Карбонат кальция лимонная кислота уравнение реакции (6 видео)

Содержание

Удаление накипи
Удаление накипи с помощью уксусной кислоты
Удаление накипи с помощью лимонной кислоты
Как очистить стиральную машину от накипи лимонной кислотой
Карбонат кальция: способы получения и химические свойства
Способ получения
Качественная реакция
Химические свойства
Способ получения цитрата кальция
🌟 Видео

Видео:Реакция карбоната кальция и соляной кислотыСкачать

Удаление накипи

Как вы знаете из школьного курса химии, ионы кальция и магния содержатся в обыкновенной воде. Повышенное содержание ионов Са 2+ и Mg 2+ придаёт воде отрицательное качество, называемое жёсткостью.

Содержащиеся в природе нерастворимые в воде карбонаты магния и кальция под воздействием воды и присутствующего в воздухе углекислого газа способны превращаться в гидрокарбонаты, которые хорошо растворяются в воде и вызывают карбонатную или временную жесткость:

Этот процесс широко осуществляется в природных условиях, приводя к выносу размываемых известняков в поверхностные воды, а затем – в моря и океаны.

При кипячении растворимые гидрокарбонаты Са(НСО₃)₂и Mg(НСО₃)₂переходят в нерастворимые карбонаты и выпадают в осадок в виде накипи:

Таким образом, накипь, в основном, состоит из карбонатов кальция и магния. Задача — перевести их в растворимое состояние, используя химические свойства карбонатов, а именно, взаимодействие с кислотами. Но, с тем чтобы не разрушить металлические детали стиральных машин и чайники необходимо для этих целей использовать слабые органические кислоты: лимонную, уксусную и др.

где (СН₃СООН) уксусная кислота

Удаление накипи с помощью уксусной кислоты

В чайник примерно на две трети налить воды, на одну треть — 9%-го раствора уксусной кислоты. Раствор вскипятить, потом оставить его в чайнике до полного охлаждения или просто на несколько часов. После этого воду можно слить, а чайник промыть от остатков накипи. Если накипь осталась, процедуру повторяют. Перед дальнейшим использованием чайника обязательно нужно предварительно прокипятить в нем воду, чтобы избавиться от запаха уксуса.

Удаление накипи с помощью лимонной кислоты

Чайник необходимо наполнить раствором лимонной кислоты из расчета 10г на 1л. Следует указать, что в обычной магазинной расфасовке пакетик лимонной кислоты содержит 25 г продукта, поэтому для упрощения расчетов можно использовать 1 пакетик на полный чайник воды. Полученный раствор довести да кипения. Сразу же, как только вода начнет закипать, чайник нужно выключить, так как при кипении вода будет сильно пениться и, вероятнее всего, начнет выплескиваться через верх. Горячий раствор оставить на некоторое время в чайнике. После этого жидкость нужно вылить, остатки накипи очистить щеткой и тщательно промыть чайник водой. Если после процедуры налет полностью не удалился, то желательно повторить ее снова.

Как очистить стиральную машину от накипи лимонной кислотой

Для удаления накипи в стиральных машинах используется лимонная кислота, которая продается во всех продуктовых магазинах. Строгое соблюдение пропорции – обязательно, в противном случае все резиновые части машины будут безвозвратно повреждены.

Суть заключается в том, что надо прогнать машину в рабочем режиме, но только без белья. В лоток для порошка насыпается лимонная кислота в количестве 2-3 столовых ложек. Выбирается программа с самой высокой температурой (обычно – 90-95 0 С) и самым продолжительным циклом. В результате ТЭН, внутренняя часть агрегата полностью очищаются и блестят, как новые.

Процедуру с лимонной кислотой можно повторять один раз в три месяца. Она снимет накипь, экономит расход электроэнергии, дает многим деталям прослужить дольше, если лимонной кислоты вы будете брать не больше, чем написано в существующем рецепте.

Используя домашние методы очищения от накипи можно получить практически идеальный результат, не тратя много времени и средств.

Видео:Опыты по химии. Разложение карбоната кальция при нагреванииСкачать

Карбонат кальция: способы получения и химические свойства

Карбонат кальция CaCO₃ — соль кальция и угольной кислоты. Белый, при прокаливании разлагается, плавится без разложения под избыточным давлением CO₂. Практически не растворяется в воде.

