Карбонат натрію

Карбонат натрію
Структурна формула карбонату натрію
Карбонат натрію
Систематична назва	динатрій тріоксокарбонат
Інші назви	кальцинована сода, вуглекислий натрій
Ідентифікатори
Номер CAS	497-19-8
PubChem	10340
Номер EINECS	207-838-8
ChEBI	CHEBI:29377
RTECS	VZ4050000
SMILES	[Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O
InChI	1/CH2O3.2Na/c2-1(3)4;;/h(H2,2,3,4);;/q;2*+1/p-2
Властивості
Молярна маса	105,99 г/моль
Молекулярна маса	106 а.о.м.
Густина	2,53 г/см³
Тпл	852 °C
Ткип	1600 °C
Кислотність (pKa)	10.33
Основність (pKb)	4.67
Небезпеки
ЛД50	4090 мг/кг (щури, орально)
Індекс ЄС	011-005-00-2
Класифікація ЄС	Xi
R-фрази	Шаблон:R36
S-фрази	S2, S22, S26
NFPA 704	0 0 1
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Карбона́т на́трію Na₂CO₃, або кальцинована сода, — безбарвна кристалічна речовина. Добре розчиняється у воді. З водного розчину кристалізується у вигляді декагідрату Na₂CO₃ • 10H₂O, який називають кристалічною содою. При прожарюванні вона втрачає кристалізаційну воду і перетворюється у безводну сіль Na₂CO₃, яка поступає у продаж під назвою кальцинованої соди. Кальцинована сода належить до найважливіших хімічних продуктів. Вона у дуже великій кількості застосовується в склоробній, миловарній, текстильній і паперовій промисловості, а також у паро-силовому господарстві для пом'ягшення води і в домашньому побуті.

Основні дані. Історія промислового виробництва

Карбонат натрію Na₂CO₃, або сода, є одним з головних продуктів хімічної промисловості. У величезних кількостях сода споживається скляною, миловарною, целюлозно-паперовою, текстильною, нафтовою і іншими галузями промисловості, а також служить для отримання різних солей натрію. Застосування соди в домашньому вжитку загальновідомо.

До кінця XVIII століття вся сода, що застосовувалася в промисловості, добувалася виключно з природних джерел. Такими джерелами були природні відкладення карбонату натрію, що зустрічаються в Єгипті і деяких інших місцях, зола морських водоростей і рослин, що виростають на солончаковому ґрунті, і содові озера. У 1775 р. Французька академія наук, зважаючи на нестачу лугів у Франції, призначила премію за винахід якнайкращого способу отримання соди з куховарської солі. Проте пройшло шістнадцять років, перш ніж цим питанням зацікавився французький лікар Леблан, який розробив економічно вигідний сульфатний спосіб отримання соди і в 1791 р. здійснив його у виробничому масштабі.

У шестидесятих роках XIX століття бельгійський хімік Сольвей розробив новий «аміачний» спосіб отримання соди з хлористого натрію. Аміачний спосіб заснований на утворенні гідрокарбонату натрію при реакції між куховарською сіллю і гідрокарбонатом амонію в одному розчині.

У промисловості ця реакція здійснюється таким чином. Концентрований розчин хлористого натрію насичують при охолодженні аміаком, а потім пропускають в нього під тиском двоокис вуглецю, що одержується випаленням вапняку. При взаємодії аміаку, двоокису вуглецю і води утворюється гідрокарбонат амонію

NH₃ + СО₂ + Н₂O = NH₄HCO₃,

який, вступаючи в обмінну реакцію з хлористим натрієм, дає хлорид амонію і гідрокарбонат натрію:

NH₄HCO₃ + NaCl = NaHCO₃ + NH₄Cl

Перебіг цієї реакції обумовлений тим, що гідрокарбонат натрію мало розчинний в холодній воді і виділяється у вигляді осаду, який може бути відокремлений фільтруванням.

При прожарюванні гідрокарбонат натрію розкладається на карбонат, воду і двоокис вуглецю, що знов надходить на виробництво:

2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + СО₂ + Н₂O

Нагріваючи розчин, що містить хлористий амоній, з вапном, виділяють назад аміак:

2NH₄Cl + Са(ОН)₂ = 2NH₃ + CaCl₂ + 2Н₂O

Таким чином, при аміачному способі отримання соди єдиним відходом виробництва є хлористий кальцій, який залишається в розчині після виділення аміаку і має обмежене застосування.

Одержана за аміачним способом сода не містить кристалізаційної води і називається кальцинованою содою.

Частина гідрокарбонату натрію використовується без подальшої переробки. Так, наприклад, він під назвою питної (або двовуглекислої) соди застосовується в медицині, а також замість дріжджів.

Аміачний спосіб майже повністю витіснив сульфатний спосіб Леблана. Головна його перевага перед сульфатним способом полягає в більшій економічності (мала витрата палива).

Джерела

• Ф. А. Деркач «Хімія» Л. 1968
• В. І. Саранчук, М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Хімія і фізика горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 600. ISBN 978-966-317-024-4