Sulu bir karbondioksit çözeltisi olan karbonik asit, bazik ve amfoterik oksitler, amonyak ve alkalilerle etkileşime girebilir. Reaksiyonun bir sonucu olarak, orta tuzlar elde edilir - karbonatlar ve karbonik asidin fazla alınması şartıyla - bikarbonatlar. Makalede, magnezyum bikarbonatın fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanı sıra doğadaki dağılımının özellikleri ile tanışacağız.
Bikarbonat iyonu için kalitatif reaksiyon
Hem orta tuzlar hem de asidik olanlar, karbonik asit asitlerle etkileşime girer. Reaksiyon sonucunda karbondioksit açığa çıkar. Toplanan gazın bir kireç suyu çözeltisinden geçirilmesiyle varlığı tespit edilebilir. Bulanıklık, çözünmeyen bir kalsiyum karbonat çökeltisinin çökelmesine bağlı olarak gözlenir. Reaksiyon, HCO3- iyonunu içeren magnezyum bikarbonatın nasıl reaksiyona girdiğini gösterir.
Tuz ve alkalilerle etkileşim
Farklı kuvvetteki asitlerin oluşturduğu iki tuzun çözeltileri arasında, örneğin baryum klorür ve bir asit magnezyum tuzu arasında nasıl değişim reaksiyonları meydana gelir? Çözünmeyen bir tuz - baryum karbonat oluşumu ile gider. Bu tür işlemlere iyon değişim reaksiyonları denir. Her zaman bir çökelti, gaz veya hafif ayrışan bir ürün olan su oluşumu ile sona ererler. Bir alkali sodyum hidroksit ve magnezyum bikarbonatın reaksiyonu, orta bir magnezyum karbonat ve su tuzunun oluşumuna yol açar. Amonyum karbonatların termal ayrışmasının bir özelliği, asit tuzlarının görünümüne ek olarak gaz halinde amonyak açığa çıkmasıdır. Karbonat asit tuzları, kuvvetli bir şekilde ısıtıldıklarında çinko veya alüminyum oksit gibi amfoterik oksitlerle etkileşime girebilir. Reaksiyon, tuzların oluşumu ile devam eder - magnezyum alüminatlar veya çinkoatlar. Metalik olmayan elementler tarafından oluşturulan oksitler de magnezyum bikarbonat ile reaksiyona girebilir. Reaksiyon ürünlerinde yeni tuz, karbondioksit ve su bulunur.
Yer kabuğunda yaygın olarak bulunan mineraller - kireçtaşı, tebeşir, mermer, suda çözünen karbondioksit ile uzun süre etkileşime girer. Sonuç olarak, asidik tuzlar oluşur - magnezyum ve kalsiyum bikarbonatlar. Çevre koşulları değiştiğinde, örneğin sıcaklık yükseldiğinde, ters reaksiyonlar meydana gelir. Yüksek konsantrasyonda bikarbonat içeren sudan kristalleşen orta tuzlar, genellikle karbonatlardan - sarkıtlardan buz sarkıtları ve ayrıca kireçtaşı mağaralarında kuleler - dikitler şeklinde büyümeler oluşturur.
Su sertliği
Su, formülü Mg(HCO3)2 olan magnezyum bikarbonat gibi toprakta bulunan tuzlarla etkileşime girer.. Onları çözer ve katılaşır. Kirlilik ne kadar fazla olursa, ürünler bu tür suda o kadar kötü kaynatılır, tadı ve besin değeri keskin bir şekilde bozulur. Bu su saç yıkamak ve çamaşır yıkamak için uygun değildir. Sert su, içinde çözünen kalsiyum ve magnezyum bikarbonatlar kaynama sırasında çökeldiğinden, buhar tesisatlarında kullanım için özellikle tehlikelidir. Isıyı iyi iletmeyen bir ölçek tabakası oluşturur. Bu, aşırı yakıt tüketiminin yanı sıra kazanların aşırı ısınması, aşınmalarına ve kazalarına yol açması gibi olumsuz sonuçlarla doludur.
Magnezyum ve kalsiyum sertliği
Sulu bir çözeltide HCO anyonları ile birlikte kalsiyum iyonları mevcutsa3-, magnezyum katyonları varsa kalsiyum sertliğine neden olurlar. - magnezyum. Sudaki konsantrasyonlarına toplam sertlik denir. Uzun süreli kaynama ile bikarbonatlar, bir çökelti olarak çöken zayıf çözünür karbonatlara dönüşür. Aynı zamanda, suyun toplam sertliği, bir karbonat veya geçici sertlik göstergesi tarafından az altılır. Kalsiyum katyonları karbonatlar oluşturur - orta tuzlar ve magnezyum iyonları, magnezyum hidroksit veya bazik tuz - magnezyum karbonat hidroksitin bir parçasıdır. Özellikle, denizlerin ve okyanusların sularında yüksek sertlik vardır. Örneğin, Karadeniz'de magnezyum sertliği 53,5 mg-eq / l'dir ve Pasifik'teokyanus – 108 mg-eq/l. Kireçtaşı ile birlikte manyezit genellikle yer kabuğunda bulunur - karbonat ve bikarbonat sodyum ve magnezyum içeren bir mineral.
