عندما بدأنا بدراسة الكيمياء في الصفوف التعليمية الأولى، فقد أخبرنا أساتذة الكيمياء بأنّ هناك عناصرَ كيميائيةً توجد في جدولٍ يسمى الجدول الدوري، وهذه العناصر حتى الآن عددها محدودٌ ولكن يكتشف العلم بشكلٍ مستمرٍ عناصرَ جديدةً، فيضيفها في الجدول هذه العناصر هي أساس كل شيءٍ في الحياة، وهي بمثابة قطع المكعبات فكلما وضعت عنصرين مع بعضهما البعض فسيشكلا مركبًا جديدًا، لذلك اتفق العلماء على أنّ المركبات الكيميائية لها عددٌ لا يحصى، إليك مثالًا عن هذه المركبات، وهو بيكربونات الكالسيوم Ca(HCO3)2.

تعريف بيكربونات الكالسيوم

عبارةٌ عن مركبٍ كيميائيٍّ، وهو ليس مادة صلبة طبيعية مثل المركبات الأخرى، ولكنه عادةً ما يتواجد في صورة مسحوقٍ من الكريستالات ذائبًا في الماء، ويتشكل في ظروفٍ معينةٍ، وغالبًا ما تتوافر هذه الظروف في البحيرات ومياه الآبار وفي الأنهار والجداول المائية، حيث يصطدم الماء بالرواسب التي تحتوي على المعادن التي تتحد مع الماء فتكون بيكربونات الكالسيوم، وقد وُجد أنّ شرب بيكربونات الكالسيوم مع الماء غير ضارٍ، بسبب احتوائها على المعادن وكذلك للتأثير القلوي.1

آلية تشكّلها

تتكون بيكربونات الكالسيوم نتيجة تفاعل كربونات الكالسيوم مع حمض الكربونيك، كما في التفاعل التالي:

CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2

لون بيكربونات الكالسيوم

توجد بيكربونات الكالسيوم في شكل كريستالاتٍ بيضاءَ اللون، قابلةً للذوبان في الماء.2

الفرق بين كربونات الكالسيوم وبيكربونات الكالسيوم

  • كربونات الكالسيوم: هو مركبٌ له كتلةٌ موليةٌ تقدر بحوالي 100 غ/مول، وصيغته الكيميائية هي (CaCO3) ويحتوي على عناصرَ كيميائيةٍ وهي Ca وC وO فقط، ويأتي هذا المركب في عدة أشكالٍ أشهرها الحجر الجيري، وكذلك الطباشير والكالسيت وهو منتشرٌ بكثرةٍ في الصخور، كما أنه عديم اللون وينصهر عند 1339 درجةً مئويةً، وليس له نقطة غليانٍ إذ أنه يتحلل في درجات الحرارة العالية.
  • بيكربونات الكالسيوم: مركبٌ تبلغ كتلة المول منه حوالي 162.11 غ/مول، وصيغته الكيميائية هي (Ca(HCO3)2) ويحتوي على عناصرَ كيميائيةٍ وهي Ca وC وO وH، وهو لا يوجد في الحالة الصلبة وإنما في صورة محلولٍ، ويتكون من عدة أيوناتٍ ومنها أيونات الكالسيوم، وأيونات البيكربونات، وثاني أكسيد الكربون، وتعتمد تركيزات هذه الأيونات على درجة الحموضة.3

نواتج تسخين بيكربونات الكالسيوم

بشكلٍ عامٍ، لا يمكن تسخين بيكربونات الكالسيوم كمادةٍ صلبةٍ، ولكنها تتواجد في شكل محلولٍ فقط، فإذا تم تسخين هذا المحلول حتى جفت الماء منه، فستترسب كربونات الكالسيوم وليس بيكربونات الكالسيوم نفس الحالة تحدث مع بيكربونات الصوديوم، فعند تسخينه يكون الناتج كربونات الصوديوم وليس بيكربونات الصوديوم.

الاستخدامات العملية

  • تستخدم في معالجة الأوراق لأنها تتميز بالقلوية، مما يجعلها تحمي الورق من تأثيرات الأحماض.
  • لها أهميةٌ طبيعيةٌ عند تشكيل الصواعد والهوابط في الكهوف، حيث عندما يمر الماء الحامل لثاني أكسيد الكربون على الحجر الجيري تتكون بيكربونات الكالسيوم، والذي يلعب دورًا مهمًا في تشكيل الصواعد والهوابط في الكهوف، والتي تعطي شكلًا مميزًا للكهوف القديمة الأثرية، فهذه الصواعد والهوابط تأخذ فترةً طويلةً كي تتشكل، فقد تستغرق آلاف السنين مما يجعلها آثارًا طبيعيةً ذات قيمةٍ عاليةٍ.
  • هناك ميزةٌ يمكننا الحصول عليها عند خلط بيكربونات الكالسيوم مع بيكربونات الصوديوم، إذ سنحصل على دواءٍ يعمل كمضادٍ للحموضة، وهو يساعد على تخفيف حرقة المعدة وعسر الهضم ومشاكل المعدة بشكلٍ عامٍ.4
  • تُستخدم مع بيكربونات الصوديوم أيضًا كمضاداتٍ لآثار فرط بوتاسيوم الدم.5
  • تُستخدم كعاملٍ مضادٍ للتكتل، والذي يعمل على ضبط اتصال الجزيئات ببعضها.
  • تُستخدم في إضافات الطعام، لإعطاء نكهاتٍ خاصة ومميزة لأنواع الطعام المختلفة.
  • تعمل بيكربونات الكالسيوم كمثبتٍ للألوان، وهذا يجعله كثير الاستخدام في التطبيقات التي تتطلب مثبتًا للألوان.

مخاطر بيكربونات الكالسيوم على الإنسان

كما لها العديد من الاستخدامات، فإن لبيكربونات الكالسيوم بعض المخاطر، فإذا تم هضم مركب بيكربونات الكالسيوم، فإنه في هذه الحالة لا يوجد أي ضررٍ، لكنه قد يسبب تهيجًا للجلد، والعينين والقصبة الهوائية عند الاستنشاق.6

المراجع