Разновидности соды | Статья в журнале «Юный ученый»
Библиографическое описание:Паряева, В. Ю. Разновидности соды / В. Ю. Паряева, Л. В. Давыденко. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2015. — № 3 (3). — С. 139-141. — URL: https://moluch.ru/young/archive/3/162/ (дата обращения: 30.12.2022).
 
Натриевых солей, которые содержат в своем названии слово «сода» существует несколько:
Кальцинированная сода или карбонат натрия (Na2CO3).
Кристаллическая или стиральная сода (Na2CO3×10h3O).
Пищевая сода, двууглекислая сода или гидрокарбонат натрия (NaHCO3).
Каустическая сода, гидроксид натрия, каустик, едкий натр, едкая щёлочь (NaOH).
Сода впервые описана в 1801 немецким аптекарем Б.
Качественная реакция на катион натрия (Na+) 
Соединения щелочных металлов окрашивают пламя в различные характерные цвета. Для подтверждения качественного состава исходных веществ необходимо внести небольшое количество данного вещества в пламя спиртовки. Соли натрия придают пламени спиртовки желтый цвет.
Качественная реакция на карбонат-ион (СО32-) и гидрокарбонат-ион (HCO3—)
Карбонат и гидрокарбонат-ионы дают качественную реакцию с H+. Визуальным эффектом данной реакции является выделение газа. Для определения наличия карбонат-иона в растворе необходимо провести взаимодействие с раствором, содержащим катион Ca2+.
При этом будет наблюдаться выпадение белого осадка. Гидрокарбонат-ион такого эффекта не дает, так как гидрокарбонат кальция (Ca(HCO3)2) растворимое в воде вещество.Nа2СО3 + СаСl2 → СаСO3↓ + 2NаСl
2Nа+ + СO32- + Са2+ + 2Сl‾ → СаСО3↓ + 2Nа+ + 2Сl‾
Са2+ + СO32- → СаСO3↓
NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2↑
Na+ + HCO3- + H+ + Cl- → Na+ + Cl- + h3O + CO2↑
HCO3- + H+ → h3O + CO2↑
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑
2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + h3O + CO2↑
2H+ + CO32- → h3O + CO2↑
Доказательством того, что выделяется действительно углекислый газ — помутнение известковой воды при пропускании через нее СО2 в результате образования нерастворимого карбоната кальция.
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
При дальнейшем пропускании углекислого газа через раствор наблюдается растворение осадка в результате реакции:
CaCO3 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2
Углекислый газ тяжелее воздуха и не поддерживает горения, поэтому если собирать углекислый газ в стакан, в котором находится горящая свеча, то она погаснет.
Образование карбоната натрия и гидрокарбоната натрия из гидроксида натрия
При пропускании избытка углекислого газа через раствор гидроксида натрия, а также при длительном стоянии раствора NaOH на открытом воздухе происходит реакция:
СO2 + 2NаОН →
СO2 + 2Na+ + 2ОН- → 2Na+ + СO32- + Н2O
СO2 + 2ОН- → СO32- + Н2O
Nа2СO3+ СO2 + Н2O→ 2NaНСO3
2Na+ + СO32-+ СO2 + Н2O→ 2Na+ + 2НСO3-
СO32-+ СO2 + Н2O→ 2НСO3-
В связи с этим «старый» раствор гидроксида натрия при взаимодействии с кислотой дает качественную реакцию на карбонат-ион.
Определение среды (рН) растворов карбоната, гидрокарбоната и
гидроксида натрияНа универсальный индикатор наносим растворы карбоната, гидрокарбоната и гидроксида натрия. Используя значения шкалы pH, определяем среду раствора. Для гидрокарбоната натрия (NaНСO3) рН ≈ 8 — слабощелочная среда, карбонат натрия (Nа2СO3) рН ≈ 12 и гидроксид натрия (NaOH)рН ≈ 14 — сильнощелочная среда.
Карбонат и гидрокарбонат натрия — это соли, которые образованы сильным основанием и слабой кислотой, поэтому в растворе они подвергаются гидролизу.
Nа2СO3 + Н2O ↔ NаНСО3 + NaOH
NаНС
Если нагреть раствор гидрокарбоната натрия до кипения и некоторое время кипятить, а затем определить среду раствора, то универсальный индикатор покажет рН ≈ 12. Это можно объяснить процессом превращения гидрокарбоната натрия в карбонат натрия при нагревании.
