Карбонат кальция имеет чрезвычайно малую растворимость, равную 14,45 мг/ л в дистиллированной воде при 25° С. Гидрокарбонат магния при кипячении тоже переходит в труднорастворимые карбонат или основной карбонат магния (Мд0Н)2С03. Таким образом, при кипячении жесткость воды, вызванная присутствием гидрокарбонатов кальция и магния, как бы устраняется. Поэтому такая жесткость называется устранимой или временной.[ . ]
Карбонат кальция (СаСОз) не растворяется в воде, за исключением тех случаев, когда она содержит углекислый газ. Нагретый до красного каления в печи для обжига извести, он выделяет углекислый газ (С02) и превращается в окись кальция (СаО). Эта окись называется негашеной известью и очень часто применяется в качестве почвоулучшающего средства или удобрения. Для удобства в этой главе все данные приводятся в расчете на окись кальция (СаО) и окись магния (MgO), а не в расчете на кальций (Са) и магний (Mg).[ . ]
Кальций, основной раствор, с — 1000 мг/л. Высушивают порцию карбоната кальция (СаСОз) при 180 «С в течение 1 ч и охлаждают в эксикаторе. Взвешивают 2,50±0,01 г сухого вещества и растворяют в 100 мл воды, медленно добавляя минимальное количество разбавленной соляной кислоты, необходимое для растворения карбоната кальция (приблизительно 250 мл). Кипятят раствор для удаления растворенного углекислого газа и охлаждают. Количественно переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 л и доводят до метки разбавленной соляной кислотой. Раствор хранят в полиэтиленовом или полипропиленовом сосуде.[ . ]
Опыты по химии. Превращение гидрокарбоната кальция в карбонат кипячением
Кальций обычно содержится в почве в виде многочисленных солей, но практически только одно соединение кальция может считаться активным одновременно с физической, химической и биологической точки зрения; этим соединением является карбонат кальция, из которого в основном состоят известняки, встречающиеся в изобилии во многих районах Франции.[ . ]
При использовании морской воды для питания паровых котлов и охлаждения рубашек компрессоров наблюдается отложение накипи, которая, в основном, состоит из сернокислого кальция и лишь незначительного количества карбоната кальция. Так, накипь из царовых котлов содержит 92,6—97,1% сульфата кальция и лишь 1—2,3% углекислого кальция.[ . ]
Торможение образования карбонатных отложений при использовании фенольных сточных вод обусловливается, очевидно, во-первых, ограничением процесса кристаллизации углекислого кальция вследствие адсорбции поверхностно активных веществ, содержащихся в сточной воДе, на поверхности зародышевых кристаллов карбоната кальция (СаС03), что препятствует их росту; во-вторых, протеканием химических процессов, переводящих соли карбонатной жесткости в соли некарбонатной жесткости; в-третьих, не исключена возможность, что образующийся под влиянием фенольной воды слой продуктов коррозии на поверхности металла препятствует прилипанию кристаллов карбоната кальция. Однако все эти действия проявляются при наличии в оборотной воде фенольных вод не менее 50%.[ . ]
Карбонат Кальция — строительный материал для Мрамора. Используется в технологиях #WLADisc
Оценку стабильности воды производят 4 раза в год — по 1 разу в сезон. Экспериментально стабильность определяют по изменению величины pH (встряхиванием пробы воды с введенным в нее карбонатом кальция) в течение 1—2 ч. Если в воде находится избыток свободной углекислоты, то произойдет растворение части введенного карбоната, что приведет к повышению общей щелочности и величины pH (/ 0).[ . ]
В некоторых работах отмечено изменение состава и кристаллической модификации образующейся фазы после магнитной обработки раствора. При обработке воды перед нагревом образуется карбонат кальция в виде кальцита, а иногда и в виде арагонита [78], что зависит от степени пересыщения раствора, определяемой концентрацией свободного диоксида углерода.
