Углекислый натрийпредставляет собой белый порошок или частицу без запаха при нормальной температуре. Он обладает водопоглощением и постепенно поглощает 1 моль/л воды (около =15%) в открытом воздухе. Его гидраты включают Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O и Na2CO3 · 10х2о. Карбонат натрия легко растворим в воде и глицерине. При 20 °C 20 г карбоната натрия может быть растворено в каждых 100 г воды, а максимальная растворимость составляет 35,4 °C. 49,7 г карбоната натрия может быть растворено в 100 г воды, которая слабо растворима в абсолютном этаноле, но едва растворима в пропаноле.
Его химические свойства заключаются в следующем:
Водный раствор карбоната натрия является щелочным и в определенной степени коррозионным. Он может реагировать с кислотой и некоторыми солями кальция и бария. Раствор щелочной и может превратить фенолфталеин в красный цвет.
(1) Стабильность - сильная стабильность, но она также может разлагаться при высокой температуре с образованием оксида натрия и углекислого газа:
Длительное воздействие воздуха может поглощать влагу и углекислый газ в воздухе, генерировать бикарбонат натрия и образовывать жесткие блоки:
Кристаллический гидрат карбоната натрия (Na2CO3 · 10х2o) легко выветривается на сухом воздухе:
(2) Термодинамическая функция - термодинамическая функция при (298.15K, 100k):
Статус: твердотельный
Стандартная энтальпия молярного образования: -1130,8 кДж · моль-1
Стандартная молярная свободная энергия образования Гиббса: -1048,1 кДж · моль-1
Стандартная энтропия: 138.8 Дж · моль-1 · К-1
(3) Реакция гидролиза - поскольку карбонат натрия гидролизуется в водном растворе, ионизированные карбонатные ионы соединяются с ионами водорода в воде с образованием бикарбонатных ионов, что приводит к восстановлению ионов водорода в растворе и оставшихся ионизированных гидроксидных ионов, поэтому рН раствора щелочной.
Потому что карбонат может соединяться с протонами (т.е. ионами водорода) в воде с образованием бикарбоната и угольной кислоты, а может объединяться с протонами в кислоте для высвобождения углекислого газа. Поэтому карбонат натрия относится к бронстедному основанию в кислотно-щелочной протонной теории.
(4) Реакция с кислотой - Возьмем в качестве примера соляную кислоту. Когда соляной кислоты достаточно, образуется хлорид натрия и угольная кислота, а нестабильная угольная кислота немедленно разлагается на углекислый газ и воду. Эта реакция может быть использована для получения углекислого газа:
Общее химическое уравнение выглядит следующим образом:
Когда соляная кислота мала, происходят следующие реакции:
Карбонат натрия может аналогично реагировать с другими видами кислот.
(5) Реакция со щелочью - карбонатом натрия может подвергаться реакции двойного разложения со щелочью, такой как гидроксид кальция и гидроксид бария, с образованием осадков и гидроксида натрия. Эта реакция обычно используется в промышленности для приготовления каустической соды (широко известной как каустикизация):
(6) Реакция с солью
Карбонат натрия может подвергаться реакции двойного разложения с солью кальция и солью бария с образованием осадков и новой натриевой соли:
Поскольку карбонат натрия гидролизуется в воде с образованием гидроксида натрия и угольной кислоты, его реакция с некоторыми солями подтолкнет химический баланс к движению в положительном направлении для получения соответствующих щелочей и углекислого газа:
Подводя итог, можно сказать, что он обладает многими химическими свойствами, что также определяет широкий спектр его применения. Карбонат натрия является одним из важных химических сырьевых материалов. Он широко используется в легкой промышленности, повседневной химической промышленности, строительных материалах, химической промышленности, пищевой промышленности, металлургии, текстиле, нефти, национальной обороне, медицине и других областях. Он также используется в качестве сырья, чистящего средства и моющего средства для производства других химических веществ, а также фотографии и анализа. Далее следуют металлургия, текстильная, нефтяная, национальная оборона, медицина и другие отрасли промышленности. Стекольная промышленность является крупнейшим потребителем кальцинированной соды, при этом на тонну стекла потребляется 0,2 т кальцинированной соды. Он в основном используется для флоат-стекла, стеклянной оболочки кинескопа, оптического стекла и т. Д. Среди промышленной кальцинированной соды легкая промышленность, промышленность строительных материалов и химическая промышленность составляют около 2/3, за ними следуют металлургия, текстильная, нефтяная, национальная оборона, медицина и другие отрасли. Используется в химической промышленности, металлургии и др. Использование тяжелой кальцинированной соды позволяет уменьшить летение щелочной пыли, снизить расход сырья, улучшить условия труда, улучшить качество продукции, уменьшить эрозию щелочного порошка на огнеупорах, продлить срок службы печей. В качестве буфера, нейтрализатора и улучшителя теста он может использоваться в тортах и мучных продуктах, а также может использоваться в соответствующем количестве в соответствии с производственными потребностями.
Развитие карбоната натрия также очень сильно, в основном относится к развитию метода производства соды из природной щелочи: (1) еще в 1849 году пионеры обнаружили бикарбонат натрия в пресной воде реки в Вайоминге, США, и использовали его для промывки и фармации. В 1905 году было проведено первое пробное производство кальцинированной соды с использованием натуральной соды озера Сирс, штат Калифорния. В 1938 году, когда американская компания по поставкам топлива Intermountain исследовала нефть и газ в бассейне Грин-Ривер, штат Вайоминг, она обнаружила крупнейшее в мире природное месторождение щелочей, богатое карбонатом натрия. В 1976 году кальцинированная содой, произведенная натуральной щелочью в Соединенных Штатах, составляла 70% от общего объема производства, а в 1982 году она составляла 94% от общего объема производства, с годовой производственной мощностью 9,5 млн тонн. (2) С 1960-х годов Советский Союз перерабатывал глинозем с нефелином (природный щелочной камень, содержащий оксиды натрия, калия, алюминия и кремния) и одновременно производил кальцинированную соду, калий и цемент, осуществляя индустриализацию, так что нефелиновое сырье может быть всесторонне утилизировано без сброса отходов. К 1975 году было создано пять заводов по переработке нефелина.