2NаНСO3 → Nа2СO3 + Н2O + СO2↑ 
Гидролиз (взаимное усиление гидролиза)
При взаимодействии двух солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой, а также слабым основанием и сильной кислотой происходит взаимное усиление гидролиза, а не обменная реакция как это может показаться на первый взгляд.
Например:
2А1С13 + 3Nа2СO3 + 3Н2O → 2А1(ОН)3↓ + 6NаС1 + 3СO2↑
2Al3+ + 6Cl- + 6Na+ + 3CO32- + 3h3O → 2А1(ОН)3↓ + 6Nа+ + 6С1- + 3СO2↑
2Al3+ + 3CO32- + 3h3O → 2А1(ОН)3↓ + 3СO2↑
2FеС13
2Fe3+ + 6Cl- + 6Na+ + 3CO32- + 3h3O → 2Fe(ОН)3↓ + 6Nа+ + 6С1- + 3СO2↑
2Fe3+ + 3CO32- + 3h3O → 2Fe(ОН)3↓ + 3СO2↑
2CrС13 + 3Nа2СO3 + 3Н2O → 2Cr(ОН)3↓ + 6NaС1 + 3СO
2↑2Cr3+ + 6Cl- + 6Na+ + 3CO32- + 3h3O → 2Cr(ОН)3↓ + 6Nа+ + 6С1- + 3СO2↑
2Cr3+ + 3CO32- + 3h3O → 2Cr(ОН)3↓ + 3СO2↑
Заключение
Проведение качественных реакций помогает установить точный состав исходных веществ.
Среда раствора соли (рН) будет зависеть от силы кислоты и основания от которых образована исследуемая соль.
Гидроксиды щелочных металлов легко вступают в реакцию с диоксидом углерода, содержащимся в воздухе.
От состава взаимодействующих солей зависит протекание реакции и характер образующихся продуктов.
Изучение химических свойств окружающих нас веществ способствует грамотному использованию их в различных жизненных ситуациях.
Литература:
- Энциклопедия для детей. [Том 17.] Химия [Текст] / ред. коллегия: М. Аксёнова, И. Леенсон, С. Мартынова и др. — 2-е изд., перераб. — М.: Мир энциклопедий Аванта+, АСТ, 2013. — 656 с.
- Лидин Р. А., Аликбекова Л. Ю. Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы [Текст] / Р. А. Лидин, Аликбекова Л. Ю.. — М.: АСТ ПРЕСС ШКОЛА, 2006. — 512 с.
- Леенсон И. А. Превращение веществ. Химия [Текст] / И. А. Леенсон. — М.: ОЛМА Медиа Групп, 2013. — 303 с.
Основные термины (генерируются автоматически): углекислый газ, гидроксид натрия, качественная реакция, гидрокарбонат натрия, карбонат натрия, сильное основание, слабая кислота, универсальный индикатор, взаимное усиление гидролиза, пламя спиртовки.
Химические опыты с пищевой содой и лимонной
кислотой…В ходе реакции гидрокарбоната натрия и лимонной кислоты образуется угольная кислота ( ) и цитрат натрия ( ).
Таким образом, углекислый газ и является тем самым газом, который, образуя пузырьки, увлекает за собой подкрашенную воду.
Цветовые эффекты в химических опытах с
гидроксидом натрияГидроксид натрия (каустическая сода, едкий натр) — самая распространенная щелочь (в год
Гидроксид натрия — белое твёрдое вещество. Сильно гигроскопичен, на воздухе
Очистка выдыхаемого воздуха от углекислого газа. Очистка сточных вод от ртути и ртутьсодержащих…
Усовершенствование процесса получения цианистого
натрия− разложения бикарбоната натрия. Реакция гидролиза протекает путем воздействия едкого натра на гидантоин.
В присутствии сильного основания (например, едкого натра или метилата натрия) реакция протекает при комнатной температуре, при слабых основаниях. ..
Атмосфера ҳавоси таркибидаги
карбонат ангидрид миқдорини…Карбонат и гидрокарбонат натрия — это соли, которые образованы сильным основанием и… Химические опыты с пищевой содой и лимонной кислотой… Таким образом, углекислый газ и является тем самым газом, который, образуя пузырьки, увлекает за собой подкрашенную воду.
Рафинация хлопкового масла непрерывного действия…
Углекислый натрий реагирует только со свободными жирными кислотами и не омыляет нейтральный жир, поэтому выход рафинированного жира повышается. Однако во время реакции выделяется углекислый газ. Газ попадает в образующиеся в процессе нейтрализации хлопья. ..
