую стабильность карбонатов металлов нелегко объяснить с помощью простых идей связывания в этих соединениях. Достаточно простого соотношения между реакционной способностью металла и стабильностью его соединений, таких как карбонат.

Более способным и старшим ученикам может быть уместно ссылаться на поляризацию (искажение) электронного облака карбонат-иона ионом металла, и что это обязательно будет более выраженным, когда ион металла имеет двойную, а не одиночную форму. заряженный и маленький. Поляризация в конечном итоге приводит к отщеплению кислорода от карбонат-иона с образованием оксид-иона и молекулы диоксида углерода. Чем больше поляризация, тем ниже температура, необходимая для разложения карбоната.

Реакции с кислотами — Получение солей — GCSE Chemistry (Single Science) Revision — WJEC

Кислоты и химически активные металлы

Кислоты будут реагировать с химически активными металлами, такими как магний и цинк, с образованием соли и водорода.

кислота + металл → соль + водород

соляная кислота + цинк → хлорид цинка + водород

2HCl + Zn → ZnCl 2 + H 2

Водород вызывает образование пузырьков во время реакции и может быть обнаружен с помощью горящая шина, издающая скрипучий хлопок.

В целом, чем более активен металл, тем быстрее реакция. На это указывает большее количество пузырьков, выделяемых в секунду из металлов с более высокой реакционной способностью, как показано на этой диаграмме.

Диаграмма показывает, что алюминий является наиболее реактивным из четырех металлов, за ним следует цинк, затем железо и, наконец, медь.

Также обратите внимание, что реакция металлов с кислотами экзотермична (т.е. выделяется тепловая энергия).

Кислоты и гидроксиды металлов (щелочи)

Когда кислоты реагируют с гидроксидами металлов (обычно называемыми щелочами), образуются соль и вода.

кислота + гидроксид металла → соль + вода

азотная кислота + гидроксид лития → нитрат лития + вода

HNO 3 + LiOH → LiNO 3 + H 2 O

[Только для более высокого уровня]

Обратите внимание, что реакция между гидроксидом металла и кислотой может быть представлена ​​ионным уравнением между ионами водорода и ионами гидроксида с образованием молекул воды.

H + (водный) + OH (водный) → H 2 O (l)

Также обратите внимание, что реакция гидроксидов металлов с кислотами является экзотермической (т.е. выделяется тепловая энергия).

Кислоты и основания

Когда кислоты реагируют с основанием, образуются соль и вода.

кислота + основание → соль + вода

азотная кислота + оксид магния → нитрат магния + вода

2HNO 3 + MgO → Mg (NO 3 ) 2 + H 2 O

Также обратите внимание что реакция оксидов металлов с кислотами экзотермична (т. е. выделяется тепловая энергия).

Кислоты и карбонаты металлов

Когда кислоты вступают в реакцию с карбонатами, такими как карбонат кальция (содержится в меле, известняке и мраморе), образуются соль, вода и углекислый газ.

кислота + карбонат металла → соль + вода + диоксид углерода

серная кислота + карбонат железа (II) → сульфат железа (II) + вода + диоксид углерода

H 2 SO 4 + FeCO 3 → FeSO 4 + H 2 O + CO 2

Двуокись углерода вызывает образование пузырьков во время реакции, что наблюдается как шипение. Его можно обнаружить, пропустив газ через известковую воду, которая станет мутной.

Также реакция карбонатов металлов с кислотами является экзотермической (т.е. выделяется тепловая энергия).

Этот тип реакции можно использовать для проверки неизвестных растворов на кислотность. Просто добавьте к раствору раствор карбоната натрия, и если выделяется углекислый газ, раствор будет кислым.

Этот тип реакции также можно использовать для проверки неизвестных растворов на присутствие карбонатных (CO 3 ) ионов. Просто добавьте кислоту в раствор, и если выделяются пузырьки углекислого газа, раствор содержит ионы карбоната.

Стабильность карбонатов металлов — Известняк [только GCSE Chemistry] — GCSE Chemistry (Single Science) Revision — WJEC

Одна общая реакция карбонатов любых металлов известна как термическое разложение.Когда карбонаты металлов нагреваются, они распадаются с образованием оксида металла и газообразного диоксида углерода. Вот несколько примеров.

карбонат натрия → оксид натрия + диоксид углерода

Na 2 CO 3 (с) → Na 2 O (с) + CO 2 (г)

карбонат меди (II) → медь ( II) оксид + диоксид углерода

CuCO 3 (s) → CuO (s) + CO 2 (г)

Сложность этой реакции разложения зависит от реакционной способности металла в карбонате металла.Если мы возьмем два приведенных выше примера, натрий — очень реактивный металл. Это означает, что карбонат натрия очень стабилен и требует высокой температуры для разложения. Однако медь — очень инертный металл, поэтому ее можно использовать для изготовления водопроводных труб, поэтому карбонат меди (II) довольно нестабилен и разлагается при относительно низкой температуре.

Стабильность карбонатов металлов может быть связана с рядом реакционной способности металлов. Чем выше в ряду находится металл, тем более химически активным является металл и, следовательно, более стабильным является карбонат металла.

Стабильность карбонатов металлов может быть измерена путем нагревания карбоната и барботирования выделенного диоксида углерода через известковую воду. Чем быстрее известковая вода становится молочной, тем выше скорость разложения карбоната (то есть карбонат менее стабилен).

Учебник по химии словесных и карбонатных уравнений

Пожалуйста, не блокируйте рекламу на этом сайте.
Без рекламы = для нас нет денег = для вас нет бесплатных вещей!

