可溶性碳酸鹽污染

碳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。可溶性碳酸鹽在水溶液中都會(huì)水解，使溶液呈堿性。如0.1Μ碳酸鈉溶液的pH為11.6,其溶液中存在分步水解平衡:

其中第一步水解是主要的。對(duì)于堿金屬的酸式碳酸鹽來(lái)說(shuō)，第二步是主要的，但水解程度遠(yuǎn)小于第一步。另外，HCO婣還要電離。因而0.1Μ碳酸氫鈉水溶液呈弱堿性,pH為8.3。

難溶于水的碳酸鹽都能溶于稀的強(qiáng)酸、乙酸或二氧化碳的飽和溶液中，例如: 碳酸鹽在加熱時(shí)都會(huì)分解成金屬氧化物并放出二氧化碳，此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。(對(duì)于碳酸銀，加熱后由于Ag2O不穩(wěn)定，即分解為單質(zhì)銀和氧氣。)不同碳酸鹽的熱穩(wěn)定性差異很大。其中堿金屬和堿土金屬碳酸鹽的熱穩(wěn)定性較高,必須灼燒至高溫才分解;而有些金屬的碳酸鹽的熱穩(wěn)性較低,加熱到100℃左右就分解，如碳酸鈹?shù)?有的碳酸鹽在常溫下就可以分解,如碳酸汞。酸式碳酸鹽的熱穩(wěn)定性比相同金屬的碳酸鹽低得多。例如碳酸鈉,要851℃以上才開(kāi)始分解，而碳酸氫鈉在270℃左右就明顯分解:

酸式碳酸鹽的溶液在常溫下會(huì)緩慢放出CO2而分解。

碳酸鹽的制備方法有以下四種:

①氨堿法:

② 堿吸收二氧化碳法:

2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O

2NH3+CO2+H2O─→(NH4)2CO3

③ 可溶性碳酸鹽沉淀難溶碳酸鹽法:

Na2CO3+CaCl2─→CaCO3+2NaCl

④ 酸式碳酸鹽熱分解沉淀法:

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酸式碳酸鹽通常可用碳酸鹽進(jìn)一步吸收二氧化碳的反應(yīng)制備:

Na2CO3+CO2+H2O─→2NaHCO3

也可用堿吸收過(guò)量二氧化碳制備:

KOH+CO2─→KHCO3

NH3+H2O+CO2─→NH4HCO3

此外，難溶的堿式碳酸鹽可由某些金屬的可溶性鹽類溶液中加入堿金屬碳酸鹽溶液來(lái)制備:

式中M為Be、Mg、Cu等。

應(yīng)用 在碳酸鹽中，純堿(碳酸鈉)是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化工、玻璃、肥皂、造紙、紡織和食品等工業(yè)。鉀堿(碳酸鉀)是玻璃生產(chǎn)的主要原料。小蘇打(碳酸氫鈉)廣泛用于醫(yī)藥和食品工業(yè)，也常用于制造滅火器。石灰石、大理石、白云石可用于建筑、水泥和鋼鐵等工業(yè)。

碳酸鹽是金屬元素陽(yáng)離子和碳酸根相化合而成的鹽類。碳酸鹽礦物的種數(shù)在95種左右，其中白云石是在自然界分布極廣的礦物，而且不少碳酸鹽礦物是重要的非金屬礦物原料，也是提取Fe，Mg，Mn，Cu等金屬元素及放射性元素Th、U的重要礦物來(lái)源，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。 在碳酸鹽礦物中，主要的陰離子為[CO3]2-，陽(yáng)離子主 要是Ca2+、Mg2+，其次Na+、Fe2+以及Cu2+、Zn2+、Pb2+、Mn2+、Bi3+等。一些碳酸鹽礦物具有完好的單晶體，也可呈塊狀、粒狀、放射狀和土狀等集合體形態(tài)。 碳酸鹽礦物大多數(shù)為無(wú)色或白色，含銅者呈鮮綠或鮮藍(lán)色，含錳者呈玫瑰紅色，含稀土者或鐵者呈褐色，含鈷者呈淡紅色，含鈾者呈黃色。礦物硬度不大，一般在3左右。最大的是稀土碳酸鹽礦物的硬度，但也不超過(guò)4.5，非金屬光澤為主。碳酸鹽礦物主要為外生成因，分布廣泛，可形成大面積分布的海相沉積地層。內(nèi)生成因的碳酸鹽巖多數(shù)出現(xiàn)在巖漿熱液階段。