Какое свойство имеет угль
Для углей определяются цвет, блеск, плотность, твердость, хрупкость, излом, а также отдельность и макроструктура. Видимую текстуру угля также можно рассматривать в качестве физических свойств.
Плотность — важный показатель, имеющий значение для решения многих теоретических и практических вопросов. Она зависит от петрографического состава углей, степени их обуглероживания (углефикации), количества и характера минеральных примесей, количества в них влаги и от природы углей; изменяется довольно заметно: в среднем, если взять угли одинаковой средней зольности, возрастает с повышением степени углефикации — у бурых углей она равна (в г/м3) 0,8—1,25, у каменных 1,26—1,35, у антрацитов от 1,36—1,5 до 1,65. Наименьшей плотностью характеризуются липтобиолиты.
Цвет углей обычно от бурого и темно-серого до черного. Бурый цвет или оттенок зависит от низкой степени углефикации и является характерным для бурых углей и сапропелитов; каменные угли имеют черный или темно-серый цвет, антрациты — черный с желтоватым, а иногда сероватым оттенком, а некоторые антрациты темно- серый или серый. Различаются также угли и по цвету черты, оставляемой на фарфоровой неглазурованной пластинке, а именно: бурые угли дают бурую черту, каменные — коричневато-черную или темно- серую и черную, антрациты — черную и темно-серую, сапропелиты— от желтой до бурой.
Блеск (отражательная способность) углей — одно из характерных свойств. Различают оттенки блеска: смолистый (жирный), стеклянный, шелковистый. Смолистый блеск у кларена, стеклянный у витрена, шелковистый у фюзена, матовый у дюрена. Блеск усиливается по мере увеличения степени углефикации. Отражательная способность углей определяется обычно макроскопически, путем сравнения серии образцов, а также фотометрами с графическим изображением результатов измерения.
Твердость (мягкость) угля по шкале Мооса 1—3 и повышается со степенью углефикации.
Хрупкость углей определяется по степени их сопротивления раздавливанию, истиранию и удару. Наиболее хрупки фюзеновые угли, далее следуют витреновые и клареновые; наиболее стойкие — дюреновые.
Излом углей может быть раковистым, землистым, волокнистым, листоватым, занозистым, угловатым, глазковым, струйчатым, зернистым и неровным.
Электропроводность углей повышается с понижением выхода летучих веществ и возрастанием содержания углерода.
Структура углей, определяемая формой и величиной составных; частей, бывает листоватой (характерной для кутикуловых липтобиолитов), полосчатой, линзовидной, штриховатой (типичной для гумусовых клареновых углей), зернистой (для дюреновых углей и богхедов), лигнитовой (для слабометаморфизованных бурых гумусовых углей) и однородной (для сапроколлитов и витренов).
Из текстурных признаков важна слоистость, по которой угли подразделяются на слоистые и массивные неслоистые.
Отдельность углей может быть пластинчатой, призматической, кубической и глазковой, гребенчатой и пирамидальной. Различаются также отдельности конусовидные, чечевицеобразные, шаровые, цилиндрические, осколочные, или брекчиевидные. Многие ископаемые угли разбиты системами эндогенных и экзогенных трещин.
Простая маленькая таблетка, а сколько силы и пользы! Активированным углём с успехом пользовались наши мамы и бабушки. И, оказывается, не только для лечения живота. Модный чёрный порошок используют в косметике, десертах, алкогольных напитках и, конечно, в средствах по уходу за домом.
Полезные свойства активированного угля
200 лет назад французским учёным Мишелем Бертраном на собственном опыте, с риском для жизни, было установлено свойство угля поглощать яды. Объясняется это пористой структурой и строением вещества, которое притягивает и впитывает токсины. Изготавливают активированный уголь из органических, растительных или животных материалов, содержащих много углерода.
Чем полезен активированный уголь для здоровья:
· связывая органические и химические вещества, не реагирует с ними, поэтому не образует новые вредные соединения;
· притягивает и вбирает газообразные, и жидкие вещества;
· действует, не раздражая слизистых оболочек, и в течение 1-2 суток выводится кишечником.
