Fosfați. Oxizi și hidroxizi

Bicarbonatul de sodiu sau bicarbonatul de sodiu este un compus cunoscut pe scară largă în medicină, gătit și consumul casnic. Aceasta este o sare acidă, a cărei moleculă este formată din ioni de sodiu și hidrogen încărcați pozitiv și anionul reziduului acid al acidului carbonic. Denumirea chimică a sifonului este bicarbonat de sodiu sau bicarbonat de sodiu. Formula compusului conform sistemului Hill: CHNaO 3 (formula brută).

Diferența dintre sarea acidă și sarea medie

Acidul carbonic formează două grupe de săruri - carbonați (medii) și bicarbonați (acide). Nume banal carbonatii - sifonul - au aparut in vremuri stravechi. Este necesar să se facă distincția între sărurile medii și acide prin nume, formule și proprietăți.
Na 2 CO 3 - carbonat de sodiu, carbonat de sodiu, sodiu de spălare. Servește ca materie primă pentru producția de sticlă, hârtie, săpun și este folosit ca detergent.

NaHCO 3 - bicarbonat de sodiu. Compoziția sugerează că substanța este o sare monosodică a acidului carbonic. Acest compus se distinge prin prezența a doi ioni pozitivi diferiți - Na + și H +. În exterior, substanțele albe cristaline sunt similare, ele sunt greu de distins unele de altele.

Substanța NaHCO 3 este considerată bicarbonat de sodiu nu pentru că este folosită intern pentru a potoli setea. Deși această substanță poate fi folosită pentru a prepara o băutură gazoasă. O soluție din acest bicarbonat se ia pe cale orală în caz de aciditate crescută a sucului gastric. În acest caz, excesul de protoni H + este neutralizat, care irită pereții stomacului, provocând durere și arsuri.

Proprietățile fizice ale bicarbonatului de sodiu

Bicarbonatul este cristale monoclinice albe. Acest compus conține atomi de sodiu (Na), hidrogen (H), carbon (C) și oxigen. Densitatea substanței este de 2,16 g/cm3. Punct de topire - 50-60 °C. Bicarbonatul de sodiu este o pulbere alb-laptos, un compus solid, fin-cristalin, solubil în apă. Bicarbonatul de sodiu nu arde, iar când este încălzit peste 70 ° C, se descompune în carbonat de sodiu, dioxid de carbon și apă. În condiții de producție, se folosește mai des bicarbonatul granulat.

Siguranța bicarbonatului de sodiu pentru oameni

Compusul este inodor și gustul său este amar și sărat. Cu toate acestea, nu este recomandat să mirosiți sau să gustați substanța. Inhalarea bicarbonatului de sodiu poate provoca strănut și tuse. Una dintre utilizări se bazează pe abilitate bicarbonat de sodiu neutralizează mirosurile. Pudra poate fi folosită pentru a trata pantofii sport pentru a scăpa de mirosurile neplăcute.

Bicarbonatul de sodiu (bicarbonat de sodiu) este o substanță inofensivă în contact cu pielea, dar în formă solidă poate provoca iritații ale membranei mucoase a ochilor și esofagului. În concentrații scăzute, soluția este netoxică și poate fi administrată pe cale orală.

Bicarbonat de sodiu: formula compusă

Formula brută CHNaO 3 se găsește rar în ecuații reacții chimice. Faptul este că nu reflectă legătura dintre particulele care formează bicarbonatul de sodiu. Formula utilizată în mod obișnuit pentru a caracteriza proprietățile fizice și chimice ale unei substanțe este NaHCO 3 . Aranjamentul relativ al atomilor este reflectat de modelul moleculei cu bile și baston:

Dacă aflați din tabelul periodic masele atomice de sodiu, oxigen, carbon și hidrogen. atunci poti calcula Masă molară substanțe bicarbonat de sodiu (formula NaHCO 3):
Ar(Na) - 23;
Ar(O)-16;
Ar(C)-12;
Ar(H)-1;
M (CHNa03) = 84 g/mol.

Structura materiei

Bicarbonatul de sodiu este un compus ionic. Rețeaua cristalină include cationul de sodiu Na +, care înlocuiește un atom de hidrogen în acidul carbonic. Compozitia si sarcina anionului este HCO3-. La dizolvare, are loc disocierea parțială în ioni care formează bicarbonat de sodiu. Formula care reflectă caracteristicile structurale arată astfel:

Solubilitatea bicarbonatului de sodiu în apă

7,8 g de bicarbonat de sodiu se dizolvă în 100 g de apă. Substanța este supusă hidrolizei:
NaHC03 = Na + + HCO3-;
H2O ↔ H + + OH-;
La însumarea ecuațiilor, rezultă că ionii de hidroxid se acumulează în soluție (reacție slab alcalină). Lichidul pătează fenolftaleina culoarea roz. Culoarea indicatoarelor universale sub formă de benzi de hârtie într-o soluție de sifon se schimbă de la galben-portocaliu la gri sau albastru.

Reacția de schimb cu alte săruri

O soluție apoasă de bicarbonat de sodiu intră în reacții de schimb ionic cu alte săruri, cu condiția ca una dintre substanțele nou formate să fie insolubilă; sau se formează un gaz, care este îndepărtat din sfera de reacție. Când interacționează cu clorura de calciu, așa cum se arată în diagrama de mai jos, se obține atât un precipitat alb de carbonat de calciu, cât și dioxid de carbon. Ionii de sodiu și clor rămân în soluție. Ecuația moleculară a reacției:

Interacțiunea bicarbonatului de sodiu cu acizii

Bicarbonatul de sodiu reacţionează cu acizii. Reacția de schimb ionic este însoțită de formarea de sare și acid carbonic slab. În momentul primirii, se descompune în apă și dioxid de carbon (se evaporă).

Pereții stomacului uman produc acid clorhidric, care există sub formă de ioni
H+ şi CI-. Dacă luați bicarbonat de sodiu pe cale orală, reacțiile apar într-o soluție de suc gastric cu participarea ionilor:
NaHC03 = Na + + HCO3-;
HCI = H + + CI-;
H2O ↔ H+ + OH-;
HCO3- + H+ = H2O + CO2.
Medicii nu recomandă utilizarea constantă a bicarbonatului de sodiu în caz de aciditate crescută a stomacului. Instrucțiunile pentru medicamente enumera diverse efecte secundare utilizarea zilnică și pe termen lung a bicarbonatului de sodiu:

• creșterea tensiunii arteriale;
• eructații, greață și vărsături;
• anxietate, somn slab;
• scăderea apetitului;
• Dureri de stomac.

Obținerea de bicarbonat de sodiu

În laborator, bicarbonatul de sodiu poate fi obținut din sodă. Aceeași metodă a fost folosită anterior în producția chimică. Metoda industrială modernă se bazează pe interacțiunea amoniacului cu dioxidul de carbon și pe solubilitatea slabă a bicarbonatului de sodiu în apă rece. Prin soluția de clorură de sodiu se trec amoniacul și dioxidul de carbon (dioxid de carbon). Se formează clorură de amoniu și soluție de bicarbonat de sodiu. Când este răcit, solubilitatea bicarbonatului de sodiu scade, apoi substanța este ușor separată prin filtrare.

Unde se folosește bicarbonatul de sodiu? Utilizarea bicarbonatului de sodiu în medicină

Mulți oameni știu că atomii de sodiu metalic interacționează puternic cu apa, chiar și cu vaporii acesteia din aer. Reacția începe activ și este însoțită de eliberarea unei cantități mari de căldură (combustie). Spre deosebire de atomi, ionii de sodiu sunt particule stabile care nu dăunează unui organism viu. Dimpotrivă, ei participă activ la reglementarea funcțiilor sale.

