रासायनिक उद्योग में अकार्बनिक अम्ल बहुत महत्वपूर्ण हैं। आखिरकार, वे कई संश्लेषण के लिए कच्चे माल हैं, प्रक्रियाओं को उत्प्रेरित करते हैं, निर्जलीकरण के दौरान पानी निकालने वाले एजेंटों के रूप में कार्य करते हैं, और इसी तरह।
हालांकि, उनके लवण और भी अधिक मूल्यवान हैं - उनके अणुओं की संरचना में एक धातु के लिए हाइड्रोजन के प्रतिस्थापन के उत्पाद। इस संबंध में कार्बोनिक एसिड विशेष है। आखिरकार, यह अपने आप में व्यावहारिक रूप से मौजूद नहीं है, हवा में यह तुरंत कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में विघटित हो जाता है। लेकिन कार्बोनिक एसिड ऐसे लवण बनाता है जो प्राचीन काल से मनुष्य को ज्ञात हैं। वे उत्पादन और गतिविधि के कई क्षेत्रों में बहुत लोकप्रिय हैं। हम उन पर विचार करेंगे।
कार्बोनिक एसिड के लवण: वर्गीकरण
सबसे पहले, यह तुरंत इंगित किया जाना चाहिए कि विचाराधीन पदार्थों को अलग-अलग कहा जा सकता है। यह सिर्फ इतना हुआ कि सभी नामों ने जड़ें जमा ली हैं और आज तक ऐतिहासिक रूप से स्थापित या तुच्छ, और तर्कसंगत नामकरण पर डेटा का उपयोग किया जाता है। तो, कार्बोनिक एसिड के लवण, उन्हें इस तरह कहा जाता है:
- कार्बोनेट;
- बाइकार्बोनेट;
- कार्बन डाइऑक्साइड;
- बाइकार्बोनेट;
- हाइड्रोकार्बन।
सोबेशक, प्रत्येक का अपना सामान्य नाम है, जो व्यक्तिगत है।
उपरोक्त नाम तुरंत विचाराधीन यौगिकों के वर्गीकरण को दर्शाते हैं। चूंकि अम्ल द्विक्षारकीय है, इसलिए यह दो प्रकार के लवण भी बनाता है:
- मध्यम;
- खट्टा.
उपसर्ग हाइड्रो- या द्वि- बाद वाले के नाम में जोड़े जाते हैं। एक क्षार या क्षारीय पृथ्वी धातु का लगभग हर नमक व्यावहारिक रूप से एक महत्वपूर्ण यौगिक है जिसकी लोगों को अपनी आर्थिक गतिविधियों में आवश्यकता होती है।
खोज और उपयोग का इतिहास
प्राचीन काल से लोग कार्बोनिक एसिड के लवणों को जानते हैं। दरअसल, प्राचीन मिस्र में भी जिप्सम, अलबास्टर, चूना पत्थर और संगमरमर का उपयोग करके निर्माण किया जाता था।
प्लिनी द एल्डर के लेखन में चूना पत्थर को जलाकर चूना प्राप्त करने की तकनीकी प्रक्रिया का उल्लेख है। दुनिया के प्रसिद्ध आश्चर्य - पिरामिड - जिप्सम और उससे प्राप्त सामग्री का उपयोग करके बनाए गए थे। पोटाश पौधों की राख से प्राप्त किया जाता था और कपड़े धोने और फिर साबुन बनाने में इस्तेमाल किया जाता था।
अर्थात, लोग लगभग हमेशा से जानते थे कि प्रकृति द्वारा दिए गए उत्पादों का उपयोग कैसे करना है। हालांकि, तथ्य यह है कि ये कार्बोनिक एसिड लवण हैं, उनकी संरचना क्या है, उन्हें कृत्रिम रूप से कैसे संश्लेषित किया जा सकता है, और उनकी अन्य विशेषताएं क्या हैं, यह बहुत बाद में ज्ञात हो गया, पहले से ही 17वीं-18वीं शताब्दी में।
आज, क्षार और क्षारीय पृथ्वी धातुओं के कई कार्बोनेट भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं, उनमें से कुछ स्वीकार करते हैंभूजल परिसंचरण प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण हिस्सा।
प्रकृति में जमा
प्रतिशत के हिसाब से, माना गया खनिज पृथ्वी की पपड़ी के पूरे द्रव्यमान का लगभग 5% हिस्सा है। वे मुख्य रूप से बाहर बनते हैं, चट्टानों का निर्माण करते हैं। साथ ही, कई लवण जलतापीय प्रक्रियाओं द्वारा बनते हैं।