Чем выше эта концентрация, тем вероятнее образование арагонита. Н. И. Елисеев, М. В. Кирбитова и В. И. Классен установили, что после магнитной обработки раствора азотнокислого свинца и щелочи образуются кристаллы карбоната свинца, а не гидроксида свинца (рис. 32) [83]. Это установлено рентгенографическим, электронографическим и химическим анализами, а также методом ИК-спектроскопин. Вероятно, образование кристаллов карбоната свинца после магнитной обработки является следствием увеличения содержания в растворе диоксида углерода, обусловленного абсорбцией его из воздуха пли распадом бикарбонатов.[ . ]
Экспериментальный метод определения стабильности воды (метод карбонатных испытаний) заключается в следующем. К пробе исследуемой воды добавляют специально приготовленный порошок карбоната кальция. В течение 3 ч пробу с порошком СаС03 встряхивают в закрытом сосуде. Если вода содержит избыток углекислоты, то при контакте с порошком она будет растворять карбонат кальция [(СаС03 + С02 + Н20 ->-Са (НС03)] и придет в равновесное состояние. При этом будут увеличиваться pH воды и щелочность.[ . ]
В США работает девять установок по регенерации извести из известкового шлама [12.21]. Опыт работы показал, что эта технология экономически оправдана только при определенных условиях: доля карбоната кальция в шламе, подаваемом в печь, должна быть не менее 90 %, а его влажность не более 30 %. При этом производительность печи по СаО должна быть не менее 50 т/сут.
Для уменьшения доли магния в шламе продувку осветлителя обрабатывают углекислым газом, образующимся в процессе обжига. В результате такой обработки осадок гидроксида магния превращается в хорошо растворимый бикарбонат магния и удаляется вместе с жидкой фазой. Уплотненный осадок обезвоживается на вакуум-фильтрах, корзиночных центрифугах или ленточных фильтрах-прессах. Перед подачей в обжиговую печь осадок сушится дымовыми газами. Отработанные дымовые газы подвергаются двухступенчатой очистке. Избыток извести продается.[ . ]
Нефтепромысловые сточные воды могут быть заражены сульфатвосстанавливающими бактериями (СВБ), поступающими с бытовыми или промливневыми стоками, бактерии способствуют выпадению осадков карбоната кальция и сульфида железа.[ . ]
Наличие в осветленной сточной воде свободной (растворенной) извести затрудняет использование ее в оборотном цикле водоснабжения чугуноразливочных машин вследствие интенсивного отложения образующегося карбоната кальция СаС03 в насосах, арматуре и трубопроводах разводящей сети ввиду того, что углекислота С02 поступает в оборотную воду из атмосферы.[ . ]
Таким образом, процесс образования СаС03 проходит через ряд последовательных стадий со снижением концентрации иона HCO¡f в воде. Ионы Са2+ и СО , соединяясь в молекулы, постепенно образуют пересыщенный раствор карбоната кальция (СаСОз). В пересыщенном растворе образуются далее центры кристаллизации — зародыши (рис. 164,а), которые затем укрупняются (рис.
164,6) и принимают вид слабой мути; далее образуется скелет кристаллов (рис. 164, в) и, наконец, сами кристаллы СаСОз (рис. 164,г). Укрупняясь, кристаллы превращаются в сростки.[ . ]
Предложенный адсорбционный механизм ингибирования роста кристаллов кальцита ионом магния согласуется с многими «публикованными данными по исследованию гетерогенного взаимодействия водных растворов иона магния с карбонатом кальция. Мюллер и Раджагопалан [59], используя метод самопроизвольного осаждения, объяснили ингибирование образования центров кристаллизации карбоната кальция ионом магния дестабилизацией активных центров. Они считают, что дестабилизация происходит в результате включения иона магния в центр кристаллизации карбоната кальция. Бишов ([57] также сообщает, что ион магния снижал скорость образования центров кристаллизации кальцита 7 увеличивается коррозионная активность воды; равновесное состояние или слабая коррозия появляется, когда значения /с находятся в пределах от 6 до 7.[ . ]
Карбонатные отложения, их предупреждение и удаление. Взвешенные частицы, накапливающиеся в оборотной воде теплообменных систем, являются также центрами кристаллизации солей жёсткости и одновременно служат цементирующей основой для отложений карбоната кальция и магния на стенках теплообменных поверхностей и трубопроводов.[ . ]
Специфическое взаимодействие между центрами роста кальцита и некоторыми фосфорсодержащими соединениями, особенно с полимерами с неразветвленной цепью, такими, как мета-фосфат. приводит к очень эффективном — ингибиоованию роста кристаллизации карбоната кальция [35].[ . ]
В последние годы заметно увеличилась доля добычи экологически опасных сернистых нефтей, а также концентрированных сероводородсодержащих рассолов и газов. В местах возникновения сероводорода растворы становятся крайне агрессивными по отношению к карбонату кальция и активизируют процессы карстообразования.
