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碱式碳酸盐（含氢氧基团的金属离子碳酸盐）

次浏览 | 更新时间：2023-05-19

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碱式碳酸盐

含氢氧基团的金属离子碳酸盐

碱式碳酸盐属于碳酸盐的一种，是含有氢氧基团的金属离子碳酸盐。存在形式如碱式碳酸铜、碱式碳酸铅等及自然界存在的蓝铜矿、孔雀石等。碳酸H2CO3的碱式盐，为复盐。

基本信息

中文名	碱式碳酸盐
外文名	basic carbonate(s)
别名	孔雀石
通性	不溶于水，受热分解
常见	碱式碳酸铜、碱式碳酸铅等
应用	工业生产
适用领域	冶金、材料
化学式	Cu2(OH)2CO3

收起

简介

属于碳酸盐的一种，是含有氢氧基团的金属离子碳酸盐。

碳酸H2CO3的碱式盐，为复盐，重要的有碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]、碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2]等及自然界存在的蓝铜矿[Cu3(CO3)2(OH)2]、孔雀石[Cu2(OH)2CO3]等。

常见类型

常见的碱式碳酸盐有碱式碳酸铜、碱式碳酸铅、蓝铜矿和孔雀石，此外还有些稀土元素可以形成碱式碳酸盐。

碱式碳酸铜

碳酸铜和碳酸氢铜实际是不存在的。在稀的硫酸铜溶液中加入碳酸钠，或将二氧化碳通入氢氧化铜悬浮液中，都可得到碱式碳酸铜沉淀。碱式碳酸铜可看做由氢氧化铜与碳酸铜组成的，实际有氢氧化铜合一个碳酸铜与氢氧化铜合二个碳酸铜两种。

前者化学式为CuCO3·Cu(OH)2，是一种草绿色的单斜系结晶纤维状的团状物，或深绿色的粉状物。由溶液中所得沉淀物初显绿色，放置后在溶液中变成暗绿色。它有毒，是铜表面上所生成的绿锈 (俗称铜绿)的主要成分。它也以矿物的形式存在于自然界中，俗称孔雀石。它不溶于水，溶于酸，热水中或加热到220℃时分解为氧化铜、水和二氧化碳。溶于酸并生成相应的铜盐。也溶于氰化物、铵盐和碱金属碳酸盐水溶液而形成铜的配合物。

后者化学式为CO3·Cu(OH)2，深天蓝色、很亮的单斜系结晶，或紧密的结晶团状物。它不溶于水，溶于氨水和热而浓的碳酸氢钠溶液而成蓝色，在300℃时分解。碱式碳酸铜可用来制造信号弹、烟火、油漆颜料、杀虫剂和解毒剂，也用于电镀等方面。

碱式碳酸铅

碱式碳酸铅化学式2PbCO3·Pb(OH)2，白色六方晶体，有毒。相对密度为6.14，400℃时分解，不溶于水和乙醇，微溶于二氧化碳的水溶液，易溶于乙酸，稍溶于硝酸和较浓的强碱溶液。在工业上称为铅白，可用于制白色油漆，由于遮盖力强，特别适用于制防锈漆和户外用漆，但与含有微量硫化氢的空气接触，即逐渐变黑，现已逐渐为二氧化钛所替代。在可溶性铅 (Ⅱ) 盐溶液中加碳酸钠溶液或在铅 (Ⅱ) 酸盐溶液中通入适量的二氧化碳均可制得碱式碳酸铅。

蓝铜矿

蓝铜矿又名“石青”。Cu3(CO3)2(OH)2，含氧化铜69.24%。单斜晶系，a=4.97Å，b=5.84Å， c=10.29Å，β=92°24′。对称型2/m，晶体呈厚板状、或短柱状，通常为钟乳状、粒状集合体。深蓝色，玻璃光泽，解理平行{011}完全，硬度3.5～4。相对密度3.77。产于含铜硫化物矿床氧化带的次生富集带中。纯者可制成蓝色矿物颜料，它也是提炼铜的矿物原料。

孔雀石

孔雀石的成分为Cu2〔CO3〕 (OH)2，其中CuO为71.9%，CO2为19.9%，H2O为8.2%，或有微量氧化钙、三氧化二铁、二氧化硅等机械混入物。单斜晶系。晶体呈柱状或针状，但很少见;集合体常呈钟乳状、结核状、皮壳状或纤维放射状等。深绿至鲜绿色。条痕绿色。玻璃光泽至金刚光泽，纤维状集合体呈丝绢光泽。结核状者光泽暗淡。硬度3.5~4，比重3.9~4。遇盐酸起泡。是原生含铜矿物氧化后所形成的次生矿物，产于含铜硫化物矿床的氧化带中，经常与蓝铜矿共生。它们的出现可作为寻找原生铜矿床的标志。大量聚积时可作为铜矿石利用(见“自然铜”)。块大色美的孔雀石是工艺雕刻品的材料，粉末用以制颜料。

通性

不溶于水。受热分解。

化学式为Cu2(OH)2CO3，又名孔雀石（主要成分是Cu2(OH)2CO3，非纯净物），是一种名贵的矿物宝石，属于碱式碳酸盐，是盐的一种。它是铜与空气中的氧气、二氧化碳和水等物质反应产生的物质，又称铜锈(铜绿）。在空气中加热会分解为氧化铜、水和二氧化碳。铜绿（铜锈）也是碱式碳酸铜（主要成分是Cu2(OH)2CO3，非纯净物）。

标定方法

用标准盐酸溶液滴定水样时，若以酚酞作指示剂，滴定到等当点时，pH为8.4，此时消耗的酸量仅相当于碳酸盐含量的一半，当再向溶液中加入甲基橙指示剂，继续滴定到等当点时，溶液的ph值为4. 4，这时所滴定的是由碳酸盐所转变的重碳酸盐和水样中原有的重碳酸盐的总和，根据酚酞和甲基橙指示的两次终点时所消耗的盐酸标准溶液的体积，即可分别计算碳酸盐和重碳酸盐的含量。

制法

碳酸盐的制法有以下四种：

①氨碱法：

碳酸盐氨碱法的制作

② 碱吸收二氧化碳法：

2NH3+CO2+H2O─→(NH4)2CO3

③ 可溶性碳酸盐沉淀难溶碳酸盐法：

Na2CO3+CaCl2─→CaCO3+2NaCl

④ 酸式碳酸盐热分解沉淀法：酸式碳酸盐热分解沉淀法制作

酸式碳酸盐通常可用碳酸盐进一步吸收二氧化碳的反应制备：

Na2CO3+CO2+H2O─→2NaHCO3

也可用碱吸收过量二氧化碳制备：

KOH+CO2─→KHCO3

NH3+H2O+CO2─→NH4HCO3

此外，难溶的碱式碳酸盐可由某些金属的可溶性盐类溶液中加入碱金属碳酸盐溶液来制备：

可溶性盐类溶液加碱金属碳酸盐溶液制备

式中M为Be、Mg、Cu等。

应用

在碳酸盐中，纯碱（碳酸钠）是重要的化工原料，广泛应用于化工、玻璃、肥皂、造纸、纺织和食品等工业。钾碱（碳酸钾）是玻璃生产的主要原料。小苏打（碳酸氢钠）广泛用于医药和食品工业，也常用于制造灭火器。石灰石、大理石、白云石可用于建筑、水泥和钢铁等工业。

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