stringtranslate.com

Карбонизация

Карбонизацияхимическая реакция углекислого газа с образованием карбонатов , бикарбонатов и угольной кислоты . [1] В химии этот термин иногда используется вместо карбоксилирования , которое относится к образованию карбоновых кислот .

В неорганической химии и геологии карбонизация распространена. Гидроксиды металлов (MOH) и оксиды металлов (M'O) реагируют с CO 2 с образованием бикарбонатов и карбонатов :

МОН + СО 2 → М(HCO 3 )
М'О + СО 2 → М'СО 3

Избранные карбонизации

Карбоангидраза

В физиологии млекопитающих транспорт углекислого газа в легкие включает реакцию карбонизации, катализируемую ферментом карбоангидразой . В отсутствие таких катализаторов углекислый газ не может выводиться с достаточной скоростью для поддержания метаболических потребностей. Фермент содержит аквакомплекс цинка , который захватывает углекислый газ с образованием бикарбоната цинка: [2]

[(имидазол) 3 ZnOH] + + CO 2 ⇌ [(имидазол) 3 ZnOCO 2 H] +

Поведение бетона

В железобетоне химическая реакция между углекислым газом в воздухе и гидроксидом кальция и гидратированным силикатом кальция в бетоне называется нейтрализацией . Аналогичная реакция, при которой гидроксид кальция из цемента реагирует с углекислым газом и образует нерастворимый карбонат кальция, называется карбонизацией .

Производство карбамида

Карбонизация аммиака является одним из этапов промышленного производства карбамида : в 2020 году мировая производственная мощность составила около 180 миллионов тонн. [3] Как удобрение, он является источником азота для растений. Заводы по производству карбамида почти всегда расположены рядом с участком производства аммиака. [4]

2 NH 3 + CO 2 ⇌ [NH 4 ] + [NH 2 COO] -

При последующей конверсии мочевины: карбамат аммония разлагается на мочевину с выделением воды:

[NH 4 ] + [NH 2 COO] ⇌ CO(NH 2 ) 2 + H 2 O

Растворимость

Закон Генри гласит, что P CO 2 =K B x CO 2 , где P CO 2 — парциальное давление газа CO 2 над раствором. KB константа закона Генри. K B увеличивается с повышением температуры. x CO 2мольная доля газообразного CO 2 в растворе. Согласно закону Генри, карбонизация раствора увеличивается с понижением температуры. [5]

Поскольку карбонизация — это процесс образования таких соединений, как угольная кислота (жидкость), из CO 2 (газа) {т.е. образования жидкости из газов), таким образом, парциальное давление CO 2 должно уменьшаться или мольная доля CO 2 в растворе должна увеличиваться { P CO 2 /x CO 2 = K B } и оба этих условия способствуют увеличению карбонизации.

Рекомендации

  1. ^ «Пропитка или обработка углекислым газом; преобразование в карбонат». Оксфордский словарь английского языка. Издательство Оксфордского университета. 2018.
  2. ^ Саттлер, Уэсли; Паркин, Джерард (2012). «Структурная характеристика соединений бикарбоната цинка, имеющих отношение к механизму действия карбоангидразы». Химическая наука . 3 (6): 2015. doi : 10.1039/c2sc20167d.
  3. ^ "Статистика производства карбамида" . www.ifastat.org . Международная ассоциация производителей удобрений . Проверено 19 апреля 2023 г.
  4. ^ Мессен, Йозеф Х. (2012). "Мочевина". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a27_333.pub2. ISBN 978-3527306732.
  5. ^ «Закон Генри». Химический Инжиниринг . ООО "Тангент". Архивировано из оригинала 2 июня 2017 года . Проверено 7 ноября 2017 г.