Cum se utilizează o substanță, bicarbonatul de sodiu, care este netoxică pentru oameni și utilă în multe privințe? Aplicația se bazează pe fizic și proprietăți chimice bicarbonat de sodiu. Cele mai importante domenii sunt consumul casnic, industria alimentară, sănătate, etnostiinta, luând băuturi.

Printre principalele proprietăți ale bicarbonatului de sodiu se numără neutralizarea acidității crescute a sucului gastric, eliminarea pe termen scurt. sindrom de durere cu hiperaciditate a sucului gastric, ulcer peptic al stomacului și duodenului. Efectul antiseptic al soluției de bicarbonat de sodiu este utilizat în tratamentul durerilor de gât, tusei, intoxicației și răului de mare. Spălați cavitățile bucale și nazale și membranele mucoase ale ochilor cu el.

Diverse sunt utilizate pe scară largă forme de dozare bicarbonat de sodiu, cum ar fi pulberile care sunt dizolvate și utilizate pentru perfuzie. Soluțiile sunt prescrise pacienților pe cale orală, iar arsurile sunt spălate cu acizi. Bicarbonatul de sodiu este, de asemenea, folosit pentru a face tablete și supozitoare rectale. Instrucțiunile pentru medicamente conțin descriere detaliata acţiune farmacologică, indicaţii. Lista contraindicațiilor este foarte scurtă - intoleranță individuală la substanță.

Folosind bicarbonat de sodiu acasă

Bicarbonatul de sodiu este " ambulanță» pentru arsuri la stomac și otrăvire. Folosind bicarbonat de sodiu acasă, vă puteți albi dinții, puteți reduce inflamația în timpul acneei și puteți șterge pielea pentru a elimina excesul de secreții uleioase. Bicarbonatul de sodiu înmoaie apa și ajută la curățarea murdăriei de pe diferite suprafețe.

Când spălați manual tricotajele din lână, puteți adăuga bicarbonat de sodiu în apă. Această substanță împrospătează culoarea țesăturii și îndepărtează mirosul de transpirație. Adesea, la călcarea produselor din mătase, apar urme galbene de la fierul de călcat. În acest caz, o pastă de bicarbonat de sodiu și apă va ajuta. Substanțele trebuie amestecate cât mai repede posibil și aplicate pe pată. Când pasta se usucă, trebuie curățată cu o perie și produsul trebuie clătit cu apă rece.

În reacția cu acidul acetic se obține acetat de sodiu și se eliberează rapid dioxid de carbon, spumând întreaga masă: NaHCO 3 + CH 3 COOH = Na + + CH 3 COO - + H 2 O + CO 2. Acest proces are loc ori de câte ori, la fabricarea băuturilor gazoase și a produselor de cofetărie, bicarbonatul de sodiu este „stins” cu oțet.

Gustul produselor de copt va fi mai delicat dacă folosiți suc de lămâie în loc de oțet sintetic cumpărat din magazin. Ca ultimă soluție, îl puteți înlocui cu un amestec de 1/2 linguriță. pudra acid citricși 1 lingură. l. apă. Bicarbonatul de sodiu cu acid se adaugă în aluat ca unul dintre ultimele ingrediente, astfel încât să puteți pune imediat produsele de copt la cuptor. Pe lângă bicarbonatul de sodiu, bicarbonatul de amoniu este uneori folosit ca agent de dospire.

Oxizi

Cuarţ(SiO2). Un oxid simplu de origine magmatică, rezistent la intemperii. Cuarțul se găsește atât sub formă cristalină, cât și criptocristalină (mase granulare solide), precum și în intercreșteri de cristale (cristal de rocă). Culoarea maselor granulare de cuarț variază: incolor, fumuriu, galben. Luciul este sticlos, gras la pauză. Clivajul este absent sau foarte imperfect, fractura este concoidală. Transparent. Duritate 7, densitate 2,65.

Se disting următoarele soiuri cele mai importante de cuarț cristalin: cristal de stâncă - incolor, transparent; ametist - violet; rauchtopaz – fumuriu, cenușiu sau maro; morion – negru; citrin - auriu sau galben lamaie. Cuarțul se găsește în granite, pegmatite, gneisuri, șisturi, nisipuri și argile. Se dizolvă numai în acizi fluorhidric și fosforic. Are patru soiuri - calcedonie, jasp, silex, agat.

Cuarțul este folosit în inginerie radio (efect piezoelectric), în bijuterii, în optică, pentru producția de sticlă durabilă rezistentă la foc și la acid.

Calcedonie(SiO2). Pictat într-o varietate de culori și nuanțe: gri (calcedonie); galben, roșu, portocaliu (carnelian); maro și maro (sarder); verde (plasma); verde de măr datorită prezenței nichelului (crisoprază); verde cu pete roșii aprinse (heliotrop), etc. Luciu ceros, fractură concoidală, fără clivaj. Duritate 6,5-7. Formează adesea pseudomorfi; cunoscut sub forme sinterizate.

Jasp(SiO2, nume străvechi"jasp") Rocă silicioasă sedimentară densă. Este compus în principal din calcedonie și cuarț cu un amestec de oxizi de fier. Vopsit într-o mare varietate de culori: roșu, verde, galben, negru, portocaliu, verde-albăstrui etc. Duritate 6-7, luciu mat, fractură neuniformă. Folosit în produse artistice și decorative.

Cremene(SiO2). Constă din 96-98% calcedonie. Acesta este calcedonie contaminată cu lut și nisip. Culoarea este gri, maro și galben. Luciul este mat, nu există clivaj, fractura este concoidală. Duritate 2.5.

Agat(Si02, onix). Constă din calcedonie. Are o varietate de combinații de nuanțe: alb și negru (onix), maro și alb (sardonyx), roșu și alb (onix carnelian), gri și alb (calcedonix). Luciul este ceros, decolteul este imperfect, fractura este neuniformă. Duritate 6,5-7. Folosit la fabricarea instrumentelor de precizie.

Corindon(Al203). De obicei formează cristale bune în formă de butoi, piramidale, columnare și lamelare cu sistem trigonal. Uneori formează mase granulare continue. Culoarea este de obicei albăstruie sau gri-gălbuie; dar există și cristale transparente (cele albastre se numesc safire, cele roșii se numesc rubine). Luciul este sticlos, nu există decolteu. Masele cu granulație fină de corindon se numesc smirghel. Duritate 9, densitate 3,95-4,1.

Corindonul se găsește uneori în rocile magmatice și pegmatite, dar se formează de obicei prin procese metamorfice în calcare și roci argiloase. Folosit pe scară largă ca abraziv în industria metalurgică, pentru prelucrarea sticlei optice și în tăierea pietrei. Rubine și safire - pietre prețioase.

Magnetit(Fe3O4). Oxid complex (FeO Fe 2 O 3). Adesea se găsește în cristale bine octaedrice, dar de obicei distribuite în mase granulare continue și ca incluziuni în rocile magmatice. Culoare galben-negru, dungă neagră. Luciul este semimetalic, opac. Fără decolteu, foarte magnetic. Duritate 5,5-6,5, densitate 4,9-5,2.

Magnetita se formează în condiții reducătoare și se găsește într-o mare varietate de tipuri de depozite și stânci. Folosit ca minereu de fier. Fierul conține 72%.

