碳酸

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碳酸碳酸
化学式H2CO3。为二氧化碳溶于水生成的二元弱酸。在常温、常压下,二氧化碳饱和溶液的浓度约为0.033Μ,pH为4。二氧化碳在溶液中大部分以微弱结合的水合物形式存在,只有一小部分形成H2CO3。在常温时CO2:H2CO3为600:1。碳酸的热稳定性很差,在加热时全部分解并放出二氧化碳。碳酸在碱的作用下,可分别生成酸式碳酸盐和碳酸盐
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碳酸 概述

 
碳酸碳酸饮料
碳酸(H2CO3)是一种二元弱酸,电离常数都很小。在常温、常压下,二氧化碳饱和溶液的浓度约为0.033mol/L,pH为5.6H2CO3,(pKa1=6.38,pKa2=10.33,p代表取负常用对数.)
,会使紫色石蕊试液变成浅红色。二氧化碳在溶液中大部分是以微弱结合的合物形式存在,只有一小部分形成碳酸(H2CO3)。在常温时,CO2∶H2CO3为600∶1。碳酸的热稳定性很差,从来没有以纯酸的形式分离出来过,碳酸加热时全部分解并放出二氧化碳。碳酸在碱的作用下,能生成酸式碳酸盐M(HCO3)2和碳酸盐MCO3〔M代表二价金属)。许多金属的酸式碳酸盐的溶解度稍大于正盐,其溶解度和Pco2(二氧化碳分压)有关。Pco2大,碳酸盐溶解于水;Pco2小(或升温),析出碳酸盐,自然界的钟乳石就是这样形成的。暂时硬水加热软化就是因为生成了碳酸盐沉淀。所有的酸式碳酸盐受热均分解为CO2和相应的正盐。

碳酸是二氧化碳气体溶于水而生成的酸。它的酸性很弱,温度稍高一些,便会分解出二氧化碳气体。碳酸和我们的日常生活有着密切的关系。我们喝的汽水就是一种碳酸饮料。习惯上把二氧化碳的水溶液称为碳酸。

碳酸 应用

 
碳酸碳酸饮料
在制造汽水时,要在加压情况下把二氧化碳气体溶解在水里,再往汽水里加糖、柠檬酸以及果汁或香精,在加压下灌入汽水瓶中。当我们喝汽水时,汽水从瓶子里倒出来,外界压强(指空气压强和人体内的压强)突然降低,二氧化碳在水中的溶解度随着压强降低而变小。于是,喝入体内汽水中的二氧化碳便成为气体从水中逸出,并从口腔中排出,这个过程会把人体内的热量带走,这就是喝汽水感到凉爽的原因。

有时,碳酸也会给我们日常生活带来麻烦。地面上的二氧化碳气体溶于水,生成碳酸。当地面水渗入地下时,碳酸也被带到地下,并与地下石灰岩里不溶于水的碳酸钙发生化学反应,生成可溶于水的碳酸氢钙。含有碳酸氢钙的水称为“硬水”,因此地下水都属于“硬水”。江河里的水不含碳酸氢钙,不是“硬水”(硬水是指有钙离子镁离子等金属阳离子,他们的碳酸盐是不可溶解于水的)。

有些地方所用的自来水的水源是地下水,在煮开水时,水中的碳酸氢钙受热分解成碳酸钙、二氧化碳和水。碳酸钙是不溶解在水中的沉淀物,它沉积在水壶和锅炉的壁上,天长日久便成为一层白色的很坚硬的物质,称为锅垢(俗称水碱)。这层碳酸钙的导热性很差,因此烧水时会浪费燃料。如果锅炉和管道中的锅垢太厚,还有发生爆炸的危险。所以,工业生产中总是把“硬水”先用化学方法除去或减少碳酸钙,使它软化以后再用。

碳酸宜兴的善卷洞
你参观过桂林的七星岩、南宁的伊林岩、宜兴的善卷洞和房山的云水洞吗?在这些奇妙的溶洞中,到处都是石笋石柱、石钟乳、石花石幔,它们千姿百态,栩栩如生,使你不得不佩服大自然的这一杰作。那么这伟大的雕刻家究竟是谁呢?原来,这位手艺高超的石匠就是碳酸和二氧化碳这两位助手。