Определение продуктов химической реакции между кислотой и карбонатом (или гидрокарбонатом)

Карбонаты появляются в некоторых неожиданных местах; панцири животных, обитающих в море, скорлупы птичьих яиц, зубы и кости животных, известняк, мрамор, цемент и даже зубная паста!
Гидрокарбонат содержится в бикарбонате соды (или бикарбонате натрия), который используется в выпечке, чтобы пироги поднимались, а также он содержится в таблетках и порошках антацидов, которые вы принимаете при расстройстве желудка. (3)

Если вы поместите кусок карбоната кальция (например, из известняка) в немного соляной кислоты в пробирку, вы увидите пузырьки газа, образующиеся на поверхности карбоната кальция (известняка).

Эти пузырьки газа говорят нам, что образуется новое вещество и, следовательно, происходит химическая реакция.

Если пропустить этот газ через бесцветную известковую воду, известковая вода станет молочно-белой.Это говорит нам о том, что производимый газ — это углекислый газ.

Если подождать, пока весь карбонат прореагирует, а затем вскипятить жидкость, мы обнаружим, что примерно при 100 ° C температура не изменится, пока вся жидкость не выкипит.

Температура кипения воды составляет около 100 ° C, поэтому мы можем идентифицировать эту жидкость как воду. (4)
Когда вся вода выкипит, останется белое твердое вещество — соль.

Вы можете повторить эту химическую реакцию, используя другую кислоту, серную кислоту.
В этом эксперименте вы добавляете серную кислоту к кусочку карбоната кальция в пробирке.

Образуются пузырьки газа, которые, если пропустить этот газ через бесцветную известковую воду, превратят известковую воду в молочно-белый цвет, указывая на то, что газ представляет собой диоксид углерода.

Вы можете вскипятить всю жидкость и обнаружить, что она закипает при температуре кипения воды (около 100 ° C), и, когда вся вода выкипит, у вас останется еще одно белое твердое вещество, еще одна соль.

Из этих двух экспериментов мы могли бы обобщить и сказать, что карбонат кальция будет реагировать с кислотой с образованием соли, диоксида углерода и воды.

Мы можем написать словесное уравнение, описывающее эту химическую реакцию:

реактивы товаров
карбонат кальция + кислота соль + диоксид углерода + вода

Что, если вы повторите эти эксперименты с другим карбонатом, например, карбонатом натрия?

Если мы добавим соляную кислоту к карбонату натрия, образуются пузырьки газа, которые превратят бесцветную известковую воду в молочную, и жидкость можно испарить при температуре около 100 ° C, оставив белую соль.
Если мы добавим серную кислоту к карбонату натрия, образуются пузырьки газа, которые превратят бесцветную известковую воду в молочную, и жидкость можно испарить при температуре около 100 ° C, оставив белую соль.

Из этих двух экспериментов мы могли бы обобщить и сказать, что карбонат натрия будет реагировать с кислотой с образованием соли, диоксида углерода и воды.

Мы можем написать словесное уравнение, описывающее эту химическую реакцию:

реактивы товаров
карбонат натрия + кислота соль + диоксид углерода + вода

Из всех вышеперечисленных экспериментов мы могли бы сделать еще более общее утверждение о продуктах химической реакции между кислотой и карбонатом металла (кабонатом):

Карбонат металла реагирует с кислотой с образованием соли, диоксида углерода и воды.

, и мы могли бы написать общее словесное уравнение, чтобы описать это обобщение:

реактивы товаров
карбонат металла + кислота соль + диоксид углерода + вода
карбонат + кислота соль + диоксид углерода + вода

Вы можете повторить все описанные выше эксперименты, используя гидрокарбонат металла, такой как гидрокарбонат натрия.
Когда вы добавляете кислоту к гидрокарбонату этого металла, образуется газ, который может превратить бесцветную известковую воду в молочную, и вы можете кипятить жидкость при температуре около 100 ° C, оставляя белое твердое вещество, которое представляет собой соль.

Мы можем написать общее словесное уравнение для реакции между кислотой и гидрокарбонатом металла, как показано ниже:

реактивы товаров
гидрокарбонат металла + кислота соль + диоксид углерода + вода
гидрокарбонат + кислота соль + диоксид углерода + вода

Если вы добавите кислоту к карбонату металла, вы получите соль, диоксид углерода и воду.
Если вы добавите кислоту к гидрокарбонату металла, вы также получите соль, диоксид углерода и воду.

Но из чего состоит «соль»? (5)

Название соли, образующейся в реакции между кислотой и карбонатом металла (или гидрокарбонатом металла)

Соль, образующаяся при реакции карбоната (или гидрокарбоната) с кислотой, будет состоять из 2 частей:

  • металл (металл из карбоната или гидрокарбоната металла, использованный в эксперименте)
  • неметалл (из кислоты, использованной в эксперименте)

Название соли записывается двумя словами: (6)

  • первое слово — название металла (от карбоната или гидрокарбоната металла)
  • второе слово зависит от используемой кислоты:

    (i) хлорид (если используется соляная кислота)

    (ii) нитрат (если используется азотная кислота)

    (iii) сульфат (если используется серная кислота)

    (iv) фосфат (если используется фосфорная кислота)

Таким образом, обычно название соли, образующейся при взаимодействии карбоната металла (или гидрокарбоната металла) с кислотой, будет:

  • хлорид металла (при использовании соляной кислоты)
  • нитрат металла (при использовании азотной кислоты)
  • сульфат металла (если используется серная кислота)
  • фосфат металла (если используется фосфорная кислота)

Таким образом, мы можем написать несколько общих словесных уравнений для описания химической реакции между карбонатом металла и кислотой, которая дает соль, диоксид углерода и воду:

реактивы товаров
общее словесное уравнение: карбонат металла + кислота соль + диоксид углерода + вода
Пример: карбонат металла + соляная кислота хлорид металла + диоксид углерода + вода
Пример: карбонат металла + азотная кислота нитрат металла + диоксид углерода + вода
Пример: карбонат металла + серная кислота сульфат металла + диоксид углерода + вода
Пример: карбонат металла + фосфорная кислота фосфат металла + диоксид углерода + вода

Точно так же мы можем написать некоторые общие словесные уравнения для описания химической реакции между гидрокарбонатом металла и кислотой, которая дает соль, диоксид углерода и воду:

реактивы товаров
общее словесное уравнение: гидрокарбонат металла + кислота соль + диоксид углерода + вода
Пример: гидрокарбонат металла + соляная кислота хлорид металла + диоксид углерода + вода
Пример: гидрокарбонат металла + азотная кислота нитрат металла + диоксид углерода + вода
Пример: гидрокарбонат металла + серная кислота сульфат металла + диоксид углерода + вода
Пример: гидрокарбонат металла + фосфорная кислота фосфат металла + диоксид углерода + вода

Расшифровка словесного уравнения для реакции между кислотой и карбонатом (или гидрокарбонатом)

Напомним следующие факты:

Если нам дано следующее слово уравнение:

карбонат магния + соляная кислота → хлорид магния + диоксид углерода + вода

, то мы можем идентифицировать реагенты и продукты химической реакции:

реактивы товаров
карбонат магния + соляная кислота хлорид магния + диоксид углерода + вода

Реагенты:

  • карбонат магния
  • соляная кислота

Товаров:

  • хлорид магния (7)
  • диоксид углерода
  • вода

Мы также можем идентифицировать карбонатные и кислотные реагенты, а также образовавшиеся соли, газ и воду:

реактивы товаров
карбонат + кислота соль + углекислый газ + вода
карбонат магния + соляная кислота хлорид магния + диоксид углерода + вода
  • карбонат — карбонат магния
  • кислота соляная кислота
  • соль хлорид магния
  • газ углекислый
  • жидкость вода

И мы можем сделать вывод, что мог сделать экспериментатор: к карбонату магния было добавлено немного соляной кислоты.

И мы можем сделать вывод, что экспериментатор мог бы наблюдать, если бы газ пропускался через бесцветную известковую воду: известковая вода стала молочно-белой.


Сноски:

(1) Если вы химик-неорганик, вы будете называть его гидрокарбонатом (всего одно слово), но вы также увидите вещество, называемое гидрокарбонатом (два слова), которое чаще всего используется химиками-органиками.

Систематическое название добавки IUPAC для этого соединения — гидроксидодиоксидокарбонат (1-).
Приемлемое «водородное название» по ИЮПАК для того же вещества — водород (триоксидокарбонат) (1-)

См. «Номенклатуру неорганической химии: Рекомендации ИЮПАК 2005 г.» (Красная книга) для получения дополнительной информации о наименованиях неорганических соединений.

Если вы встретите еще более старый учебник, вы найдете гидрокарбонаты, называемые бикарбонатами.
Термин бикарбонат все еще широко используется (у вас, вероятно, есть коробка с бикарбонатом натрия в кухонной кладовой!), Но вам следует избегать его использования в химии.Вместо этого используйте гидрокарбонат.

(2) В старых учебниках серная кислота написана как серная кислота («ph» вместо «f»).

IUPAC дает название элементу сера буквой «f», а не «ph», поэтому кислота является серной кислотой.

Название соли, полученной из серной кислоты (с буквой «f»), — сульфат (также с буквой «f»), но в старых учебниках вы найдете, что соли, полученные из серной кислоты (с буквой «ph») называются сульфатами (также с «ph»).

(3) Более интересные варианты использования гидрокарбоната натрия (бикарбоната натрия) см. В выпуске AUS-e-NEWS за март 2018 года.

(4) Температура закипания воды зависит от того, где вы находитесь.

Если вы окажетесь в месте, где атмосферное давление составляет 1 атмосферу, вода закипит при 100 ° C.

Если вы находитесь над уровнем моря, поднимаетесь на холм или в гору, температура кипения воды будет ниже 100 ° C.

Если вы достаточно снизите давление воздуха, например, в откачанном колпаке, вы сможете вскипятить воду комнатной температуры!

(5) Мы могли бы провести несколько тестов с солью, чтобы определить, из чего она состоит:

(i) Испытание на пламя: идентифицирует металл по цвету пламени.

(ii) Тесты на растворимость: идентифицирует анион путем осаждения нерастворимого твердого вещества:

(a) Добавьте нитрат бария: если образуется осадок, раствор соли содержит сульфат.

(b) Если в (a) не образуется осадка, добавьте раствор нитрата серебра, если образуется осадок, раствор соли содержит хлорид.

(6) Если вы назовете гидрокарбонат (1 слово) как гидрокарбонат (2 слова), тогда название соли будет 3 словами: гидрокарбонат металла, вместо 2 слов: гидрокарбонат металла.

(7) Некоторые металлы, например железо, могут образовывать ионы с разными положительными зарядами. Железо может образовывать ионы с зарядом 1+, 2+ или 3+.

Таким образом, катионы железа называются: железо (1+), железо (2+) и железо (3+).

Название соли, образованной этими катионами, должно включать название металла И его заряд: хлорид железа (1+), хлорид железа (2+), хлорид железа (3+).

Железо также может образовывать ковалентные соединения.
В этом случае нет катиона, нет положительного заряда, но мы можем назначить неформальный заряд на основе его степени окисления (которая затем называется степенью окисления или степенью окисления).Когда мы это делаем, мы используем римские цифры, чтобы указать степень окисления металла.
Для железа степени окисления — железо (I), железо (II) и железо (III).