Относительная молекулярная масса M_r = 100,09; относительная плотность для тв. и ж. состояния d= 2,93; t_пл = 1242º C при избыточном давлении.

Видео:Получение ОКСИДА КАЛЬЦИЯ. Разложение КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ ( МЕЛА). Реакция с водой. Опыты по химииСкачать

Способ получения

1. Карбонат кальция можно получить путем взаимодействия хлорида кальция и карбоната кальция , образуется карбонат кальция и хлорид натрия:

2. В результате взаимодействия при комнатной температуре оксида кальция и углекислого газа происходит образование карбоната кальция:

3. Гидроксид кальция вступает в взаимодействие с углекислым газом и образует карбонат кальция и воду:

Видео:Растворение накипи в чайнике лимонной кислотой. Химическая реакция. Удаление накипи.Скачать

Качественная реакция

Качественная реакция на карбонат кальция — взаимодействие его с раствором сильных кислот. В результате реакции происходит бурное выделение углекислого газа, образование которого можно проверить, если пропустить его через известковую воду, которая мутнеет из-за образования осадка:

1. При взаимодействии с хлороводородной кислотой, карбонат кальция образует хлорид кальция, углекислый газ и воду:

Видео:Реакция азотной кислоты и карбоната кальция, получение нитрата кальция/Obtaining calcium nitrateСкачать

Химические свойства

1. Карбонат кальция разлагается при температуре выше 900 — 1200º С, с образованием оксида кальция и углекислого газа:

2. Карбонат кальция вступает в реакцию со многими сложными веществами :

2.1. Карбонат кальция реагирует с оксидами :

2.1.1. Карбонат лития вступает в взаимодействие с оксидом кремния при 800º С и образует на выходе силикат кальция и углекислый газ:

2.2. Карбонат кальция реагирует с кислотами :

2.2.1. При взаимодействии с разбавленной хлороводородной кислотой карбонат кальция образует хлорид кальция, углекислый газ и воду:

2.2.2. Карбонат кальция реагирует с разбавленной плавиковой кислотой . Взаимодействие карбоната кальция с плавиковой кислотой приводит к образованию фторида кальция, воды и углекислого газа:

2.2.3. Карбонат кальция взаимодействует с сероводородной кислотой при 900º С и образует сульфид кальция, воду и углекислый газ:

3. Карбонат кальция реагирует с простыми веществами:

3.1. Карбонат кальция при 800 — 850º С вступает в реакцию с углеродом (коксом) образуя оксид кальция и угарный газ:

CaCO₃ + C = CaO + 2CO

Видео:Опыты по химии. Превращение гидрокарбоната кальция в карбонат кипячениемСкачать

Способ получения цитрата кальция

Владельцы патента RU 2703719:

Изобретение относится к способу получения кальциевой соли лимонной кислоты (цитрата кальция). Способ включает добавление к лимонной кислоте в виде 10%-ного раствора карбоната кальция при массовом соотношении лимонная кислота:карбонат кальция 1,5-1,6:1 при температуре от 16-18 до 40-45°С, отделение осадка и сушку при температуре 105-110°С до постоянной массы с получением готового продукта в виде безводного трехзамещенного цитрата кальция. Предложенный способ позволяет упростить технологию получения цитрата кальция. 2 пр.

Изобретение относится к получению солей органических кислот, в частности, кальциевой соли лимонной кислоты (цитрата кальция).

Кальций является необходимым для человека макроэлементом, так как участвует в процессе обмена веществ, в том числе кальция в костной ткани. Цитрат кальция — безопасный источник биодоступного кальция, что важно в технологическом отношении при производстве обогащенных кальцием пищевых продуктов и рационов животных. Известно, что кальциевые и магниевые соли можно получать реакцией нейтрализации при взаимодействии органической кислоты и гидроксида (оксида) кальция или магния [1].

Известен способ выделения цитрата кальция, который заключается в том, что после ферментации грибом Aspergillus niger гидролизата крахмала культуральную жидкость фильтруют от биомассы на нутч-фильтре. Промывают горячей обессоленной водой осадок цитрата кальция на фильтре и сушат при 60°С. Выход соли 62,3% от теоретического [2]. Фильтрат является отходом производства.

