碳酸 碳酸結(jié)構(gòu)式
碳酸（carbonic ac 化學(xué)式為H?CO?，它有時(shí)也是水中二氧化碳溶液的名稱，其中含有少量的H?CO?。碳酸的鹽稱為 碳酸氫鹽 （或碳酸氫鹽）和碳酸鹽。 它僅以鹽（碳酸鹽）、酸鹽（碳酸氫鹽）、胺（氨基甲酸）和 酰氯 （羰酰氯）的形式存在。 其飽和水溶液pH約為5.6，密度為1.67， 熔點(diǎn)為86.6℃， 其水溶液顯酸性可以使指示劑變色（可以使 石蕊 溶液變紅色）， 碳酸具有一定腐蝕性，易分解，受熱會(huì)在水的催化下分解，釋放大量氣泡，形成二氧化碳和水 ，因?yàn)槠錇樗嵝曰衔?，故可以與堿性物質(zhì)發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成鹽和水。 碳酸多應(yīng)用于碳酸飲料、化工、環(huán)境保護(hù)等方面。
生理作用 碳酸是在大腸桿菌（菌株K12，MG1655）中發(fā)現(xiàn)的代謝物， 其具有多種生物特性。碳酸可以參與磷酸核糖氨基咪唑羧化酶活性過(guò)程，也可以參與谷氨酰胺分解代謝過(guò)程。 人體血液中也含有碳酸，通常碳酸的正常生理濃度在1.08-1.32mM范圍內(nèi)。但是，如果碳酸的濃度升高到3.45mM以上，則可能導(dǎo)致呼吸性酸中毒。
利用鯉魚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，表明外源性碳酸與魚類生物體之間存在代謝相互關(guān)系。溶解在水中的碳酸濃度的增加會(huì)導(dǎo)致其在鯉魚血漿中的濃度升高，同時(shí)使得HCO??在血液中積累。這表明水中溶解的碳酸水平對(duì)其在血液中的濃度的依賴性決定了水體氣體狀態(tài)與鯉魚生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)之間相互關(guān)系的代謝特征。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì) 純的碳酸分子的酸性要比一元酸甲酸要高，但因?yàn)榧兊奶妓岱肿釉谧匀粭l件下是不可能存在的，碳酸一般僅以碳酸水溶液的形式存在，碳酸水溶液為二氧化碳、水和碳酸分子的混合物，碳酸分子相較于二氧化碳來(lái)說(shuō)較少，所以碳酸水溶液所形成的酸性相對(duì)較低，其飽和水溶液pH約為5.6，密度為1.67， 熔點(diǎn)為86.6℃，沸點(diǎn)為241℃。
化學(xué)性質(zhì) 碳酸水溶液顯酸性所以其能夠使酸性指示劑變色（即可以使石蕊溶液變紅色）。 雨水也是因?yàn)樵诳諝庵腥谶M(jìn)了二氧化碳，形成碳酸，所以呈酸性。
分解反應(yīng) 碳酸為二元弱酸，具有一定腐蝕性，易分解，受熱會(huì)在水的催化下分解，釋放大量氣泡，形成二氧化碳和水，
電離反應(yīng) 碳酸也可發(fā)生電離反應(yīng)，其電離平衡反應(yīng)有兩步，反應(yīng)方程式為：
K a1=4.45×10??mol/L；p K a1=6.38(25°C)，
K a?=4.69×10?11mol/L；p K a?=10.25(25°C)
酸堿中和反應(yīng) 碳酸因?yàn)闉樗嵝曰衔?，故易與堿性物質(zhì)發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成鹽和水。
制備及檢測(cè)方法
制備方法
二氧化碳的水合反應(yīng) 常見(jiàn)的制備碳酸的方法，可將酸性氣體二氧化碳通入水中形成碳酸水溶液，此反應(yīng)可逆，并且碳酸分子形成較少，溶液顯弱酸性，反應(yīng)方程式如下：