Номенклатура неорганической химии: Рекомендации IUPAC 2005 («Красная книга») для наименования солей (бинарные неорганические ионные соединения) рекомендует использовать номер заряда (1+, 2+, 3+) вместо степени окисления ( I, II, III).

Реакции элементов основной группы с карбонатами

Карбонат-ионы образуются при реакции угольной кислоты с металлами или органическими соединениями.В этом случае объясняется реакция карбонатов с элементами основной группы и ее продуктами — солями.

Рисунок 1: Карбонат-ион.

Химические характеристики

В общем, наиболее распространенными элементами основной группы, используемыми в качестве карбонатов, являются щелочные и щелочные металлы. Карбонаты всех основных групп, кроме Na, K, Rb и Cs, нестабильны при нагревании и нерастворимы в воде. Обычно все карбонаты растворимы в кислоте из-за образования бикарбонат-иона. Его обычный внешний вид представляет собой белый порошок.В основном карбонаты используются в качестве сырья в различных промышленных процессах, таких как разработка лекарств, производство стекла, целлюлозно-бумажная промышленность, химикаты натрия (силикаты), производство мыла и моющих средств, бумажная промышленность, умягчители воды, производство глины и бетона, среди прочего. . Другие карбонаты, такие как карбонат бериллия (BeCO 3 ) и карбонат таллия (Tl 2 CO 3 ), считаются токсичными и используются в производстве фунгицидов и ядов.

Из основных элементов группы наиболее часто используются карбонат натрия (\ (Na_2CO_3 \)) и карбонат кальция (\ (CaCO_3 \)).

Карбонат натрия, известный как кальцинированная сода, является очень важным промышленным химическим веществом. В основном его получают методом, называемым процессом Сольвея, путем химической реакции известняка (CaCO3) и хлорида натрия (NaCl).

2 NaCl + CaCO 3 → Na 2 CO 3 + CaCl

Na 2 CO 3 Обычно используется в производстве стекла, целлюлозно-бумажной промышленности, в производстве химикатов натрия (силикаты), мыла и моющих средств, в бумажной промышленности и в производстве умягчителей воды.

Карбонат кальция — основная составляющая известняка (осадочная порода), и его чистое состояние достигается в три этапа путем прокаливания известняка и последующей реакции с водой и углекислым газом.

Ca (OH) 2 (с) + CO 2 (водн.) → CaCO 3 (с) + H 2 O (л)

Карбонат кальция обычно используется в производстве стекла, текстиля, красок, бумаги и пластика, в производстве герметиков, для производства чернил и герметиков. Он также используется как пищевая добавка (не токсичен), как средство для разработки лекарств и производства мела.

Карбонатная жесткость

Жесткая вода — это термин, используемый в отношении большого количества неорганических соединений, таких как карбонаты, бикарбонаты, сульфаты или хлориды в воде. Присутствие в воде высоких уровней карбонатов и бикарбонатов определяется как временная жесткость воды. Считается жесткой водой, когда это неорганическое соединение превышает приблизительное значение 100 мг / л, и обычно выражается как количество карбоната кальция, присутствующего в воде. Это важно, когда вода используется в промышленных процессах или в целях очистки.

Осаждение образуется, когда неорганические соединения в присутствии высокомолекулярных органических соединений (например, мыла) производят нежелательные нерастворимые осадки. Эти осадки являются причиной грязно-белого или серовато-белого цвета и низкой эффективности чистящих средств.

Другой способ образования осадков — повышение температуры жесткой воды; его неорганические соединения, такие как карбонат кальция, осаждаются, оставляя отложенное покрытие в водопроводных трубах или над котлами.Вот пример того, что происходит:

Ca 2 + (водн.) + 2HCO 3 (водн.) → CaCO 3 (с) + H 2 O + CO 2

Один из способов уменьшить временную жесткость, такую ​​как ионы кальция, — это кипячение или добавление гидроксида кальция (извести), но он не часто используется. Лучший способ смягчить воду — это добавить в воду кальцинированную соду или использовать ионообменную колонку.

Карбонаты в моющих средствах

Некоторые карбонаты, такие как карбонат натрия или карбонаты калия, используются для создания некоторых моющих средств.Кальцинированная сода (другое название карбоната натрия) используется, поскольку с одной стороны это дешево, а также помогает смягчить воду за счет осаждения карбонатов кальция и магния. Карбонаты калия используются из-за его растворимости.

Карбонаты в производстве стекла

Некоторые неорганические соединения, такие как карбонат кальция, карбонат натрия и карбонат калия, используются в качестве необработанного материала для изготовления стекла из-за их химических характеристик, высокого качества и низкой цены. Карбонаты кальция и карбонаты натрия используются в качестве сырья при производстве бумаги из-за их низкой стоимости за счет их использования вместо целлюлозы и для улучшения белизны и глянца бумаги.

Группа 1: Щелочные металлы и карбонаты (X

2 CO 3 )

— реакция Li, Na, K, Rb и Cs с CO 3 . Все, кроме лития, растворимы в воде и устойчивы к нагреванию.

Карбонат лития (Li 2 CO 3 )

  • Область применения: разработка лекарств.
  • Химические характеристики:
  • Низкая растворимость в воде.
  • Нестабильно к нагреванию.
  • Внешний вид: белый порошок без отдушек

Карбонат натрия (Na 2 CO 3 )

  • Область применения: стекольная, целлюлозно-бумажная промышленность, химикаты натрия (силикаты), производство мыла и моющих средств, бумажная промышленность и производство умягчителей воды.
  • Известен как кальцинированная сода
  • Очень важный промышленный химикат
  • Химические характеристики:
  • Гигроскопичное вещество
  • Растворим в воде
  • Устойчив к нагреванию
  • Внешний вид: кристально-белый твердый

Карбонат калия (K 2 CO 3 )

  • Область применения: производство стекла, производство мягкого мыла, текстильная и фотохимия.
  • Характеристики:
  • Гигроскопичен.
  • Растворим в воде.
  • Может нагреваться до высокой температуры. температуры.
  • Внешний вид: белое твердое вещество

Карбонат рубидия (Rb 2 CO 3 )

  • Область применения: производство стекла, производство короткоцепочечного спирта.
  • Характеристики:
  • Гигроскопичное вещество
  • Растворим в воде.
  • Растворим в воде.
  • Можно нагревать до высоких температур.
  • Внешний вид: белое твердое вещество.

