Кальцію карбонат ( Е 170i)

СаСО₃                                       М.м. 100,09   

Опис. Білий кристалічний порошок. Густина 2,71–2,93 г/см³, Т_топл. 1339ºС при 102,5 бар. При нагріванні до 420ºС починає дисоціювати на СаО та СО₂; тиск досягає 1 бар при 894,4 ± 0,3ºС.

Розчинність. Розчиняється в кислотах, дуже малорозчинний у воді (0,0014% при 25ºС, ДР = 0,87·10^–8 при 25ºС). Вода, яка насичена СО₂, розчиняє значно краще (0,156% при 0ºС) внаслідок утворення бікарбонату.

Застосування. Карбонат кальцію застосовується в якості добавки, яка попереджує злежування, комкування та як стабілізатор.

 

Методи отримання

1. Чистий карбонат кальцію отримують дією двоокису вуглецю на гідроксид кальцію:

Са(ОН)₂ + СО₂ → СаСО₃↓ + Н₂О

 

Розчин гідроксиду попередньо відфільтровують від домішок (нерозчинних карбонатів, гідроксидів та оксидів) і через прозорий розчин пропускають вуглекислий газ до закінчення утворення осаду. Отриману завись обережно нагрівають та витримують деякий час у нагрітому стані для розкладання бікарбонату та укрупнення часток карбонату, який утворився. Потім осад карбонату відфільтровують на воронці з відсмоктуванням та сушать при температурі 200–250ºС.

2. Також застосовують методи осадження із розчинних солей карбонатом натрію, калію чи амонію. Карбонати, які отримують таким чином, містять невелику кількість домішок, в основному домішки карбонатів лужних металів.

 

Са(NO₃)₂ + (NH₄)₂CO₃ = CaCO₃↓ + 2NH₄NO₃

 

Для отримання СаСО₃ кваліфікації “для люмінофорів” (не містить домішок важких металів) до розчинів Са(NO₃)₂·4Н₂О та (NH₄)₂СО₃ приливають декілька крапель розчину (NH₄)₂S та суміші залишають на 1–2 доби до повного осадження сульфідів. Осади відфільтровують та фільтрати зливають.

 

Реакції на автентичність сполук кальцію

Іони кальцію визначають за реакцією з оксалатом амонію або оксалатовою кислотою. При цьому утворюється білий кристалічний осад, нерозчинний в розведеній ацетатній кислоті і розчині аміаку, розчинний в розведених мінеральних кислотах.

 

Са²⁺ + С₂О₄^2– ® СаС₂О₄¯

 

Для визначення наявності карбонат-іону до карбонату кальцію додають розведену кислоту, виділяється вуглекислий газ, який утворює білий осад при пропусканні через вапняну воду.

 

СО₃^2– + 2Н⁺ ® СО₂­ + Н₂О

Са(ОН)₂ + СО₂ ® СаСО₃¯ + Н₂О

 

Кількісне визначення сполук кальцію

1. Метод комплексонометрії

Кальцій стехіометрично реагує з трилоном Б з утворенням стійкої внутрішньокомплексної сполуки. Титрування проводять в лужному середовищі з індикатором мурексидом.

 

Сa²⁺ + [H₂Y]^2– → [CaY]^2– + 2H⁺

Сa²⁺ + Ind^- → CaInd⁺

CaInd⁺ + [H₂Y]^2– → [CaY]^2– + 2H⁺ + Ind^–

 

Метод кислотно-основного титрування

Вміст кальцію в СаO та CaCO₃ також можна визначити кислотно-основним титруванням за методом залишків.

 

СаO + HCl_надл. ® СаCl₂ + H₂O

СаCO₃ + HCl_надл. ® СаCl₂ + H₂O + CO₂↑

HCl_зал. + NaOH ® NaCl + H₂O

 

1.3 Оксид магнію (Е 530)

МgО                         М.м. 40,31     

Опис. Сніжно-білий рихлий порошок. Густина 3,19–3,71 г/см³ (залежно від температури прожарювання), Т_топл. вище 2800ºС, Т_кип. 3600ºС.

Розчинність. Практично нерозчинний у воді (8,4·10^–4% при 18ºС), поступово поглинає з повітря воду та вуглекислий газ. Змішаний з 10–12 ч. води окис магнію через деякий час переходить у кашоподібну масу Mg(OH)₂. Розчиняється у розведених кислотах, у більшості випадків з виділенням невеликої кількості бульбашок газу.

Застосування. Оксид магнію застосовується як добавка, що перешкоджає злежуванню та комкуванню.

 

Методи отримання

1. Оксид магнію у промисловості отримують шляхом прожарювання карбонату (основного чи середнього) або мінералів магнезита та доломіта у фарфоровому тиглі в муфельній печі.

 

МgCO₃ → MgO + CO₂

 

Карбонат магнію починає розкладатися при температурі 300ºС. Процес закінчують при температурі червоного каління. Розкладання вважається повним, якщо при пробі на реакцію із хлоридною кислотою з отриманої речовини не виділяється вуглекислий газ.

2. Одним з методів отримання оксиду магнію з малим вмістом оксиду кальцію є двофазний процес обробки морської або озерної рапи вапном чи обпаленим доломітом. Проводиться неповне осадження гідроксиду магнію вапном із розчину хлориду магнію із закінченням взаємодії хлориду магнію та гідроксиду кальцію, що не прореагували, а також карбонату кальцію при випалюванні:

MgCl₂ + Na₂CO₃ = MgCO₃ + 2NaCl

MgCO₃ → MgO + CO₂

 

3. Метод оснований на отриманні основного вуглекислого магнію, який потім прожарюють при високій температурі:

 

2MgCl₂ + 2Na₂CO₃ + H₂O = Mg₂(OH)₂CO₃↓ + 4NaCl + CO₂↑

Mg₂(OH)₂CO₃ = 2MgO + CO₂↑ + H₂O↑

 

4. Оксид магнію може бути отриманий шляхом гідролізу хлориду магнію.

 

MgCl₂ + Н₂О → Mg(OH)Cl + НС1

Mg(OH)Cl → MgO + 2HCI

 

Після нагрівання шестиводного хлористого магнію до 500ºС, спочатку після часткового зневоднення хлориду магнію утворюється MgO·2MgCl₂·2H₂O, а потім хлорид магнію основний MgOHCl. Якщо проводити нагрівання хлориду магнію у потоці інертного газу, і таким чином видаляти хлористий водень, який утворюється, хлористий магній перетворюється у оксид магнію.

5. Дуже чистий препарат кваліфікації “для люмінофорів” можна отримати шляхом прожарювання основного вуглекислого магнію “для люмінофорів” у кварцовій кюветі або платиновій чашці.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: