Нүүрстөрөгчийн давхар ислийн усан уусмал болох нүүрстөрөгчийн хүчил нь үндсэн болон амфотерийн исэл, аммиак, шүлтүүдтэй харилцан үйлчилж болно. Урвалын үр дүнд дунд зэргийн давс - карбонатууд, нүүрстөрөгчийн хүчлийг хэтрүүлэн хэрэглэвэл бикарбонатууд үүсдэг. Нийтлэлд бид магнийн бикарбонатын физик, химийн шинж чанар, мөн байгальд тархах онцлогтой танилцах болно.
Бикарбонатын ионы чанарын урвал
Дунд зэргийн давс, хүчиллэг аль аль нь нүүрстөрөгчийн хүчил хүчилтэй харилцан үйлчилдэг. Урвалын үр дүнд нүүрстөрөгчийн давхар исэл ялгардаг. Цуглуулсан хий нь шохойн усны уусмалаар дамжин өнгөрөх замаар түүний оршихуйг илрүүлж болно. Кальцийн карбонатын уусдаггүй тунадас тунадасны улмаас булингартай байдал ажиглагдаж байна. Энэ урвал нь HCO3- ион агуулсан магнийн бикарбонат хэрхэн хариу үйлдэл үзүүлэхийг харуулж байна.
Давс ба шүлттэй харилцан үйлчлэл
Өөр өөр хүч чадлын хүчлээр үүссэн хоёр давсны уусмал, тухайлбал барийн хлорид ба магнийн хүчил давсны хооронд солилцооны урвал хэрхэн явагддаг вэ? Энэ нь уусдаггүй давс - барийн карбонат үүсэхтэй холбоотой юм. Ийм процессыг ион солилцооны урвал гэж нэрлэдэг. Тэд үргэлж тунадас, хий эсвэл бага зэрэг задрах бүтээгдэхүүн болох ус үүсэх замаар төгсдөг. Натрийн гидроксид ба магнийн бикарбонатын шүлтийн урвал нь магнийн карбонат ба усны дунд зэргийн давс үүсэхэд хүргэдэг. Аммонийн карбонатын дулааны задралын онцлог нь хүчиллэг давсны харагдахаас гадна хийн аммиак ялгардаг явдал юм. Хүчтэй халах үед карбонатын хүчлийн давс нь цайр эсвэл хөнгөн цагаан исэл гэх мэт амфотерийн ислүүдтэй харилцан үйлчилж болно. Урвал нь давс үүсэх замаар явагддаг - магнийн алюминат эсвэл цинкатууд. Металл бус элементүүдээс үүссэн ислүүд нь магнийн бикарбонаттай урвалд орох чадвартай байдаг. Урвалын бүтээгдэхүүнээс шинэ давс, нүүрстөрөгчийн давхар исэл, ус олддог.
Дэлхийн царцдасд өргөн тархсан ашигт малтмал - шохойн чулуу, шохой, гантиг, усанд ууссан нүүрстөрөгчийн давхар исэлтэй удаан хугацаанд харилцан үйлчилдэг. Үүний үр дүнд хүчиллэг давс үүсдэг - магни, кальцийн бикарбонатууд. Байгаль орчны нөхцөл өөрчлөгдөхөд, жишээлбэл, температур нэмэгдэхэд урвуу урвал үүсдэг. Бикарбонатын өндөр агууламжтай уснаас талсжих дунд зэргийн давс нь ихэвчлэн карбонатаас мөсөн бүрхүүл - сталактит, түүнчлэн шохойн чулууны агуйд цамхаг - сталагмит хэлбэрийн өсөлтийг үүсгэдэг.
Усны хатуулаг
Ус нь хөрсөн дэх магнийн бикарбонат зэрэг давстай харилцан үйлчилдэг бөгөөд томъёо нь Mg(HCO3)2. Тэр тэднийг уусгаж, тэр хатуу болдог. Илүү их хольц байх тусам бүтээгдэхүүнийг ийм усанд буцалгах тусам амт, тэжээллэг чанар нь эрс мууддаг. Ийм ус нь үс угаах, хувцас угаахад тохиромжгүй. Хатуу ус нь уурын байгууламжид хэрэглэхэд онцгой аюултай, учир нь түүнд ууссан кальци, магнийн бикарбонатууд буцалгах явцад тунадас үүсгэдэг. Энэ нь дулааныг сайн дамжуулдаггүй масштабын давхарга үүсгэдэг. Энэ нь түлшний хэт их хэрэглээ, уурын зуухны хэт халалтаас болж элэгдэл, осол гарах зэрэг сөрөг үр дагавартай.
Магни ба кальцийн хатуулаг
Хэрэв усан уусмалд кальцийн ионууд HCO анионуудтай хамт байвал3- байвал тэдгээр нь кальцийн хатуулаг, хэрэв магнийн катионууд байвал кальцийн хатуулаг үүсгэдэг. - магни. Тэдний усан дахь концентрацийг нийт хатуулаг гэж нэрлэдэг. Удаан хугацаагаар буцалгахад бикарбонатууд нь уусдаг карбонатууд болж хувирдаг бөгөөд энэ нь тунадас хэлбэрээр тунадаг. Үүний зэрэгцээ усны нийт хатуулгийг карбонат эсвэл түр зуурын хатуулгийн үзүүлэлтээр бууруулдаг. Кальцийн катионууд нь карбонат үүсгэдэг - дунд зэргийн давс, магнийн ионууд нь магнийн гидроксид эсвэл үндсэн давс - магнийн карбонатын гидроксидын нэг хэсэг юм. Ялангуяа өндөр хатуулаг нь далай, далай тэнгисийн усанд байдаг. Жишээлбэл, Хар тэнгист магнийн хатуулаг 53.5 мг-экв / л, Номхон далайддалай - 108 мг-экв/л. Шохойн чулуутай зэрэгцэн магнезит нь газрын царцдасаас ихэвчлэн олддог - натри, магнийн карбонат, бикарбонат агуулсан эрдэс юм.