Карбонат цезия (Cs 2 CO 3 )

  • Использование: производство прочих солей цезия.
  • Характеристики:
  • Вещество гигроскопичное.
  • Растворим в воде.
  • Можно нагревать до высоких температур.
  • Внешний вид: белый порошок.

Группа 2: Щелочноземельные металлы и карбонаты (XCO

3 )

Это реакция между Be, Mg, Ca, Sr и Ba с CO3.Все они нерастворимы в воде и неустойчивы к нагреванию.

Карбонат бериллия (BeCO 3 )

Карбонат магния (MgCO 3 )

  • Область применения: средства по уходу за кожей, косметика, противопожарные средства, мел для лазания.
  • Характеристики:
  • Нерастворим в воде.
  • Вещество гигроскопичное.
  • Внешний вид: белое твердое вещество.

Карбонат кальция (CaCO 3 )

  • Область применения: текстильная, лакокрасочная, бумажная, пластиковая промышленность, производство герметиков. Используется для производства чернил и герметиков.Он используется как пищевая добавка (нетоксичная), при разработке лекарств и производстве мела.
  • Основная составляющая известняка (осадочная порода).
  • Характеристики:
  • Ответственный за жесткую воду.
  • Низкая растворимость в воде.
  • Растворим в кислотах.
  • Внешний вид: белый порошок.

Карбонат стронция (SrCO 3 )

  • Область применения: фейерверки, производство магнитов и керамики.
  • Характеристики:
  • Низкая растворимость в воде.
  • Реагирует с кислотами.
  • Нейтрализовать кислоты.
  • Вещество гигроскопичное.
  • Внешний вид: белый порошок без запаха.

Карбонат бария (BaCO 3 )

  • Область применения: стекло, цемент, керамика, фарфор, производство крысиных ядов.
  • Характеристики:
  • Низкая растворимость в воде.
  • Внешний вид: белые кристаллы.

Группа 13: Семейство бора и карбонаты (X

2 CO 3 )

Реакция между Al и Tl с CO 3 .Оба нерастворимы в воде и неустойчивы к нагреванию.

Карбонат алюминия (Al2 (CO 3 ) 3 )

  • Область применения: разработка лекарств.
  • Химические характеристики:
  • Внешний вид: белый порошок.

Карбонат таллия (Tl2CO 3 )

  • Область применения: производство фунгицидов.
  • Характеристики:
  • Токсично.
  • Внешний вид: белые кристаллы без запаха.

Группа 14: Семейство углерода и карбонаты (XCO

3 )

Реакция между Pb и CO 3 .Нерастворим в воде и неустойчив к нагреванию

Карбонат свинца (PbCO 3 )

  • Область применения: стекло, цемент, керамика, фарфор, производство крысиных ядов.
  • Характеристики:
  • Токсично.
  • Низкая растворимость в воде.
  • Внешний вид: белый порошок.

Список литературы

  1. Chemistry, B Ричард Сибринг, Нью-Йорк, 1965, MacMillan
  2. Общая химия: принципы и современные приложения, Ральф Х.Петруччи, (10-е издание).
  3. Энциклопедия химии Ван Ностранда, Гленн Д. Консидайн, Хобокен, штат Нью-Джерси: Wiley-Interscience, 5-е изд.
  4. www.omya.com
  5. www.nssga.org

Проблемы

1) Какие обычные карбонаты используются в качестве сырья?

Карбонат кальция и карбонат натрия

2) Растворимы ли карбонаты в воде?

Карбонаты всех основных групп, за исключением Na, K, Rb и Cs, нерастворимы в воде.

3) Какой карбонат делает воду жесткой?

Карбонат кальция чаще всего

4) Какой карбонат можно использовать в качестве смягчителя жесткой воды?

Карбонат натрия (кальцинированная сода)

КАРБОНАТЫ-БИКАРБОНАТЫ-ФОРМУЛА-ПРИМЕРЫ-СТРУКТУРА-РЕАКЦИИ-ПОДГОТОВКА

Вы могли видеть шипение, когда сок лайма падает на пол, оставляя белый след. Или вы могли наблюдать использование пищевой соды в качестве разрыхлителя для приготовления печенья, тортов и т. Д.,. Вы можете задаться вопросом о шипении, когда открываются бутылки с газировкой или кока-колой. Как известно, наши любимые хлебобулочные изделия становятся вкусными, если добавить разрыхлитель. Использование стиральной соды в прачечных, при умягчении жесткой воды; а также использование известняка и известковой воды при производстве таких строительных материалов, как портландцемент, известковый раствор и т. д. — все это включает карбонаты или бикарбонаты.

Карбонаты и бикарбонаты попадают в предметы домашнего обихода, в металлургические процессы и даже в биологические реакции.Они присутствуют в зубных пастах, мелках для черных досок,
минералы, лекарства и др.

Так в конце концов, что такое карбонаты и бикарбонаты?

Очень просто. Это соли угольной кислоты.

