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堿式碳酸鹽（含氫氧基團的金屬離子碳酸鹽）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-19

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堿式碳酸鹽

含氫氧基團的金屬離子碳酸鹽

堿式碳酸鹽屬于碳酸鹽的一種，是含有氫氧基團的金屬離子碳酸鹽。存在形式如堿式碳酸銅、堿式碳酸鉛等及自然界存在的藍銅礦、孔雀石等。碳酸H2CO3的堿式鹽，為復(fù)鹽。

基本信息

中文名	堿式碳酸鹽
外文名	basic carbonate(s)
別名	孔雀石
通性	不溶于水，受熱分解
常見	堿式碳酸銅、堿式碳酸鉛等
應(yīng)用	工業(yè)生產(chǎn)
適用領(lǐng)域	冶金、材料
化學式	Cu2(OH)2CO3

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簡介

屬于碳酸鹽的一種，是含有氫氧基團的金屬離子碳酸鹽。

碳酸H2CO3的堿式鹽，為復(fù)鹽，重要的有堿式碳酸銅[CuCO3·Cu(OH)2]、堿式碳酸鉛[2PbCO3·Pb(OH)2]等及自然界存在的藍銅礦[Cu3(CO3)2(OH)2]、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]等。

常見類型

常見的堿式碳酸鹽有堿式碳酸銅、堿式碳酸鉛、藍銅礦和孔雀石，此外還有些稀土元素可以形成堿式碳酸鹽。

堿式碳酸銅

碳酸銅和碳酸氫銅實際是不存在的。在稀的硫酸銅溶液中加入碳酸鈉，或?qū)⒍趸纪ㄈ?/span>氫氧化銅懸浮液中，都可得到堿式碳酸銅沉淀。堿式碳酸銅可看做由氫氧化銅與碳酸銅組成的，實際有氫氧化銅合一個碳酸銅與氫氧化銅合二個碳酸銅兩種。

前者化學式為CuCO3·Cu(OH)2，是一種草綠色的單斜系結(jié)晶纖維狀的團狀物，或深綠色的粉狀物。由溶液中所得沉淀物初顯綠色，放置后在溶液中變成暗綠色。它有毒，是銅表面上所生成的綠銹 (俗稱銅綠)的主要成分。它也以礦物的形式存在于自然界中，俗稱孔雀石。它不溶于水，溶于酸，熱水中或加熱到220℃時分解為氧化銅、水和二氧化碳。溶于酸并生成相應(yīng)的銅鹽。也溶于氰化物、銨鹽和堿金屬碳酸鹽水溶液而形成銅的配合物。

后者化學式為CO3·Cu(OH)2，深天藍色、很亮的單斜系結(jié)晶，或緊密的結(jié)晶團狀物。它不溶于水，溶于氨水和熱而濃的碳酸氫鈉溶液而成藍色，在300℃時分解。堿式碳酸銅可用來制造信號彈、煙火、油漆顏料、殺蟲劑和解毒劑，也用于電鍍等方面。

堿式碳酸鉛

堿式碳酸鉛化學式2PbCO3·Pb(OH)2，白色六方晶體，有毒。相對密度為6.14，400℃時分解，不溶于水和乙醇，微溶于二氧化碳的水溶液，易溶于乙酸，稍溶于硝酸和較濃的強堿溶液。在工業(yè)上稱為鉛白，可用于制白色油漆，由于遮蓋力強，特別適用于制防銹漆和戶外用漆，但與含有微量硫化氫的空氣接觸，即逐漸變黑，現(xiàn)已逐漸為二氧化鈦所替代。在可溶性鉛 (Ⅱ) 鹽溶液中加碳酸鈉溶液或在鉛 (Ⅱ) 酸鹽溶液中通入適量的二氧化碳均可制得堿式碳酸鉛。

藍銅礦

藍銅礦又名“石青”。Cu3(CO3)2(OH)2，含氧化銅69.24%。單斜晶系，a=4.97?，b=5.84?， c=10.29?，β=92°24′。對稱型2/m，晶體呈厚板狀、或短柱狀，通常為鐘乳狀、粒狀集合體。深藍色，玻璃光澤，解理平行{011}完全，硬度3.5～4。相對密度3.77。產(chǎn)于含銅硫化物礦床氧化帶的次生富集帶中。純者可制成藍色礦物顏料，它也是提煉銅的礦物原料。

孔雀石

孔雀石的成分為Cu2〔CO3〕 (OH)2，其中CuO為71.9%，CO2為19.9%，H2O為8.2%，或有微量氧化鈣、三氧化二鐵、二氧化硅等機械混入物。單斜晶系。晶體呈柱狀或針狀，但很少見;集合體常呈鐘乳狀、結(jié)核狀、皮殼狀或纖維放射狀等。深綠至鮮綠色。條痕綠色。玻璃光澤至金剛光澤，纖維狀集合體呈絲絹光澤。結(jié)核狀者光澤暗淡。硬度3.5~4，比重3.9~4。遇鹽酸起泡。是原生含銅礦物氧化后所形成的次生礦物，產(chǎn)于含銅硫化物礦床的氧化帶中，經(jīng)常與藍銅礦共生。它們的出現(xiàn)可作為尋找原生銅礦床的標志。大量聚積時可作為銅礦石利用(見“自然銅”)。塊大色美的孔雀石是工藝雕刻品的材料，粉末用以制顏料。

通性

不溶于水。受熱分解。

化學式為Cu2(OH)2CO3，又名孔雀石（主要成分是Cu2(OH)2CO3，非純凈物），是一種名貴的礦物寶石，屬于堿式碳酸鹽，是鹽的一種。它是銅與空氣中的氧氣、二氧化碳和水等物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)，又稱銅銹(銅綠）。在空氣中加熱會分解為氧化銅、水和二氧化碳。銅綠（銅銹）也是堿式碳酸銅（主要成分是Cu2(OH)2CO3，非純凈物）。

標定方法

用標準鹽酸溶液滴定水樣時，若以酚酞作指示劑，滴定到等當點時，pH為8.4，此時消耗的酸量僅相當于碳酸鹽含量的一半，當再向溶液中加入甲基橙指示劑，繼續(xù)滴定到等當點時，溶液的ph值為4. 4，這時所滴定的是由碳酸鹽所轉(zhuǎn)變的重碳酸鹽和水樣中原有的重碳酸鹽的總和，根據(jù)酚酞和甲基橙指示的兩次終點時所消耗的鹽酸標準溶液的體積，即可分別計算碳酸鹽和重碳酸鹽的含量。

制法

碳酸鹽的制法有以下四種：

①氨堿法：

碳酸鹽氨堿法的制作

② 堿吸收二氧化碳法：

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：酸式碳酸鹽熱分解沉淀法制作

酸式碳酸鹽通常可用碳酸鹽進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制備：

可溶性鹽類溶液加堿金屬碳酸鹽溶液制備

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)。

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