کربنات چیست؟| انواع کربنات | بی‌کربنات

کربنات چیست؟

کربنات ها ترکیبات شیمیایی حاوی یون کربنات (CO₃^-2) هستند ، بنابراین کربنات، یک یون متشکل از کربن و سه اتم اکسیژن است که دارای بار الکتریکی منفی است. به عنوان مثال، کربنات سدیم (Na2CO3) یا کربنات کلسیم (CaCO3) از ترکیبات شناخته شده‌ای هستند.

کربنات ها معمولاً در طبیعت یافت می شوند و در فرآیندهای مختلف نقش اساسی دارند.

از جمله ویژگیهای کربنات عبارتند از  :

• توانایی تشکیل نمک‌های قابل حل در آب مانند کربنات سدیم (سودا) و کربنات کلسیم.
• خواص باز و الکتروفوق الکترولایت.
• حضور در ساختار بسیاری از سنگ‌ها مانند آهک، دولومیت و مالاخیت.
• نقش مهم در فرآیندهای زمین‌شناسی و بایوشمع‌شناسانه.
• استفاده در صنایع شیرابه‌سازی، پودر پخت، داروسازی و صنعت پلاستيك.

کربنات های مهم

برخی از انواع کربنات‌ها عبارتند از کربنات کلسیم (CaCO₃)، کربنات سدیم (Na₂CO₃) و کربنات منیزیم (MgCO₃). از طرف دیگر، بی کربنات‌ها حاوی یون بی کربنات (HCO₃^-) هستند و از خنثی سازی جزئی اسید کربنیک تشکیل می شوند.

کربنات، نمک یا اِستر کربنیک اسید است. کربنات آلی به ترکیب آلی حاوی گروه عامل CO^-3، همچون اتیلن کربنات (C₄H₆O₃) و پروپیلن کربنات (C₄H₆O₃)، گفته می شود.

اکثر نمک های کربنات (به استثنای کربنات های سدیم، پتاسیم و آمونیوم)، در دما و فشار استاندارد، در آب محلول اند. بسیاری از نمک های بی کربنات، بخصوص بی کربنات سدیم و منیزیم، در آب به خوبی حل پذیرند. یون های کربنات و بی کربنات، هر دو قلیایی و از مؤلفه های اصلی قلیائیت آب های طبیعی هستند.

در اثر هوازدگی سنگ های کربناتی، نمک های کربنات و بی کربنات به آب منتقل و در آن حل می شوند.

 در مناطقی که حاوی سنگ های غیر کربناتی هستند، تمام کربنات ها و بی کربنات های آب از جوّ و تنفس بیولوژیکی منشأ می گیرند؛ در صورتی که در مناطق حاوی سنگ های کربناتی، حدود 50 درصد کربنات ها و بی کربنات های آب از هوازدگی سنگ هاست.

در اثر انحلال CO₂ در آب، کربنیک اسید تشکیل می شود. چون کربنیک اسید، اسید دوپروتونی است، در دو مرحله پروتون زدایی می شود. یون بی کربنات (HCO^-3) فراوردۀ مرحله اول پروتون زدایی و یون کربنات (CO₃^-2) فراوردۀ مرحله دوم پروتون زدایی کربنیک اسید است.

کربنات کلسیم یک ماده معدنی است که به طور گسترده در سنگ ها، صدف ها و مروارید یافت می شود. در صنایعی مانند ساختمان سازی، کشاورزی و داروسازی کاربرد دارد.

کربنات سدیم، همچنین به عنوان خاکستر سودا یا سودای شستشو شناخته می شود، در تولید شیشه، تصفیه آب و مواد شوینده کاربرد دارد. کربنات منیزیم در محصولاتی مانند آنتی اسیدها و به عنوان یک عامل خشک کننده استفاده می شود.

بی کبنات ها

بی کربنات‌ها معمولا در جوش شیرین (بی کربنات سدیم) یافت می شوند و در پخت برای کمک به بلند شدن خمیر استفاده می شوند. آنها همچنین به عنوان عوامل بافر در خون برای حفظ تعادل pH عمل می کنند. بی کربنات ها نقش مهمی در تنظیم تعادل اسید و باز در بدن دارند.

شناخت کربنات ها و بی کربنات ها برای رشته های مختلف مانند زمین شناسی، شیمی، زیست شناسی و پزشکی به دلیل شیوع گسترده و کاربردهای متنوع آنها اهمیت دارد. تحقیقات بیشتر در مورد این ترکیبات می تواند منجر به پیشرفت در پایداری محیطی، علوم بهداشتی و علوم مواد شود.