탄산염

3. 화학적 특성

탄산염은 금속 이온과 결합하여 다양한 탄산염 화합물을 형성한다. 일반적인 반응식은 다음과 같다.

• 2 M⁺ + CO₃²⁻ → M₂CO₃
• M²⁺ + CO₃²⁻ → MCO₃
• 2 M³⁺ + 3 CO₃²⁻ → M₂(CO₃)₃

3. 1. 주요 탄산염 화합물

• 탄산칼슘(CaCO₃): 석회석, 방해석(칼사이트), 조개껍질 등의 주성분이다. 분필이나 베이비파우더의 재료이며, 백탁색 온천의 함유 성분 및 그것을 모방한 입욕제의 성분으로도 사용된다.^[1]
• 탄산나트륨(Na₂CO₃): 비누, 유리 등의 원료로 사용된다. 탄산소다라고도 불린다.^[1]
• 탄산칼륨(K₂CO₃): 식물의 재 성분이며, 고대부터 세제로 이용되었다. 현재는 유리의 원료로 중요하다.^[1]
• 탄산리튬(Li₂CO₃)^[1]
• 탄산암모늄((NH₄)₂CO₃): 탄안이라고도 불린다.^[1]
• 탄산바륨(BaCO₃): 중정석의 주성분으로 인체에 유해하다. 위의 검사에서 조영제로 마시는 바륨은 이것이 아니고, 황산바륨이다.^[1]
• 탄산마그네슘(MgCO₃): 운동 경기용 미끄럼 방지제, 연마제, 의약품에 이용된다.^[1]
• 탄산철(II)(FeCO₃)^[1]
• 탄산은(I)(Ag₂CO₃)^[1]

4. 생물학적 역할

수용액에서 탄산염, 중탄산염, 이산화탄소 및 탄산은 동적 평형 상태에 있다.^[9][10] 혈액의 pH 균형을 조절하고 7.37~7.43 범위에서 안정적으로 유지하는 완충 작용을 하는 세 가지 가역 반응이 있다.

5. 탄산염 광물

광물학에서 탄산염으로 이루어진 광물을 '''탄산염 광물'''이라고 한다.^[17] 탄산염 광물은 열수로부터의 침전 및 광석의 풍화 등에 의해 생성되며, 다음과 같은 것들이 있다.

• 방해석, 문석, 바테라이트 (CaCO₃)
• 돌로마이트 (CaMg(CO₃)₂)
• 공작석 (Cu₂(CO₃)(OH)₂)
• 남동석 (Cu₃(CO₃)₂(OH)₂)
• 마그네사이트 (MgCO₃)
• 로도크로사이트 (MnCO₃)
• 시데라이트 (FeCO₃)

6. 지구 외 존재

탄산염은 일반적으로 액체 상태의 물이 존재했었다는 강력한 증거로 여겨진다. 최근 행성상 성운 NGC 6302 관측 결과 우주 공간에서 탄산염의 존재가 확인되었는데,^[13] 지구와 유사한 수성 변질 작용은 일어나기 어려운 곳이다.

화성에서는 분광 이미징을 통해 소량의 탄산염 퇴적물이 발견되었고,^[14] 화성 운석에도 소량의 탄산염이 포함되어 있다. 구세프 크레이터와 메리디아니 평원에는 지하수가 존재했을 가능성이 있다.^{[15] [16]}

7. 용도

탄산 이온을 포함하는 염에 묽은 무기산(예: 염산)을 가하면 기체인 이산화탄소가 발생하므로, 탄산 이온 검출에 사용된다.

:CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 ^

탄산 이온을 포함하는 염은 산업적으로나 광물학적으로 중요한 화합물 군이다. 가장 유명한 것은 석회암의 주성분인 방해석(칼사이트)이다. 가열하여 탄산염에서 이산화탄소를 제거하는 과정을 소성이라고 한다.

참조

_[1] 서적 Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005 http://old.iupac.org[...] IUPAC
_[2] 백과사전 Carbonates
_[3] 논문 K2CO3–Li2CO3 molten carbonate mixtures and their nanofluids for thermal energy storage: An overview of the literature https://www.scienced[...] 2022-03-01
_[4] 논문 Temperature dependence of high-temperature corrosion on nickel-based alloy in molten carbonates for concentrated solar power applications 2023-08-01
_[5] 논문 Simple methods for the synthesis of N -substituted acryl amides using Na 2 CO 3 /SiO 2 or NaHSO 4 /SiO 2 https://www.tandfonl[...] 2023-06-18
_[6] 논문 Supporting ionic conductivity of Li2CO3/K2CO3 molten carbonate electrolyte by using yttria stabilized zirconia matrix https://www.scienced[...] 2021-04-21
_[7] 논문 Anodic generation of hydrogen peroxide in continuous flow 2022
_[8] 서적 Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005 http://old.iupac.org[...] IUPAC
_[9] 웹사이트 Chemical of the Week -- Biological Buffers http://www.scifun.or[...] 2010-09-05
_[10] 서적 Acid–Base Regulation and Disorders Merck Manual
_[11] 서적 Human physiology. An integrated approach Pearson
_[12] 서적 IPCC Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate
_[13] 논문 The mineral composition and spatial distribution of the dust ejecta of NGC 6302
_[14] 논문 Inhibition of carbonate synthesis in acidic oceans on early Mars https://www.nature.c[...] 2004-09
_[15] 논문 Pyroclastic Activity at Home Plate in Gusev Crater, Mars https://authors.libr[...]
_[16] 논문 Overview of the Opportunity Mars Exploration Rover Mission to Meridiani Planum: Eagle Crater to Purgatory Ripple http://dspace.stir.a[...]
_[17] 서적 학술용어집 지학편 일본학술진흥회
_[18] 서적 Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005 http://old.iupac.org[...] IUPAC