Кальцинована сода технічна (вуглекислий натрій, карбонат натрію)

Карбонат натрію, Na2CO3*10H2O (також відомий як карбонат натрію, миюча сода, кальцинована сода та кристали соди) являє собою неорганічну сполуку з формулою Na2CO3 та її різними гідратами.

Всі форми є білі, без запаху, водорозчинні солі, які дають помірно лужні розчини у воді. Історично склалося так, що його витягали із золи рослин, які ростуть на багатих натрієм ґрунтах. Оскільки зола цих багатих натрієм рослин помітно відрізнялася від деревної золи (яка колись використовувалася для виробництва поташу), карбонат натрію став відомий як “кальцинована сода”. Він виробляється у великих кількостях з хлориду натрію і вапняк методом Сольвея.

Карбонат натрію одержують у вигляді трьох гідратів і у вигляді безводної солі:

• декагідрат карбонату натрію (натрон), Na2CO310H2O, який легко виводиться з утворенням моногідрату.
• гептагідрат карбонату натрію (не відомий у мінеральній формі), Na2CO37H2O.
• моногідрат карбонату натрію (термонатрит), Na2CO3H2O. Також відомий як кристалічний карбонат.
• безводний карбонат натрію, також відомий як кальцинована сода, утворюється при нагріванні гідратів. Він утворюється також при нагріванні (прожарюванні) гідрокарбонату натрію, наприклад, на заключній стадії процесу Сольвея.

Декагідрат утворюється з водних розчинів, що кристалізуються в діапазоні температур від -2,1 до +32,0 °C, гептагідрат у вузькому діапазоні від 32,0 до 35,4 °C і вище цієї температури утворюється моногідрат. У сухому повітрі декагідрат і гептагідрат втрачають воду, утворюючи моногідрат. Повідомлялося про інші гідрати, наприклад, з 2,5 одиницями води на одиницю карбонату натрію (“пентагідрат”).

Сода для миття посуду
Декагідрат карбонату натрію (Na2CO310H2O), також відомий як миюча сода, є найбільш поширеним гідратом карбонату натрію, що містить 10 молекул кристалізаційної води. Кальциновану соду розчиняють у воді і кристалізують, щоб отримати пральну соду.

• Це біла кристалічна тверда речовина;
• Це один із небагатьох карбонатів металів, розчинних у воді;
• Він лужний; він перетворює червоний лакмусовий папірець на синій;
• Він має миючі властивості завдяки процесу омилення, який робить жири і жири змішуються з водою.

Деякі поширені області застосування карбонату натрію (або пральної соди) включають:

• Карбонат натрію (або сода для прання) використовується як очищувальний засіб для побутових цілей, таких як прання одягу. Карбонат натрію входить до складу сухих мильних порошків.
• Він використовується для видалення тимчасової та постійної жорсткості води. (Див. Пом’якшення води).
• Він використовується у виробництві скла, мила та паперу. (див. Виробництво скла)
• Він використовується у виробництві натрію сполук, таких як бура.

Виробництво скла
Карбонат натрію служить флюсом для кремнезему, знижуючи температуру плавлення суміші до чогось досяжного без спеціальних матеріалів. Це “содове скло” слабо розчинне у воді, тому в суміш розплаву додають трохи карбонату кальцію, щоб зробити скло нерозчинним. Пляшкове та віконне скло (содово-вапняне скло) виготовляється шляхом плавлення таких сумішей карбонату натрію, карбонату кальцію та кварцового піску (діоксид кремнію (SiO2)). Коли матеріали нагріваються, карбонати виділяють вуглекислий газ. Таким чином, карбонат натрію є джерелом натрію оксиду. Натрієво-вапняне скло протягом століть було найпоширенішою формою скла.

Жорстка вода містить розчинені сполуки, зазвичай сполуки кальцію чи магнію. Карбонат натрію використовується для видалення тимчасової та постійної жорсткості води.

Оскільки карбонат натрію розчинний у воді, а карбонат магнію та карбонат кальцію нерозчинні, перший використовується для пом’якшення води шляхом видалення Mg 2+ та Ca 2+. Ці іони утворюють нерозчинні тверді опади під час обробки карбонат-іонами.

Вода пом’якшується, тому що вона більше не містить розчинених іонів кальцію та іонів магнію.

