کربنات

دسته : صنعتی,مقالات تاریخ انتشار :
کرینات چیست

بیشتر کربنات های آشنا نمک هایی هستند که با واکنش یک باز معدنی (به عنوان مثال هیدروکسید فلزی) با کربنیک اسید تشکیل می شوند.

انواع معمول زمانی تشکیل می شوند که مقادیر برابر اسید و باز با هم واکنش نشان دهند.

 

 کربنات چیست؟

نمک اسیدهای کربنیک هستند و توسط رادیکال یا یون، CO3−۲ مشخص می شود. این یون ساده ترین آنیون اکسوکربن است و متشکل از یک اتم کربن است که توسط سه اتم اکسیژن در یک آرایش سطحی تریگونال احاطه شده است.

  • کربنات سدیم  Na2CO3، بی کربنات سدیم NaHCO3 و کربنات پتاسیم K2CO3 ، به مقدار وسیع مورد استفاده قرار می گیرند.
  • نمکهای بودار کربنات آمونیوم هستند.
  • کربنات کلسیم در پوست حیوانات و در اسپار ایسلندی (نوعی کلسیت شفاف)، سنگ آهک و سنگ مرمر یافت می شود. از آن در تولید آهک (اکسید کلسیم) استفاده می شود.
  • کربنات باریم به صورت ویتریت معدنی ایجاد می شود.
  • کربنات منیزیم به صورت منیزیت و در دولومیت (با کربنات کلسیم) ایجاد می شود.
  • کربنات آهن ترکیبی آهنی است که در طبیعت به صورت سیدریت ایجاد می شود.
  • سرب سفید که به عنوان رنگدانه در رنگ ها استفاده می شود، اساس کربنات سرب است.

 

قابلیت انحلال:

فقط آمونیوم، پتاسیم و کربناتهای سدیم به راحتی در آب قابل حل هستند. کربنات های فلزی قلیایی هنگام گرم شدن پایدار هستند، اما سایر آن ها تجزیه می شوند و دی اکسید کربن آزاد می کنند. carbonateها همچنین وقتی که با اسیدهای رقیق مانند اسید هیدروکلریک تیمار شوند، دی اکسید کربن آزاد می کنند.

 

ساختارهای رزونانسی:

ساختار لوئیس یون carbonate دارای دو پیوند منفرد به اتمهای اکسیژن منفی و یک پیوند دوگانه کوتاه به یک اکسیژن خنثی است. این ساختار با تقارن مشاهده شده یونها در تضاد است، این بدان معناست که سه پیوند و اتمهای اکسیژن هم ارز هستند. تقارن به بهترین وجه می تواند توسط سه ساختار رزونانسی زیر نمایش داده شود.

 

 

در محلول های آبی carbonate، بی کربنات (HCO3) ، دی اکسید کربن و کربنیک اسید در تعادل با هم وجود دارند. در حالت بازی قوی، یون کربنات غالب است، در حالی که در حالت بازی ضعیف، یون بی کربنات غالب است. در حالت اسیدی،  CO2 آبی (aq) شکل اصلی است و با کربنیک اسید در تعادل است گرچه تعادل کاذب به سمت دی اکسید کربن است.

 

نمک های کربنات

ترکیبات یونی هنگامی تشکیل می شوند که یک یون فلزی با بار مثبت +M به اتم های اکسیژن با بار منفی یون carbonate متصل شود. بیشتر نمکها در آب غیر محلول هستند و ثابت انحلال (Ksp) در آنها کمتر از ۱ x 10-8 است، به استثنای carbonateهای لیتیوم، سدیم، پتاسیم و آمونیوم.

Na2CO3 وقتی در آب حل می شود به صورت بازی است (به این معنی که پس از انحلال به یک محلول بازی تبدیل می شود) و بی کربنات سدیم به مقدار کمی بازی است. این اثرات را می توان با در نظر گرفتن اینکه پس از انحلال و تفکیک بعدی نمک به یون های آن، یون های carbonate یا بی کربنات با +H محلول برای تشکیل H2CO3 واکنش می دهند، توضیح داد. از طرف دیگر، دی اکسید کربن هنگام حل شدن در آب به مقدار کمی اسیدی است دلیل این مسئله این است که برای تولید H2CO3 با آب واکنش نشان می دهد که مقدار کمی از آن به +H و یون بی کربنات تفکیک می شود.

اگرچه نمک های کربنات اکثر فلزات در آب نامحلول هستند، اما این مسئله در مورد نمک های بی کربنات صحیح نیست. تحت تغییر دما یا فشار و در صورت وجود یون های فلزی با کربناتهای نامحلول، تعادل بین carbonate، بی کربنات، دی اکسید کربن و کربنیک اسید موجود در آب می تواند منجر به تشکیل ترکیبات نامحلول شود.

 

کانی های کربناته:

آهک و دولومیت گروهی از این کانی ها هستند، سنگ های کربناته از رسوبات رایج دریایی به شمار می روند، در تشکیل سنگ های کربناته فرآیند های بیولوژیکی و شیمیایی تاثیرگذار هستند.

 

انواع کربنات:

 

گروه مثال
 

گروه کلسیت

(هگزاگونال)

 

کلسیت (CaCO3)

کاربرد: به صورت سنگ آهک در صنایع سیمان و کارخانجات آهک‌پزی به‌مقدار زیاد مصرف دارد.

منیزیت (MgCO3)

کاربرد: تولید اکسید منیزیم ، آجرهای نسوز منیزیتی

سیدریت (FeCO3)

کاربرد: سنگ معدن آهن

رودو کروزیت (MnCO3)

کاربرد: سنگ معدن منگنز

اسمیت زونیت (ZnCO3)

 کاربرد: سنگ معدن روی

 

گروه آراگونیت  

آراگونیت (CaCO3)

کاربرد: مصالح ساختمانی، صنعت سیمان، تولید سیم جوش، صنعت جواهر سازی

وتریت (BaCO3

کاربرد: سنگ معدن باریم

استرونسیانیت (SrCO3)

کاربرد: سنگ معدن استرونسیوم ( آتشباری و گلوله های منور )

سروزیت (PbCO3)

کاربرد: سنگ معدن مهم سرب

 

گروه دولومیت دولومیت CaMg(CO3) 2

کاربرد: سنگ ساختمانی و سنگ نما، صنایع نسوز، تولید سیمان و منیزیم، لاک سازی، رنگ سازی و…

آنکریت CaFe(CO3) 2

کاربرد: سنگ ساختمانی و سنگ نما…

 

 

 

[تعداد: 1    میانگین: 5/5]

 

 

 Call Now Buttonتماس