Все карбонатные резервуары, содержащие сероводородные флюиды, трещиноваты и закарстованы, а наличие серы в нефтях карбонатов выше, чем в терригенных коллекторах. Нефти из карбонатных коллекторов характеризуются более низкой термостабильностью — 40-120 °С, что на 100— 150 °С ниже порога термостабильности нефтей из терригенных коллекторов. Такая аномальность физических свойств создает ряд проблем при извлечении, подготовке и утилизации серосодержащих соединений, например, в составе газов резко возрастают концентрации меркаптановых соединений. До настоящего времени эти эффекты остаются слабоизученными. За рамками традиционных исследований также остаются сероуглеродные циклы и трансформация сернистых соединений в природных средах в районе нефтедобывающих предприятий.[ . ]
Основными требованиями к питательной воде паровых котлов и к воде для охлаждения компрессоров являются: отсутствие в воде механических примесей, щелочная реакция, наличие небольшой временной жесткости, обусловливающей выпадение при пагрсве осадков карбонатов кальция и магния, а также благоприятный солевой состав, обеспечивающий сохранение в растворе всех солей при увеличении обшей минерализации воды путем испарения.[ . ]
Практически избежать выпуска сточных вод от разливочных машин в водоемы можно только использованием этих вод в замкнутом цикле водоснабжения с очисткой и рекарбонизацией отработавшей воды углекислотой дымовых газов, чтобы предотвратить образование отложений карбоната кальция в насосах, арматуре и трубопроводах разводящей сети.[ . ]
Для нейтрализации минеральных кислот применяют любой щелочной реагент, дающий в растворе гидроксил-ионы ОН ; чаще всего применяют едкие, углекислые и двууглекислые щелочи. Наиболее дешевыми реагентами являются Са(ОН)2 (в виде пушонки или известкового молока), а также карбонаты кальция и магния (в виде дробленого мела, известняка и доломита). Гидроксид натрия и соду применяют только в тех случаях, когда эти реагенты являются отходами местного производства.[ . ]
Известкование почв перед внесением фосфорита нежелательно, поскольку известь реагирует с кислотами почвенного раствора и наиболее подвижной частью потенциальной кислотности (обменной) твердой фазы почвы. Тем самым ограничивается и затягивается на больший срок взаимодействие с почвой фосфорита. Наблюдения показали, что при наличии карбоната кальция в фосфорите его трифосфат не разлагается ею до тех пор, пока не растворится углекислая известь.[ . ]
При введении извести в обрабатываемую воду повышается pH и увеличивается жесткость воды. Если последнее нежелательно, воду подщелачивают содой или едким натром. Эти реагенты, как правило, вводят в очищенную воду перед вторичным хлорированием. Неточная дозировка названных реагентов приводит к резкому колебанию pH воды, а их избыток вызывает ее умягчение в результате взаимодействия с солями жесткости. Это используют для создания защитной пленки карбоната кальция на внутренней поверхности трубопроводов, вводимых в эксплуатацию.[ . ]
Источник: ru-ecology.info
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Растворение карбоната кальция нарушает равновесие и приводит к разложению других компонентов цемента. Аналогично действует угольная кислота на металлические трубы. Вначале в ней растворяются карбонаты, являющиеся составной частью ржаво-карбонатных отложений в водопроводной сети, затем материал труб подвергается электрохимической коррозии с образованием новых отложений. [1]
Растворение карбонатов кальция и стронция и отделение 8г2 — ио-нов. Помутнение раствора свидетельствует о присутствии в растворе 8г2 — ионов. [2]
Метод основан на растворении карбоната кальция в соляной кислоте и последующем титровании этого раствора щелочью. [3]
Метод основан на растворении карбоната кальция в соляной кислоте и последующем гравиметрическом определении нерастворимого остатка. [4]
Исследования показали, что растворение карбоната кальция и соответственно нейтрализация реакционной смеси формалина с хлористым аммонием происходит значительно медленнее и более равномерно по сравнению с раствором соляной кислоты. [5]
Агрессивность выщелачивания — происходит за счет растворений карбоната кальция и вымывания из бетоиа гидрата окиси кальция. В зависимости от содержания цемента и условий, в которых находится сооружение, вода обладает этой агрессивностью цри мшшмалъшш содержании НС03 от 0 4 до 1 5 мг-экв. [6]
Углекислотная — вызывает разрушение бетона в результате растворения карбоната кальция под действием агрессивной углекислоты. [7]