Изучение процесса получения гидантоина как промежуточного…
Метионат натрия получают проведением двух последовательных реакций: − синтеза гидантоина по методу Бухерера; − гидролиза гидантоина раствором едкого натрия. Процесс получения гидантоина состоит из двух последовательных стадий: синтеза гидантоина и разложения…
Коррозионное поведение сплава ЛС59–1 в растворе
карбоната…Поскольку раствор карбоната натрия вследствие гидролиза приобретает щелочную среду, функцию деполяризатора в коррозионном процессе выполняет растворенный в такой среде кислород, который будет восстанавливаться на катодных участках сплава
Использование количественного анализа на внеурочных занятиях…
Изучение процесса получения цианистого натрия как. .. – гидролиза гидантоина раствором едкого натрия. Абсорбция цианистого водорода идет раствором едкого натра. Исходный раствор разбавляется водой и далее используется на стадии абсорбции цианистого водорода.
Химия варки древних стекол на зольной шихте | Статья в журнале…
Кроме того, хлорид натрия способен образовывать с карбонатом натрия так называемую «эвтектику», легкоплавкую смесь
Как упоминалось ранее, зола состоит из углекислых, сернокислых и хлористых солей. Не всякая зола хороша для варки стекла, даже если она…
Из h3co3 получить na2co3
Строение молекулы: Углекислый газ имеет следующие электронную и структурную формулы — Все четыре связи ковалентые полярные. Термическим разложением солей угольной кислоты карбонатов. Большинство из них в воде не растворяются. Гидрокарбонаты растворяются в воде. Решите задачи 1. Какой объём углекислого газа выделится при обжиге карбоната кальция массой г 2.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Co2 —> h3CO3 —> NA2CO3 СДЕЛЙТЕ CA(HCO3)2+NA2CO3 —>
- Na=NaOH=Na2CO3=CO2=CaCO3=CO2=h3CO3 Раскрыть цепочку
- Угольная кислота и её соли — получение и применение
- Нейтрализация
- Соли угольной кислоты. 9-й класс
- Тест по теме «Подгруппа Углерода»
- ДЗC -amp;gt; CO2 -amp;gt; h3CO3 -amp;gt; Na2CO3 -amp;gt; Na2SO4
- Углекислый газ, угольная кислота и ее соли
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: How to Balance Mg(OH)2 + h3CO3 = MgCO3 + h3O
youtube.com/embed/1_y2CQ_Hhxc» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»/>Co2 —> h3CO3 —> NA2CO3 СДЕЛЙТЕ CA(HCO3)2+NA2CO3 —>
COM — образовательный портал Наш сайт это площадка для образовательных консультаций, вопросов и ответов для школьников и студентов. Вопросы ответы Задать вопрос О проекте Гость x Авторизация. Чужой компьютер. Регистрация Забыл пароль. Наша доска вопросов и ответов в первую очередь ориентирована на школьников и студентов из России и стран СНГ, а также носителей русского языка в других странах.
Для посетителей из стран СНГ есть возможно задать вопросы по таким предметам как Украинский язык, Белорусский язык, Казакхский язык, Узбекский язык, Кыргызский язык. Особенности получения образования дистанционно. Основные гуманитарные науки. Гравитация на Марсе. Домашнее обучение: плюсы и минусы. Металлический водород был получен впервые на Земле. Это может оказаться революцией в науке!
Как научиться программировать? Поиск усыпальницы Имхотепа, возведенной почти лет назад. Биотические факторы. Абиотические факторы. Химия 0 1.
Гость Похожие вопросы. Срочно 5 упр. Дам 15 баллов. Можно только разбор. Какое слово не является однокоренным к слову притча сказочка сказочник сказки.
После обеда он продал половину. Из пт A и B сразу навстречудруг другу выехали автомобиль и. Помогите с тестом. Брккен сз табу керек. Помогите безотлагательно!!! Помогите пожалуйста решить 5 и 7 очень необходимо у меня не. Даю 15 баллов. Номер и Пожалуйста. Вопросы ответы. Задать вопрос. Новое NEW. Последние вопросы. Бунина «Осень» 5 класс. Пожалуйста подробно. Два велосипедиста выехали навстречу друг другу с постоянными скоростями. Облако тегов.
Добро пожаловать! Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию. Зарегистрироваться Создайте собственную учетную запить! Пройти регистрацию.
Авторизоваться Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь! Войти на сайт.
Na=NaOH=Na2CO3=CO2=CaCO3=CO2=h3CO3 Раскрыть цепочку
Регистрация Войти. Man Муравьёв. I вариант. Оксид углерода II и оксид углерода IV являются соответственно А кислотным и амфотерным Б кислотным и основным В амфотерным и кислотным Г несолеобразующим и кислотным 4.
