Στοιχειομετρικά ελαττώματα

Ένα ανθρακικό αναφέρεται ως πολυατομικό ανιόν. Ο γενικός χημικός τύπος είναι CO32- . Στη δομή του ανθρακικού, ένα άτομο άνθρακα περιβάλλεται από τρία άτομα οξυγόνου, σχηματίζοντας έτσι μια τριγωνική επίπεδη γεωμετρία. Το τυπικό φορτίο είναι -2, και επομένως είναι μια βάση Lewis και θα προσελκύσει πρωτόνια που υπάρχουν σε υδατικά διαλύματα. Μερικά από τα κοινά ανθρακικά είναι το ανθρακικό νάτριο (ή σόδα) και το ανθρακικό ασβέστιο (ή ασβεστίτης). Το ανθρακικό είναι επίσης γνωστό ως ανθρακικά ορυκτά και ανθρακικά πετρώματα. Το ανθρακικό έχει ευρείες εφαρμογές στη χημική βιομηχανία καθώς χρησιμοποιείται στη τσιμεντοβιομηχανία, τα κεραμικά γυαλάκια, την τήξη σιδήρου κ.λπ.

Τύποι ανθρακικού

Τα ανθρακικά άλατα ταξινομούνται σε δύο βασικούς τύπους:πετρώματα δολομίτη και ασβεστόλιθο. Ο ασβεστόλιθος είναι η σημαντική ταξινόμηση και αποτελείται από αραγωνίτη ή ασβεστίτη, ο οποίος είναι διαφορετικός κρύσταλλος από το CaCO3. Ο δολομίτης ή δολοστόνη αποτελείται από το ορυκτό δολομίτη.

• Ασβεστόλιθος

Ο ασβεστόλιθος καθιζάνει όταν ορυκτά όπως ο ασβεστίτης και ο αραγωνίτης αναμειγνύονται με νερό. Μπορεί επίσης να σχηματιστεί μέσω μη βιολογικών και βιολογικών διεργασιών, π.χ. από τη συσσώρευση κοραλλιών και οστράκων στη θάλασσα. Οι ασβεστόλιθοι είναι πολύ διαλυτοί στο νερό και η διαλυτότητα του ανθρακικού ασβεστίου ελέγχεται με την προσθήκη διοξειδίου του άνθρακα στο νερό. Οι ασβεστόλιθοι βρίσκονται συνήθως στο θαλάσσιο περιβάλλον, αλλά ορισμένες μικρές ποσότητες βρίσκονται επίσης στο γλυκό νερό και στο περιβάλλον. Οι ασβεστόλιθοι που βρίσκονται στα γλυκά νερά περιέχουν μεγαλύτερη αναλογία πυριτίου και ορυκτών αργίλου. Χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη σε πολλούς βιομηχανικούς τομείς. Δεδομένου ότι μπορεί εύκολα να μετατραπεί ή να υποστεί επεξεργασία σε σκόνη από τούβλα ή θρυμματισμένο σκυρόδεμα, είναι πολύ εύκολο να κοπεί σε μπλοκ. Χρησιμοποιείται επίσης για την παραγωγή ασβέστη, ο οποίος χρησιμοποιείται για την επεξεργασία των εδαφών, την τήξη του χαλκού και τον καθαρισμό του νερού.

Βήματα για τη λήψη καθαρού ανθρακικού ασβεστίου:

• Το ανθρακικό ασβέστιο παράγει διοξείδιο του άνθρακα και οξείδιο του ασβεστίου κατά την πύρωση. CaCO3 CaO + CO2

Χρησιμοποιείται για τη λήψη καθαρού ανθρακικού ασβεστίου από ανθρακικό ασβεστόλιθο.

• Το λαμβανόμενο οξείδιο του ασβεστίου αντιδρά με το νερό και ονομάζεται σβήσιμο.
• CaO + H2O Ca(OH)2
• Στη συνέχεια το λαμβανόμενο υδροξείδιο του ασβεστίου αντιδρά με το διοξείδιο του άνθρακα για να σχηματίσει καθαρό ανθρακικό ασβέστιο.