Нами были проведены опыты по изучению кинетики растворения карбоната кальция в растворах трилона Б при разных начальных значениях рН и разной температуре обработки. [8]
Объяснить, пользуясь правилом произведения растворимо сти, растворение карбоната кальция в воде, содержащей углекислый газ. [9]
На рис. 83 были приведены результаты опытов по растворению карбоната кальция раствором соляной кислоты, полученной при смешении хлористого аммония и формалина в соотношениях 18: 41, в зависимости от времени и температуры. Для сравнения приведены такие же графики растворения карбоната кальция в 15 % — ной соляной кислоте. Как видно из графиков, даже при комнатной температуре реакция известняка с чистой соляной кислотой проходит очень быстро. С повышением температуры реакция идет настолько быстро, что, начиная с 60 до 100 С, в течение 5 мин растворимость образца достигает более 80 % от теоретически возможной. [10]
Действие агрессивной угольной кислоты на бетон состоит в растворении карбоната кальция , образующегося при твердении цемента и переходе его в хорошо растворимый гидрокарбонат. [11]
Для условий задачи 7 — 15 примем, что растворение карбоната кальция происходило таким образом, что за каждый час растворялась половина всего количества, которое было до начала данного часа. [12]
Углекислотная агрессивность воды выражается в разрушении бетона в результате растворения карбоната кальция под действием угольной кислоты. [13]
Образование сталактитов и сталагмитов в пещерах известняковых гор объясняется растворением карбоната кальция в воде, содержащей двуокись углерода, и переосаждением его из водных растворов кислого карбоната кальция. [14]
Общекислотный вид агрессивности обусловлен низким значением рН, из-за чего усиливается растворение карбоната кальция . Источниками водород-иона здесь являются гумусовые кислоты, характерные для болотных вод, и гидролиз солей тяжелых металлов в зонах окисления сульфидов. Общекислотной агрессивностью обладают воды I гидрохимической зоны и воды болотных отложений, широко распространенные в пределах II зоны. Воды зандровых, аллювиальных, ледниковых и межледниковых ( межморенных) отложений, характеризующиеся высокой рН 6 5 — 7 5, в подавляющем большинстве случаев этим видом агрессивности не обладают. [15]
Источник: www.ngpedia.ru
CaCO3: разложение, получение, химические свойства, применение
Карбонат кальция – неорганическое соединение без запаха и вкуса, относящееся по классификации химических веществ к средним солям. Его химическая формула – CaCO3. Это соединение белого цвета, обычно входит в состав мела. Разложение CaCO3 происходит при его прокаливании в определенных условиях.
Получение
Чтобы получить это вещество, проводят смешивание в несколько этапов. Для начала производят известковое молоко (гидроксид кальция), путем взаимодействия твердого оксида кальция (СаО) и воды. Гидроксид в воде растворяется, поэтому его фильтруют до получения прозрачного раствора – известковой воды. Через нее уже пропускают углекислый газ (СО2), в результате чего она мутнеет, а потом образуется белый осадок в виде карбоната. Процесс осуществляется согласно следующим реакциям:
Также при определенной температуре происходит разложение СаСО3.
Химические свойства
Карбонат кальция в воде не растворяется и имеет молярную массу, равную 100 г/моль. Осуществляется разложение CaCO3 при температуре от 900 до 1000 градусов Цельсия. Так как соль образована слабой кислотой (Н2СО3) и сильным основанием (Са(ОН)2), то она гидролизуется по аниону, находясь в щелочной среде.
Карбонат кальция вступает в следующие реакции:
- Реагирует со щелочами с образованием другой соли и другого основания.
- Взаимодействует с другими солями c выделением газа или выпадением осадка.
- Разложение CaCO3 происходит при очень высокой температуре по следующей реакции: СаСО3 = СаО + СО2.
- При взаимодействии водного раствора этой соли с углекислым газом образуется кислая соль – гидрокарбонат кальция.
- Может вступать в реакцию с концентрированными растворами сильных кислот с образованием углекислого газа, воды и новой соли.
В настоящее время в Сети выложено много видео с реакциями этого вещества, где показан и процесс разложения CaCO3.
Применение
Карбонат кальция применяют в качестве пищевой добавки (краситель Е170), при производстве бытовой химии, шпатлевок в строительстве, полимеров, в медицине в качестве средства, восполняющего дефицит кальция.
Источник: www.syl.ru