别看石灰岩那么大,又那么硬,它们在含有碳酸的地下水的作用下,却变得软弱无能。地下水与石灰岩中的碳酸钙作用,生成了可溶于水的碳酸氢钙。地下水在石灰岩裂缝里不停地流动,石灰岩便不断地被溶解,天长日久之后,石灰岩的小孔、裂缝逐渐扩大,形成了大小、宽度和形状各不相同的溶洞的通道。

如果在溶洞的顶上,慢慢地渗出含有碳酸氢钙的地下水,当遇到较高的温度和较小压强时,水中的碳酸氢钙便分解成碳酸钙、二氧化碳和水。生成的碳酸钙,便附着在洞顶上。日子长了,积少成多,顶上的碳酸钙便慢慢地往下长,形成了冬天屋檐下挂的冰锥一样的石柱,称为石钟乳。如果含有碳酸氢钙的水滴掉在溶洞的地上,碳酸钙便慢慢往上长,就像地下长出来的竹笋一样,叫做石笋。当石钟乳和石笋逐渐长大连成一体时,便是一根石柱。

石钟乳、石笋和石柱的形成,说起来很容易,实际上这个过程是非常慢的,往往需要经过几百年甚至更多的时间。

碳酸 碳酸饮料

 
碳酸碳酸饮料
碳酸饮料主要成分包括:碳酸水柠檬酸等酸性物质、白糖、香料,有些含有咖啡因,人工色素等。除糖类能给人体补充能量外,充气的“碳酸饮料”中几乎不含营养素。

可乐等碳酸型饮料深受大家喜爱,尤其是“年轻一族”和孩子们的喜爱。但健康专家提醒,喝碳酸饮料要讲究个“度”。

过量地喝碳酸饮料,其中的高磷可能会改变人体的钙、磷比例。研究人员还发现,与不过量饮用碳酸饮料的人相比,过量饮用碳酸饮料的人骨折危险会增加大约3倍;而在体力活动剧烈的同时,再过量地饮用碳酸饮料,其骨折的危险也可能增加5倍。

专家提醒,儿童期青春期骨骼发育的重要时期。在这个时期,孩子们活动量大。如果食物中高磷低钙的摄入量不均衡,再加上喝过多的碳酸饮料,则要引起足够的重视。因为它不仅对骨峰量可能产生负面影响,还可能会给将来发生骨质疏松症埋下伏笔。

因此,万事都得要有个“度”。一旦超过了这个“度”,再有丰富营养的食物也可能变成有害物或多余物,对人体不利;其次,适时补充一定数量的钙,还可减轻体内钙——磷比例的失调。

碳酸  危害

 
碳酸碳酸饮料
英国一项最新研究结果显示,部分碳酸饮料可能会导致人体细胞严重受损。专家们认为碳酸饮料里的一种常见防腐剂能够破坏人体DNA的一些重要区域,严重威胁人体健康。

据悉,喝碳酸饮料造成的这种人体损伤一般都与衰老以及滥用酒精相关联,最终会导致肝硬化帕金森病等疾病。
此次研究的焦点在于苯甲酸钠的安全性。在过去数十年来,这种代号为E211的防腐剂一直被广泛应用于全球总价值740亿英镑的碳酸饮料产业。苯甲酸钠是苯甲酸的衍生物,天然存在于各种浆果之中,目前被大量用作许多知名碳酸饮料的防腐剂。

英国谢菲尔德大学的分子生物学生物工艺学教授彼得·派珀是研究人体衰老的专家。他的试验结果证明:苯甲酸会破坏人体线粒体DNA中的一个重要区域。

线粒体属于人体细胞中的一个细胞器,被称为人体细胞中的“能量工厂”,其功能是将细胞中的有机物当作燃料,使这些有机物与氧结合,转变成二氧化碳和水,同时将有机物中的化学能释放出来,供细胞利用。它以分解ATP来为人体提供95%的能量,我们的肌肉在收缩的时候,我们在思考的时候,线粒体都在时刻地工作着,为我们的神经元细胞和肌纤维细胞提供能量。

派珀表示:“这些化合物能够严重破坏线粒体DNA,从而完全阻止了线粒体的活动。换言之,它们让线粒体罢工了。”据派珀介绍,线粒体能使有机物氧化并且释放能量。如果线粒体遭到了破坏,细胞就会出现严重故障。许多疾病是与这种破坏相关的,如帕金森病和其他神经系统退化性疾病。

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碳酸 参考资料

 
1、http://www.laijs.com/article/article.php/1456
2、http://www.gggmm.cn/xinqite/413.htm
3、http://www.cqvip.com/content/citation.dll?id=1036401&SUID=

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