強(qiáng)酸制弱酸 在實(shí)驗(yàn)室條件下，因?yàn)樘妓釣槿跛?，所以可以使用?qiáng)酸或中強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)來(lái)制備。例：可以使用 稀鹽酸 與碳酸鈣反應(yīng)生成碳酸。反應(yīng)的化學(xué)方程式可以表示如下：
檢測(cè)方法
沉淀檢測(cè)法 向溶液中緩慢加入氯化鋇溶液，可以觀察到溶液中有白色沉淀產(chǎn)生； 再向溶液中加入稀鹽酸，可以發(fā)現(xiàn)溶液中的沉淀逐漸溶解，并且產(chǎn)生一種無(wú)色無(wú)味的氣體，將該氣體通入 澄清石灰水 中可以觀察到澄清石灰水變渾濁，證明溶液氣體為二氧化碳，這便可以證明溶液中含有碳酸。
氣泡檢測(cè)法 取適量水溶液置于 石蕊試紙 ，試紙變?yōu)榧t色，證明溶液為酸性，含有 氫離子 ， 然后向溶液中加入 鹽酸 ，可以看到水溶液中有無(wú)色無(wú)味的氣泡生成，將該氣體通入澄清石灰水中可以觀察到澄清石灰水變渾濁，證明溶液氣體為二氧化碳，可以證明其中有碳酸存在。
應(yīng)用領(lǐng)域
碳酸飲料 飲用碳酸飲料會(huì)使人感覺(jué)到?jīng)鏊@便是其中的碳酸起到的作用，當(dāng)碳酸飲料被飲用時(shí)，碳酸會(huì)變成二氧化碳和水進(jìn)入人體內(nèi)，二氧化碳在進(jìn)入人體后會(huì)由鼻腔排出從而將人體內(nèi)的熱量排出。
雖然碳酸飲料會(huì)讓人感覺(jué)涼爽，但過(guò)量的飲用碳酸飲料同樣不利于身體健康，過(guò)量飲用的話會(huì)對(duì)人體得消化功能造成傷害，二氧化碳對(duì)人體中特別是胃部的有益菌也會(huì)產(chǎn)生一定的抑制作用，會(huì)導(dǎo)致人體腹脹、食欲下降
環(huán)境保護(hù)
焚燒飛灰處理 垃圾焚燒會(huì)產(chǎn)生大量灰塵及重金屬有毒物質(zhì)，垃圾焚燒處理量也逐年升高， 但可以通過(guò)對(duì)垃圾焚燒飛灰的碳酸化處理，來(lái)減輕對(duì)環(huán)境的二次污染，防止其對(duì)環(huán)境的進(jìn)一步污染。
鋼渣再回收 要想實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，首先便需要對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的一系列副產(chǎn)品和鐵渣等廢棄物進(jìn)行再處理和再循環(huán)，實(shí)現(xiàn)在重工業(yè)生產(chǎn)中廢料的“零”排放。 而碳酸化處理是對(duì)鋼渣回收利用的有效方式之一，可以對(duì)鋼渣通入二氧化碳?xì)怏w使鋼渣中的 氧化鈣 進(jìn)行碳酸化，從而轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}，這樣可以大大減少因?yàn)殇撛醒趸}水化而導(dǎo)致的鋼渣不穩(wěn)定性的因素，使得鋼渣可以得到更好的利用。
合成碳酸鹽
安全及注意事項(xiàng)
使用和保存 碳酸是一種弱酸，不能在常溫條件下存在，所以存在形式主要為碳酸的水溶液，一般情況下不會(huì)保存，使用時(shí)現(xiàn)配現(xiàn)用，并且不能劇烈搖晃，以防溶液爆出，若要保存碳酸的水溶液，應(yīng)保存在高壓、低溫環(huán)境中，否則很容易分解；如果是純碳酸（碳酸晶體），保存要求更加嚴(yán)苛，必須保存在低溫且絕對(duì)無(wú)水的環(huán)境中，否則會(huì)劇烈分解。
危害 地下水往往被稱為“ 硬水 ”是因?yàn)槠渲泻?/span>碳酸氫鈣 ，而碳酸氫鈣的形成與碳酸具有一定的關(guān)系，當(dāng)空氣中的二氧化碳與雨水或污水混合流入地下后，其往往與地下巖石層中的石灰石（碳酸鈣）發(fā)生反應(yīng)，二者生成的物質(zhì)即是“硬水”中的組成部分——碳酸氫鈣。