Важно! Целая таблетка действует не сразу. Нельзя принимать уголь дольше 12-14 дней. В противном случае стоит пропить пробиотики. Так же не пьют таблетку до еды или сразу после. Запрещён приём угля при язвах и кровотечениях ЖКТ.
Применение
Применяется он при ряде заболеваний и других проблем:
· уменьшает образование газов;
· удаляет паразитов;
· выпивание до застолья снимает похмельный синдром;
· лечит бронхиальную астму, изжогу, гастриты;
· нормализует стул;
· компресс снимает зуд и воспаление после укусов насекомыми;
· лечит кожные заболевания;
· угольный пластырь ускоряет заживление порезов и царапин;
· устраняет аллергию;
· очищает организм при пищевых отравлениях.
При неприятном запахе изо рта чистить зубы, обмакнув щётку в угольный порошок, но не больше 2-х раз на неделе.
Средство для хозяек
Применение активированного угля в хозяйстве решает многие домашние задачи:
· Очищает холодильник, от запахов разложенный на полки серый хлеб с таблетками.
· Устраняет неприятный запах плесени и очищает воздух. Для этогодостаточно разложить пакетики с порошком угля в ванной комнате, туалете, кладовой.
· Вбирает лишнюю влагу. Если таблетку, добавленную в землю, положить на подоконнике, то окна перестанут потеть.
· Очищает питьевую воду, так как уголь справляется с промышленными отходами, пестицидами и химикатами. Фильтр – тканевая подушечка, наполненная угольным порошком.
Освежить воздух в комнате помогут коробочки с измельчёнными и завёрнутыми в ткань таблетками. Через 3-4 дня заменить порошок или прожарить 3 ч. при температуре не больше 250 градусов.
Ароматические смеси:
1. Смочить таблетки любимым эфирным маслом и разложить.
2. Ароматические пирамидки для горения изготавливают из смеси угольного порошка (300 г) и 7 % раствора нитрата кальция. Замесить как крутое тесто и капнуть нескольких капель эфирного масла. После высыхания слепить конусами.
Уничтожат запах в обуви двойные стельки, заполненные толчёным углём.
Похмельный синдром предотвратить доза из 3-4 таблеток, принятых накануне вечеринки.
Использование в косметических целях и для красоты тела
Активированный уголь для похудения
Убирает лишние килограммы, чистит организм, удаляя шлаки.В этом случае активированный уголь – вспомогательное средство при диетическом питании и физических нагрузках.
· 1-й способ: начинать с 1 таблетки утром до еды, с каждым днём прибавляя по 1, до нормы – количество таблеток в расчёте 1 шт. на 10 кг веса.
· 2-й способ – предполагаемую сумму пилюль разделить на количество приёмов. Выпивать перед едой.
Применять такой способ похудения разрешается не больше двух недель, иначе наступит гиповитаминоз и нарушится обмен веществ.
Для очищения кожи лица
Удалить чёрные точки можно плёночной маской из угля. Смешать 2 растолчённые таблетки с желатином (1 ложечка), прибавить 1 ложку минеральной воды. Для нагревания использовать водяную баню. В тёплом виде нанести на 1 час.
Умываться гелем-скрабом, применяя толчёные таблетки. Очищаются поры, убирается лишне кожное сало, заживают прыщи и разглаживаются морщины. Становятся популярными продающиеся очищающие средства с активированным углём. Они не сушат и подходят нормальному и комбинированному типу кожи.
Очистить распаренную кожу тела домашним скрабом из упаковки растолчённых таблеток, смешанных с мёдом. Смывает смесь тёплая вода. После процедуры станет мягкая, чистая и шелковистая кожа.
Для омоложения
Протирание лица и шеи кубиками льда с порошком угля освежает и омолаживает, нормально работают сальные железы.
Популярную маску для лица из активированного угля и молочных продуктов или глины, отвара травы делают самостоятельно или покупают.
Регулярный прием задерживает старение организма. Омолаживает, дарит свежесть кожи, красоту волосам и белоснежные зубы.
Для волос и зубов
Добавление в шампунь избавит волосы от жирного блеска, сделает шелковистыми и дольше сохранит в чистом виде.
Важно! Качественный шампунь не теряет чёрного цвета.