Описан способ получения цитрата кальция из растворов после ферментации содержащих 117 г/дм 3 лимонной кислоты, включающий смешение раствора лимонной кислоты и раствора одного из соединений кальция: гидроксида, оксида, карбоната, содержащего в расчете на оксид кальция 182 г/ дм 3 в течение не более 1 сек в смесителе, затем проводят реакцию обмена с образованием пересыщенного раствора цитрата кальция при температуре 20-50°С и рН 4,5-5,9 в течение 20 минут в аэродинамической трубе. Осаждение цитрата кальция при температуре 60-90°С и рН 5,4-6,5 в течение 2 часов в одном или двух котлах [3].

В результате получали цитрат кальция, чистота которого подтверждалась тестами, например по оптической плотности раствора, полученного после разложения цитрата кальция серной кислотой.

Описан способ получения цитрата кальция, включающий выделение цитрата кальция и кислотостабильных амилолитических ферментов из культурального раствора после ферментации грибом Aspergillus niger, включающим добавление соединений кальция к культуральному раствору, осаждение цитрата кальция в кислой среде и отделение цитрата кальция из раствора. Добавляли соединение кальция, содержащее в расчете на оксид кальция 0,22-0,28 кг/дм 3 до рН среды в пределах 3,2-4,5 при температуре 10-50°С, осаждали цитрат кальция в течение 30-60 минут [4, прототип].

Культуральный раствор представлял собой жидкость, концентрация лимонной кислоты в котором составляла 100-150 г/дм 3 , значение амилазной активности (АС) — 0,5-2,5 ед/см 3 , рН 1,3-2,8. Для выделения цитрата кальция использовали известковое молоко с плотностью 1,16-1,20 г/дм 3 и содержащее в расчете на оксид кальция 0,22-0,28 кг/дм 3 суспензии. Кроме известкового молока можно использовать мел (СаСО₃), оксид кальция (СаО).

В примере 1 к культуральному раствору объемом 1 дм 3 с рН 2 прибавляли суспензию известкового молока с плотностью 1,16 г/см 3 при температуре +10°С до рН среды 3,2, выдерживали реакционную смесь при температуре +10°С и рН 3,2 в течение 60 минут. Осадок цитрата кальция отделяли на воронке Бюхнера. Осадок сушили при температуре 105°С, получали цитрат кальция. Выход 44,3% от теоретического. Состав и формула цитрата, выход цитрата кальция в граммах не указаны.

В примере 3 к культуральному раствору объемом 1 дм 3 с содержанием лимонной кислоты 127 г прибавляли суспензию мела с плотностью 1,17 г/см 3 при температуре +20°С до рН 4,5 в течение 45 минут, осадок отделяли на воронке Бюхнера. Осадок цитрата кальция сушили при 105°С, как в примере 1. Выход составил 47,6%. Вызывает сомнение величина рН раствора в пределах от 3,2 до 5,9.

— сложность технологии, связанная с проведением ферментационного процесса и выделения соли;

— ограниченный объем сведений о составе соли цитрата кальция, его качестве, о концентрации исходных соединений кальция и их качестве.

Техническая задача — упрощение технологии процесса, получение более широкого объема сведений о составе, концентрации и качестве исходных соединений и готового продукта, расширение ассортимента готовой продукции.

Задача решается таким образом, что в качестве исходных веществ используют вещества реактивной квалификации — лимонную кислоту ГОСТ 3652-69, кальций углекислый ГОСТ 4530-76, а также дистиллированную воду ГОСТ 6709-72. Лимонная кислота безводная используется в концентрации 10-11% в виде водного раствора. Кальций углекислый используется как товарный продукт — в виде порошка.

В предлагаемом способе мы проводили процесс нейтрализации раствора лимонной кислоты добавлением расчетного количества углекислого кальция до рН 3,2-3,4 при температуре от +16°С до +45°С в течение 40-45 минут по схеме:

Массовое соотношение лимонной кислоты и карбоната кальция 1,5-1,6:1. Получали готовый продукт — безводный трехзамещенный цитрат кальция.

