caco3 mgco3 что это

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Приложения для Android

Известковые удобрения

Известковые удобрения — материалы и смеси веществ, содержащие соединения (карбонаты, гидроксиды, оксиды) кальция, иногда магния, используемые для известкования кислых почв и в качестве источника кальция и магния в питании растений.

Известковые удобрения подразделяются на:

Классификация известковых удобрений

Твердые карбонатные породы в зависимости от содержания кальция и магния делятся на:

В зависимости от содержания примесей (глины, песка) известковые удобрения делятся на:

Использование известковых пород с примесями свыше 15-20% целесообразно при отсутствии более чистых материалов. Действие удобрений с высоким содержанием примесей медленное.

К мягким известковым породам относят известковые туфы, содержащие 80-98% СаСO₃; гажа, или озерная известь — 80-95% СаСO₃.

К промышленным отходов относятся: сланцевая зола с 30-50% СаО, 1,5-4,0% MgO; дефекат — 60-75% СаСO₃ и 10-15% органического вещества с примесями азотных, фосфор- и калийсодержащий веществ.

К основным известковым удобрениям относят известняки, доля кальция и магния в которых составляет 75-100% в пересчете на СаСO₃.

Известняковую и доломитовую муку, известковый туф, мел и другие карбонатные формы известковых удобрений можно вносить одновременно с навозом, торфом или компостом, смешивать или компостировать с органическими удобрениями. При этом потери азота отсутствуют.

Аммиачные формы азотных удобрений для улучшения их физических свойств можно смешивать с карбонатными формами известковых удобрений. Известковые удобрения, содержащие оксиды и гидроксиды кальция и магния не допускается смешивать с аммиачными формами азотных удобрений из-за больших потерь азота.

Потребность в известковых удобрениях часто покрывается за счет местных ресурсов — известьсодержащих отходов промышленности или местных залежей карбонатных пород. В большинстве случаев это рыхлый мел, известковые туфы, озерная известь, доломитовая мука. Однако в целом по России местные известковые материалы и известьсодержащие промышленные отходы не играют большой роли в балансе известковых удобрений.

Источник

Изучение процесса выделения соединений магния из доломитов месторождения Шорсу

АННОТАЦИЯ

В результате систематических исследований реакций терморазложения карбонатов магния и кальция, гидроксида и гидроксосолей магния, гидратации оксидов магния и кальция, осаждения гидроксида магния аммиаком из растворов нитрата и сульфата магния, взаимодействия оксида и гидроксида магния с растворами солей, хлорида калия с серной кислотой с образованием гидросульфата калия разработаны физико-химические основы переработки нетрадиционного сырья (доломитов и доломитизированных магнезитов месторождения Шорсу) на чистый оксид и другие соединения магния, что позволило существенно расширить сырьевую базу производства соединений магния и решить важную народно-хозяйственную проблему. В данной статье приведен процесс выделение нитрата магния по новой схеме, приведённой в рисунке 1. Результаты сырья и продукта приведены в виде таблицы.

ABSTRACT

As a result of systematic studies of the thermal decomposition of magnesium and calcium carbonates, magnesium hydroxide and hydroxide salts of magnesium, hydration of magnesium and calcium oxides, precipitation of magnesium hydroxide with ammonia from solutions of magnesium nitrate and sulfate, the interaction of magnesium oxide and hydroxide with salt solutions, potassium chloride with sulfuric acid to form hydrosulfate of potassium, the physicochemical principles of processing unconventional raw materials (dolomites and dolomitized magnesites of the Shorsu deposit) into pure oxide and other magnesium of the connections, which will significantly expand the resource base of production of magnesium compounds and to solve important national economic problems.This article describes the process of the separation of magnesium nitrate according to the new scheme shown in picture 1. The results of the raw material and product are given in table form.

Ключевые слова: доломит, Шорсу, гексагидрат нитрата магния, массовая доля,оксид магния, оксид кальция, магнезиальная добавка, карбонизация, гашение, осаждение, прокаливание, примеси кварца, примеси кальцита, примеси гипса, глина.