Карбонат натрію має кілька застосувань на кухні, в основному тому, що він є міцнішою основою, ніж харчова сода (бікарбонат натрію), але слабше лугу (який може відноситися до гідроксиду натрію або, рідше, гідроксиду калію). Лужність впливає на вироблення клейковини в тесті, що замішується, а також покращує підрум’янювання за рахунок зниження температури, при якій відбувається реакція Майяра. Щоб скористатися першим ефектом, карбонат натрію, таким чином, є одним з компонентів кансуї (kan), розчину лужних солей, що використовуються для приготування японського рамена локшина має характерний смак і жувальну текстуру; аналогічне рішення використовується у китайській кухні для приготування ламіану з аналогічних причин. Кантонські пекарі аналогічним чином використовують карбонат натрію як замінник лужної води, щоб надати місячним тістечкам їх характерну текстуру та покращити підрум’янення. У німецькій кухні (і в ширшому сенсі в центральноєвропейській кухні) хліб, такий як крендельки та булочки зі лугом, традиційно оброблені лугом для покращення підрум’янювання, можна натомість обробити карбонатом натрію; карбонат натрію не викликає такого сильного підрум’янювання, як луг, але набагато безпечніше та простіше в роботі.

Карбонат натрію використовується у виробництві порошку шербету. Відчуття охолодження та шипіння виникає в результаті ендотермічної реакції між карбонатом натрію та слабкою кислотою, зазвичай лимонною кислотою, що виділяє газоподібний діоксид вуглецю, яка відбувається, коли шербет зволожується слиною.

Карбонат натрію також знаходить застосування в харчовій промисловості як харчова добавка (Е500) в якості регулятора кислотності, засоби проти стеження, розпушувача і стабілізатора. Він також використовується у виробництві снюсу для стабілізації рН кінцевого продукту.

Хоча він менш схильний до хімічних опіків, ніж луг, все ж необхідно дотримуватися обережності при роботі з карбонатом натрію на кухні, так як він викликає корозію алюмінієвого посуду, посуду і фольги.

Карбонат натрію також використовується як відносно міцна основа в різних областях. Як звичайна луг, вона переважна в багатьох хімічних процесах, тому що вона дешевша за гідроксид натрію і набагато безпечніша в обігу. Його м’якість особливо рекомендує використовувати його в домашніх умовах.

Наприклад, він використовується як регулятор рН для підтримки стабільних лужних умов, необхідних для дії більшості проявників фотоплівки. Це також поширена добавка у басейнах та акваріумній воді для підтримки бажаного рН та карбонатної жорсткості (KH). Забарвити волоконно-реактивні барвники, карбонат натрію (часто під ім’ям, наприклад, кальцинованої соди фіксатив або кальцинованої соди активатор) служить для забезпечення належного хімічного зв’язування барвника з целюлозу (рослинні) волокна, як правило, перш ніж фарбувати (за краватку барвники), змішаного з фарбником (фарба для малювання), або після фарбування (для занурення фарбування). Він також використовується в процесі пінної флотації для підтримки сприятливого рН як поплавковий кондиціонер, крім CaO та інших слабоосновних сполук.

Попередник інших з’єднань
Бікарбонат натрію (NaHCO 3) або харчова сода, що також входить до складу вогнегасників, часто утворюється з карбонату натрію. Хоча NaHCO3 сам по собі є проміжним продуктом процесу Сольвея, нагрівання, необхідне для видалення аміаку, що забруднює його, розкладає деяку кількість NaHCO3, що робить більш економічним взаємодія готового Na2CO3 з CO2.:

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3

У зв’язаній реакції карбонат натрію використовується для отримання бісульфіту натрію (NaHSO 3), який використовується для “сульфітного” методу відокремлення лігніну від целюлози. Ця реакція використовується для видалення сірки діоксиду з димових газів на електростанціях:

Na 2 CO3 + SO 2 + H2o → NaHCO3 + NaHSO 3

Ця програма стала більш поширеною, особливо там, де станції повинні дотримуватися суворих заходів контролю за викидами.

Карбонат натрію використовується бавовняною промисловістю для нейтралізації сірчаної кислоти, необхідної для кислотного відшарування пухнастого бавовняного насіння.

Різне
Карбонат натрію використовується в цегляній промисловості як змочуючий агент для зменшення кількості води, необхідної для екструдування глини. При лиття він називається “зв’язуючою речовиною” і використовується для того, щоб вологий альгінат прилипав до жельованого альгінату. Карбонат натрію використовується в зубних пастах, де він діє як піноутворювач та абразив, а також для тимчасового підвищення рН ротової порожнини.

Карбонат натрію також використовується при обробці та дубленні шкур тварин.

Фізичні властивості
Інтегральна ентальпія розчину карбонату натрію становить -28,1 кДж/моль для 10% -ного водного розчину. Твердість моногідрату карбонату натрію Моосу становить 1,3.