Вначале готовят водный раствор лимонной кислоты, затем к раствору дозируют постепенно при перемешивании карбонат кальция в виде порошка в три приема по 1/3 всего количества, после дозировки сосуд со смесью на водяной бане выдерживают 40-45 минут с контролем рН реакционной среды от исходного 2,0 в растворе кислоты до 3,46. Образующийся осадок отделяют на фильтре фильтрованием при температуре около 30°С. Полученный осадок сушат в сушильном шкафу при температуре 105-110°С до постоянной массы, выход готового продукта достигает 47-57% в виде безводного цитрата кальция (C₆H₅O₇)₂Са₃ (белый порошок без запаха). По химанализу продукт содержит 24,1±0,55% кальция и 27,2±0,57% углерода против 24% кальция и 28,9% углерода, рассчитанных в соли Са₃(C₆H₅O₇)₂, что подтверждает структурную формулу готового продукта. По литературным данным при сушке осадка выше 100°С он теряет гидратную влагу [5]. При растворении лимонной кислоты в воде поглощается тепло, поэтому температура снижается с 18°С до 16°С

В конической колбе на 250 см 3 растворяли 9,6 г лимонной кислоты в дистиллированной воде в соотношении 1:9 (до 10%-го раствора) и дозировали постепенно в течение 5 минут с перемешиванием по 2 г в три приема 6 г карбоната кальция (соотношение количества лимонной кислоты и карбоната кальция 1,6:1) при температуре 16-18°С до рН 2,8 до нагревания, а затем 3,3-3,4 после нагревания на водяной бане с температурой 40-45°С при выдерживании 45 минут. Образующийся осадок отделяли на бумажном фильтре при температуре около 30°С. Осадок высушивали в сушильном шкафу при температуре 105-110°С до постоянной массы. Получили белый порошок цитрата кальция массой 5,88 г. Химический анализ показал содержание кальция 24,1±0,55% и углерода 27,2±0,57%, что подтверждает состав и формулу готового продукта. Выход 57%.

В колбе, как в примере 1, растворяли 9,0 г лимонной кислоты в дистиллированной воде в соотношении 1:9 (до 10%-го раствора) и дозировали постепенно 6 г карбоната кальция по 2 г в три приема при соотношении количества лимонной кислоты и карбоната кальция 1,5:1 при температуре 16-18°С до рН 2,8 до нагревания и выдерживали реакционную массу до рН 3,2-3,3 при температуре 40-45°С 40 минут. Осадок отфильтровали и сушили в сушильном шкафу при температуре 105-110°С до постоянной массы. Получили 4,7 г готового продукта (выход 47%) с таким же химсоставом, как в примере 1.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет упростить технологию, расширить объем сведений по составу и качеству исходного сырья и готового продукта, пригодного для использования в качестве добавки в пищевые продукты и рационы животных [6].

Перечень источников информации, принятых во внимание при экспертизе.

1. Химическая энциклопедия, 1990, том 2, с. 1248.

2. Пат. РФ №2132878, С12Р 7/40, 1999.

3. Заявка ФРГ №3014503, С07С 59/265, 1981.

4. Пат. РФ №2261915, С12Р 7/48, 2003.

5. Большой энциклопедический словарь. Химия. М., 1998, с. 239.

6. Использование нитратов и лактатов (кальция и магния) для обогащения продуктов минеральными веществами / Сб. науч. трудов МНПК «Современные технологии переработки сельхозсырья для производства конкурентноспособных продуктов» — Волгоград, 26-27 июня 2007 г., С. 243-245.

Способ получения цитрата кальция, включающий нейтрализацию раствора лимонной кислоты соединением кальция, выдерживание реакционной смеси, отделение осадка и его сушку, отличающийся тем, что используют исходную лимонную кислоту в виде 10%-ного раствора, к которому добавляли карбонат кальция при массовом соотношении лимонная кислота:карбонат кальция 1,5-1,6:1, процесс проводят при температуре от 16-18 до 40-45°С, отделяют осадок и сушат при температуре 105-110°С до постоянной массы с получением готового продукта в виде безводного трехзамещенного цитрата кальция.