Keywords: dolomite, Shorsu, magnesium nitrate hexahydrate, mass fraction, magnesium oxide, calcium oxide, magnesia additive, carbonization, quenching, precipitation, calcination, quartz impurities, calcite impurities, gypsum impurities, clay.

В Узбекистане месторождением доломита является Ферганская долина (Шорсу).Изучение месторождений доломитов показало, что в составе исходного сырья содержание магниевых соединений меньше чем в других месторождениях стран СНГ. Средние показатели магниевых соединений в пересчете на окись магния составляет от 9 до 20%. В науке есть различные методы выделения магниевых соединений из доломита и использование сырья и полуфабрикатов для различных отраслей химической промышленности. На сегодняшний день доломит широко используется в цементных производствах, строительной промышленности и керамической отрасли. Учитывая локализацию импортированного сырья, полуфабрикатов и использования природных ресурсов внутри Республики к доломиту имеется большой интерес.

Доломит представляет собой куски различной формы и размеров. В общей массе кроме крупных кусков много мелких кусочков, часть доломита в виде порошка. Цвет кусков от светло серого до бледно розового.[1]

Состав исходного доломита:

— массовая доля остатка не растворимого в кислоте 1,22 – 4,2%

— массовая доля оксидов (III) R₂O₃ 0,11 – 0,28 %

Анализ исходного доломита выполнен в соответствии с ГОСТ 23672-79.

Существует много способов переработки доломита. Для проведения лабораторных опытов были выбраны две схемы:

1. Обжиг доломита → гашение доломита водой при различных температурах → отстаивание суспензии после завершения процесса гашения.

2. Обжиг доломита → гашение доломита водой при температуре 95-100°С → карбонизация суспензии диоксидом углерода.

Одним из способов переработки доломита является обжиг при температуре 800-1000 ° С с целью удаления из доломита двуокиси углерода:

дальнейшее измельчение и гашение водой

Теоретически при отстаивании суспензии после гашения гидроокись магния за счет разности молекулярных массдолжна оказатьсяв верхнем слое, что позволит производить этим методом грубое отделение магния от других твердых компонентов.

Для получения относительно крупных кристаллов Mg(OH)₂ в суспензии гашение ведут при температуре 95-100°С.

По литературным данным при карбонизации суспензии гашеного доломита при повышенном давлении 5 атм. диоксидом углерода на первой стадии при температуре 40-60°С происходит карбонизация гидроксида кальция по реакции

По окончании карбонизации гидроксида кальция начинается карбонизация гидроксида магния по реакции

при которой образуется бикарбонат магния растворимый в воде. Раствор бикарбоната магния отделяют от нерастворимого осадка. Из полученного раствора получают основной карбонат магния.[3]

В лабораторных условиях проведён ряд лабораторных опытов по методу грубого отделения магния (схема 1).

Доломит прокаливали в муфельной печив течение часа при температуре 800°С.Отобрали несколько кусков прокалённого доломита для анализа.

Следующая стадия прокаливания производилась при температуре 1100°С в течении часа. Отобраны куски для анализа на содержание кальция и магния.. Результаты анализа приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Состав доломита после прокаливания

Источник

Карбонат магния

Карбонат магния
Хим. формула	MgCO3
Состояние	белое гигроскопическое вещество
Молярная масса	84.3139 г/моль
Плотность	(ангидрид) 2.958 г/см³ (дигидрат) 2.825 г/см³ (тригидрат) 1.837 г/см³ (пентагидрат) 1.73 г/см³
Температура
• плавления	(с разл.) 540 °C
Энтальпия
• образования	−1111.69 кДж/моль
Растворимость
• в воде	(25 °C, ангидрид) 0.0012 г/100 мл (20 °C, пентагидрат) 0.375 г/100 мл
Показатель преломления	(ангидрид) 1.717 (дигидрат) 1.458
Кодекс Алиментариус	E504(i)
RTECS	OM2470000
ChEBI	31793
ChemSpider	10563
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Карбонат магния, магний углекислый, MgCO₃ — магниевая соль угольной кислоты.

