碳酸钠
碳酸钠,俗名苏打、纯碱、
洗涤碱,
化学式:Na2CO3,普通情况下为白色粉末,为强电解质。密度为2.532g/cm3,熔点为851°C,易溶于水,具有盐的通性。
性状
碳酸钠为白色粉末或颗粒。无气味。有
碱性。是碱性的盐。有吸湿性。露置空气中逐渐吸收 1mol/L水分(约15%)。400℃时开始失去
二氧化碳。遇酸分解并泡腾。溶于水(室温时3.5份,35℃时2.2份)和
甘油,不溶于
乙醇。水溶液呈强碱性,
pH11.6。相对密度2.53。熔点851℃。半数致死量(30日)(小鼠,腹腔)116.6mg/kg。有刺激性。可由氢氧化钠和碳酸发生
化学反应结合而成。
热力学函数
在(298.15K,100k)的热力学函数:
状态:s
标准
摩尔生成热ΔfHmθ(kJ·mol^-1):-1130.7
标准摩尔生成
吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol^-1):-1044.4
标准熵Smθ(J·mol^-1·K^-1):135.0
所属类别
碳酸钠属于
强碱弱酸盐(纯碱是盐,
不是碱,是强碱弱酸盐。由于碳酸钠的水溶液电离出的
碳酸根离子与水中
氢离子结合成
碳酸氢根离子,导致溶液中氢离子减少,剩下电离的氢氧根离子,所以溶液pH显碱性)
Na2CO3 ==== 2Na++CO32-
CO32- +H2O ==== HCO3- + OH-
HCO3- + H2O ==== H2CO3 + OH-
技术发展史
1 实验室方法
实验室制取碳酸钠:2NaOH + CO2==== Na2CO3+ H2O。
2 吕布兰法
最早在1791年,古人就开始用
食盐、
硫酸、
煤、
石灰石为原料生产碳酸钠,是为
吕布兰法。
此法原料利用不充分、劳动条件恶劣、产品质量不佳,逐渐为索尔维法代替。
3 索尔维法
1859年,比利时人
索尔维,用食盐、
氨水、二氧化碳为原料,于室温下从溶液中析出碳酸氢钠,将它加热,即分解为碳酸钠,人们将此方法称为索氏制碱法,此法一直沿用至今。
4 侯德榜法
1943年中国人
侯德榜留学海外归来,他结合中国内地缺盐的国情 ,对索尔维法进行改进,将纯碱和合成氨两大工业联合,同时生产碳酸钠和化肥
氯化铵,大大地提高了食盐利用率,是为
侯氏制碱法。
消费领域
建材领域,玻璃工业是纯碱的最大消费部门,每吨玻璃消耗纯碱0.2吨。
化学工业,用于制
水玻璃、
重铬酸钠、
硝酸钠、
氟化钠、
小苏打、
硼砂、
磷酸三钠等。
冶金工业,用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂,炼钢和炼锑用作
脱硫剂
印染工业,用作软水剂。
制革工业,用于原料皮的脱脂、中和铬鞣革和提高铬鞣液碱度。
日化方面,用于生产
合成洗涤剂添加剂三聚磷酸钠和其他磷酸钠盐等。
食品工业,食用级纯碱用于生产味精、面食等。
此外,在分析化验领域,定量分析中标定酸液的 基准。测定铝、硫、铜、铅和锌。检验尿液和全血葡萄糖。分析水泥中
二氧化硅的助熔剂、金属金相分析等。