  • Формула карбонат-иона: CO 3 2-
  • Формула иона бикарбоната: HCO 3 (Это также
    в системе ИЮПАК обозначается как ион гидрокарбоната или)

Эти анионы образуются из угольной кислоты, H 2 CO 3
удаление ионов H + последовательно следующим образом:

H 2 CO 3 <-------> HCO 3 + H + <--------> CO 3 2- + H +

Структурные отношения могут быть представлены как:

Их формы — плоские тригональные с валентными углами 120 o
у атома углерода.Центральный атом углерода подвергается sp 2 гибридизации.

СОЕДИНЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ КАРБОНАТНЫЕ ИЛИ БИКАРБОНАТНЫЕ АНИОНЫ

Обычно ионы металлов с большим атомным размером образуют стабильные карбонаты и бикарбонаты. Некоторые бикарбонаты можно обнаружить только в водной среде. Некоторые важные карбонаты и бикарбонаты перечислены ниже.

Карбонаты и бикарбонаты
Группа соединение Общая формула Примеры
Группа-1 (щелочные металлы) карбонаты M 2 CO 3 Li 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 и т. Д.,
бикарбонаты MHCO 3 LiHCO 3 , NaHCO 3 , KHCO 3 и т. Д.,
Группа-2 (щелочноземельные металлы) карбонаты MCO 3 MgCO 3 , CaCO 3 , BaCO 3 и т. Д.,
бикарбонаты M (HCO 3 ) 2 Mg (HCO 3 ) 2 , Ca (HCO 3 ) 2 и т. Д.,
p-блочные элементы карбонаты _ Tl 2 CO 3 и PbCO 3
Переходные элементы карбонаты _ ZnCO 3 , CuCO 3 , Ag 2 CO 3 , FeCO 3 и т. Д.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

В природе присутствует несколько карбонатных минералов.Некоторые из них перечислены ниже.

Карбонатные минералы
Формула Название минерала
Na 2 CO 3 Кальцинированная сода или натрит
CaCO 3 Известь, кальцит, арагонит или мел
MgCO 3 Магнезит
CaCO 3 .MgCO 3 Доломит
SRCO 3 Стронцианит
BaCO 3 Витерит
PbCO 3 Церрусит
FeCO 3 Сидерит
CuCO 3 .Cu (OH) 2 Малахит
2 [CuCO 3 ].Cu (OH) 2 Азурит
ZnCO 3 Смитсонит (в старой литературе известен как каламин)
CdCO 3 Отавите

ПРИГОТОВЛЕНИЕ КАРБОНАТОВ И БИКАРБОНАТОВ

Угольная кислота образуется при растворении углекислого газа в воде.

H 2 O + CO 2 <--------> H 2 CO 3

Несмотря на простоту, эта реакция является основным принципом производства газированных напитков, кока-колы, пепси и т. Д.,. Эти напитки производятся путем растворения углекислого газа в воде под высоким давлением. Конечно, для улучшения вкусовых качеств продукта добавляются и другие ингредиенты. Это другая история. Когда вы открываете бутылку, углекислый газ выходит с шипением (вы называете это шипением).

Можно получить карбонат или бикарбонат, пропуская диоксид углерода в щелочные растворы. Обычно карбонаты образуются при пропускании небольшого количества углекислого газа через щелочные растворы.

Например,

2NaOH + CO 2 <------> Na 2 CO 3 + H 2 O
небольшое количество хорошо растворяется в воде
Са (ОН) 2 + CO 2 <------> CaCO 3 + H 2 O
небольшое количество не растворим в воде

Но бикарбонаты в конечном итоге образуются, когда в раствор переходит избыток углекислого газа.

Например,

NaOH + CO 2 <------> NaHCO 3
франшиза трудно растворимый

в холодной воде
Са (ОН) 2 + 2CO 2 <------> Ca (HCO 3 ) 2
франшиза растворим в воде

Приложение-1: Замечено, что известковая вода Ca (OH) 2 сначала становится молочной, когда через нее проходит диоксид углерода, и становится прозрачной после прохождения избытка диоксида углерода.Первоначально образуется нерастворимое белое твердое вещество , CaCO 3 . Таким образом, известковая вода становится молочной. Затем он превращается в водорастворимый бикарбонат Ca (HCO 3 ) 2 при пропускании избытка диоксида углерода, снова делая раствор прозрачным.

Реакции кратко описаны ниже.

Са (ОН) 2 + CO 2 ———-> CaCO 3 + H 2 O
Известь гашеная небольшое количество белое твердое вещество
CaCO 3 + H 2 O + CO 2 ———-> Ca (HCO 3 ) 2
франшиза растворимый

Примечание: образование карбоната кальция — одна из реакций, происходящих при схватывании известкового раствора, который использовался при строительстве старых зданий

Приложение-2: Было замечено, что белый осадок образуется, когда водный раствор гидроксида натрия хранится в течение длительного времени в контейнерах, которые не закрываются должным образом.Это происходит из-за образования нерастворимого NaHCO 3 , когда NaOH реагирует с избытком углекислого газа в воздухе.

NaOH + CO 2 <------> NaHCO 3
франшиза трудно растворимый

в холодной воде

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Физическое состояние:

* Карбонаты и бикарбонаты являются твердыми веществами при комнатной температуре.Карбонаты элементов 1-й и 2-й группы бесцветны. При этом карбонаты переходных элементов могут быть окрашенными.

* Поляризующая сила ионов металлов 1-й группы (M + ) меньше поляризующей способности ионов металлов 2-й группы (M 2+ ). Следовательно, карбонаты группы 2 более ковалентны, чем карбонаты группы 1.

В то время как поляризационная сила уменьшается вниз по группе с увеличением размера иона металла. Следовательно, ионная природа увеличивается вниз по группе.

* NaHCO 3 и KHCO 3 могут существовать в твердом состоянии. Но бикарбонаты элементов 2-й группы известны только в водных растворах.