Hematit(Fe 2 O 3, minereu de fier roșu). Numele provine de la cuvântul grecesc „heme” – sânge. Apare sub formă de mase solide granulare și solzoase cu coajă densă, uneori sub formă de cristale tabulare. Culoarea variază de la roșu la roșu închis și negru. Dună este roșu vișiniu. Luciul este semimetalic, nu există decolteu. Duritate 5,5-6,5, densitate 4,9-5,3. Se formează în aceleași condiții ca magnetita. folosit ca minereu pentru fier. Fierul conține aproximativ 70%.

Hidroxizi

Bauxită(Al203.nH20). Numele este dat după satul Beau din Provence (Franța). Se compune din mai multe minerale hidrargilit Al(OH) 3 , diasporă și bomită AlO(OH), precum și caolinit, silice și oxizi de fier. Prin urmare, bauxita trebuie considerată ca o rocă de origine sedimentară. Culoarea este adesea roșu, maro, mai rar roz, alb. Luciul este mat, structura este amorfă, fractura este pământoasă. Duritatea este de 1-3, la soiurile cele mai dense ajunge la 6. Originea este exogenă. Bauxita este un minereu pentru producerea aluminiului.

Limonit(2Fe 2 O 3 3H 2 O, minereu de fier brun). Conține de obicei impurități de SiO 2 și fosfor. Și-a primit numele de la cuvântul grecesc „lămâie” - luncă (pajiste, minereuri de mlaștină). Se găsește în mase spongioase continue sub formă de depozite și în mase pământoase. Culoarea depozitelor este maro închis până la aproape negru, soiurile pământoase sunt galben-ocru și galben-maro; dunga este brun-gălbui.

Limonitul este un amestec de minerale pământoase goethit (HFeO2) și lepidocrocit (FeOOH) și este, de asemenea, mai aproape de rocile sedimentare. Duritate 1 - pentru soiuri libere și pământoase, până la 5 - pentru soiuri dense, densitate 2,7-4,3. Originea este exogenă. Se formează în timpul descompunerii mineralelor care conțin fier, precum și sub formă de precipitații chimice și biochimice pe fundul lacurilor și mărilor de coastă. Limonitul este folosit ca minereu pentru fier și pentru producția de ocru - o bază pentru apă și vopsele în ulei.

Opal(Si02nH20). Tradus din sanscrită, „upola” înseamnă piatră prețioasă. Hidrogel de silice solid cu conținut de apă de până la 3-9%, amorf. Formează de obicei mase dense sinterizate și compune scheletele și învelișurile unor organisme (diatomee, radiolari etc.). incolor, dar din cauza impurităților poate fi colorat în galben, maro, roșu, verde și negru. Fractură translucidă, concoidală. Duritate 5,5, densitate 1,9-2,3. Stralucirea sticlei. Se formează în timpul intemperiilor silicaților și aluminosilicaților și, de asemenea, se acumulează pe fundul mării ca urmare a activității biologice a organismelor marine. Secvențele de opoks, tripolis, diatomite și radiolarite constau în principal din opal. Există opal lemnos (lemn pietrificat) - un pseudomorf de opal pe lemn. Se foloseste ca piatra ornamentala si pretioasa, ca abraziv pentru lustruirea metalelor, pietrelor, precum si la fabricarea filtrelor, caramizilor refractare, ceramicii etc.

Carbonați

Acestea includ aproximativ 80 de minerale de săruri ale acidului carbonic (H 2 CO 3), care reprezintă aproximativ 1,7% din masa scoarței terestre.

Calcit(CaCO 3, limespat). Se cristalizează sub formă de romboedri și scalenoedre, dar se găsește mai des sub formă de diferite agregate granulare, pământoase și forme de sinter. Culoarea este alb lăptos, gălbui, gri, uneori roz și albastru. Stralucire sticla, transparenta. Duritate 3, densitate 2,7. Decolteul este perfect. Fierbe violent cu HCI, eliberând CO2. Cristalele transparente, incolore de calcit (romboedre) se numesc spatele Islandei. Sunt birefringenți.

Calcitul se formează în principal din solutii apoase atât anorganic (tuf), cât și biogenic (calcare). Acest lucru se datorează proceselor de intemperii chimice și activității plantelor marine și animalelor nevertebrate.

Calcitul amestecat cu minerale argiloase formează strate de marne. Apele subterane transportă mase semnificative de bicarbonat de calciu, formând forme bizare sinterizate de calcit în peșteri sub formă de stalactite și stalagmite. În timpul metamorfismului cretei, calcarului și marnei se formează strate de marmură, formate în principal din calcit.

Utilizările practice ale calcitului sunt foarte diverse: este folosit ca material de construcție și ornamental, ca flux în metalurgie. Spatul Islandei este folosit în optică.

Dolomită(CaMg 2). Numele este dat în onoarea mineralogistului francez Dolomier. De obicei, se găsește în mase dense asemănătoare marmurei și foarte rar în cristale. Pictat în culori alb, galben și gri. Decolteul este perfect în trei direcții. Duritate 3,5-4, densitate 2,8-2,9. Stralucirea sticlei. Reacţionează cu HCI în pulbere. Se formează exogen în bazinele de apă ca produs al modificării calcitului sub influența soluțiilor de magneziu.

Este folosit ca piatră de construcție și de parament, ca material refractar și ca flux în metalurgie pentru a produce carbonat de magneziu.

Siderite(FeCO 3 , spate de fier). Numele provine de la cuvântul grecesc „sideros” – fier. Formează agregate solide asemănătoare marmurei și noduli sferici și se găsește, de asemenea, sub formă de intercreșteri de cristale. Culoarea este gri, maro, ușor de culoarea mazării. Luciul este sticlos, decolteul este perfect. Duritate 3,5-4,5, densitate 3,7-3,9. Reacționează cu HCI când este încălzit. Se formează atât în ​​timpul unui proces endogen (un satelit de sulfuri), cât și în timpul proceselor exogene (noduli și noduli sferici în rocile sedimentare). Folosit ca minereu pentru fier.

Fosfați

Acestea includ aproximativ 350 de minerale de săruri ale acidului ortofosforic (H 3 PO 4) și constituie aproximativ 1% din masa scoarței terestre.

Apatit(Ca53(F,CI)). Numele provine din cuvântul grecesc „apato” - înșel, pentru că pentru o lungă perioadă de timp a fost confundat cu alte minerale. Cristalizează în sistem hexagonal în cristale tabulare hexagonale, prismatice și în formă de ac. Formează adesea mase continue ale unei structuri granulare-cristaline. Culoare alb, verde, albastru, galben, maro, violet, uneori incolor. Strălucirea este sticloasă, fragilă. Fractura este neuniformă, clivajul este imperfect. Duritate 5, densitate 3.2. Originea este endogenă; în principalele roci magmatice apar acumulări mari de minereuri de apatită.

Folosit ca îngrășământ, în producția de chibrituri și în industria ceramicii.

Fosforit compoziția sa este asemănătoare cu apatita. Conține o cantitate mare de impurități sub formă de cuarț, argilă, calcit, oxizi și hidroxizi de fier și aluminiu, materie organică. Are o compoziție mai apropiată de rocile sedimentare. Apare sub formă de concreții, diverse pseudomorfoze pe diverse resturi organice, sub formă de noduli, plăci, straturi. Structura este amorfă. Culoare negru, gri închis, gri, maro, maro-gălbui. Luciu mat. Duritate 5. Când este frecat, emite un miros de sulf, usturoi sau os ars. Originea este exogenă. Folosit ca îngrășământ cu fosfor.