Содержание

Свойства

Белые кристаллы, плотность 3,037 г/см³. При 500 °C заметно, а при 650 °C полностью разлагается на MgO и CO₂. Растворимость карбоната магния в воде незначительна (22 мг/л при 25 °C) и уменьшается с повышением температуры. При насыщении CO₂ водной суспензии MgCO₃ последний растворяется вследствие образования гидрокарбоната Mg(HCO₃)₂. Из водных растворов в отсутствие избытка CO₂ выделяются основные карбонаты магния. С карбонатами ряда металлов карбонат магния образует двойные соли, к которым относится и природный минерал доломит MgCO₃·CaCO₃.

Распространённость в природе

Карбонат магния широко распространён в природе в виде минерала магнезита. Кроме того, присутствует в стереоме иглокожих.

Применение

Основной карбонат магния 3MgCO₃·Mg(OH)₂·3H₂O (так называемая белая магнезия) применяют как наполнитель в резиновых смесях, для изготовления теплоизоляционных материалов.

В медицине и в качестве пищевой добавки E504 используется основной карбонат магния 4MgCO₃·Mg(OH)₂·nH₂O

Спортивная магнезия 4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O используется для подсушивания рук и, как следствие, увеличения надежности хвата.

Карбонат магния необходим в производстве стекла, цемента, кирпича.

Источник

Щелочноземельные металлы и их соединения

Элементы II группы главной подгруппы

Элементы II группы главной подгруппы

Положение в периодической системе химических элементов

Щелочноземельные металлы расположены во второй группе главной подгруппе периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева (или просто во 2 группе в длиннопериодной форме ПСХЭ). На практике к щелочноземельным металлам относят только кальций Ca, стронций Sr, барий Ba и радий Ra. Бериллий Be по свойствам больше похож на алюминий, магний Mg проявляет некоторые свойства щелочноземельных металлов, но в целом отличается от них. Однако, согласно номенклатуре ИЮПАК, щелочноземельными принято считать все металлы II группы главной подгруппы.

Электронное строение и закономерности изменения свойств

Рассмотрим некоторые закономерности изменения свойств щелочноземельных металлов.

Физические свойства

Все щелочноземельные металлы — вещества серого цвета и гораздо более твердые, чем щелочные металлы.

Бериллий Be устойчив на воздухе. Магний и кальций (Mg и Ca) устойчивы в сухом воздухе. Стронций Sr и барий Ba хранят под слоем керосина.

Кристаллическая решетка щелочноземельных металлов в твёрдом состоянии — металлическая. Следовательно, они обладают высокой тепло- и электропроводимостью. Кипят и плавятся при высоких температурах.

Нахождение в природе

Как правило, щелочноземельные металлы в природе присутствуют в виде минеральных солей: хлоридов, бромидов, йодидов, карбонатов, нитратов и др. Основные минералы, в которых присутствуют щелочноземельные металлы:

Доломит — CaCO₃ · MgCO₃ — карбонат кальция-магния.

Магнезит MgCO₃ – карбонат магния.

Кальцит CaCO₃ – карбонат кальция.

Гипс CaSO₄ · 2H₂O – дигидрат сульфата кальция.

Барит BaSO₄ — сульфат бария.

Витерит BaCO₃ – карбонат бария.

Способы получения

Магний получают электролизом расплавленного карналлита или хлорида магния с добавками хлорида натрия при 720–750°С:

или восстановлением прокаленного доломита в электропечах при 1200–1300°С:

2(CaO · MgO) + Si → 2Mg + Ca₂SiO₄

Кальций получают электролизом расплавленного хлорида кальция с добавками фторида кальция:

Барий получают восстановлением оксида бария алюминием в вакууме при 1200 °C:

4BaO+ 2Al → 3Ba + Ba(AlO₂)₂

Качественные реакции

Цвет пламени:
Ca — кирпично-красный
Sr — карминово-красный (алый)
Ba — яблочно-зеленый

Качественная реакция на ионы магния : взаим одействие с щелочами. Ионы магния осаждаются щелочами с образованием белого осадка гидроксида магния:

Mg 2+ + 2OH — → Mg(OH)₂↓

Качественная реакция на ионы кальция, стронция, бария : взаим одействие с карбонатами. При взаимодействии солей кальция, стронция и бария с карбонатами выпадает белый осадок карбоната кальция, стронция или бария :