Отбеливание зубов – активированный уголь снимает табачный, ягодный, чайный и кофейный налёт. Добавить его к зубной пасте или почистить сначала чёрным порошком, затем пастой.
От пота
Применим он и в качестве дезодоранта и антиперспиранта, т. к. активированный уголь нейтрализует запахи и контролирует отделение пота.
Домашняя лечебная тушь
Для приготовления туши для ресниц взять угольный порошок и добавить масло жожоба, несколько капель, или сок алоэ. Перемешать и краситься.
Заключение
Очистить организм и кожу поможет активированный уголь. Чудодейственное средство принимают в виде таблеток или пользуются средствами с чёрным порошком. Косметические магазины предлагают широкий выбор средств, но многое можно сделать самостоятельно, пользуясь проверенными опытом и временем рецептами, или экспериментальным методом создавая новые, авторские.
Не забудьте лайкнуть и поделиться с другими 😉
Женский журнал
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 25 мая 2020;
проверки требует 1 правка.
У́гольная кислота́ — слабая двухосновная кислота с химической формулой H2CO3,
образуется в малых количествах при растворении углекислого газа в воде[1], в том числе и углекислого газа из воздуха. В водных растворах неустойчива. Образует ряд устойчивых неорганических и органических производных: соли (карбонаты и гидрокарбонаты), сложные эфиры, амиды и др.
Физические свойства[править | править код]
Угольная кислота существует в водных растворах в равновесии с диоксидом углерода, причём равновесие сильно сдвинуто в сторону разложения кислоты.
Молекула угольной кислоты имеет плоское строение. Центральный углеродный атом имеет sp²-гибридизацию. В гидрокарбонат- и карбонат-анионах происходит делокализация π-связи. Длина связи C—O в карбонат-ионе составляет 130 пм.
Безводная угольная кислота представляет собой бесцветные кристаллы, устойчивые при низких температурах, сублимирующиеся при температуре –30 °C, а при дальнейшем нагревании полностью разлагающиеся. Поведение чистой угольной кислоты в газовой фазе исследовано в 2011 г. австрийскими химиками[2].
Химические свойства[править | править код]
Равновесие в водных растворах и кислотность[править | править код]
Угольная кислота существует в водных растворах в состоянии равновесия с гидратом диоксида углерода:
, константа равновесия при 25 °C
Скорость прямой реакции 0,039 с−1, обратной — 23 с−1.
В свою очередь растворённый гидрат диоксида углерода находится в равновесии с газообразным диоксидом углерода:
Данное равновесие при повышении температуры сдвигается вправо, а при повышении давления — влево (подробнее см. Абсорбция газов).
Угольная кислота подвергается обратимому гидролизу, создавая при этом кислую среду:
, константа кислотности при 25 °C
Однако, для практических расчётов чаще используют кажущуюся константу кислотности, учитывающую равновесие угольной кислоты с гидратом диоксида углерода:
Гидрокарбонат-ион подвергается дальнейшему гидролизу по реакции
, константа кислотности при 25 °C
Таким образом, в растворах, содержащих угольную кислоту, создается сложная равновесная система, которую можно изобразить в общем виде следующим образом:
Значение водородного показателя pH в такой системе, соответствующего насыщенному раствору диоксида углерода в воде при 25 °C и давлении 760 мм рт. ст., можно рассчитать по формуле:
, где L = 0,034 моль/л — растворимость CO2 в воде при указанных условиях.
Разложение[править | править код]
При повышении температуры раствора и/или понижении парциального давления диоксида углерода равновесие смещается в сторону разложения угольной кислоты на воду и диоксид углерода. При кипении раствора угольная кислота разлагается полностью:
Взаимодействие с основаниями и солями[править | править код]
Угольная кислота вступает в реакции нейтрализации с растворами оснований, образуя средние и кислые соли — карбонаты и гидрокарбонаты соответственно:
(конц.)
(разб.)
При взаимодействии угольной кислоты с карбонатами образуются гидрокарбонаты:
Получение[править | править код]
Угольная кислота образуется при растворении в воде диоксида углерода:
Содержание угольной кислоты в растворе увеличивается при понижении температуры раствора и увеличении давления углекислого газа.