Растворимость в воде:

* За исключением Li 2 CO 3 , Карбонаты группы 1 хорошо растворимы в воде. Растворимость увеличивается по группе по мере увеличения ионной природы.

* Карбонаты 2-й группы плохо растворимы в воде, так как их энергия решетки выше (это связано с увеличением ковалентной природы).В этой группе не наблюдается четкой тенденции растворимости.

Но карбонаты группы 2 растворимы в растворе CO 2 за счет образования HCO 3 .

Термическая стабильность:

* Карбонаты при нагревании разлагаются до диоксида углерода и оксида. В то время как бикарбонаты дают карбонат, воду и углекислый газ.

* Термическая стабильность карбонатов группы 1 и группы 2 (также бикарбонатов) увеличивается вниз по группе по мере уменьшения поляризующей способности иона металла.

* По той же причине карбонаты группы 1 более стабильны, чем карбонаты группы 2.

* Маленькие и сильно заряженные ионы металлов обладают большей поляризационной способностью и, следовательно, облегчают разложение карбонат-иона на диоксид углерода и оксид-ион.

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ

Самая важная реакция, проявляемая этими анионами, — это «разложение» с выделением диоксида углерода либо при нагревании, либо при добавлении кислот. Другими продуктами являются вода или оксид.

2HCO 3 ———> CO 3 2- + CO 2 + H 2 O (при нагревании)

HCO 3 + H + ———> CO 2 + H 2 O (в кислой среде)

CO 3 2- ———> CO 2 + O 2- (при нагревании)

CO 3 2- + 2H + ———> CO 2 + H 2 O (в кислой среде)

Иллюстрации :

i) 2NaHCO 3 ———> Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O (при нагревании)

ii) NaHCO 3 + H + ———> Na + + CO 2 + H 2 O

Применение: Вот почему пищевая сода (NaHCO 3 ) используется в качестве разрыхлителя для приготовления печенья, тортов и т. Д.,. Он разлагается до CO 2 и воды при нагревании. Это делает печенье пористым и приятным на вкус.

iii) Ca (HCO 3 ) 2 ———> CaCO 3 + CO 2 + H 2 O (при нагревании)

Mg (HCO 3 ) 2 ———> MgCO 3 + CO 2 + H 2 O (при нагревании)

Применение: Временная жесткость воды обусловлена ​​наличием бикарбонатов Ca и Mg.Снять временную жесткость можно кипячением. При кипячении растворимые бикарбонаты разлагаются до нерастворимых карбонатов, которые можно отфильтровать.

iv) CaCO 3 ———> CaO + CO 2 (при нагревании)

Применение: Эта реакция используется для получения негашеной извести (CaO) в печах для обжига извести, которая в дальнейшем используется для получения гашеной извести, Ca (OH) 2 . Это также одна из реакций, происходящих при производстве портландцемента.Технически этот тип реакции называется прокаливанием.

v) CaCO 3 + 2HCl ———> CaCl 2 + H 2 O + CO 2

vi) MgCO 3 + 2HCl ———> MgCl 2 + H 2 O + CO 2

или в целом

CO 3 2- + 2H + ———> CO 2 + H 2 O

Комментарий: Эта реакция является принципом обнаружения карбонат-иона, присутствующего в данной соли.

Карбонат кальция присутствует в мраморном камне. При контакте с кислотами он разлагается до двуокиси углерода. Следовательно, при падении кислоты на пол наблюдается вспенивание. Сок лайма содержит лимонную кислоту, которая выделяет углекислый газ и образует нерастворимый цитрат кальция, который выглядит как белая отметка.

Примечание: Иногда наблюдается вспучивание на гранитном полу, который редко может содержать карбонаты. Это может происходить из-за обитающих на них лишайников.

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ КАРБОНАТОВ И БИКАРБОНАТОВ

Li 2 CO 3 :

* Карбонат лития — бесцветная соль полимерной природы.

* Трудно растворим в воде, и его растворимость уменьшается с повышением температуры. Но он растворяется в присутствии диоксида углерода из-за образования LiHCO 3 .

* Используется в психиатрии для лечения мании. Ионы лития мешают натриевому насосу и подавляют активность протеинкиназы C (PKC).

* Он также используется для получения оксида литий-кобальта, который присутствует в катодах литий-ионных аккумуляторов.

Na 2 CO 3 :

* Карбонат натрия — бесцветная соль.

* Хорошо растворяется в воде.

* Ее еще называют стиральной содой.

* Используется в основном в прачечных и для умягчения жесткой воды.

* Применяется также при изготовлении стекла.

Оксиды и карбонаты углерода | Введение в химию

Учебная цель
  • Обсудите химические свойства оксоуглеродных соединений.

Ключевые точки
    • Окись углерода — это простейший оксид углерода, состоящий из одного атома углерода, связанного с атомом кислорода. Он очень токсичен.
    • Двуокись углерода — это линейное соединение, состоящее из атома углерода, связанного с двумя атомами кислорода.Он существует преимущественно в виде газа и является продуктом метаболизма человека.
    • Углекислый газ растворяется в воде, в которой он легко и обратимо превращается в угольную кислоту. Конъюгированные основания угольной кислоты известны как ионы бикарбоната и карбоната.
    • Карбонаты — соли угольных кислот. Они образуются, когда положительно заряженный ион металла вступает в контакт с атомами кислорода карбонат-иона. Эти соединения часто нерастворимы в воде и обладают некоторым уровнем основности или кислотности в водных растворах.

Условия
  • центросимметричный, имеющий центр симметрии.
  • Оксокарбон: Соединение, содержащее только атомы углерода и кислорода.
  • оксид — бинарное химическое соединение кислорода с другим химическим элементом.