CO2 + h3O = h3CO3. h3CO3 + 2NaCl = Na2CO3 + 2HCl. Ca(HCO3)2 + 4) CaCO3-> Ca(HCO3)2 (Как из средней соли получить кислую?).
Угольная кислота и её соли — получение и применение
Visual Basic,. NET Другие Ссылки Бета-тестирование Послать пример на сайт. Страница: 1 2. Вопрос: Химоза достала Добавлено: Ответы Всего ответов: Я бомду делаю, чтобы химичке под стул кинуть. Метод инициализации, бризантность, устойчивость к вибрации, к огню, примерная сила взрыва? Крымские олимпиадники рекомендуют: диперекись ацетона.
Нейтрализация
Содержание статьи Уравнение Структурная формула Особенности солей угольной кислоты Химические свойства Применение Производители. Угольная кислота появляется в результате разложения углекислого газа в водной среде. Этим веществом искусственно насыщают минеральные воды. Формула угольной кислоты Н2СО3. Поэтому при открытии бутылки с газированной водой, можно увидеть активные пузырьки.
COM — образовательный портал Наш сайт это площадка для образовательных консультаций, вопросов и ответов для школьников и студентов. Вопросы ответы Задать вопрос О проекте Гость x Авторизация.
Соли угольной кислоты. 9-й класс
Account Options Войти. Для всех. Добавить в список желаний. Найдем в таблице Менделеева все элементы, из которых состоит Cu OH 2. В нем 70 тем по неорганической и 90 по органической химии. Учительница это заметила и идет забирать телефон.
Тест по теме «Подгруппа Углерода»
Это цепочка превращений. Из углерода надо получить диоксид углерода, из диоксида углерода получить угольную кислоту, из угольной кислоты получить соляную кислоту. Можно сделать в несколько стадий: 3. В результате сгорания углерода на воздухе образуется углекислый газ:. Пропуская диоксид углерода через воду можно получить раствор угольной кислоты реакция носит обратимый характер :.
1) 2Na + h3CO3 = Na2CO3 + h3 2) MgO + h3CO3 = MgCO3 + h3O 3) 2KOH + h3CO3 = K2CO3 + 2h3O 4) BaCl2 + h3CO3 = BaCO3 (стрелочка вниз) +.
ДЗC -amp;gt; CO2 -amp;gt; h3CO3 -amp;gt; Na2CO3 -amp;gt; Na2SO4
В большинстве своем, реакции нейтрализации экзотермичны. К примеру, реакция гидроксида натрия и соляной кислоты :. В сокращенном ионном виде уравнение записывают так:. Тем не менее, существуют также и эндотермические реакции нейтрализации, например, реакция гидрокарбоната натрия пищевой соды и уксусной кислоты.
Углекислый газ, угольная кислота и ее соли
Switch to English регистрация. Телефон или email. Чужой компьютер. Занимательная Химия.
Категории вопросов.
COM — образовательный портал Наш сайт это площадка для образовательных консультаций, вопросов и ответов для школьников и студентов. Вопросы ответы Задать вопрос О проекте Гость x Авторизация. Чужой компьютер. Регистрация Забыл пароль. Наша доска вопросов и ответов в первую очередь ориентирована на школьников и студентов из России и стран СНГ, а также носителей русского языка в других странах. Для посетителей из стран СНГ есть возможно задать вопросы по таким предметам как Украинский язык, Белорусский язык, Казакхский язык, Узбекский язык, Кыргызский язык.
Цели урока: знать состав, строение, свойства и применение угольной кислоты и ее соли; знать качественную реакцию на карбонат-ион, круговорот углерода в природе. Термическим разложением солей угольной кислоты карбонатов. Обжиг известняка — в промышленности:. Кислота слабая, существует только в водном растворе, очень непрочная, разлагается на углекислый газ и воду:.
Самопроизвольное преобразование CO2 электростанции в растворенный бикарбонат кальция
160
Поделиться через:
Pitch
Как и в смягчении последствий SO2, самопроизвольно удалить CO2 из дымовых газов электростанции с помощью влажной очистки известняком.
Описание
Резюме
youtube.com/embed/7R4fSv3-_M0″ frameborder=»0″ allowfullscreen=»»>Выветривание карбонатных минералов является основным поглотителем избытка CO2 в планетарном масштабе: CO2 + h3O + CaCO3 —> Ca(HCO3)2aq. Однако, полагаясь на этот очень медленный естественный процесс поглощения избыточного CO2, мы тем временем обрекли бы нас на многие тысячелетия климатических воздействий и кислотности океана (1). Поэтому важно найти способы рентабельного ускорения этой проверенной природной (гео)химии, чтобы быстрее уменьшить наши выбросы CO2, а также попытаться быстро перейти на неископаемые источники энергии.
