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碳酸氢盐

碳酸氢盐是碳酸H₂CO3的两种分类之一,即酸式盐。碳酸氢盐均易溶于水,溶于水后因为水解显碱性。碳酸氢盐加酸即分解,在足够高的温度下都可分解为碳酸盐。碳酸氢盐在和酸作用的过程中,可以放出二氧化碳,受热后会被分解成相应的正盐,即碳酸盐、二氧化碳和水。

目前有许多办法可以测定碳酸氢盐,比如梯度离子色谱法/氯化钾滴定法灯。碳酸氢盐现常被用于U(VI)的生物还原研究。

简介

碳酸氢根生理学上也有很重要的作用,血液中含有碳酸碳酸氢根组成的缓冲溶液,以抵御大幅度的pH值变化,为酶等生物分子维持适宜的酸碱度。

碳酸氢根离子的结构。碳酸氢根为平面结构,碳位于中心,与三个氧原子相连。它是碳酸的共轭碱,也是碳酸根的共轭酸。水溶液中存在下列平衡,碳酸氢根既可发生电离生成水合氢离子,也会水解氢氧根,水解程度大于电离,因此水溶液呈弱碱性。

碳酸氢盐分为标准碳酸氢盐和实际碳酸氢盐,标准碳酸氢盐( standard bicarbonate,SB)是指全血标本在标准条件下(即在38℃和血色素完全氧合的条件下),用 PaCO2,为40mmHg 的气体平衡后所测得的血浆HCO3浓度。由于标准化后排除了呼吸因素的影响,故SB是仅反映代谢因素的指标,正常值为22 ~27mmol/L,平均为24mmol/L。SB在代谢性酸中毒时下降,代谢性碱中毒时升高;在慢性呼吸性酸中毒或碱中毒时,经肾脏代偿后也可继发性增高或降低。

实际碳酸氢盐( actual bicarbonate,AB)是指隔绝空气的全血标本,在实际PaCO2,和实际血氧饱和度的条件下测得的血浆HCO3浓度。AB受呼吸和代谢两个因素影响,正常情况下AB= SB,AB和SB均降低表明有代谢性酸中毒,AB和SB均升高表明有代谢性碱中毒。AB和SB的差值反映呼吸性因素对酸碱平衡紊乱的影响,AB \u003e SB表明有CO蓄积,见于呼吸性酸中毒或代偿后的代谢性碱中毒;AB\u003cSB表明CO。呼出过多,见于呼吸性碱中毒或代偿后的代谢性酸中毒。

例子

碳酸氢钠

碳酸氢钾

碳酸氢钙

碳酸氢铵

性质

碳酸氢盐的主要性质是它的溶解性、水解性和热稳定性。

溶解性

碱金属和的碳酸根易溶于水,其他金属的碳酸盐难溶于水。碳酸氢盐的溶解性有两种情况:①难溶性碳酸盐对应的碳酸氢盐都有较大的溶解度,如 碳酸钙与 碳酸氢钙;②易溶的碳酸盐对应的碳酸氢盐都有相对较低的溶解度,如碳酸钠与碳酸氢钠。

由于多数碳酸盐的溶解度小,自然界中存在许多碳酸盐矿石,如大理石、石灰石、方解石、珍珠、珊瑚、贝壳等主要成分是碳酸钙。白云石菱镁矿主要含有碳酸镁

自然界中不断进行着碳酸钙与碳酸氢钙的转化。空气中的二氧化碳溶于水后和碳酸钙发生作用,生成碳酸氢钙进入天然水中;而天然水中的碳酸氢钙经自然分解或人工加热又析出碳酸钙。这是碳酸根在自然界中分布广泛的重要原因,也是钟乳石石笋的形成和暂时硬水软化的基本原理。

水解性

碳酸盐和碳酸氢盐在水溶液中水解都显碱性。由于碳酸盐的水解作用产生碳酸根,碳酸氢根氢氧根,当其他金属离子(碱金属离子和铵根除外)遇到可溶性碳酸盐溶液时,会生成3 种不同的沉淀:碳酸盐、碱式碳酸盐氢氧化物。究竟生成哪一种沉淀取决于反应物、生成物的性质和反应条件。一 般地,氢氧化物碱性较强的金属离子可沉淀为碳酸根;氢氧化物碱性较弱的金属离子可沉淀为碱式碳酸盐;强水解性的金属离子(特别是两性的)可沉淀为氢氧化物。

热稳定性

碳酸盐的热稳定性有一定的规律性。根据组成碳酸盐的阳离子的不同,碳酸盐的热稳定性顺序一般可表示为碱金属碳酸盐 \u003e 碱土金属碳酸盐 \u003e 过渡金属碳酸盐

碳酸盐热分解的难易程度主要与阳离子的极化作用有关。由于阳离子对碳酸根离子产生极化作用,而使碳酸根离子不稳定以致分解。这种极化作用越大,碳酸盐越不稳定。质子的极化作用超过一般的金属离子,因此,根据组成碳酸根阴离子的不同,又有下列热稳定顺序:

M2CO3\u003eM(HCO3)2\u003e碳酸

参考资料