Ca(OH)2 + CO2    CaCO3 + H2O  

• Δολομίτης

Ένα άνυδρο ανθρακικό ορυκτό που είναι το ανθρακικό ασβέστιο συμπυκνωτή μαγνήσιο είναι ο δολομίτης. Ο χημικός τύπος του δολομίτη είναι CaMg (CO3)2. Ο δολομίτης έχει μια ιδιαιτερότητα:θα κρυσταλλωθεί σε τριγωνικά ρομβοεδρικά συστήματα. Μπορεί να σχηματίσει λεπτή σκόνη, αλλά δεν είναι πολύ διαλυτό σε αραιό υδροχλωρικό οξύ. Έτσι, μπορεί επίσης να ονομαστεί ορυκτά σχηματισμού πετρωμάτων. Ο σχηματισμός δολομίτη βρίσκεται συνήθως σε αλατούχο περιβάλλον. Μερικές από τις πολύ κοινές χρήσεις του δολομίτη περιλαμβάνουν τη διακοσμητική βιομηχανία και τη διαδικασία Pidgeon για την παραγωγή μαγνησίου. Ο δολομίτης όταν πυρωθεί μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καταλύτης για την καταστροφή της πίσσας και για την αεριοποίηση της βιομάζας.

Σημασία των δύο τύπων ανθρακικών αλάτων

• Το ανθρακικό ασβέστιο έχει ευρείες εφαρμογές στις βιομηχανίες πλαστικών, χρωμάτων, επικαλύψεων και χαρτιού.
• Το ανθρακικό ασβέστιο χρησιμοποιούνται ευρέως ως πηγή ασβεστίου με τη μορφή ιατρικού δισκίου.
• Το ανθρακικό ασβέστιο είναι το κύριο συστατικό στον τομέα των κατασκευών.
• Ο δολομίτης είναι πηγή μεταλλικού μαγνησίου και είναι το συστατικό των πυρίμαχων τούβλων.
• Ο δολομίτης χρησιμοποιείται επίσης ως πρώτη ύλη για την παραγωγή τσιμέντου αντί για ασβεστόλιθο.
• Ο δολομίτης χρησιμοποιείται επίσης με τη μορφή ιατρικών δισκίων ως συμπλήρωμα για το ασβέστιο.

Εφαρμογές ανθρακικών αλάτων

Ανθρακικά όπως το Na2CO3 (ονομάζεται επίσης σόδα πλυσίματος) μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αποσκλήρυνση του σκληρού νερού καθώς το σκληρό νερό αποτελείται από διττανθρακικά άλατα όπως . Επίσης, πολλά αλκαλιμέταλλα μπορούν να εξορυχθούν με τη μορφή Na2CO3. Για τη θεραπεία της μανιοκατάθλιψης, χρησιμοποιούνται ανθρακικά άλατα λιθίου. Το ανθρακικό νάτριο χρησιμοποιούνται επίσης στην κατασκευή γυαλιών. Το ανθρακικό νάτριο μπορεί επίσης να ληφθεί από διττανθρακικό νάτριο με την απλή διαδικασία θέρμανσης.

Επίδραση του pH

Η αύξηση του pH αυξάνει τη συγκέντρωση των ανθρακικών, δηλαδή με την προσθήκη μιας βάσης σε αυτό. Η ανάπτυξη των κρυστάλλων των ανθρακικών αλάτων παρατηρείται καλά σε υψηλές τιμές pH. Η επίδραση του pH μπορεί επίσης να παρατηρηθεί όταν ανεβάζουμε τη θερμοκρασία κατά την εκτέλεση της αντίδρασης. Ενώ η προσθήκη σιδήρου φαίνεται ότι επιβραδύνει την ανάπτυξη των κρυστάλλων, αλλά είναι χαμηλή σε υψηλούς υπερκορεσμούς.

Συμπέρασμα

Τα ανθρακικά είναι κυρίως δύο τύπων:ο ασβεστόλιθος και ο δολομίτης. Οι ασβεστόλιθοι έχουν ποικίλες εφαρμογές. Ο δολομίτης μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε πολλές εφαρμογές αντί για ασβεστίτη ή ασβεστόλιθο. Πολλές βιομηχανίες χρησιμοποιούν αυτά τα ανθρακικά για την κατασκευή μεγάλης ποικιλίας υλικών.