Laboratorul 4

Silicati

Silicații sunt minerale extrem de răspândite în natură, adesea cu o compoziție chimică foarte complexă. Ele reprezintă aproximativ o treime din toate mineralele cunoscute și aproximativ 75-80% din masa întregii scoarțe terestre. Mulți silicați sunt cele mai importante minerale care formează roca, multe sunt materii prime minerale valoroase (smaralde, topaze, acvamarine, azbest, caolin etc.). Studiile cu raze X au stabilit că principala unitate structurală a tuturor silicaților este tetraedrul siliciu-oxigen 4-, în centru se află siliciul, iar ionii de oxigen sunt localizați la cele patru vârfuri.

În funcție de natura articulației și localizarea tetraedrelor de siliciu-oxigen, se disting tipuri de structuri: insulă, inel, lanț (piroxeni), bandă (amfiboli) și silicați cadru (feldspați, feldspatide). Formarea silicaților este asociată cu procese endogene, în principal cu cristalizarea topiturii magmatice de răcire.

Silicați insulare

Acești silicați sunt numiți silicați insulă deoarece ionul de siliciu este situat în centru, „pe insulă”, înconjurat de patru ioni de oxigen. valențele libere sunt înlocuite cu cationi metalici Ca, Mg, K, Na, Al etc. Silicații insulare pot avea și radicali mai complecși prin combinarea mai multor tetraedre între ele prin oxigen.

Olivina((Mg,Fe)2, peridot). Numele provine de la culoarea verde măsline a mineralului. Cristalizează în sistemul rombic. Cristalele bine formate sunt rare, mai des întâlnite în agregatele granulare. Culoarea poate varia de la galben deschis la verde închis și negru, dar cristalele incolore, complet transparente sunt, de asemenea, comune. Luciul este sticlos, decolteul este imperfect. Fractura este concoidală și fragilă. Duritate 6,5-7, densitate 3,3-3,5. Originea este endogenă. Se gaseste in rocile magmatice ultramafice (dunite, peridotite) si mafice (gabro, diabaza si bazalt). Instabil, se descompune cu formarea de minerale: serpentina, azbest, talc, oxizi de fier, hidromica, magnezit etc.

Rocile de olivine pure cu conținut scăzut de fier sunt folosite pentru a face cărămizi refractare. Ca pietre prețioase sunt folosite cristale transparente de olivină cu o frumoasă culoare verde (peridoturi).

Grenade. Numele provine de la cuvântul latin „granum” - cereale și, de asemenea, de la asemănarea sa cu boabele fructelor de rodie. Ele unesc un grup larg de minerale ale sistemului cubic cu aspectul caracteristic al cristalelor - poliedre frumos fațetate (dodecaedre rombice, uneori în combinație cu tetragon-trioctaedre). Diverse culori (cu excepția albastrului). Stralucirea sticlei. Linia este albă sau deschisă în diferite nuanțe. Decolteul este imperfect. Duritate 6,5-7,5, densitate 3,5-4,2. Cele mai răspândite sunt:

Pyrope – Mg 3 Al 2 3 roșu închis, roșu roz, negru;

Almandină – Fe 3 Al 2 3 roșu, maro-roșu, negru;

Spessartine – Mn 3 Al 2 3 roșu închis, maro portocaliu, maro;

Grossulară – Ca 3 Al 2 3 galben-cupru, verde pal, maro, roșu;

Andradit – Ca 3 Fe 2 3 galben, verzui, brun-roșu, cenușiu;

Uvarovite – Ca 3 Cr 2 3 verde smarald.

Granații se formează în timpul metamorfismului (în șisturile cristaline), în contactul magmelor silicioase cu rocile carbonatice și, uneori, în rocile magmatice. Datorită rezistenței chimice, se transformă adesea în plaseri. Soiurile transparente de almandine, piropi și andradite sunt folosite ca pietre prețioase. Granatele opace sunt folosite in industria abrazive.

Topaz(Al(OH,F)2). Numele mineralului provine de la numele insulei Topazos din Marea Roșie. Cristalizează în sistemul rombic. Se găsește în cristale prismatice cu clivaj perfect. Cristalele sunt de obicei incolore sau colorate în albastru, roz și culori galbene. Duritatea 8, densitatea 3,4-3,6 cristalele sunt de obicei incolore sau colorate în albastru, roz și galben. nov, piropii, andraditele sunt folosite ca pietre prețioase. Stralucirea sticlei. Se găsește în rocile magmatice acide și pegmatite. Se transformă cu ușurință în plaseri.

Topazul este folosit ca material de formare și ca material pentru pietrele de susținere, rulmenți axiali și alte părți ale instrumentelor de precizie. Topazurile transparente sunt tăiate ca niște pietre prețioase.

Sphene(CaTi×O, titanit). În greacă, „sphene” înseamnă pană, deoarece cristalele sunt în formă de pană. Culoare maro, maro, auriu. Stralucirea diamantelor. Duritate 5.5. Originea este endogenă și metamorfică. Folosit ca minereu de titan.

Silicati inel

Tetraedre de siliciu-oxigen sunt conectate în inele de trei, patru, șase tetraedre.

Turmalina((Na, Ca) (Mg, Al)). Cristalizează într-un sistem trigonal sub formă de prisme alungite. Culoarea este verde închis, negru, maro, roz, albastru, există soiuri incolore. Luciul este sticlos, nu există decolteu. Duritate 7-7,5, densitate 2,98-3,2. Se găsește în granite, pegmatite, precum și în șisturi și zone de contact cu roci magmatice. Folosit în inginerie electrică (efect piezoelectric) și în bijuterii.

Beril(Fii 2 Al 2 ). Singonia este hexagonală, găsită în prisme hexagonale. Culoarea este gălbuie și verde smarald, albastru, albăstrui, rar roz. Soiurile verzi-albăstrui se numesc acvamarine, soiurile verde smarald sunt numite smaralde. Duritate 7,5 – 8, densitate 2,6 – 2,8. Cel mai adesea se găsește în pegmatite și uneori în granite (greisens). Sunt folosite în bijuterii, fabricarea de instrumente, pentru producția de beriliu, în fabricarea de rachete și avioane.

Silicați în lanț

Silicații în lanț se numesc piroxeni și formează un grup important de minerale care formează roci. Tetraedrele lor sunt legate în lanțuri.

Augite(Ca,Na (Mg, Fe, Al)206). Numele provine de la cuvântul grecesc „avge” - strălucire. Apare în cristale cu coloană scurtă și boabe neregulate. Culoare negru, verzui și negru-maroniu. Dâra este gri sau cenușiu-verde. Luciul este sticlos, decolteul este mediu. Duritate 6,5, densitate 3,3 – 3,6. Este principalul mineral care formează roci pentru rocile magmatice de bază și ultrabazice. La intemperii, se descompune, formând talc, caolin, limonit.

Silicați de panglică

Silicații de panglică se numesc amfiboli. Compoziția și structura lor sunt mai complexe decât cele ale piroxenilor. În silicații de panglică, tetraedrele sunt conectate în lanțuri duble. Împreună cu piroxenii, ei reprezintă aproximativ 15% din masa scoarței terestre.