Также угольная кислота образуется при взаимодействии её солей (карбонатов и гидрокарбонатов) с более сильной кислотой. При этом бо́льшая часть образовавшейся угольной кислоты, как правило, разлагается на воду и диоксид углерода:
Применение[править | править код]
Угольная кислота всегда присутствует в водных растворах углекислого газа (см. Газированная вода).
В биохимии используется свойство равновесной системы изменять давление газа пропорционально изменению содержания ионов оксония (кислотности) при постоянной температуре. Это позволяет регистрировать в реальном времени ход ферментативных реакций, протекающих с изменением pH раствора.
Также применяется для производства хладагента, солнечных генераторов и морозильников.
Органические производные[править | править код]
Угольную кислоту формально можно рассматривать как карбоновую кислоту с гидроксильной группой вместо углеводородного остатка. В этом качестве она может образовывать все производные, характерные для карбоновых кислот[3].
Некоторые представители подобных соединений перечислены в таблице.
Примечания[править | править код]
Литература[править | править код]
- Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л. Реакции неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2007. — 637 с. — ISBN 978-5-358-01303-2.
- Лидин Р.А., Андреева Л. Л., Молочко В. А. Константы неорганических веществ: справочник / Под ред. Р. А. Лидина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Дрофа, 2006. — 685 с. — ISBN 5-7107-8085-5.
Углерод
Углерод — неметаллический элемент IV группы периодической таблицы Д.И. Менделеева, является важнейшей частью всех органических
веществ в природе.
Общая характеристика элементов IVa группы
От C к Pb (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств.
Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.
Из элементов IVа группы углерод и кремний относятся к неметаллам, германий, олово и свинец — металлы.
Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns2np2:
- C — 2s22p2
- Si — 3s23p2
- Ge — 4s24p2
- Sn — 5s25p2
- Pb — 6s26p2
Природные соединения
В природе углерод встречается в виде следующих соединений:
- Аллотропных модификаций — графит, алмаз, фуллерен
- MgCO3 — магнезит
- CaCO3 — кальцит (мел, мрамор)
- CaCO3*MgCO3 — доломит
Получение
Углерод получают в ходе пиролиза углеводородов (пиролиз — нагревание без доступа кислорода). Также применяется получение углеродистых соединений:
древесины и каменного угля.
C2H6 → (t) C + H2 (пиролиз этана)
Химические свойства
- Реакции с неметаллами
- Реакции с металлами
- Восстановительные свойства
- Реакция с водой
- Реакции с кислотами
При нагревании углерод реагирует со многими неметаллами: водородом, кислородом, фтором.
C + H2 → (t) CH4 (метан)
2С + O2 → (t) 2CO (угарный газ — продукт неполного окисления углерода, образуется при недостатке кислорода)
С + O2 → (t) CO2 (углекислый газ — продукт полного окисления углерода, образуется при достаточном количестве кислорода)
С + F2 → (t) CF4
При нагревании углерод реагирует с металлами, проявляя свои окислительные свойства. Напомню, что металлы могут принимать только положительные
степени окисления.
Ca + C → CaC2 (карбид кальция, СО углерода = -1)
Al + C → Al4C3 (карбид алюминий, СО углерода -4)
Очевидно, что степень окисления углерода в соединении с различными металлами может отличаться.
Углерод — хороший восстановитель. С помощью него металлургическая промышленность справляется с задачей получения чистых металлов из их
оксидов:
Fe2O3 + C → Fe + CO2
ZnO + C → Zn + CO
FeO + C → Fe + CO
Углерод восстанавливает не только металлы из их оксидов, но и неметаллы подобным образом:
SiO2 + C → (t) Si + CO
Может восстановить и собственный оксид:
CO2 + C → CO
Известная реакция взаимодействия угля с водяным паром, называемая также газификацией угля, торфа, сланца — крайне важна в промышленности:
C + H2O → CO↑ + H2↑
В реакциях с кислотами углерод проявляет себя как восстановитель:
C + HNO 3(конц.) → (t) CO2 + NO2 + H2
C + HNO3 → CO2 + NO + H2O
C + H2SO4(конц.) → CO2 + SO2 + H2O
Оксид углерода II — СO
Оксид углерода II — продукт неполного окисления углерода. Несолеобразующий оксид. Это чрезвычайно опасное вещество часто образуется
при пожарах в замкнутых помещениях, при прогревании машины в гараже.
