Ocena brak

SOLE WAŻNE GOSPODARCZO - WĘGLANY

Autor /Klemens Dodano /21.09.2011

Są to substancje krystaliczne, zwykle białe lub bezbarwne, trudno rozpuszczalne w wodzie ( najtrudniej BaCO3, CaCO3, SrCO3 ), z wyjątkiem węglanów litowców i na ogół węglanów kwaśnych. Wodne roztwory węglanów wskutek hydrolizy wykazują odczyn zasadowy. Wszystkie węglany rozpuszczają się w roztworach nawet słabych kwasów, tworząc sól i wytwarzając dwutlenek węgla. Podczas ogrzewania węglany kwaśne przechodzą w obojętne, natomiast większość obojętnych ulega rozkładowi na tlenek metalu i CO2. Bez rozkładu można stopić węglany potasowców.

Węglany są bardzo rozpowszechnione w przyrodzie jako minerały skałotwórcze; liczne naturalne węglany stanowią surowce do otrzymywania metali ( np. SYDERYT, SMITSONIT, CERUSYT, RODOCHROZYT ), niektóre znalazły zastosowanie w przemyśle optycznym ( KALCYT ), do wyrobu farb ( MALACHIT, AZURYT ), do wyrobu materiałów ogniotrwałych ( MAGNEZYT ). Duże znaczenie ma syntetyczny węglan sodu, czyli soda. Wodorowęglany służą głównie do przygotowania roztworów buforowych (roztworów o stałej wartości PH ).

Węglan magnezu - MgCO3. Bezbarwna substancja krystaliczna, może być szary, brunatny lub żółtawy; zwykle tworzy skupienia gruboziarniste ( magnezyt "krystaliczny" ). Węglan magnezu rozpowszechniony jest w przyrodzie jako minerał magnezyt. Wchodzi również w skład minerału dolomitu. Magnezyt może występować również w formie zbitej ( magnezyt "bezpostaciowy" ). Węglan ten jest rozpuszczalny w wodzie, nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych. W temperaturze ok. 500­C rozkłada się na tlenek magnezu MgO oraz CO2.

Wypalanie magnezytu ziarnistego odbywa się na skalę przemysłową.

Złoża magnezytu ziarnistego znajdują się na Uralu, w Czechach, Austrii. Magnezyt zbity jest produktem wietrzenia zasadowych skał magmowych. Występuje w postaci żył i gniazd wśród serpentytów, m.in. w U.S.A. ( Kalifornia ), Grecji ( wyspa Eubea ), w Polsce - na Dolnym Śląsku ( okolice Sobótki, Braszowic, Grochowej ). Jest to surowiec do uzyskiwania magnezu. Magnezyt stosowany jest także do wyrobu materiałów ogniotrwałych, cementu Sorela, w przemyśle farb i lakierów ( jako biały pigment ), izolatorów elektrycznych, oraz w przemyśle chemicznym, szklarskim i papierniczym, w medycynie jako środek przeczyszczający oraz zobojętniający nadmiar kwasu żołądkowego. Dolomit może występować w formie zbitej, ziarnistej lub porowatej. W Polsce występuje na Górnym i Dolnym Śląsku, w Górach Świętokrzyskich, Tatrach, w okolicach Krakowa. Używany w budownictwie, do wyrobu materiałów ogniotrwałych, cementu, szkła, w metalurgii, w przemyśle chemicznym. Dolomit jest skałą zawierającą jako główny składnik podwójny węglan MgCO3 × CaCO3.

Węglan sodowy - Na2CO3 ( soda ). Występuje w postaci bezwodnej ( tzw. Soda amoniakalna lub kalcynowana ). Biały, krystaliczny, higroskopijny proszek rozpuszczalny w wodzie i w rozcieńczonych kwasach mineralnych z wydzieleniem dwutlenku węgla. Temperatura topnienia 852­C ( częściowy rozkład ).