Моделирование и лабораторные исследования показали, что контакт обогащенного СО2 газа с водой и известняком является эффективным способом самопроизвольного улавливания и хранения СО2 в виде растворенного бикарбоната кальция (2-7). Это называется ускоренным выветриванием известняка — AWL. В ходе лабораторных испытаний с помощью этого метода было удалено до 97% CO2 из потока разбавленного газа (11). Морская вода представляется лучшим вариантом для таких систем, хотя другие источники непитьевой воды (сточные воды, соленые подземные воды) также могут иметь значение на внутренних участках.
По оценкам, общая стоимость AWL составляет <30 долларов США за тонну предотвращенного выброса CO2, при этом менее 20 долларов США за тонну более вероятны для прибрежных электростанций, которые уже перекачивают большие объемы морской воды для охлаждения конденсатора. Предыдущие диапазоны затрат на смягчение последствий представляют собой лишь часть того, что указано для более традиционного улавливания и подземного хранения концентрированного CO2 (CCS) при модернизации существующих электростанций (8).
Снижение выбросов CO2 — не единственное потенциальное преимущество AWL. Как и при естественном карбонатном выветривании, растворенный Ca(HCO3)2, добавленный в океан в результате этого процесса, поможет химически компенсировать последствия подкисления океана, вызванного CO2 (9).-11).
Несмотря на свой потенциал, AWL не удалось продемонстрировать в масштабе, который бы доказал ее экономическую эффективность, безопасность и чистую экологическую и социальную пользу. Предлагается, чтобы эти вопросы были оценены и проверены в соответствующем масштабе группой ученых, инженеров и экспертов в области окружающей среды, экономики, права и социальных наук.
Категория мероприятия
Сокращение выбросов в электроэнергетике.
Какие действия вы предлагаете?
Здесь мы предлагаем оценить осуществимость AWL посредством эксплуатации и мониторинга демонстрационного объекта.
Теоретические, модельные и лабораторные исследования (2-7) показали, что в прибрежных районах AWL может очень значительно сократить выбросы CO2 от электростанций за долю стоимости обычного CCS. Важно отметить, что в отличие от CCS, AWL позволяет избежать очень энергоемкого улавливания и концентрации CO2, а также избежать рисков, связанных с транспортировкой и хранением концентрированного CO2. AWL делает это, используя спонтанную экзотермическую химическую реакцию: CO2 + h3O + CaCO3 —> растворенный Ca(HCO3)2. Это не означает, что штраф за энергию равен нулю. AWL требует, чтобы значительные количества воды, дымовых газов и известняка были перемещены и контактировали, чтобы произошла реакция и продолжалось снижение выбросов CO2. Тем не менее, когда капитальные затраты, затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание, указанные выше, рассчитываются для прибрежных электростанций, общая стоимость обычно составляет <30 долларов США за тонну предотвращенного выброса CO2 (2–7), или менее 1/3 стоимости CCS, модернизированной для существующих электростанций. . Это особенно относится к прибрежным электростанциям, где поблизости находится известняк и где морская вода, часто в больших количествах перекачиваемая для охлаждения конденсатора, может быть повторно использована в качестве дешевого источника воды. Кроме того, при проектировании и установке реакторов AWL может помочь существующая очистка дымовых газов мокрым известняком или морской водой, отработанные технологии, которые уже широко используются в электроэнергетике для снижения выбросов SO2 (12, 13). Приблизительно 2,5 тонны известнякового щебня требуется на каждую тонну предотвращенного выброса CO2. Большие потребности AWL в известняке и воде предполагают, что потребуется реактор размером с полигон. Минимальный объем составит около 123 000 м3 для обработки 1 миллиона тонн CO2 в год, что эквивалентно небольшому (2 акра) полигонному реактору.
После выхода из реактора AWL «жесткая» морская вода будет смешиваться с существующими ионами бикарбоната в океане. При глобальном распространении это вряд ли окажет заметное влияние. Однако в месте добавления будет повышена щелочность, pCO2 и насыщение карбонатами. Такие условия идеальны для карбонатообразующих организмов и могут быть очень полезными для компенсации последствий продолжающегося подкисления океана, вызванного CO2 (9-11).
