Гидролиз в природе и технике, практическое применение

На практике с гидролизом приходится сталкиваться, например, при приготовлении растворов гидролизующихся солей, в частности ацетата свинца. Ели в воду насыпать соль и взболтать, остается белый осадок. Добавив еще воды, взбалтываем – осадок не исчезает. Добавляем горячей воды – осадка кажется еще больше… Причина в том, что одновременно с растворением идет гидролиз соли, и белый осадок, который видно, – это уже продукты гидролиза – малорастворимые основные соли. Все дальнейшие действия – разбавление, нагревание – только усиливают степень гидролиза.

В результате гидролиза минералов (алюмосиликатов) происходит разрушение горных пород. Гидролиз некоторых солей (Na₂CO₃, Na₃РО₄) применяется для очистки воды и уменьшения ее жесткости. Растущая быстрыми темпами гидролизная отрасль промышленности вырабатывает из отходов (древесные опилки, хлопковая шелуха, подсолнечная лузга, солома, кукурузные кочерыжки, отходы сахарной свеклы и др.) ряд ценных продуктов: этиловый спирт, кормовые дрожжи, глюкозу, «сухой лед», фурфурол, метанол, лигнин и многие другие вещества. Гидролиз протекает в организме человека и животных при переваривании пищи (жиров, углеводов, белков) в водной среде под действием ферментов – биологических катализаторов. Он играет важную роль в ряде химических превращений веществ в природе (цикл Кребса, цикл трикарбоновых кислот) и промышленности.

Важную роль играет гидролиз в процессе обезжелезивания воды методом аэрации. При насыщении воды кислородом содержащийся в ней гидрокарбонат железа(II) окисляется до соли железа(III), значительно сильнее подвергающийся гидролизу. В результате происходит полный гидролиз, и железо отделяется в виде осадка гидроксида железа(III).

На этом же основано применение солей алюминия в качестве коагулянтов в процессах очистки воды. Добавляемые в воду соли алюминия в присутствии гидрокарбонат-ионов полностью гидролизуются, и объемистый гидроксид алюминия коагулирует, увлекая с собой в осадок различные примеси. В результате гидролиза минералов – алюмосиликатов – происходит разрушение горных пород. Известкование почв с целью понижения их кислотности также основано на реакции гидролиза: CO₃²⁻ + НОН НCO₃⁻ + ОН^–.