Растворяясь в крови угарный газ (имеющий в 300 раз большее сродство к гемоглобину, чем кислород) легко выигрывает конкуренцию у кислорода
и занимает его место в эритроцитах. Отравление угарным газом нередко заканчивается летальным исходом.
Получение
В промышленности угарный газ получают восстановлением оксида углерода IV или газификацией угля (t = 1000 °С).
CO2 + C → (t) CO
C + H2O → (t) CO + H2
В лаборатории угарный газ получают при разложении муравьиной кислоты в присутствии серной:
HCOOH → (H2SO4) CO + H2O
Химические свойства
Полностью окисляется до углекислого газа в реакции с кислородом, восстанавливает оксиды металлов.
CO + O2 → CO2
Fe2O3 + CO → Fe + CO2
FeO + CO → Fe + CO2
Образование карбонилов — чрезвычайно токсичных веществ.
Fe + CO → (t) Fe(CO)5
Оксид углерода IV — CO2
Продукт полного окисления углерода. Относится к кислотным оксидам, соответствует угольной кислоте H2CO3. Бесцветный газ,
без запаха.
Получение
В промышленности углекислый газ получают при разложении известняка, в ходе производства алкоголя, при спиртовом брожении глюкозы.
CaCO3 → (t) CaO + CO2↑
C6H12O6 → C2H5OH + CO2↑
В лабораторных условиях используют реакцию мела (мрамора) с соляной кислотой.
CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑
Углекислый газ образуется при горении органических веществ:
C3H8 + O2 → CO2 + H2O
Химические свойства
- Реакция с водой
- Реакции с основными оксидами и основаниями
- Окислительные свойства
В результате реакции с водой образуется нестойкая угольная кислота, которая сразу же распадается на воду и углекислый газ.
CO2 + H2O ⇄ H2CO3
В ходе реакций с основаниями и основными оксидами углекислый газ образует соли угольной кислоты: средние — карбонаты (при избытке основания),
кислые — гидрокарбонаты (при избытке кислотного оксида).
2KOH + CO2 → K2CO3 + H2O (соотношение основание — кислотный оксид 2:1)
KOH + CO2 → KHCO3 (соотношение основание — кислотный оксид 1:1)
Na2O + CO2 → Na2CO3
При нагревании способен окислять металлы до их оксидов.
Zn + CO2 → (t) ZnO + CO
Угольная кислота
Слабая двухосновная кислота, существующая только в растворах, разлагается на воду и углекислый газ.
Химические свойства
- Качественная реакция
- Средние и кислые соли
- Нагревание солей угольной кислоты
Определить наличие карбонат-иона можно с помощью кислоты: такая реакция сопровождается «закипанием» — появлением пузырьков бесцветного
газа без запаха.
MgCO3 + HCl → MgCl2 + CO2↑ + H2O
Я не раз встречал описание реакций, связанных с этой кислотой, которое заслуживает нашего внимания. В задании было сказано, что
при добавлении к раствору гидроксида кальция углекислого газа осадок появлялся, при дальнейшем пропускании углекислого газа —
помутнение исчезало.
Это можно легко объяснить, вспомнив про способность угольной кислоты образовывать кислые соли, которые растворимы.
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 (осадок выпадает)
CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2 (осадок растворяется)
Чтобы сделать из средней соли (карбоната) — кислую соль (гидрокарбонат) нужно добавить угольную кислоту. Однако написать ее формулу
H2CO3 — ошибка. Ее следует записать в виде воды и углекислого газа.
Li2CO3 + CO2 + H2O → LiHCO3 (средняя соль + кислота = кислая соль)
Чтобы вернуть среднюю соль, следует добавить к кислой соли щелочь.
LiHCO3 + LiOH → Li2CO3 + H2O
При нагревании карбонаты распадаются на соответствующий оксид металла и углекислый газ, гидрокарбонаты — на соответствующий оксид
металла, углекислый газ и воду.
MgCO3 → (t) MgO + CO2
KHCO3 → (t) K2CO3 + CO2↑ + H2O
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.