Сейчас необходима демонстрация процесса AWL в масштабе, который реально проверит его реальную экономическую эффективность и конкурентоспособность, безопасность и экологические преимущества в снижении выбросов CO2 электростанцией. С этой целью будет собрана группа НИОКР для проектирования и испытаний реакторов AWL на одной или нескольких соответствующих электростанциях. Для такой демонстрации предпочтительны электростанции, работающие на природном газе, которые уже используют морскую воду для прямоточного охлаждения, ярким примером является установка Dynegy мощностью 2,5 ГВт в Мосс-Лендинг, Калифорния. Испытательный реактор будет спроектирован так, чтобы обеспечить гибкость в рабочих процедурах, например, скорость потока газа и воды, размер и массу частиц известняка, параллельный и противоточный поток и т. д., а также обеспечить эффективный мониторинг химических и физических условий на входе, внутри и ниже по потоку. воды и газа. Воздействие/выгоды для морской биоты ниже по течению также будут исследованы путем сравнения биологических результатов инкубации биоты в сточных водах AWL и окружающей морской воде. Еще одним компонентом исследования будет выявление всех потенциальных воздействий на окружающую среду и выдача разрешений на технологию, таких как увеличение добычи, переработки и транспортировки известняка, а также тепловое, химическое и биологическое воздействие на морскую воду. Наконец, результаты демонстрации и тестирования будут использованы для расчета капитальных затрат на весь жизненный цикл, эксплуатационных расходов и расходов на техническое обслуживание, а также чистых экологических преимуществ оптимизированных систем AWL в полном масштабе. Затем это приведет к оценке потенциальной глобальной мощности и конкурентоспособности AWL по сравнению с другими технологиями снижения выбросов CO2.
Итог: Несмотря на вложенные миллиарды долларов, CCS не может быстро обеспечить крайне необходимое и экономически эффективное снижение выбросов CO2 для энергетической отрасли. Эта ситуация вряд ли изменится до тех пор, пока улавливание и подземное хранение СО2 (в молекулярной форме) будут считаться единственным приемлемым подходом, который требует больших термодинамических затрат и опасен для окружающей среды. Учитывая безотлагательность проблемы CO2 и нашу постоянную неспособность адекватно решить ее, настало время более широко рассмотреть и оценить альтернативные подходы к смягчению последствий выбросов CO2 из точечных источников. AWL предоставляет одну такую возможность. AWL не решит в одиночку глобальную проблему выбросов CO2 из точечных источников, как и любой другой подход, за исключением полного перехода на неископаемые источники энергии, до которого, по-видимому, пройдут многие десятилетия. Тем временем мы должны быстро, широко и глубоко рассмотреть и оценить альтернативные подходы к сокращению выбросов CO2 из точечных источников. Таким образом, предлагаемый проект направлен на решение острой необходимости повысить экономическую эффективность и безопасность такого смягчения последствий.
Кто будет предпринимать эти действия?
Для выполнения вышеуказанных задач будет сформирована группа исследований и разработок, состоящая из инженеров, ученых, а также экспертов в области окружающей среды, экономики, социальных и юридических наук, имеющих подтвержденный опыт объективной оценки новых энергетических и экологических технологий. Экспертные знания и партнерские отношения будут запрашиваться у компаний, которые уже имеют многолетний опыт разработки и внедрения технологий мокрой очистки известняком и морской водой в электроэнергетике, например. Alstom, Babcock and Wilcox, Bechtel, Ducon, Mitsubishi, URS и т. д. Что касается интеллектуальной собственности, методы и устройства AWL защищены патентами США 689.0497 и 7655193.
Где будут осуществляться эти действия?
Исследования и разработки будут проводиться в выбранных лабораториях и на соответствующих полевых площадках. В этом начинании будут использоваться живые и виртуальные групповые встречи, конференции, публичные форумы и Интернет.
Насколько будут сокращены или секвестрированы выбросы по сравнению с обычными уровнями?
По сообщениям, в 1990-х годах на прибрежные электростанции во всем мире приходилось в общей сложности около 174 000 МВт электроэнергии (14). Предполагая: 1) в настоящее время эта мощность возросла до 200 000 МВт в 2013 г., 2) что эти станции работают 80% времени, и 3) что в среднем выбрасывается 0,75 тонны CO2 на МВтч, всего около 1 ГТ CO2/год затем выбрасывается этими заводами во всем мире. Если предположить, что реактор AWL установлен на каждом из предыдущих заводов и что каждый из них может снизить выбросы на 70% от завода, то общий потенциал снижения составит 0,7 Гт CO2/год. Затем в океан будет добавлено около 0,2 Гт углерода в виде Ca(HCO3)2aq, или добавление около 0,0006% растворенного бикарбонатного резервуара, уже находящегося в океане. Однако большее воздействие/выгоды на химический состав океана будут иметь место вблизи точек сброса AWL. Дополнительное смягчение последствий на внутренних электростанциях возможно за счет использования сточных вод или соленых грунтовых вод с последующим надземным или подземным хранением Ca(HCO3)2aq.
