Magnezijev bikarbonat: fizikalne in kemijske lastnosti

Karbonska kislina, ki je vodna raztopina ogljikovega dioksida, lahko interakcijo z baznimi in amfoternimi oksidi, amoniakom, z alkalijami. Kot rezultat reakcije dobimo srednje soli - karbonate in pod pogojem, da je karbonatna kislina prevelika - bikarbonati. V članku se bomo seznanili s fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi magnezijevega hidrogenkarbonata, pa tudi z značilnostmi njegove porazdelitve v naravi.

Kvalitativna reakcija na ion vodikovega bikarbonata

Tako povprečne soli kot tudi kisla, ogljikova kislina sodelujejo s kislinami. Kot posledica reakcije se sprošča ogljikov dioksid. Njegovo prisotnost je mogoče zaznati s prevažanjem zbranega plina skozi raztopino apnenčaste vode. Obloge opazimo zaradi precipitacije netopne oborine kalcijevega karbonata. Reakcija ponazarja, kako magnezijev bikarbonat, ki vsebuje HCO-ion₃^-, reagira.

Interakcija s solmi in alkalijami

Kako se izmenjalne reakcije pojavijo med raztopinami dveh soli, ki jih tvorijo različne kisline glede na trdnost, na primer med barijevim kloridom in kislinsko soljo magnezija? Gre za nastajanje netopnega sol-barijevega karbonata. Takšni procesi se imenujejo reakcije ionske izmenjave. Vedno se končajo s tvorbo sedimenta, plina ali malo disociacijskega proizvoda - vode. Reakcija alkalijskega hidroksida natrijevega in magnezijevega hidrogenkarbonata vodi v nastanek povprečne soli magnezijevega karbonata in vode. Značilnost termičnega razkroja amonijevih karbonatov je, da se poleg videza kislih soli izpusti amoniak. Karbonatne kisline soli pri močnem segrevanju lahko reagirajo z amfoternimi oksidi, kot so cink ali aluminijev oksid. Reakcija poteka s tvorbo soli - aluminatov ali magnezijevih cinkatov. Oksidi, ki jih sestavljajo nekovinski elementi, lahko tudi reagirajo z magnezijevim bikarbonatom. V reakcijskih produktih najdemo novo sol, ogljikov dioksid in vodo.

Minerali, ki so splošno znani v zemeljski skorji - apnenci, kredi, marmorju, sodelujejo z ogljikovim dioksidom, ki se dolgo časa raztopijo v vodi. Kot rezultat, nastanejo kislinske soli - magnezij in kalcijev hidrogenkarbonati. Ko se okoljski pogoji spremenijo, na primer, ko se temperatura dvigne, se pojavijo povratne reakcije. Srednje soli, ki kristalizirajo iz vode z visoko koncentracijo bikarbonatov, pogosto tvorijo ledenike iz karbonatov - stalaktitov, kakor tudi izrastke v obliki stolpov - stalagmiti v apnenčastih jamah.

Trdota vode

Voda interagira s solmi v tleh, na primer z magnezijevim hidrogenkarbonatom, katerega formula je Mg (HCO₃)₂. Raztopi jih in postane togo. Več nečistoč, slabše v takšnih vodnih izdelkih se kuhajo, njihov okus in hranilna vrednost se močno poslabšata. Takšna voda ni primerna za pranje las in pranje oblačil. Posebno nevarno je trda voda za uporabo v parnih instalacijah, ker med vrenjem kalcija in magnezijevega bikarbonata raztopita v njej oborino. Oblikuje plast lestvice, slabo prevodno toploto. To je preobremenjeno s tako negativnimi posledicami kot prekomerna poraba goriva, kot tudi pregrevanje kotlov, kar vodi k njihovi obrabi in nesrečam.

Trdota magnezija in kalcija

Če je v vodni raztopini, skupaj s HCO anioni₃^- obstajajo kalcijevi ioni, potem povzročajo togost kalcija, če so magnezijevi magnezij magnezij. Njihova koncentracija v vodi se imenuje popolna trdota. S podaljšanim vreliščem se bikarbonat pretvori v slabo topne karbonate, ki se precipitate v obliki oborine. Hkrati se celotna trdota vode zmanjša s karbonatnim indeksom ali časovno trdoto. Kalcijev kation tvori karbonate - povprečne soli in magnezijevi ioni so del magnezijevega hidroksida ali bazičnega soli - magnezijevega karbonatnega hidroksida. Zlasti je visoka togost v vodi morja in oceanov. Na primer, v Črnem morju je togost magnezija 53,5 meq / l, v Pacifiku pa 108 meq / liter. Skupaj z apnencem, magnezit, mineral, ki vsebuje karbonat, natrijev bikarbonat in magnezij, se pogosto nahaja v zemeljski skorji.