Su yumuşatma yöntemleri
Toplam sertliği 7 mg-eq / l'yi geçen su kullanılmadan önce, fazla tuzlardan arındırılmalı - yumuşatılmalıdır. Örneğin, buna sönmüş kireç olan kalsiyum hidroksit eklenebilir. Aynı anda soda eklenirse, sabit (karbonat olmayan) sertlikten kurtulabilirsiniz. Isıtma ve agresif bir madde ile temas gerektirmeyen daha uygun yöntemler de kullanılır - alkali Ca(OH)2. Bunlara katyon değiştiricilerin kullanımı dahildir.
Kayon değiştiricinin çalışma prensibi
Alüminosilikatlar ve sentetik iyon değiştirici reçineler katyon değiştiricilerdir. Mobil sodyum iyonları içerirler. Suyu, taşıyıcının bulunduğu bir katmana sahip filtrelerden geçirmek - bir katyon değiştirici, sodyum parçacıkları kalsiyum ve magnezyum katyonlarına dönüşecektir. İkincisi, katyon değiştiricinin anyonları tarafından bağlanır ve içinde sıkıca tutulur. Suda Ca2+ ve Mg2+ iyonlarının konsantrasyonu varsa, bu zor olacaktır. İyon değiştiricinin aktivitesini eski haline getirmek için, maddeler bir sodyum klorür çözeltisine yerleştirilir ve ters reaksiyon meydana gelir - sodyum iyonları, katyon değiştiricide adsorbe edilen magnezyum ve kalsiyum katyonlarının yerini alır. Yenilenmiş iyon değiştirici, sert su yumuşatma işlemine tekrar hazır.
Elektrolitik ayrışma
Orta ve asit tuzlarının çoğusulu çözeltilerde, ikinci türden bir iletken olarak iyonlara ayrılır. Yani, madde elektrolitik ayrışmaya uğrar ve çözümü bir elektrik akımı iletebilir. Magnezyum bikarbonatın ayrışması, çözeltide magnezyum katyonlarının ve karbonik asit tortusunun negatif yüklü kompleks iyonlarının varlığına yol açar. Zıt yüklü elektrotlara yönlendirilmiş hareketleri, bir elektrik akımının ortaya çıkmasına neden olur.
Hidroliz
Zayıf elektrolit görünümüne yol açan tuzlar ve su arasındaki değişim reaksiyonları hidrolizdir. Sadece inorganik doğada değil, aynı zamanda canlı organizmalarda protein, karbonhidrat ve yağların metabolizmasının temelidir. Zayıf bir karbonik asit ve güçlü bir baz tarafından oluşturulan potasyum, magnezyum, sodyum ve diğer aktif metallerin bikarbonatı, sulu bir çözelti içinde tamamen hidrolize edilir. Renksiz fenolftalein eklendiğinde gösterge kıpkırmızı olur. Bu, hidroksit iyonlarının aşırı konsantrasyonunun birikmesi nedeniyle ortamın alkali yapısını gösterir.
Karbonik asidin asit tuzunun sulu çözeltisindeki mor turnusol maviye döner. Bu solüsyondaki fazla hidroksil partikülü, rengini sarıya çeviren başka bir gösterge olan metil portakalı kullanılarak da tespit edilebilir.
Doğadaki karbonik asit tuzlarının döngüsü
Cansız ve canlı doğada sürekli hareket etmelerinin temelinde bikarbonatların suda çözünme yeteneği yatar. Karbondioksitle doygun yer altı suyu, toprak katmanlarından içeri sızar.manyezit ve kireçtaşından oluşur. Bikarbonatlı ve magnezyumlu su toprak çözeltisine girer, daha sonra nehirlere ve denizlere taşınır. Oradan, asidik tuzlar hayvanların organizmalarına girer ve dış (kabuklar, kitin) veya iç iskeletlerinin yapımına gider. Bazı durumlarda, şofben veya tuz kaynaklarının yüksek sıcaklığının etkisi altında hidrokarbonatlar ayrışır, karbondioksit açığa çıkarır ve mineral birikintilerine dönüşür: tebeşir, kireçtaşı, mermer.
Magnezyum bikarbonatın fiziksel ve kimyasal özelliklerinin özelliklerini inceledik ve doğada oluşum yollarını öğrendik.