Hornblende((Ca, Na)2(Mg, Fe, Al, Mn, Ti)52(OH, F)2). cristalizează în cristale columnare prismatice lungi, uneori agregate cu o structură fibroasă sau aciculară. Culoarea este verde în diferite nuanțe, de la maro-verde la negru. Linia este albă cu o nuanță verzuie. Luciul este sticlos, decolteul este perfect. Fractura este așchiată. Duritate 5,5 – 6, densitate 3,1 – 3,5. Se găsește în roci metamorfice magmatice (șisturi, gneisuri, amfibolite). Când este intemperii, se descompune, formând limonit, opal și carbonați.

Actinolit(Ca2(Mg, Fe)522). Găsit în cristale prismatice lungi în formă de ac. Agregatele aciculo-radiante sunt caracteristice. Culoarea este verde sticla in diverse nuante, decolteul este perfect. Duritate 5,5 – 6, densitate 3,1 – 3,3. Se formează adesea în timpul metamorfismului calcarelor, dolomitelor și rocilor magmatice de bază. Este o componentă a multor șisturi. Uneori formează mase fibroase (amfibol de azbest) și formează jadul de piatră ornamentală. Folosită ca piatră ornamentală și de parament.

Silicați de frunze

Se caracterizează printr-un clivaj foarte perfect într-o singură direcție, datorită căruia se despart în frunze elastice subțiri. Ele cristalizează într-un sistem monoclinic, cel mai adesea sub formă de tablete, frunze și prisme. Tetraedrele sunt conectate printr-un strat continuu într-un singur plan. Formula include (OH), deci au fost clasificați anterior ca silicați hidrați. Pe lângă siliciu și oxigen, compoziția lor include K, Na, Al și Ca - elemente care leagă straturile între ele. În funcție de compoziția chimică, acestea se împart în talc-serpentină, mica, hidromica și minerale argiloase.

Talc(Mg 3, 2, wen). Numele provine de la cuvântul arab „talg” - wen. Roca compusă din talc se numește piatră de oală. Se cristalizează într-un sistem monoclinal sub formă de mase dense, agregate cu frunze cu clivaj foarte perfect într-o singură direcție. Culoarea este de la verde deschis până la alb, uneori gălbui. Moale, uleios la atingere. Duritate 1, densitate 2,6. Originea este metamorfică la încălzire, duritatea crește la 6. Compune adesea șisturi de talc. Se formează în orizonturile superioare ale scoarței terestre ca urmare a acțiunii apei și dioxidului de carbon asupra rocilor bogate în magneziu (peridotite, piroxenite, amfibolite). Este folosit în industria hârtiei, cauciucului, parfumurilor, pielăriei, farmaceutică și a porțelanului, precum și pentru fabricarea de ustensile și cărămizi ignifuge.

Serpentina(Mg 6, bobină). „Serpintaria” este tradus din latină ca serpentină (asemănătoare cu culoarea pielii de șarpe). găsite în agregatele criptocristaline. Culoarea este galben-verde, verde închis, până la maro-negru cu pete galbene. Strălucire ceară uleioasă. duritate 2,5 – 4. Serpentina din fibre fine cu un luciu mătăsos se numește azbest (in de munte). „Azbest” în greacă înseamnă neinflamabil. Format din olivină ca urmare a acțiunii soluțiilor hidrotermale asupra rocilor ultrabazice și carbonatice (proces metamorfic de serpentinizare). Instabil, se dezintegrează în carbonați și opal.

Este folosit ca piatra de parament si ornamental, iar fibra de azbest este folosita pentru fabricarea tesaturilor rezistente la foc, uneori ca ingrasamant cu magneziu.

moscovit(KAl22, mica de potasiu). Numele provine de la vechiul nume italian pentru Muscovy (Statul Moscovy). Din Moscovia în secolele XVI-XVII. au fost exportate foi de moscovit numite „sticlă de Moscova”. De obicei formează cristale tabulare sau lamelare cu secțiune transversală hexagonală sau rombică. Incolor, dar adesea cu o nuanță gălbuie, cenușie, verzuie și mai rar cu o nuanță roșiatică. Luciul este sticlos, pe planurile decolteului este sidefat si argintiu. Duritate 2 – 3, densitate 2,76 – 3,10. Originea este endogenă și metamorfică. Apare ca mineral care formează roci în rocile magmatice acide și șisturile cristaline (nisipuri de mica).

Evaluat pentru calitățile sale ridicate de izolare electrică. Folosit în condensatoare, reostate, telefoane, magnetouri, lămpi electrice, generatoare, transformatoare etc. Proprietățile sale refractare fac posibilă utilizarea muscovitei pentru ferestre în cuptoare de topire, ochi în cuptoare, precum și pentru fabricarea pâslăi pentru acoperiș, tapet artistic, hârtie, vopsele și lubrifianți.

Pe lângă muscovit, se găsesc biotit (mică neagră), flagopit (mică brună, maro), hidromicas (formații între mica și argile) și glauconit.

Caolinitul(Al 4 8, pământ porțelan). Numele provine de la Muntele Kau Ling din China, unde a fost extras pentru prima dată acest mineral. Se află în mase pământoase libere, este componenta principală a argilelor și face, de asemenea, parte din marne și șisturi. Culoarea este albă cu o nuanță gălbuie sau cenușie. Linia este albă, ruptura este pământească, decolteul este foarte perfect într-o direcție. Luciu mat, duritate 1. Gras la atingere, murdărește mâinile. Se formează în timpul intemperiilor feldspaților, micii și a altor aluminosilicați și apare în straturi de până la câteva zeci de metri grosime. Folosit în construcții, izolații electrice, ceramică, industria hârtiei, în producția de linoleum, vopsele.

Montmorillonit((Al2Mg)33xnH20). Numele este dat de locația sa în Montmorillon (Franța). Apare în mase pământoase continue și este distribuită în roci sedimentare argiloase. Culoare alb, roz, gri in functie de impuritati. Gras la atingere, decolteul foarte perfect. Duritate 1 – 2. Formată în timpul procesului de intemperii chimice a rocilor magmatice bazice (gabro, bazalt). La fel și cenușă și tuf. Adsorbant bun. Folosit în industria petrolieră, textilă și în alte industrii.

Silicati de cadru

Silicații cadru sunt aluminosilicați, deoarece aluminiul este inclus în radical. Tetraedrele din silicații cadru au coeziune continuă. Silicații cadru ocupă aproximativ 50% din masa scoarței terestre. Se caracterizează prin duritate mare (6 – 6,5), clivaj perfect în 2 direcții și luciu sticlos. Silicații cadru sunt împărțiți în două grupuri - feldspațiȘi feldspatide. Feldspații, la rândul lor, sunt împărțiți în feldspați de potasiu(ortoclază și microclină) și sodiu-calciu(plagioclaze).

Ortoclaza(K, drept străpuns). Tradus din greacă orthos - drept; klasis – despicare. Cristalizează în sistemul monoclinic. Găsit în cristale prismatice. Culoarea este gălbuie, roz, albă, maronie și roșu-carne; linia este albă. Clivajul este perfect în două direcții care se intersectează în unghi drept. Duritate 6, densitate 2,56. Face parte din rocile acide și medii magmatice. Când este intemperii, se descompune în argilă.

Punct de topire - 145°C. Este folosit în industria porțelanului și a faianței, precum și în producția de sticlă.

Microclin.În ceea ce privește formula și proprietățile fizice, nu se distinge de ortoclază. Tradus din greacă, microclinul înseamnă „deviat”, deoarece unghiul dintre planurile de clivaj se abate de la o linie dreaptă cu 20". Cristalizează în sistemul triclinic. Pe lângă potasiu, conține de obicei o anumită cantitate de sodiu. Se poate distinge din ortoclază numai la microscop Se folosește ca ortoclază, cu excepția amazonitei (verde sau verzuie-albastru), care este folosită în scopuri decorative.

