Siřičitan vápenatý - Calcium sulfite

Siřičitan vápenatý
CaSO30.5aq.png
Siřičitan vápenatý.png
Jména
Název IUPAC
Siřičitan vápenatý
Ostatní jména
Kyselina sírová, vápenatá sůl (1: 1)
E226
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
Informační karta ECHA100.030.529 Upravte to na Wikidata
Číslo ES
  • 233-596-8
Číslo E.E226 (konzervační látky)
UNII
Vlastnosti
CaSO3
Molární hmotnost120.17 g / mol
VzhledBílá pevná látka
Bod tání 600 ° C (1112 ° F; 873 K)
4.3 mg / 100 ml (18 ° C)
Nebezpečí
Bod vzplanutíNehořlavé
Související sloučeniny
jiný anionty
Síran vápenatý
jiný kationty
Siřičitan sodný
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Siřičitan vápenatýnebo siřičitan vápenatý, je chemická sloučenina, vápenatá sůl z siřičitan se vzorcem CaSO3· X (v2Ó). Jsou známy dvě krystalické formy, hemihydrát a tetrahydrát, respektive CaSO3· ½ (v2O) a CaSO3· 4 (H2Ó).[1] Všechny formy jsou bílé pevné látky. To je nejpozoruhodnější jako produkt odsiřování spalin.

Výroba

Hlavní článek: Odsíření spalin

Vyrábí se ve velkém měřítku spalinami odsíření (FGD). Při spalování uhlí nebo jiných fosilních paliv je vedlejší produkt znám jako spalin. Spaliny často obsahují SO2, jehož emise jsou často regulovány, aby se zabránilo kyselý déšť. Oxid siřičitý je vymyt, než zbývající plyny budou emitovány skrz komín zásobník. Ekonomický způsob čištění SO2 ze spalin je zpracováním odpadní vody Ca (OH)2 hydratované vápno nebo CaCO3 vápenec.[2]

Drhnutí vápencem sleduje následující idealizovanou reakci:

TAK2 + CaCO3 → CaSO3 + CO2

Po čištění hydratovaným vápnem následuje následující idealizovaná reakce:[3][4]

TAK2 + Ca (OH)2 → CaSO3 + H2Ó

Výsledný siřičitan vápenatý oxiduje na vzduchu za vzniku sádry:

Ó2 + 2 CaSO3 → 2 CaSO4

Sádra, je-li dostatečně čistá, je prodejná jako stavební materiál.

Použití

Sádrokarton

Siřičitan vápenatý se vytváří jako meziprodukt při výrobě sádry, která je hlavní složkou sádrokarton. Typický dům v USA obsahuje 7 tun takové sádrokartonové desky.[5]

Potravinářská přídatná látka

Jako potravinářská přídatná látka se používá jako konzervační látka pod číslem E E226. Spolu s dalšími antioxidanty siřičitany, se běžně používá při konzervování vína, jablečného moštu, ovocné šťávy, konzervovaného ovoce a zeleniny. Siřičitany jsou silnými reduktory v roztoku, působí jako lapač kyslíku antioxidanty konzervovat potraviny, ale označení je povinné, protože někteří jedinci by mohli být hypersenzitivní.

Výroba buničiny

Chemické rozvlákňování dřeva je odstranění celulózy ze dřeva rozpuštěním ligninu, který váže celulózu dohromady. Siřičitan vápenatý lze použít při výrobě buničiny prostřednictvím siřičitanový proces, jako alternativa k Kraftův proces který používá hydroxidy a sulfidy místo siřičitanů. Byl použit siřičitan vápenatý, ale k útoku na lignin byl z velké části nahrazen siřičitany a hydrogensiřičitany hořečnatými a sodnými.[6]

Sádra

K výrobě je možné použít siřičitan vápenatý sádra oxidací (přidáním Ó2 ) ve vodě s manganem (Mn2+ ) kation nebo kyselina sírová katalyzátory.[7][8]

Struktura

Strukturu siřičitanu vápenatého zkoumala Rentgenová krystalografie.[9] Tyto studie ukazují, že siřičitanový anion přijímá svou charakteristickou pyramidovou geometrii. Ca2+ centra mají vysoká koordinační čísla, jsou vázána na siřičité atomy kyslíku a vodu, což dává vápníku koordinační číslo osm. Tetrahydrát krystalizuje jako pevný roztok Ca3(TAK3) 2 (SO4).12H2O a Ca3(TAK3) 2 (SO3).12H2O. směsný sulfit-sulfát představuje meziprodukt při oxidaci siřičitanu na síran, jak se praktikuje při výrobě sádra. Tento pevný roztok sestává z [Ca3(TAK3)2(H2Ó)12]2+ kationty a buď siřičitan nebo síran jako anion.[1][10]

Struktura [Ca3(TAK3)2(H2Ó)12]2+ v tetrahydrátu siřičitanu vápenatého.

Přirozený výskyt

Hemihydrát síranu vápenatého se v přírodě vyskytuje jako vzácný minerál hannebachit.[11][12]

Viz také

Reference

  1. ^ A b Abraham Cohen; Mendel Zangen (1984). „Studie o siřičitanech alkalických zemin. Struktura a stabilita nové sloučeniny Ca3(TAK3)2TAK4.12H2O a jeho tuhý roztok v tetrahydrátu siřičitanu vápenatého ". Chemické dopisy. 13 (7): 1051–1054. doi:10.1246 / cl.1984.1051.
  2. ^ Wirsching, Franz (2000). "Síran vápenatý". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002 / 14356007.a04_555.
  3. ^ Hudson, JL (1980). Oxidace síry v pracích systémech. University of Virginia.
  4. ^ Miller, Bruce (2004). Uhelné energetické systémy. Elsevierova vědecká technologie. 294–299.
  5. ^ „USGS Statistika a informace o sádře“. USGS. Citováno 26. června 2016.
  6. ^ Ropp, Richard (2013). Encyklopedie sloučenin alkalické Země. Vědecká technologie Elsevier. str. 145–148.
  7. ^ Li, Yuran; Zhou, Jinting; Zhu, Tingyu; Jing, Pengfei (01.02.2014). „Oxidace siřičitanu vápenatého a růst krystalů v procesu zbytku karbidu vápníku za vzniku sádry“. Valorizace odpadu a biomasy. 5 (1): 125–131. doi:10.1007 / s12649-013-9206-2. ISSN  1877-2641. S2CID  98774317.
  8. ^ „Jak můžeme převést siřičitan vápenatý na síran vápenatý po ...“ ResearchGate. Citováno 2018-05-18.
  9. ^ Yasue, Tamotsu; Arai, Yasuo (1986). "Krystalová struktura siřičitanu vápenatého". Sádra a vápno (jap. Jazyk). 203: 235–44.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  10. ^ Matsuno, Takashi; Takayanagi, Hiroaki; Furuhata, Kimio; Koishi, Masumi; Ogura, Haruo (1984). „Krystalová struktura hemihydrátu siřičitanu vápenatého“. Bulletin of the Chemical Society of Japan. 57 (4): 1155–6. doi:10,1246 / bcsj.57.1155.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  11. ^ https://www.mindat.org/min-1997.html
  12. ^ https://www.ima-mineralogy.org/Minlist.htm