Tworzy hydraty, z których najważniejszy jest dziesięciohydrat Na2CO3 × 10 H2O, tzw. Soda krystaliczna, bezbarwne kryształy, które podczas ogrzewania tracą wodę przechodząc w temperaturze 100­C w sól bezwodną. Roztwory wodne węglanu sodowego mają odczyn zasadowy. W.s. występuje w przyrodzie jako minerał natryt. Na2CO3 na skalę przemysłową otrzymywano dawniej metodą Leblanca, polegającą na działaniu kwasem siarkowym H2SO4 na chlorek sodu NaCl ( sól kamienna ) i powstały siarczan prażono w obecności węgla i węglanu wapnia aż do uzyskania sody. Obecnie węglan sodu otrzymuje się metodą Solraya ( zwaną metodą amoniakalną ). Polega ona na wprowadzeniu amoniaku i dwutlenku węgla do nasyconego roztworu chlorku sodu i wytrąceniu wodorowęglanu ( kwaśnego węglanu ) sodu NaHCO3, który przeprowadza się przez prażenie ( kalcynowanie ) w obojętny węglan sodu ( stąd nazwa "amoniakalna" lub "kalcynowana" ). Spotykany w przyrodzie w jeziorach sodowych w Afryce i w Ameryce.

Jeden z najważniejszych produktów chemicznych. Stosowany do otrzymywania szkła, środków piorących i myjących, wodorotlenku i azotanu sodu oraz innych soli sodowych, poza tym w przemyśle włókienniczym i papierniczym do zmiękczania wody, w hutnictwie ( odsiarczanie żelaza ), jako odczynnik chemiczny, a także w farbiarstwie i garncarstwie. Węglan sodu stosowano jako środek piorący już w czasach prehistorycznych, otrzymując go przez ługowanie z popiołów roślin lub odparowanie wody z niektórych jezior.

Węglan wapnia - CaCO3. Biała substancja krystaliczna, prawie nierozpuszczalna w wodzie. Ogrzany do temperatury 900­C rozkłada się na tlenek wapniowy CaO ( wapno palone ) i CO2, w atmosferze nasyconej CO2 i pod wysokim ciśnieniem topi się w temperaturze ok. 1300­C. Nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych. Występuje w przyrodzie w postaci minerałów : kalcytu i aragonitu. Kalcyt jest szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Jest bezbarwny i przezroczysty ( szpat islandzki ) lub zabarwiony, głównie na żółtawo lub brunatnawo. Jest składnikiem wielu skał osadowych ( wapienie, margle ), w których występuje jako produkt sedymentacji chemobiogenicznej ( buduje szkielety wielu organizmów ) i chemicznej. Stanowi też główny składnik marmurów. W dużych ilościach powstaje wskutek procesów hydrotermalnych. Skały zbudowane z kalcytu ( wapień, marmur ) znajdują ogromne zastosowanie w gospodarce. Kryształy szpatu islandzkiego używane są do wytwarzania przyrządów optycznych.

Aragonit - bezbarwny, białawy lub żółtawy. W normalnych warunkach nietrwały, z biegiem czasu przechodzi w kalcyt. Pospolity składnik skorup i szkieletów organizmów współczesnych, główny składnik pereł. Niekiedy powstaje wskutek procesów hydrodermalnych, krystalizuje z wód gorących źródeł ( Karlowe Wary ) lub tworzy nacieki w jaskiniach. W Polsce występuje na Górnym i Dolnym Śląsku.

W użyciu przeważnie znajduje się naturalny węglan wapnia, niekiedy jednak otrzymuje się go przez działanie dwutlenkiem węgla na roztwór wodorotlenku wapniowego : Ca(OH)2 + CO2 ą CaCO3 + H2O

Naturalny węglan wapnia jest stosowany w budownictwie ( wapień, marmur ) oraz jako surowiec do otrzymywania wapna palonego ( wapień ). Kreda mielony i strącany węglan wapnia są używane w budownictwie, jako napełniacz gumy, papieru, linoleum, składnik pasty do zębów.

Podobne prace

Do góry