Свойства оксидов углерода

Оксиды углерода или оксоуглероды — это класс органических соединений, содержащих только углерод и кислород. Самые основные оксоуглероды — это оксид углерода и диоксид углерода.Известны многие другие стабильные и метастабильные оксиды углерода, но они встречаются редко.

Окись углерода

Самый простой оксоуглерод — это окись углерода (CO). Окись углерода — это бесцветный безвкусный газ, который немного легче воздуха. Он токсичен для людей и животных, когда встречается в более высоких концентрациях, несмотря на то, что он вырабатывается в процессе метаболизма и, как считается, выполняет некоторые биологические функции.

Окись углерода Окись углерода стабилизирована тремя различными резонансными структурами.Первая резонансная структура — самая важная.

Окись углерода состоит из одного атома углерода и одного атома кислорода, соединенных тройной связью. Расстояние между атомом углерода и кислорода составляет 112,8 пм, что соответствует наличию тройной связи. Энергия диссоциации связи CO составляет 1072 кДж / моль и представляет собой самую прочную химическую связь из известных. СО имеет три резонансные структуры, но структура с тройной связью является наилучшим приближением реального распределения электронной плотности в молекуле.

CO естественным образом вырабатывается человеческим организмом в качестве сигнальной молекулы. Нарушения его метаболизма связаны с множеством заболеваний, включая гипертонию и сердечную недостаточность. CO присутствует в атмосфере в небольших количествах, в основном в результате сжигания ископаемого топлива и пожаров. В результате естественных процессов в атмосфере он в конечном итоге окисляется до двуокиси углерода (CO 2 ).

Двуокись углерода

Двуокись углерода, или CO 2 , представляет собой встречающееся в природе линейное соединение, состоящее из двух атомов кислорода, ковалентно связанных с атомом углерода.Две связи C = O эквивалентны и коротки (116,3 мкм), что соответствует двойной связи. Соединение центросимметрично и поэтому не имеет чистого диполя. CO 2 бесцветен; при высоких концентрациях имеет резкий кисловатый запах, но при более низких концентрациях не имеет запаха. При стандартной температуре и давлении его плотность составляет 1,98 кг / м 2 3 , что примерно в 1,5 раза больше плотности воздуха. Он не имеет жидкого состояния при давлениях ниже 520 кПа; при 1 атм газ превращается непосредственно в твердое тело при температуре ниже -78.5 ° C, и твердое вещество сублимируется непосредственно в газ при температуре выше этой. Твердый CO 2 известен как сухой лед.

Двуокись углерода Центральный атом углерода соединен с двумя атомами кислорода двойными связями в линейной структуре. У молекулы нет чистого дипольного момента, потому что она центросимметрична.

Углекислый газ в атмосфере Земли в настоящее время присутствует в средней концентрации около 390 частей на миллион по объему. Концентрация газа имеет тенденцию падать весной и летом на севере, когда растения потребляют газ (в процессе фотосинтеза), и повышаться осенью и зимой, когда растения переходят в спячку, разлагаются или умирают.CO 2 — это конечный продукт метаболизма организмов в процессе клеточного дыхания, в котором энергия получается за счет расщепления сахаров, жиров и аминокислот. Несмотря на то, что человеческое тело вырабатывает примерно 2,3 фунта углекислого газа в день, он считается токсичным, а концентрация до 10 процентов может вызвать удушье.

Угольная кислота и ее сопряженные основания

Двуокись углерода растворима в воде; он обратимо превращается в угольную кислоту (H 2 CO 3 ).Соли угольных кислот называются карбонатами и характеризуются карбонатным ионом CO 3 2-. Карбонат-ион представляет собой простейший оксоуглеродный анион, состоящий из одного атома углерода, окруженного тремя атомами кислорода в тригональном плоском расположении. Структура Льюиса карбонат-иона имеет две одинарные связи с отрицательными атомами кислорода и одну короткую двойную связь с нейтральным кислородом. Однако эта структура несовместима с наблюдаемой симметрией иона, что означает, что три связи и атомы кислорода эквивалентны.Симметрию лучше всего можно представить тремя резонансными структурами.

Карбонат-ион Карбонат-ион имеет три резонансные структуры. Истинная структура карбоната — это среднее значение этих трех резонансных структур.

В водных растворах карбонат, бикарбонат (HCO 3 ), диоксид углерода и угольная кислота находятся вместе в равновесии. В сильно основных условиях преобладает карбонат-ион, а в слабоосновных — бикарбонат-ион.В кислых условиях водный CO 2 (водн.) Является основной формой и находится в равновесии с угольной кислотой, причем равновесие сильно зависит от углекислого газа.

Карбонатные соли

Карбонаты металлов обычно разлагаются при нагревании, выделяя диоксид углерода и оставляя оксид металла. Ионные соединения образуются, когда положительно заряженный ион металла M + присоединяется к отрицательно заряженным атомам кислорода карбонатного иона. Большинство солей нерастворимы в воде с константами растворимости (K sp ) менее 1 x 10 -8 , за исключением карбонатов лития, натрия, калия и аммония.

Карбонат натрия является основным при растворении в воде (это означает, что при растворении он образует щелочной раствор), а бикарбонат натрия является слабоосновным. Эти эффекты можно объяснить, если учесть, что при растворении и последующей диссоциации соли на ионы карбонатные или бикарбонатные ионы будут реагировать с H + в растворе с образованием H 2 CO 3 (который имеет низкую K значение — т. Е. Слабая кислота). С другой стороны, углекислый газ является слабокислым (образует слабокислый раствор) при растворении в воде.Это связано с тем, что он реагирует с водой с образованием H 2 CO 3 , небольшое количество которого диссоциирует на H + и бикарбонат-ион.