اسید کربنیک : پیدایش، تهیه، خواص و موارد استفاده

اسید کربنیک
اسید کربنیک یک ترکیب شیمیایی با فرمول شیمیایی H2CO3 و فرمول مولکولی CH2O3 است. این یک اسید ضعیف غیر آلی است که فقط به صورت محلول وجود دارد. اسید کربنیک به نام های اسید هوا، اسید هوایی یا کربنات دی هیدروژن نیز شناخته می شود. دو نوع نمک تشکیل می دهد: کربنات ها و بی کربنات ها. PH اسید کربنیک 4.68 در 1 میلی مولار است.

اسید کربنیک به طور خاص اسید دی پروتیک است، به این معنی که دارای دو پروتون است که می توانند از مولکول اصلی جدا شوند. بنابراین، دو ثابت تفکیک داشته باشید، اول برای تفکیک یون بی کربنات و دوم برای تفکیک یون بی کربنات به یون کربنات.

وقوع
اسید کربنیک در خون در بدن انسان وجود دارد. هنگامی که آب با دی اکسید کربن حل می شود در بدن انسان تشکیل می شود. همچنین در آب باران، کلسیت، تخمیر، زغال سنگ، آب‌های زیرزمینی، شهاب‌ها، آتشفشان‌ها، اسیدهای آمینه، پروتئین‌ها، اقیانوس‌ها، گیاهان، گلبول‌های قرمز، ذخایر گوگرد، نمک‌ها و غارها وجود دارد.

مشخصات فیزیکی
شکل ظاهری: جامد سفید مایل به خاکستری.
نقطه ذوب: 210 درجه سانتیگراد، نقطه جوش: -78 درجه سانتیگراد.
وزن مولکولی: 62.024 گرم بر مول.
حلالیت: نامحلول.
اسید کربنیک دارای مقدار pH کمتر از 7 است.

خواص شیمیایی
اسید کربنیک بی بو است و طعم قلیایی دارد.
اسید کربنیک اسید دی بازیک ضعیف و ناپایدار است.
اسیدیته آن 6.3 pK است.

تهیه اسید کربنیک
معرف ها
کربنات کلسیم
محلول اسید هیدروکلریک
تورنسل
اب

ایمنی
از عینک های آزمایشگاهی استفاده کنید و سعی کنید از تماس پوست با اسید هیدروکلریک جلوگیری کنید. توصیه های ایمنی عمومی را دنبال کنید.

مراحل مربوطه
مقداری آب داخل لیوان بریزید.
5-6 قطره تورنسل را در لیوان بریزید.
یک تکه کربنات کلسیم را در یک لوله آزمایش یا داخل یک لیوان قرار دهید.
مقدار کمی اسید کلریدریک را داخل لوله آزمایش/شیشه بریزید و دهانه آن را با یک درپوش با لوله خروجی ببندید.
انتهای لوله خروجی را داخل محلول تورنسل قرار دهید. گازی که تولید می شود شروع به حباب زدن در محلول می کند و رنگ محلول تغییر می کند.
PH آب را تست کنید. دیگر آب نیست، اسید کربنیک تولید شده است. pH آن را به عنوان یک اسید ملایم می خواند.
واکنش شیمیایی به شکل یک معادله:

CaCO3 + HCl → CaCl2 + CO2 ↑+ H2O

CO2 + H2O → H2CO3

موارد مصرف اسید کربنیک
رایج ترین استفاده از اسید کربنیک به شکل نمک است.

در خون: بی کربنات نوعی نمک اسید کربنیک به عنوان واسطه ای برای انتقال CO2 به خارج از بدن از طریق تبادل گازهای تنفسی عمل می کند. همچنین نقش حیاتی در پروتونه کردن بسیاری از بازهای نیتروژن در سرم خون دارد. اسید کربنیک عنصر اصلی بافر در بدن انسان است و توسط آنزیمی به نام کربنیک انیدراز به دی اکسید کربن تجزیه می شود.
در نوشیدنی ها: کربنیک اسید به طور گسترده ای در ساخت نوشیدنی های حباب دار و گازدار استفاده می شود.

برای درمان درماتیت : معمولاً برای درمان درماتیت‌ها مانند کرم حلقوی استفاده می‌شود. همچنین به عنوان دهانشویه استفاده می شود.در صورت مسمومیت یا مصرف بیش از حد دارو، اسید کربنیک به صورت خوراکی برای ایجاد استفراغ تجویز می شود.
برای تمیز کردن لنزهای تماسی اسید کربنیک بسیار موثر است، همچنین به عنوان گاز برای جوشکاری، فرآوری مواد غذایی و لوازم آرایشی استفاده می شود.
برای هیدرولیز نشاسته نیز از اسید کربنیک استفاده می شود.