Načini zmehčanja vode

Pred uporabo vode, katere skupna trdota presega 7 meq / l, jo je treba osvoboditi odvečnih soli - mehčati. Na primer, lahko dodamo kalcijev hidroksid - gašeno apno. Če hkrati z njeno izdelavo sode, potem se lahko znebite trajne (nekarbonatne) togosti. Uporabljene in bolj primerne tehnike, ki ne potrebujejo ogrevanja in stika z agresivno snovjo - alkalijski Ca (OH)₂. Te vključujejo uporabo kationskih izmenjevalcev.

Načelo kationske izmenjave

Aluminosilikati in sintetične ionske izmenjalne smole so kationski izmenjevalci. V svoji sestavi vsebujejo mobilne natrijeve ione. Prehod vode skozi filtre s plastjo, na kateri je nosilec kationski izmenjevalec, se bodo delci natrija spremenili v kationove in magnezijeve katione. Slednje vezujejo anioni kationita in se trdno zadržujejo v njej. Če koncentracija Ca²⁺ in Mg²⁺, potem bo težko. Da bi obnovili aktivnost ionskega izmenjevalca, se snovi dajo v raztopino običajne soli z reverzno reakcijo - natrijevi ioni nadomestijo magnezijeve in kalcijeve katione, adsorbirane na kationskem izmenjevalcu. Izterjani ionski izmenjevalec je ponovno pripravljen za proces mehčanja trdne vode.

Elektrolitska disociacija

Večina medijev in kislih soli v vodnih raztopinah je razdeljena na ione, ki so vodnik druge vrste. To pomeni, da je snov izpostavljena elektrolitski disociaciji in da je njegova raztopina sposobna voditi električni tok. Disociacija magnezijevega hidrogenkarbonata vodi v dejstvo, da v raztopini ostanejo magnezijevi kationi in negativno nabiti kompleksni ioni ogljikove kisline. Njihovo usmerjeno gibanje v nasprotju s polnjenimi elektrodami povzroča tudi električni tok.

Hidroliza

Reakcije izmenjav med solmi in vodo, ki vodijo k pojavu šibkega elektrolita, je hidroliza. Je velikega pomena ne samo v anorganski naravi, temveč je tudi osnova procesov metabolizma beljakovin, ogljikovih hidratov in maščob v živih organizmih. Vodikov karbonat kalija, magnezija, natrija in drugih aktivnih kovin, ki ga tvori šibka ogljikova kislina in močna baza, v vodni raztopini popolnoma hidrolizira. Ko se mu doda brezbarvni fenolftalein, se kazalnik spremeni v rumeno barvo. To kaže na alkalno naravo medija, zaradi kopičenja prekomerne koncentracije hidroksidnih ionov.

Violeta litmus v vodni raztopini kisle soli ogljikove kisline postane modra. Presežne hidroksilne delce v tej raztopini je mogoče zaznati s pomočjo drugega indikatorja - metil pomaranče, spreminjanje njegove barve na rumeno.

Cikel soli ogljikove kisline v naravi

Sposobnost, da se ogljikovodiki raztopijo v vodi, je osnova nenehnega gibanja v neživi in ​​živi naravi. Podzemne vode, nasičene z ogljikovim dioksidom, segajo skozi sloje tal, ki vključujejo magnezit in apnenec. Voda z bikarbonatom in magnezijem vstopi v talno raztopino, nato se prevaža v reke in morja. Od tod kislinske soli vstopajo v organizme živali in gredo zgraditi svojo zunanjo (lupino, chitin) ali notranji skelet. V nekaterih primerih se pod vplivom visoke temperature gejzirja ali solnih izvirov razgrajujejo hidrokarbonati, sproščajo ogljikov dioksid in se prelijejo v depozite mineralov: kreda, apnenca, marmorja.

V članku smo proučevali fizikalne in kemijske lastnosti magnezijevega hidrogenkarbonata in ugotovili, kako je v naravi oblikovana.