Hispanopedia WikiLa carbonatación es la reacción química del dióxido de carbono para producir carbonatos , bicarbonatos y ácido carbónico . [1] En química , el término a veces se utiliza en lugar de carboxilación , que se refiere a la formación de ácidos carboxílicos .
En química inorgánica y geología , la carbonatación es común. Los hidróxidos metálicos (MOH) y los óxidos metálicos (M'O) reaccionan con el CO2 para dar bicarbonatos y carbonatos :
- MOH + CO2 → M( HCO3 )
- M'O+ CO2 → M'CO3
Carbonatación seleccionada
Anhidrasa carbónica
En la fisiología de los mamíferos, el transporte de dióxido de carbono a los pulmones implica una reacción de carbonatación catalizada por la enzima anhidrasa carbónica . En ausencia de dichos catalizadores, el dióxido de carbono no puede ser expulsado a una velocidad suficiente para satisfacer las necesidades metabólicas. La enzima alberga un complejo de zinc-aquo , que captura el dióxido de carbono para dar un bicarbonato de zinc: [2]
- [ ( imidazol) 3ZnOH ] + + CO2⇌ [(imidazol) 3ZnOCO2H ] +
Comportamiento del hormigón
En el hormigón armado , la reacción química entre el dióxido de carbono del aire y el hidróxido de calcio y el silicato de calcio hidratado del hormigón se conoce como neutralización . La reacción similar en la que el hidróxido de calcio del cemento reacciona con el dióxido de carbono y forma carbonato de calcio insoluble es la carbonatación .
Producción de urea
La carbonatación del amoniaco es un paso en la producción industrial de urea : en 2020, la capacidad de producción mundial fue de aproximadamente 180 millones de toneladas. [3] Como fertilizante, es una fuente de nitrógeno para las plantas. Las plantas de producción de urea casi siempre están ubicadas adyacentes al sitio donde se fabrica el amoniaco. [4]
- 2 NH 3 + CO 2 ⇌ [NH 4 ] + [NH 2 COO] −
En la posterior conversión de urea: el carbamato de amonio se descompone en urea, liberando agua:
- [NH 4 ] + [NH 2 COO] − ⇌ CO(NH 2 ) 2 + H 2 O
Solubilidad
La ley de Henry establece que P CO 2 = K B x CO 2 donde P CO 2 es la presión parcial del gas CO 2 sobre la solución. K B es la constante de la ley de Henry. K B aumenta a medida que aumenta la temperatura. x CO 2 es la fracción molar del gas CO 2 en la solución. Según la ley de Henry, la carbonatación aumenta en una solución a medida que disminuye la temperatura. [5]
Dado que la carbonatación es el proceso de producir compuestos como ácido carbónico (líquido) a partir de CO 2 (gas) {es decir, hacer líquido a partir de gases}, la presión parcial de CO 2 tiene que disminuir o la fracción molar de CO 2 en solución tiene que aumentar {P CO 2 /x CO 2 = K B } y ambas condiciones favorecen el aumento de la carbonatación.
Referencias
- ^ "Impregnación o tratamiento con dióxido de carbono; conversión en carbonato". Diccionario Oxford de inglés. Oxford University Press. 2018.
- ^ Sattler, Wesley; Parkin, Gerard (2012). "Caracterización estructural de compuestos de bicarbonato de zinc relevantes para el mecanismo de acción de la anhidrasa carbónica". Chemical Science . 3 (6): 2015. doi :10.1039/c2sc20167d.
- ^ "Estadísticas de producción de urea". www.ifastat.org . Asociación Internacional de Fertilizantes . Consultado el 19 de abril de 2023 .
- ^ Meessen, Jozef H. (2012). "Urea". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a27_333.pub2. ISBN 978-3527306732.
- ^ "Ley de Henry". ChemEngineering . Tangient LLC. Archivado desde el original el 2 de junio de 2017 . Consultado el 7 de noviembre de 2017 .