Ус зөөлрүүлэх аргууд
Нийт хатуулаг нь 7 мг-экв/л-ээс хэтэрсэн усыг хэрэглэхийн өмнө илүүдэл давсаас ангижруулж зөөлрүүлнэ. Жишээлбэл, түүнд кальцийн гидроксид, унтраасан шохой нэмж болно. Хэрэв содыг нэгэн зэрэг нэмбэл тогтмол (карбонат бус) хатуулагаас салж болно. Халаалт, түрэмгий бодис - шүлтлэг Ca(OH)2 -тэй холбоо тогтоох шаардлагагүй илүү тохиромжтой аргуудыг бас ашигладаг. Үүнд катион солилцооны хэрэглээ орно.
Катионы солилцооны ажиллах зарчим
Алюминосиликат ба синтетик ион солилцооны давирхай нь катион солилцуур юм. Тэдгээр нь хөдөлгөөнт натрийн ионуудыг агуулдаг. Тээвэрлэгч байрладаг давхарга - катион солилцуур бүхий шүүлтүүрээр усыг дамжуулж, натрийн хэсгүүд кальци, магнийн катион болж өөрчлөгдөнө. Сүүлийнх нь катион солилцооны анионуудаар холбогдож, дотор нь бат бөх байдаг. Хэрэв усанд Ca2+ ба Mg2+ ионы агууламж байвал хатуу болно. Ион солилцооны үйл ажиллагааг сэргээхийн тулд бодисыг натрийн хлоридын уусмалд хийж, урвуу урвал явагдана - натрийн ионууд нь катион солилцогч дээр шингэсэн магни, кальцийн катионуудыг орлуулдаг. Шинэчлэгдсэн ион солилцогч хатуу усыг дахин зөөлрүүлэхэд бэлэн боллоо.
Электролитийн диссоциаци
Дахин дахь дунд болон хүчиллэг давсны ихэнх хэсэгусан уусмалд хоёр дахь төрлийн дамжуулагч болох ионуудад хуваагддаг. Өөрөөр хэлбэл, бодис нь электролитийн диссоциацид ордог бөгөөд түүний уусмал нь цахилгаан гүйдэл дамжуулах чадвартай байдаг. Магнийн бикарбонатын задрал нь уусмал дахь нүүрстөрөгчийн хүчлийн үлдэгдлийн магнийн катионууд болон сөрөг цэнэгтэй цогцолбор ионууд үүсэхэд хүргэдэг. Тэдний эсрэг цэнэгтэй электродууд руу чиглэсэн хөдөлгөөн нь цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг.
Гидролиз
Давс ба усны хоорондох солилцооны урвал нь сул электролит үүсэхэд хүргэдэг бөгөөд энэ нь гидролиз юм. Энэ нь зөвхөн органик бус шинж чанартай төдийгүй амьд организм дахь уураг, нүүрс ус, өөх тосны солилцооны үндэс суурь болдог. Сул нүүрстөрөгчийн хүчил, хүчтэй суурийн нөлөөгөөр үүссэн кали, магни, натри болон бусад идэвхтэй металлын бикарбонат нь усан уусмалд бүрэн гидролиз болдог. Үүн дээр өнгөгүй фенолфталеин нэмэхэд индикатор нь час улаан болж хувирдаг. Энэ нь гидроксидын ионы илүүдэл концентраци хуримтлагдсантай холбоотой хүрээлэн буй орчны шүлтлэг шинж чанарыг илтгэнэ.
Нүүрстөрөгчийн хүчлийн хүчил давсны усан уусмал дахь нил ягаан лакмус цэнхэр болж хувирна. Энэ уусмал дахь гидроксил тоосонцрын илүүдэлийг мөн өөр нэг үзүүлэлт болох метил оранж ашиглан илрүүлж болно. Энэ нь өнгө нь шар болж өөрчлөгддөг.
Байгаль дахь нүүрстөрөгчийн хүчлийн давсны эргэлт
Бикарбонатуудын усанд уусах чадвар нь амьгүй болон амьд байгальд байнгын хөдөлгөөнд оршдог. Нүүрстөрөгчийн давхар ислээр ханасан гүний ус нь хөрсний давхаргаар дамжин нэвчиж байдагмагнезит болон шохойн чулуунаас тогтдог. Бикарбонат, магни агуулсан ус нь хөрсний уусмалд орж, дараа нь гол мөрөн, далайд урсдаг. Тэндээс хүчиллэг давс нь амьтдын организмд орж, тэдгээрийн гаднах (бүрхүүл, хитин) эсвэл дотоод араг ясыг бүтээхэд ордог. Зарим тохиолдолд гейзер эсвэл давстай булгийн өндөр температурын нөлөөн дор гидрокарбонатууд задарч, нүүрстөрөгчийн давхар ислийг ялгаруулж, шохой, шохойн чулуу, гантиг зэрэг ашигт малтмалын ордууд болж хувирдаг.
Өгүүлэлд бид магнийн бикарбонатын физик, химийн шинж чанарын онцлогийг судалж, байгальд үүсэх арга замыг олж мэдсэн.