Ca 2+ + CO₃ 2- → CaCO₃↓

Ba 2+ + CO₃ 2- → BaCO₃↓

Качественная реакция на ионы стронция и бария : взаим одействие с карбонатами. При взаимодействии солей стронция и бария с сульфатами выпадает белый осадок сульфата бария и сульфата стронция :

Ba 2+ + SO₄ 2- → BaSO₄↓

Sr 2+ + SO₄ 2- → SrSO₄↓

Также осадки белого цвета образуются при взаимодействии солей кальция, стронция и бария с сульфитами и фосфатами.

Химические свойства

1.1. Щелочноземельные металлы реагируют с галогенами с образованием галогенидов при нагревании.

1.2. Щелочноземельные металлы реагируют при нагревании с серой и фосфором с образованием сульфидов и фосфоридов.

Ca + S → CaS

Кальций взаимодействует с фосфором с образованием фосфидов:

1.4. С азотом магний взаимодействует при комнатной температуре с образованием нитрида:

Остальные щелочноземельные металлы реагируют с азотом при нагревании.

1.5. Щелочноземельные металлы реагируют с углеродом с образованием карбидов, преимущественно ацетиленидов.

Ca + 2C → CaC₂

Бериллий реагирует с углеродом при нагревании с образованием карбида — метанида:

2Be + C → Be₂C

1.6. Бериллий сгорает на воздухе при температуре около 900°С:

2Be + O₂ → 2BeO

Магний горит на воздухе при 650°С с выделением большого количества света. При этом образуются оксиды и нитриды:

2Mg + O₂ → 2MgO

Щелочноземельные металлы горят на воздухе при температуре около 500°С, в результате также образуются оксиды и нитриды.

Видеоопыт : горение кальция на воздухе можно посмотреть здесь.

2. Щелочноземельные металлы взаимодействуют со сложными веществами:

2 Ca 0 + 2 H₂ + O = 2 Ca + ( OH)₂ + H₂ 0

2.2. Щелочноземельные металлы взаимодействуют с минеральными кислотами (с соляной, фосфорной, разбавленной серной кислотой и др.). При этом образуются соль и водород.

2Mg + 2HCl → MgCl₂ + H₂↑

2.3. При взаимодействии щелочноземельных металлов с концентрированной серной кислотой образуется сера.

При взаимодействии щелочноземельных металлов с очень разбавленной азотной кислотой образуется нитрат аммония:

2.5. Щелочноземельные металлы могут восстанавливать некоторые неметаллы (кремний, бор, углерод) из оксидов.

2Ca + SiO₂ → 2CaO + Si

2Mg + CO₂ → 2MgO + C

Ca + CuCl₂ → CaCl₂ + Cu

Оксиды щелочноземельных металлов

Способы получения

1. О ксиды щелочноземельных металлов можно получить из простых веществ — окислением металлов кислородом :

2Ca + O₂ → 2CaO

3. Оксиды магния и бериллия можно получить термическим разложением гидроксидов :

Химические свойства

1. Оксиды кальция, стронция, бария и магния взаимодействуют с кислотными и амфотерными оксидами :

2. Оксиды щелочноземельных металлов взаимодействуют с кислотами с образованием средних и кислых солей (с многоосновными кислотами).

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

3. Оксиды кальция, стронция и бария активно взаимодействуют с водой с образованием щелочей.

CaO + H₂O → 2Ca(OH)₂

Оксид магния реагирует с водой при нагревании:

MgO + H₂O → Mg(OH)₂

Оксид бериллия не взаимодействует с водой.

4. Оксид бериллия взаимодействует с щелочами и основными оксидами.

При взаимодействии оксида бериллия с щелочами в расплаве или с основными оксидами образуются соли-бериллаты.

При взаимодействии оксида бериллия с щелочами в растворе образуются комплексные соли.

Гидроксиды щелочноземельных металлов

Способы получения

Оксид магния взаимодействует с водой только при нагревании:

2. Гидроксиды кальция, стронция и бария получают при взаимодействии соответствующих металлов с водой.