सूक्ष्मजीव, मोलस्क और अन्य जानवर और पौधे जैव रासायनिक तरीकों से कार्बोनेट के निर्माण में योगदान करते हैं। अक्सर कार्बोनिक एसिड के लवण अयस्कों में पाए जाते हैं, उनके साथ सहयोगी बनाकर।
इन यौगिकों के सबसे प्रसिद्ध खनिज और चट्टानें:
- कैल्साइट;
- डोलोमाइट;
- चाक;
- संगमरमर;
- चूना पत्थर;
- जिप्सम;
- मैग्नेसाइट;
- साइडराइट;
- मैलाकाइट।
प्राप्त करने और आवेदन करने के तरीके
कार्बोनिक एसिड के लवण कार्बोनेट कहलाते हैं (यदि हम मध्यम विविधताओं के बारे में बात कर रहे हैं)। इसका मतलब है कि उनमें आवश्यक रूप से एक कार्बोनेट आयन शामिल है, जिसका सूत्र CO32- है। पूर्ण दृश्य को पूरा करने के लिए, यह नमक है जिसमें केवल धातु के धनायन और सूचकांकों की कमी होती है जो यौगिक की मात्रात्मक संरचना को दर्शाते हैं। इन पदार्थों को प्राप्त करने के लिए इसका प्रयोग प्रयोगशाला विधियों में किया जाता है।
आखिरकार, प्राकृतिक स्रोतों से निष्कर्षण के अलावा, कार्बोनिक लवण को विनिमय, संयोजन और प्रतिस्थापन की प्रतिक्रियाओं द्वारा भी संश्लेषित किया जा सकता है। हालांकि, ऐसे तरीकों का कोई व्यावहारिक महत्व नहीं है, क्योंकि उत्पाद की उपज बहुत कम है और ऊर्जा की खपत होती है।
कार्बनिक अम्ल के लवण का प्रयोग कहाँ, किन क्षेत्रों में होता है? के लिएउनमें से प्रत्येक व्यक्तिगत है, लेकिन सामान्य तौर पर, कई मुख्य उद्योगों की पहचान की जा सकती है।
- निर्माण व्यवसाय।
- रासायनिक उद्योग।
- ग्लास उत्पादन।
- साबुन बनाना।
- कागज संश्लेषण।
- खाद्य उद्योग।
- डिटरजेंट और सफाई उत्पादों का उत्पादन।
- कैल्शियम कार्बोनेट जीवित प्राणियों के शरीर में धातु आयनों का एक स्रोत है।
आइए विशेष रूप से कार्बोनेट के कुछ उदाहरण, उनकी संरचना और महत्व को देखें।
कैल्शियम कार्बोनेट
जैसा कि ऊपर बताया गया है, यह पदार्थ मानव शरीर में कैल्शियम आयनों Ca2+ का स्रोत है। और ये बहुत महत्वपूर्ण है। आखिरकार, वे रक्त बफर सिस्टम की स्थिरता बनाए रखने में भाग लेते हैं, हड्डियों, नाखूनों, बालों का हिस्सा होते हैं, दांतों के इनेमल को मजबूत करते हैं।
कैल्शियम की कमी के साथ, विभिन्न रोग विकसित होते हैं, जिनमें हृदय की विफलता, ऑस्टियोपोरोसिस, नेत्रगोलक के लेंस में रोग परिवर्तन और अन्य जैसे खतरनाक रोग शामिल हैं।
इसके अलावा, निर्माण उद्योग में भी कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग किया जाता है। आखिर इसकी किस्में हैं:
- चाक;
- संगमरमर;
- चूना पत्थर।
इस नमक के भंडार इतने समृद्ध हैं कि व्यक्ति को इसमें कमी का अनुभव नहीं होता है। अक्सर इसे शुद्ध रूप में गोलियों के रूप में बेचा जाता है, जैसा कि नीचे दी गई तस्वीर में है। सच है, कैल्शियम को पर्याप्त रूप से अवशोषित करने के लिए, विटामिन डी की उपस्थिति की आवश्यकता होती है।
सोडियम कार्बोनेट
कोयला नमकएसिड - कार्बोनेट - मानव घरों में भी महत्वपूर्ण हैं। तो, सोडियम कार्बोनेट, या सोडियम कार्बोनेट, आम लोगों में सोडा कहलाता है। हालांकि, यह एक ऐसा पदार्थ नहीं है जो विभिन्न व्यंजनों की तैयारी में एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। नहीं, इस नमक का उपयोग घरेलू उद्देश्यों के लिए उत्पादों की घरेलू सतहों की सफाई के लिए किया जाता है: बाथटब, सिंक, व्यंजन और अन्य। इसे सोडा ऐश या लॉन्ड्री सोडा के रूप में जाना जाता है, इसका उपयोग कांच के उत्पादन, साबुन बनाने में भी किया जाता है।