Plagioclaze(spatii sodiu-calciu) reprezintă o serie binară de amestecuri izomorfe, în care membrii extremi sunt plagioclaza sodă pură - albit și calciu pur - anortit. Membrii rămași ai seriei sunt numerotați în funcție de procentul de anortit. În acest caz, Na și Si sunt înlocuiți cu Ca și Al și invers. Numele provine de la cuvântul grecesc „plagioclază” - împărțire oblică, deoarece planurile de clivaj diferă de unghiul drept cu 3,5 - 4 °.

Albit – Conținut de Na anortit 0 până la 10

Oligoclaza 10-30

Andezine 30 – 50

Labrador 50 – 70

Bitovnit 70 – 90

Anorthite – Ca 90 – 100

Astfel, Labradorul, de exemplu, nu are o formulă. Conține de la 50 la 70% anortit și, în consecință, 50-30% albit. Numărul său poate fi 50, 51, 52...70. Conținutul de oxid de siliciu scade de la albit la anortit, așa că albitul și oligoclaza sunt numite acide, andezina este numită intermediar, iar labradorit, bytownite și anorthite sunt numite bazice.

Toate plagioclazele cristalizează în sistemul triclinic. Cristalele bine formate sunt relativ rare și au aspect tabular sau tabular-prismatic. Ele apar adesea sub formă de agregate solide fine-cristaline. De semne externe Albitul, aligoclaza și labradoritul pot fi determinate, iar restul poate fi determinat folosind analize chimice și un microscop.

Culoarea plagioclazelor este albă, cenușie uneori cu o nuanță verzuie, albăstruie și mai rar roșiatică, decolteul este perfect. Stralucirea sticlei. Duritate 6 – 6,5; densitatea crește de la 2,61 (albită) la 2,76 (anortit). Găsit în roci magmatice felsice până la mafice.

Albite(N / A). Numele provine de la cuvântul latin „albus”, care înseamnă alb. Duritate 6, luciu de sticlă, culoare albă. Decolteul este perfect, fractura este neuniformă. Folosit ca parament și piatră ornamentală. Când este intemperii, se transformă în caolinit.

Labrador. Numit după Peninsula Labrador America de Nord, unde se gasesc labradorite (roci formate din labradorit). Culoarea este adesea gri închis, luciul este sticlos, dunga este albă. Decolteul este perfect. Este bine lustruit, are o irizație - aruncă tonuri de verde, albastru și violet pe planurile decolteului. Este folosit în industria de bijuterii și ca piatră de parament și piatră ornamentală. Vremea la minerale argiloase.

Feldspatide. Au o structură de cadru. De compoziție chimică sunt aproape de feldspați, dar conțin mai puțin acid silicic.

Nefelina(Na – piatră de ulei). Din cuvântul grecesc „nepheli” - nor. Se cristalizează într-un sistem hexagonal, formând cristale prismatice scurt-colonare, dar mai des apare sub formă de mase continue cu granulație grosieră. Culoare cenușiu-gălbui, verzui, roșu-maronie. Strălucirea este grasă. Nu există decolteu. Duritate 5.5. Se găsește în sienite nefeline și pegmatite alcaline. Este o materie prima pentru industria ceramica si sticla, precum si pentru productia de aluminiu.

Leucit(Ka). „Leikos” în greacă înseamnă lumină. Formează cristale poliedrice caracteristice (tetragon-trioctaedre), asemănătoare cu cristalele de granat. Culoarea este albă cu o nuanță cenușie și gălbuie sau cenușiu. Luciul este sticlos, fractura este concoidală, nu există clivaj. Duritate 5 – 6, densitate 2,5. Apare în roci efuzive, adesea în cantități mari. Servește ca materie primă pentru producția de îngrășăminte din aluminiu și potasiu.

Zeoliți. Mineralele deschise, adesea albe, sunt aluminosilicații de sodiu și calciu. Conțin o cantitate mare de apă, care se eliberează ușor atunci când sunt încălzite fără a distruge rețeaua cristalină a mineralului. În comparație cu aluminosilicații anhidri, zeoliții se caracterizează printr-o duritate mai mică și o greutate specifică mai mică. Mai ușor de descompus. Ele se formează când temperaturi scăzute si se gasesc impreuna cu calcitul si calcedoniul. Ele umplu adesea golurile în lavele cu bule și sunt de mare importanță în procesele solului.

Laboratorul 5

Stânci

Rocile sunt părți geologice independente ale scoarței terestre cu compoziție chimică și mineralogică mai mult sau mai puțin constantă, care se disting printr-o anumită structură, proprietăți fiziceși condițiile de educație.

Rocile pot fi monominerale sau poliminerale. Rocile monominerale constau dintr-un singur mineral (gips, labradorit). Rocile poliminerale sunt compuse din mai multe minerale. Granitul, de exemplu, este compus din cuarț, feldspați, mică, hornblendă și alte minerale.

Pe baza originii lor, toate rocile sunt de obicei împărțite în trei grupe: magmatice, sedimentare și metamorfice. Rocile magmatice și metamorfice reprezintă aproximativ 95% din masa scoarței terestre, iar rocile sedimentare doar 5%, dar rolul lor este foarte mare. Acestea acoperă aproximativ 75% din întreaga suprafață a pământului, pe ele se formează soluri și sunt fundațiile pentru obiectele în construcție.

Roci magmatice

Rocile magmatice se formează ca urmare a răcirii topituri de roci lichide de foc - magma. În funcție de condițiile de formare, rocile magmatice sunt împărțite în roci intruzive, care s-au întărit în măruntaiele pământului, și roci efuzive, care s-au întărit pe suprafața pământului. Rocile adânci sunt împărțite în roci adânci, sau abisale (adâncime mai mare de 5 km) și semi-profunde, sau hipabisale (de la 5 km și mai aproape de suprafața pământului) și sunt de tranziție de la roci intruzive la roci efuzive.

Condițiile de formare a rocilor intruzive și efuzive diferă semnificativ unele de altele, ceea ce afectează structura rocilor, care se caracterizează prin structură și textură. Sub structura înțelegeți caracteristicile structurii interne a unei roci, în funcție de gradul de cristalizare a mineralelor sale constitutive, de mărimea granulelor și de forma acestora.

Pe baza gradului de cristalizare, structurile sunt clasificate în complet cristaline, parțial cristaline și sticloase.

1. Granulat(plin cristalin) se împarte în grosier, mediu și fin. Roca este formată din boabe de minerale presate strâns unele pe altele. Caracteristic rocilor adânci (granite, sienite, gabros) etc.

2. Necristalin(pirocristalină) - nu se formează roca boabelor (tuf vulcanic).

3. Parțial cristalin. În aceste roci, pe fondul masei sticloase ies în evidență cristale mai mult sau mai puțin mici (microliți). Tipic pentru roci eruptive și unele semi-profunde (trahite, porfire, andezite), etc.

4. Criptocristalin. Boabele sunt vizibile doar la microscop (bazalt, diabază).

Pe baza mărimii relative a granulelor de cristal, structurile se disting ca cu granulație uniformă, cu granulație neuniformă și porfiritică.

5. Porfir. Cristalele de minerale individuale ies în evidență puternic prin dimensiunea lor pe fundalul unei mase cu granulație fină sau sticloasă. Incluziunile sunt de zeci de ori mai mari ca dimensiune decât boabele masei principale a rocii (porfirit, trahit). Uneori izolat porfiritic structura când incluziunile sunt doar de două până la trei ori mai mari decât dimensiunea boabelor principale.