Каковы другие основные преимущества?
1) Самопроизвольно удаляет CO2 из дымовых газов электростанции
a) Улавливает CO2 из точечного источника и преобразует его в Ca(HCO3)2aq
CO2
c) Ускоряет естественное, глобальное, но медленное снижение выбросов CO2 за счет выветривания карбонатных минералов
d) Основано на зрелых технологиях удаления SO2, уже широко применяемых в электроэнергетике
2) Спонтанно производит экологически полезный бикарбонат кальция
a) Добавляет минимальное количество к массивному, стабильному пулу растворенного Ca(HCO3)2aq, который уже естественным образом присутствует в океане
b) Локально/регионально увеличивает степень насыщения карбонатом в морской воде, тем самым противодействуя избытку CO2 в океане, кислотности и их негативному влиянию на морскую химию и биологию
Какова стоимость предложения?
5 лет НИОКР — 15 000 000,00 долларов США
Временная шкала
Год 1
1) Соберите команду исследователей и разработчиков из научных кругов, правительства, НПО и промышленности.
2) Семинары/вебинары принимающей команды и заинтересованных сторон для дальнейшего выявления технических, экологических, юридических и социальных проблем.
3) Выберите хост электростанции для демонстрации AWL в пилотном масштабе.
4) Смоделируйте, спроектируйте и сконструируйте экспериментальный реактор AWL, который будет использоваться для проверки гипотез об оптимальных конструкциях реактора, характеристиках, рабочих процедурах и затратах.
5) Разработать первоначальные протоколы испытаний и рабочие процедуры.
6) Инициировать оценку потенциальных экономических, экологических, правовых, социальных, политических и геополитических ограничений и проблем технологии.
Годы 2-4
1) Всестороннее тестирование реактора AWL в различных конфигурациях и условиях.
2) Уточнить модели реакторов, конструкции и процедуры эксплуатации на основе результатов испытаний и повторных испытаний.
3) Уточнить глобальное размещение, экономический, экологический, правовой, социальный, политический и геополитический анализы на основе предыдущего.
5 лет
1) Завершить анализ данных.
2) Окончательная доработка рекомендаций по оптимизированным конструкциям реакторов и процедурам эксплуатации.
3) Завершить оценку глобального размещения, мощности, экономики, а также экологических, правовых, социальных и политических вопросов.
4) Подготовка окончательных публичных отчетов и презентаций с подробным описанием и обобщением результатов, предоставление окончательных рекомендаций для полномасштабных приложений. Ищите дальнейшие исследования и разработки, финансирование и партнерство по мере необходимости.
Связанные предложения
проверка
Ссылки
1. Archer D, et al. 2009 г. Срок службы углекислого газа в атмосфере ископаемого топлива. Энн Рев Земля Планета Науки 37:117–134.
2. Rau GH, Caldeira K. 1999. Усиленное растворение карбонатов: средство связывания отходов CO2 в виде океанского бикарбоната. Energy Convers Manag 40: 1803–1813.
3. Калдейра К., Рау Г.Х. 2000. Ускорение растворения карбонатов для связывания углекислого газа в океане: геохимические последствия. Geophys Res Lett 27: 225–228.
4. Сарв Х., Даунс В. 2002. Улавливание и улавливание СО2 с помощью нового скруббера в известняковой лагуне – Белая книга; McDermott Technology, Inc., Альянс, Огайо.
5. Рау Г.Х., Кнаусс К.Г., Лангер В.Х., Калдейра К. 2007. Сокращение выбросов CO2, связанных с энергетикой, за счет ускоренного выветривания известняка. Энергия 32:1471-1477.
6. Лангер В.Х., Сан-Хуан К.А., Рау Г.Х., Калдейра К. 2009. Ускоренное выветривание известняка для снижения выбросов CO2: Возможности для каменной и цементной промышленности. Горное дело 61:27-32.
7. Рау Г.Х. 2011. Снижение выбросов CO2 за счет улавливания и химической конверсии морской воды. Environ Sci Technol 45:1088–1092.
8. Рубин Э.С., Чжай Х. 2012. Стоимость улавливания и хранения углерода для электростанций комбинированного цикла на природном газе. Environ Sci Technol 46:3076-3084.