इस यौगिक का सूत्र है Na2CO310H2O. यह क्रिस्टलीय हाइड्रेट्स से संबंधित एक औसत जलीय नमक है। यह प्रकृति में खनिजों के रूप में और चट्टानों की संरचना में होता है। उदाहरण:
- सिंहासन;
- नखोलिट;
- थर्मोनाट्राइट।
अक्सर समुद्री शैवाल से अलग, उनकी राख। यह वह तरीका था जिसका उपयोग प्राचीन काल में साबुन के उत्पादन के लिए कच्चा माल प्राप्त करने के लिए या केवल कपड़े धोने के लिए किया जाता था। इस नमक से युक्त सबसे समृद्ध पौधा सोडा-बेयरिंग हॉजपॉज है। इसकी राख सोडियम कार्बोनेट प्राप्त करने के लिए सर्वाधिक स्वीकार्य है।
पोटाश
कार्बोनिक अम्ल के लवण का सूत्र, जिसका यह नाम है, K2CO3 है। यह एक सफेद क्रिस्टलीय हीड्रोस्कोपिक पाउडर है। मध्यम निर्जल नमक जिसमें बहुत अच्छी घुलनशीलता होती है। यह यौगिक लंबे समय से लोगों के लिए भी जाना जाता है, और आज इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। नाम समानार्थी शब्द:
- पोटेशियम कार्बोनेट;
- पोटाश;
- पोटेशियम कार्बोनेट।
मुख्य उपयोग इस प्रकार हैं।
- असतरल साबुन उत्पादन प्रक्रियाओं में अभिकर्मक।
- क्रिस्टल और ऑप्टिकल ग्लास के संश्लेषण के लिए, आग रोक कांच।
- कपड़ों की रंगाई के लिए।
- फसलों के लिए खाद के रूप में।
- निर्माण उद्योग में - भवन मिश्रण के हिमांक को कम करने के लिए।
- फोटो के मामले में।
इस नमक को प्राप्त करने की मुख्य औद्योगिक विधि कैल्शियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस है। यह हाइड्रॉक्साइड बनाता है, जो कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करता है और पोटाश बनाता है। प्राकृतिक कच्चे माल अनाज और शैवाल की राख हैं, जिनमें बहुत अधिक मात्रा में होता है।
पीने का सोडा
कार्बोनिक एसिड के अम्ल लवण औसत से कम महत्वपूर्ण नहीं हैं। तो, उदाहरण के लिए, सोडियम बाइकार्बोनेट, जिसका सूत्र NaHCO3 है। इसका दूसरा नाम, जिसे हर कोई बेहतर जानता है, सोडा पी रहा है। बाह्य रूप से, यह एक सफेद महीन पाउडर होता है, जो पानी में बहुत घुलनशील होता है। यौगिक गर्म होने पर अस्थिर होता है, यह तुरंत कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और एक औसत नमक में विघटित हो जाता है। यह जीवित जीवों के आंतरिक वातावरण में एक बफर के रूप में बेकिंग सोडा के उपयोग की अनुमति देता है।
इस परिसर के लिए और भी कई अनुप्रयोग हैं:
- खाद्य (खासकर मिष्ठान्न) उद्योग;
- दवा (एसिड से जलने के उपचार के लिए);
- प्लास्टिक, डाई, फोम प्लास्टिक, घरेलू रसायनों के उत्पादन में रासायनिक संश्लेषण में;
- प्रकाश और कपड़ा उद्योग में (चमड़े की टैनिंग, रेशमी कपड़ों की फिनिशिंग आदि);
- इस्तेमाल किया जबकार्बोनेटेड पेय और विभिन्न पाक व्यंजनों का उत्पादन;
- अग्निशामक सोडियम बाइकार्बोनेट से भरे होते हैं।
कैल्शियम बाइकार्बोनेट
यह अम्लीय कार्बोनिक एसिड भूजल परिसंचरण में एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। यह यौगिक अस्थायी जल कठोरता का निर्माण प्रदान करता है, जिसे उबालने से समाप्त हो जाता है। इसी समय, यह कैल्शियम बाइकार्बोनेट है जो प्रकृति में कार्बोनेट के बड़े पैमाने पर आंदोलनों में योगदान देता है, अर्थात यह उनके संचलन को पूरा करता है। इस यौगिक का सूत्र है Ca(HCO3)2।