6. Diabază(în formă de ac). Această structură se caracterizează prin prezența cristalelor alungite. Practic, această structură este inerentă diabazei, dar există diabaze cu structură porfiritică.

7. Sticlos. Particularitatea structurii sticloase este că lava eruptă îngheață la suprafață înainte de a avea timp să se cristalizeze. Obsidianul și piatra ponce au această structură cu un luciu sticlos caracteristic și fractură concoidală.

Pe baza formei boabelor minerale se mai disting o serie de structuri: aplit, gabro, granit etc.

Sub texturăînțelegeți caracteristica structura externă rocă caracterizată prin dispunerea granulelor minerale, orientarea și culoarea acestora. Pe baza aranjamentului boabelor în rocă, se disting texturile masive și pete, iar pentru rocile erupte – textura fluidă.

1. Masivă(monolitic). Se caracterizează printr-o aranjare uniformă a mineralelor în masa de rocă - toate secțiunile rocii sunt aceleași (obsidian, diabază, bazalt, granit).

2. Păstrată. Se caracterizează printr-o distribuție neuniformă a mineralelor deschise și întunecate în volumul rocii (porfirite).

3. Fluid. Caracteristic rocilor erupte cu structura sticloasa, asociata cu curgerea lavei (urme de curgere).

4. Poros. De asemenea, este caracteristică rocilor erupte și este cauzată de eliberarea de gaze din lava solidificată (tuf vulcanic, piatră ponce).

5. Ardezie. Caracteristic rocilor metamorfice. Granulele unor astfel de texturi sunt aplatizate și situate paralel între ele (șisturi).

Clasificarea rocilor magmatice, pe lângă originea lor, se bazează pe acestea caracterizare chimică sau compoziţia mineralogică. Până acum, se folosește clasificarea chimică Levinson-Lessing, conform căreia toate rocile magmatice sunt împărțite în funcție de conținutul de SiO 2 din magmă în patru grupe: acide (65 - 75%), medii (52 ​​- 65%). , de bază (40 - 52 %) și ultrabază (sub 40 %). Rocile magmatice sunt comune în Scoarta terestra nu e la fel. Așadar, granitele și liparitele reprezintă 47%, andezitele – 24%, bazaltele – 21% și toate celelalte roci magmatice – doar 8% (Tabelul 1).

Tabelul 1 – Clasificarea rocilor magmatice

Roci acide

Sodiu aparține metalelor alcaline și se află în subgrupul principal al primului grup de PSE numit după. DI. Mendeleev. La nivelul energetic exterior al atomului său, la o distanță relativ mare de nucleu, există un electron, la care atomii de metale alcaline renunță destul de ușor, transformându-se în cationi încărcați individual; Aceasta explică activitatea chimică foarte mare a metalelor alcaline.

O metodă comună pentru producerea compușilor alcalini este electroliza sărurilor topite (de obicei cloruri).

Sodiul, ca metal alcalin, se caracterizează prin duritate scăzută, densitate scăzută și puncte de topire scăzute.

Sodiul, interacționând cu oxigenul, formează predominant peroxid de sodiu

2 Na + O2 Na2O2

Prin reducerea peroxizilor și superoxizilor cu un exces de metal alcalin, se poate obține următorul oxid:

Na2O2 + 2 Na 2 Na2O

Oxizii de sodiu reacţionează cu apa pentru a forma hidroxid: Na2O + H2O → 2 NaOH.

Peroxizii sunt complet hidrolizați de apă pentru a forma alcalii: Na2O2 + 2 HOH → 2 NaOH + H2O2

Ca toate metalele alcaline, sodiul este un agent reducător puternic și reacționează puternic cu multe nemetale (cu excepția azotului, iodului, carbonului, gazelor nobile):

Reacționează extrem de slab cu azotul într-o descărcare strălucitoare, formând o substanță foarte instabilă - nitrură de sodiu

Reacționează cu acizii diluați ca un metal obișnuit:

Cu acizi oxidanți concentrați, se eliberează produși de reducere:

Hidroxid de sodiu NaOH (alcali caustici) este o bază chimică puternică. În industrie, hidroxidul de sodiu este produs prin metode chimice și electrochimice.

Metode chimice de preparare:

Var, care presupune interacțiunea unei soluții de sifon cu laptele de var la o temperatură de aproximativ 80°C. Acest proces se numește causticizare; trece prin reactia:

Na2CO3 + Ca (OH)2 → 2NaOH + CaCO3

Feritic, care include două etape:

Na 2 CO 3 + Fe 2 O 3 → 2NaFeO 2 + CO 2

2NaFeO 2 + xH 2 O = 2NaOH + Fe 2 O 3 * xH 2 O

Din punct de vedere electrochimic, hidroxidul de sodiu este produs prin electroliza soluțiilor de halit (un mineral format în principal din clorură de sodiu NaCl) cu producerea simultană de hidrogen și clor. Acest proces poate fi reprezentat prin formula rezumativă:

2NaCl + 2H 2O ±2е- → H 2 + Cl 2 + 2NaOH

Hidroxidul de sodiu reacţionează:

1) neutralizare:

NaOH + HCl → NaCl + H2O

2) schimb cu săruri în soluție:

2NaOH + CuSO 4 → Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

3) reacționează cu nemetale

3S + 6NaOH → 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O

4) reacționează cu metalele

2Al + 2NaOH + 6H20 → 3H2 + 2Na

Hidroxidul de sodiu este utilizat pe scară largă în diverse industrii, de exemplu, în prelucrarea pastei, pentru saponificarea grăsimilor în producția de săpun; ca catalizator al reacțiilor chimice în producția de motorină etc.

Bicarbonat de sodiu Se produce fie sub forma de Na 2 CO 3 (carbonat de sodiu), fie sub forma de hidrat cristalin Na 2 CO 3 *10H 2 O (soda cristalina), fie sub forma de bicarbonat NaHCO 3 (bicarbonat de sodiu).

Soda este produsă cel mai adesea folosind metoda clorurii de amoniu, bazată pe reacția:

NaCl + NH4HCO3 ↔NaHCO3 + NH4CI

Multe industrii consumă carbonați de sodiu: chimică, săpun, celuloză și hârtie, textil, alimentar etc.

Produsul comercial în metodele de prelucrare a materiilor prime care conțin litiu discutate mai sus este carbonatul de litiu. Excepție este metoda varului. Carbonatul de litiu este utilizat direct și, în plus, servește ca sursă pentru producerea diferiților compuși de litiu, dintre care principalii sunt hidroxidul și clorura.