Магний взаимодействует с водой только при кипячении:

Химические свойства

1. Гидроксиды кальция, стронция и бария реагируют с всеми кислотами (и сильными, и слабыми). При этом образуются средние или кислые соли, в зависимости от соотношения реагентов.

Гидроксид магния взаимодействует только с сильными кислотами.

в растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоалюминат:

4. Гидроксиды кальция, стронция и бария взаимодействуют с кислыми солями. При этом образуются средние соли, или менее кислые соли.

Например : гидроксид кальция реагирует с гидрокарбонатом кальция с образованием карбоната кальция:

5. Гидроксиды кальция, стронция и бария взаимодействуют с простыми веществами-неметаллами (кроме инертных газов, азота, кислорода, водорода и углерода). Взаимодействие щелочей с неметаллами подробно рассмотрено в статье про щелочные металлы.

В растворе образуются комплексная соль и водород:

7. Гидроксиды кальция, стронция и бария вступают в обменные реакции с растворимыми солями. Как правило, с этими гидроксидами реагируют растворимые соли тяжелых металлов (в ряду активности расположены правее алюминия), а также растворимые карбонаты, сульфиты, силикаты, и, для гидроксидов стронция и бария — растворимые сульфаты.

Также с гидроксидами кальция, стронция и бария взаимодействуют соли аммония.

8. Гидроксид кальция разлагается при нагревании до 580 о С, гидроксиды магния и бериллия разлагаются при нагревании:

Ba(OH)₂ ↔ Ba 2+ + 2OH —

Гидроксид магния — нерастворимое основание. Гидроксид бериллия проявляет амфотерные свойства.

При взаимодействии гидроксида бериллия с избытком раствора щелочи образуется комплексная соль:

Соли щелочноземельных металлов

Нитраты щелочноземельных металлов

Нитраты кальция, стронция и бария при нагревании разлагаются на нитриты и кислород. Исключение — нитрат магния. Он разлагается на оксид магния, оксид азота (IV) и кислород.

Карбонаты щелочноземельных металлов

1. Карбонаты щелочноземельных металлов при нагревании разлагаются на оксид и углекислый газ.

2. Карбонаты щелочноземельных металлов под действием воды и углекислого газа превращаются в растворимые в воде гидрокарбонаты.

3. Карбонаты щелочноземельных металлов взаимодействуют с более сильными кислотами с образованием новой соли, углекислого газа и воды.

Более сильные кислоты вытесняют менее сильные из солей.

4. Менее летучие оксиды вытесняют углекислый газ из карбонатов при сплавлении. К менее летучим, чем углекислый газ, оксидам относятся твердые оксиды — оксид кремния (IV), оксиды амфотерных металлов.

Менее летучие оксиды вытесняют более летучие оксиды из солей при сплавлении.

Жесткость воды

Постоянная и временная жесткость

Жесткость воды — это характеристика воды, обусловленная содержанием в ней растворенных солей щелочноземельных металлов, в основном кальция и магния (солей жесткости).

Временная (карбонатная) жесткость обусловлена присутствием гидрокарбонатов кальция Ca(HCO₃)₂ и магния Mg(HCO₃)₂ в воде.

Постоянная (некарбонатная) жесткость обусловлена присутствием солей, не выделяющихся при кипячении из раствора: хлоридов (CaCl₂) и сульфатов (MgSO₄) кальция и магния.

Способы устранения жесткости

Существуют химические и физические способы устранения жесткости. Химические способы устранения временной жесткости:

1. Кипячение. При кипячении гидрокарбонаты кальция и магния распадаются на нерастворимые карбонаты, углекислый газ и воду:

2. Добавление извести (гидроксида кальция). При добавлении щелочи растворимые гидрокарбонаты переходят в нерастворимые карбонаты:

Химические способы устранения постоянной жесткости — реакции ионного обмена, которые позволяют осадить ионы кальция и магния из раствора:

1. Добавление соды (карбоната натрия). Карбонат натрия связывает ионы кальция и магния в нерастворимые карбонаты:

CaCl₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓+ 2NaCl

2. Добавление фосфатов. Фосфаты также связывают ионы кальция и магния:

Источник