堿式碳酸鹽是屬于碳酸鹽的一種,指含有氫氧基團(tuán)的金屬離子碳酸鹽。如堿式碳酸銅、堿式碳酸鉛等及自然界存在的藍(lán)銅礦、孔雀石等。堿式碳酸鹽不溶于水,受熱分解。
常見(jiàn)堿式碳酸鹽
常見(jiàn)的堿式碳酸鹽有堿式碳酸銅、堿式碳酸鉛、藍(lán)銅礦和孔雀石,此外還有些稀土元素可以形成堿式碳酸鹽。
堿式碳酸銅
碳酸銅和碳酸氫銅實(shí)際是不存在的。在稀的硫酸銅溶液中加入碳酸鈉,或?qū)⒍趸纪ㄈ霘溲趸~懸浮液中,都可得到堿式碳酸銅沉淀。堿式碳酸銅可看做由氫氧化銅與碳酸銅組成的,實(shí)際有氫氧化銅合一個(gè)碳酸銅與氫氧化銅合二個(gè)碳酸銅兩種。
前者化學(xué)式為CuCO3·Cu(OH)2,是一種草綠色的單斜系結(jié)晶纖維狀的團(tuán)狀物,或深綠色的粉狀物。由溶液中所得沉淀物初顯綠色,放置后在溶液中變成暗綠色。它有毒,是銅表面上所生成的綠銹 (俗稱(chēng)銅綠)的主要成分。它也以礦物的形式存在于自然界中,俗稱(chēng)孔雀石。它不溶于水,溶于酸,熱水中或加熱到220℃時(shí)分解為氧化銅、水和二氧化碳。溶于酸并生成相應(yīng)的銅鹽。也溶于氰化物、銨鹽和堿金屬碳酸鹽水溶液而形成銅的配合物。
碳酸鹽硬度:主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度,還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經(jīng)加熱之后分解成沉淀物從水中除去,故亦稱(chēng)為暫時(shí)硬度。
非碳酸鹽硬度:主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類(lèi)所形成的硬度。這類(lèi)硬度不能用加熱分解的方法除去,故也稱(chēng)為永久硬度,如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。
碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱(chēng)為總硬度;水中Ca2+的含量稱(chēng)為鈣硬度;水中Mg2+的含量稱(chēng)為鎂硬度;當(dāng)水的總硬度小于總堿度時(shí),它們之差,稱(chēng)為負(fù)硬度。
以碳酸鈣濃度表示的硬度大致分為:
0~75mg/L 極軟水
75~150mg/L 軟水
碳酸鹽通常指碳酸H2CO3的正鹽。重要的有碳酸鈉na2CO3、碳酸鉀k2CO3、碳酸銨(NH4)2CO3、碳酸鈣caCO3等。碳酸鹽在自然界中分布極廣,如石灰石、大理石、白云石、菱鎂礦等儲(chǔ)量都很豐富。
同一主族金屬離子從上往下形成的碳酸鹽熔點(diǎn)增大,酸鹽和酸式碳酸鹽大多數(shù)為無(wú)色的。堿金屬和銨的碳酸鹽易溶于水,其他金屬的碳酸鹽都難溶于水。碳酸氫鈉在水中的溶解度較小,其他酸式碳酸鹽都易溶于水。堿式碳酸鹽一般難溶于水。
關(guān)于碳酸鹽在水中的溶解性,一般來(lái)說(shuō),碳酸鹽難溶的金屬,碳酸氫鹽溶解度相對(duì)較大;而碳酸鹽易溶的金屬,碳酸氫鹽的溶解度則明顯減小。普遍認(rèn)為是HCO3-離子在溶液中形成了氫鍵相互締合,使溶解度減小的緣故??扇苄蕴妓猁}在水溶液中都會(huì)水解,使溶液呈堿性。
1、玻璃工業(yè)是純堿的攝大消費(fèi)部門(mén),每噸玻璃消耗純堿0.2t。主要用于浮法玻璃、顯像管玻殼、光學(xué)玻璃等。
2、可用于化工、冶金等其他部門(mén)。使用重質(zhì)純堿可以減少堿塵飛揚(yáng)、降低原料消耗、改善勞動(dòng)條件,還可提高產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)減輕堿粉對(duì)耐火材料的侵蝕作用,延長(zhǎng)窯爐的使用壽命。
3、作緩沖劑、中和劑和面團(tuán)改良劑,可用于糕點(diǎn)和面制食品,按生產(chǎn)需要適量使用。
4、作為洗滌劑用于羊毛漂洗,浴鹽和醫(yī)藥用,鞣革中的堿劑。
5、用于食品工業(yè),作中和劑、膨松劑,如制造氨基酸、醬油和面制食品如饅頭、面包等。還可配成堿水加入面食中,增加彈性和延展性。碳酸鈉還可以用于生產(chǎn)味精。