Prepararea hidroxidului de litiu. Singura metodă industrială de producere a hidroxidului de litiu este causificarea cu var în soluție:

Li 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → 2LiOH + CaCO 3 (36)

Datele de mai jos privind solubilitatea (20 ºС) componentelor reacției 34 (Tabelul 5) arată că echilibrul reacției ar trebui deplasat la dreapta:

Tabelul 5

În același timp, din datele privind solubilitatea în sistemul Li 2 CO 3 - Ca(OH) 2 - H 2 O la 75 ºC rezultă că concentrația maximă de LiOH nu poate fi mai mare de 36 g/l, adică. Se pot obține numai soluții diluate de LiOH. Produsul de pornire pentru causticizare este carbonatul de litiu umed. Carbonatul de litiu și hidroxidul de calciu sunt amestecate într-un reactor; varul se ia intr-o cantitate de 105% din cea teoretica. Masa de reacție este încălzită până la fierbere. Apoi pulpa este decantată și soluția limpezită este decantată. Contine 28,5-35,9 g/l LiOH. Suspensia (carbonatul de calciu) este supusă spălării în contracurent în trei etape pentru a extrage în continuare litiu. Soluția principală este evaporată la 166,6 g/l LiOH. Apoi temperatura scade la 40 ° C. Hidroxidul de litiu este izolat sub formă de LiOH∙H 2O monohidrat, ale cărui cristale sunt separate de lichidul-mamă prin centrifugare. Pentru a obține compusul pur, produsul primar este recristalizat. Randamentul de litiu în produsul finit este de 85-90%. Principalul dezavantaj al metodei este cerințe ridicate la puritatea produselor de pornire. Carbonatul de litiu trebuie să conțină o cantitate minimă de impurități, în special cloruri. Varul nu trebuie să conțină aluminiu pentru a evita formarea de aluminat de litiu slab solubil.

Prepararea clorurii de litiu. Metoda industrială de producere a clorurii de litiu se bazează pe dizolvarea carbonatului sau hidroxidului de litiu în acid clorhidric, iar carbonatul este de obicei folosit:

Li 2 CO 3 + HCl → 2LiCl + H 2 O + CO 2 (37)

LiOH + HCl → LiCl + H2O (38)

Carbonatul și hidroxidul de litiu tehnic conțin o cantitate semnificativă de impurități care trebuie mai întâi îndepărtate. Carbonatul de litiu este de obicei purificat prin conversia lui în carbonat acid foarte solubil, urmat de decarbonatare și eliberare de Li2CO3. După purificarea carbonatului de litiu conţinând 0,87 g/l SO 4 2- şi 0,5% metale alcaline, se obţine un produs care conţine urme de sulf şi 0,03-0,07% metale alcaline. Pentru purificarea hidroxidului se foloseşte recristalizarea sau precipitarea Li2C03 prin carbonatarea soluţiei. Diagramă schematică Producția de clorură de litiu din carbonat este prezentată în Fig. 16.

Orez. 16. Schema schematică pentru producerea clorurii de litiu

Procesul de producere a clorurii de litiu este asociat cu două dificultăți - evaporarea soluțiilor și deshidratarea sării. Clorura de litiu și soluțiile sale sunt foarte corozive, iar sarea anhidră este foarte higroscopică. Clorura de litiu, atunci când este încălzită, distruge aproape toate metalele, cu excepția platinei și tantalului, astfel încât echipamentele din aliaje speciale sunt folosite pentru evaporarea soluțiilor de LiCl, iar echipamentele ceramice sunt folosite pentru deshidratare.

Pentru a obține clorură de litiu se folosește carbonat umed, care este tratat cu HCI 30%. Soluția rezultată conține ~360 g/l LiCl (densitate 1,18-1,19 g/cm3). Pentru dizolvare, se dă un mic exces de acid și, după agitare, ionii de sulfat sunt precipitați cu clorură de bariu. Soluția este apoi neutralizată cu carbonat de litiu și se adaugă LiOH pentru a obține o soluție de LiOH 0,01 N. Soluția se fierbe pentru a elibera Ca, Ba, Mg, Fe și alte impurități sub formă de hidroxizi, carbonați sau carbonați bazici.

După filtrare, se obține o soluție de LiCl 40%, din care o parte este utilizată direct, iar cea mai mare parte este procesată în sare anhidră, clorură de litiu anhidru se obține într-un turn de evaporare și un tambur de uscare conectat în serie. Conținutul de impurități din clorură de litiu este prezentat mai jos (Tabelul 6):

Tabelul 6

Calciu... Ce știi despre el? „Este metal”, este tot ce vor răspunde mulți. Ce compuși de calciu există? Cu această întrebare, toată lumea va începe să se scarpine în cap. Da, nu există prea multe cunoștințe despre acesta din urmă și despre calciu în sine. Bine, vom vorbi despre asta mai târziu, dar astăzi să ne uităm la cel puțin trei dintre compușii săi - carbonat de calciu, hidroxid și bicarbonat de calciu.

1. Carbonat de calciu

Este o sare formată din calciu și acid carbonic. Formula acestui carbonat este CaCO3.

Proprietăți

Arată ca o pulbere albă insolubil în apă si alcool etilic.

Prepararea carbonatului de calciu

Se formează prin calcificarea oxidului de calciu. La acesta din urmă se adaugă apă, apoi dioxidul de carbon este trecut prin soluția rezultată. Produșii de reacție sunt carbonatul și apa dorite, care sunt ușor separate unul de celălalt. Dacă este încălzit, se va produce scindarea, ai cărei produse vor fi dioxid de carbon și Când acest carbonat și monoxid de carbon (II) sunt dizolvați în apă, se poate obține bicarbonat de calciu. Dacă combinați carbonul și carbonatul de calciu, produsele acestei reacții vor fi și monoxid de carbon.

Aplicație

Acest carbonat este creta, pe care o întâlnim în mod regulat în școli și alte tipuri primare și superioare institutii de invatamant. Este, de asemenea, folosit pentru albirea tavanelor, vopsirea trunchiurilor de copaci în primăvară și alcalinizarea solului în industria de grădinărit.

2. Bicarbonat de calciu

Is Are formula Ca(HCO3)2.

Proprietăți

Se dizolvă în apă, ca toți hidrocarbonații. Cu toate acestea, o îngreunează pentru o vreme. În organismele vii, bicarbonatul de calciu și alte câteva săruri cu același reziduu au funcția de a regla constanta reacțiilor din sânge.

Chitanță

Se obține prin interacțiunea dioxid de carbon, carbonat de calciu și apă.

Aplicație

Este cuprins în bând apă, unde concentrația sa poate varia - de la 30 la 400 mg/l.

3. Hidroxid de calciu

Formula - Ca(OH)2. Această substanță este o bază puternică. În diverse surse el poate fi numit „puf”.

Chitanță

Se formează când oxidul de calciu și apa reacționează.

Proprietăți

Are aspectul unei pulberi albe, usor solubila in apa. Pe măsură ce temperatura acestuia din urmă crește, valoarea numerică a solubilității scade. De asemenea, are capacitatea de a neutraliza acizii în timpul acestei reacții, se formează sărurile de calciu și apa corespunzătoare. Dacă adăugați dioxid de carbon dizolvat în apă, obțineți aceeași apă și, de asemenea, carbonat de calciu. Pe măsură ce barbotarea CO2 continuă, se va forma bicarbonat de calciu.

Aplicație

Este folosit pentru a vărui camerele, gardurile din lemn și, de asemenea, pentru a acoperi căpriori. Cu ajutorul acestui hidroxid se prepară mortar de var, îngrășăminte speciale și beton silicat și se îndepărtează și carbonatul (acesta din urmă este înmuiat). Prin a acestei substante efectuați causticizarea carbonaților de potasiu și de sodiu, dezinfectați canale radiculare dinții, bronzează pielea și vindecă unele boli ale plantelor. Hidroxidul de calciu este cunoscut și ca supliment alimentar E526.

Concluzie

Acum înțelegi de ce am decis să descriu aceste trei substanțe în acest articol? La urma urmei, acești compuși se „întâlnesc” unul pe altul în timpul descompunerii și producerii fiecăruia dintre ei. Există multe alte substanțe interconectate, dar despre ele vom vorbi altă dată.