9. Marubini F, Thake B. 1999. Добавление бикарбоната способствует росту кораллов. Limnology and Oceanography 44:716 — 720.
10. Langdon C, et al. 2000. Влияние состояния насыщения карбонатом кальция на скорость кальцификации экспериментального кораллового рифа. Glob Biogeochem Cycles 14: 639-654.
11. Rau GH, Potts D. 2010. Расширенное преобразование точечного источника и атмосферного CO2 в щелочность океана: концепции и эксперименты. EOS Trans AGU, 91 (26), Ocean Sci. Встретиться. Приложение, Реферат IT35D-02.
12. http://www.epa.gov/ttncatc1/dir1/ffdg.pdf
13. Oikawa K, Yongsiri C, Kazuo K, Harimoto T. 2003. Десульфурация дымовых газов морской воды: ее технические последствия и результаты работы . Экологическая программа 22:67–73.
14. МЭА. 2000. Улавливание CO2 с помощью очистки водой, отчет Ph4/26. Международное энергетическое агентство, Вена.
Новый метод образования аэрозолей Ca(HCO3)2 и CaCO3 и первое определение активационных свойств гигроскопических и облачных ядер конденсации
http://join2-wiki. gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png
Чжао, Д.Ф. ; Буххольц, А.Ф.Дж.* ; Mentel, T. F.FZJ* ; Мюллер, К.-П.ФЗЙ* ; Borchardt, J.FZJ* ; Киндлер-Шарр, A.FZJ* ; Шпиндлер, C.FZJ* ; Тиллманн, R.FZJ* ; Тримборн, AFZJ* ; Чжу, Т. ; Ванер, A.FZJ*
2010
ЕГУ Катленбург-Линдау
Эта запись в других базах данных:
Пожалуйста, используйте постоянный идентификатор в цитировании: http://hdl.handle.net/2128/10037 doi:10.5194/acp-10-8601-2010
91193 Abstract: Атмосферные минеральные аэрозоли содержат CaCO3 в качестве реактивного компонента. Был разработан новый метод получения аэрозоля CaCO3 путем распыления раствора Ca(HCO3)(2), полученного из суспензии CaCO3 и CO2. Методом аэрозольной масс-спектрометрии было охарактеризовано, что свежераспыленный и высушенный аэрозоль состоит из чистого Ca(HCO3)(2), который при отжиге в трубчатой печи превращается в CaCO3. Просвечивающая электронная микроскопия показала, что полученные частицы были сферическими. Метод позволял генерировать аэрозоль достаточной концентрации и размера для изучения физико-химических свойств и исследования гетерогенных реакций минерального аэрозоля. Высушенные частицы Ca(HCO3)(2) были несколько более гигроскопичными, чем частицы CaCO3. Однако при увлажнении произошла реструктуризация и примерно 2/3 Ca(HCO3)(2) превратилось в CaCO3. Смешанные частицы Ca(HCO3)(2)/CaCO3(s) были нерастворимы с коэффициентом роста 1,03 при 95% (параметр гигроскопичности каппа=0,011 +/- 0,007) относительной влажности. Это сопоставимо с соответствующим коэффициентом роста 1,01 для CaCO3(s) (каппа = 0,0016 +/- 0,0004). Масс-спектрометрический анализ состава, реструктуризация и нерастворимость смешанных частиц показали, что наблюдается твердый Ca(HCO3)(2)(s). Это противоречило бы существующему мнению, что Ca(HCO3)(2)(s) термодинамически нестабилен. Активность CCN аэрозоля Ca(HCO3)(2)(s) (каппа 0,15) заметно выше, чем у аэрозоля CaCO3 (каппа = 0,0019).+/- 0,0007) и меньше, чем у Ca(NO3)(2). Заметная, но ограниченная растворимость Ca(HCO3)(2) 0,01 моль/л объясняет ограниченный гигроскопический рост и хорошую активность CCN. Эксперименты в большой аэрозольной камере Julich показали, что Ca(HCO3)(2)(s) может существовать в течение нескольких часов в сухих атмосферных условиях. Однако, вероятно, он был похоронен в защитном слое CaCO3(s). Сделан вывод, что Ca(HCO3)(2) может образовываться в атмосфере в облачных каплях активированной минеральной пыли при взаимодействии CaCO3 с CO2 и h3O. Присутствие Ca(HCO3)(2) и, как следствие, повышенная активность CCN могут изменить влияние минерального аэрозоля на глобальный климат.
Ключевые слова: J
Классификация:
Примечание: .