การใช้และคุณสมบัติของโซเดียมคาร์บอเนตคืออะไร

โซเดียมคาร์บอเนตเป็นผงหรืออนุภาคสีขาวไม่มีกลิ่นภายใต้อุณหภูมิปกติ มีการดูดซึมน้ำและค่อยๆ ดูดซับน้ำ 1 โมล/ลิตร (ประมาณ =15 เปอร์เซ็นต์ ) ในอากาศที่สัมผัส ไฮเดรตของมันประกอบด้วย Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O และ Na2CO3 · 10h2o โซเดียมคาร์บอเนตละลายได้ง่ายในน้ำและกลีเซอรอล ที่ 20 องศา โซเดียมคาร์บอเนต 20 กรัมสามารถละลายในน้ำทุกๆ 100 กรัม และความสามารถในการละลายสูงสุดอยู่ที่ 35.4 องศา โซเดียมคาร์บอเนต 49.7 กรัมสามารถละลายได้ในน้ำ 100 กรัม ซึ่งละลายได้เล็กน้อยในเอทานอลสัมบูรณ์ แต่แทบจะไม่ละลายในโพรพานอล

คุณสมบัติทางเคมีของเขามีดังนี้:

สารละลายโซเดียมคาร์บอเนตที่เป็นน้ำมีความเป็นด่างและมีฤทธิ์กัดกร่อนในระดับหนึ่ง สามารถทำปฏิกิริยากับกรดและเกลือแคลเซียมและแบเรียมบางชนิด สารละลายเป็นด่างและสามารถเปลี่ยนเป็นสีแดงฟีนอฟทาลีนได้

(1) ความเสถียร - ความเสถียรสูง แต่ยังสามารถย่อยสลายภายใต้อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างโซเดียมออกไซด์และคาร์บอนไดออกไซด์:

การสัมผัสกับอากาศเป็นเวลานานสามารถดูดซับความชื้นและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ สร้างโซเดียมไบคาร์บอเนตและก่อตัวเป็นก้อนแข็ง:

ผลึกไฮเดรตของโซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3 · 10h2o) สามารถผุกร่อนได้ง่ายในอากาศแห้ง:

(2) ฟังก์ชันเทอร์โมไดนามิก - ฟังก์ชันเทอร์โมไดนามิกที่ (298.15K, 100k):

สถานะ: สถานะของแข็ง

เอนทาลปีการก่อตัวของฟันกรามมาตรฐาน: -1130.8 kJ · โมล-1

ฟันกรามมาตรฐาน กิ๊บส์ปราศจากพลังงานของการก่อตัว: -1048.1 kJ · mol-1

เอนโทรปีมาตรฐาน: 138.8 J · โมล-1 · K-1

(3) ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส - เนื่องจากโซเดียมคาร์บอเนตถูกไฮโดรไลซ์ในสารละลายที่เป็นน้ำ ไอออนคาร์บอเนตที่แตกตัวเป็นไอออนจะถูกรวมเข้ากับไฮโดรเจนไอออนในน้ำเพื่อสร้างไอออนไบคาร์บอเนต ส่งผลให้ไอออนไฮโดรเจนในสารละลายและไอออนไฮดรอกไซด์ที่เหลือแตกตัวเป็นไอออน pH ของสารละลายเป็นด่าง

เนื่องจากคาร์บอเนตสามารถรวมกับโปรตอน (เช่น ไฮโดรเจนไอออน) ในน้ำเพื่อสร้างไบคาร์บอเนตและกรดคาร์บอนิก และสามารถรวมกับโปรตอนในกรดเพื่อปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นโซเดียมคาร์บอเนตจึงเป็นของเบสบรอนสเตดในทฤษฎีกรด-เบสโปรตอน

(4) ปฏิกิริยากับกรด - ยกตัวอย่างกรดไฮโดรคลอริก เมื่อกรดไฮโดรคลอริกเพียงพอ โซเดียมคลอไรด์และกรดคาร์บอนิกจะถูกสร้างขึ้น และกรดคาร์บอนิกที่ไม่เสถียรจะถูกย่อยสลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำทันที ปฏิกิริยานี้สามารถใช้เพื่อเตรียมคาร์บอนไดออกไซด์:

สมการเคมีทั่วไปคือ:

เมื่อกรดไฮโดรคลอริกมีน้อย จะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้:

โซเดียมคาร์บอเนตสามารถทำปฏิกิริยากับกรดชนิดอื่นได้เช่นเดียวกัน

(5) ปฏิกิริยากับด่าง - โซเดียมคาร์บอเนตสามารถเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวคู่กับด่างเช่นแคลเซียมไฮดรอกไซด์และแบเรียมไฮดรอกไซด์เพื่อสร้างการตกตะกอนและโซเดียมไฮดรอกไซด์ ปฏิกิริยานี้มักใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อเตรียมโซดาไฟ (เรียกทั่วไปว่าโซดาไฟ):

(6) ปฏิกิริยากับเกลือ

โซเดียมคาร์บอเนตสามารถเกิดปฏิกิริยาการสลายตัวสองครั้งกับเกลือแคลเซียมและเกลือแบเรียมเพื่อสร้างการตกตะกอนและเกลือโซเดียมใหม่:

เนื่องจากโซเดียมคาร์บอเนตถูกไฮโดรไลซ์ในน้ำเพื่อสร้างโซเดียมไฮดรอกไซด์และกรดคาร์บอนิก ปฏิกิริยากับเกลือบางชนิดจะผลักสมดุลเคมีให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางบวกเพื่อสร้างด่างและคาร์บอนไดออกไซด์ที่สอดคล้องกัน:

สรุปได้ว่ามีคุณสมบัติทางเคมีมากมาย ซึ่งกำหนดขอบเขตการใช้งานที่หลากหลายด้วย โซเดียมคาร์บอเนตเป็นหนึ่งในวัตถุดิบทางเคมีที่สำคัญ มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเบา, อุตสาหกรรมเคมีรายวัน, วัสดุก่อสร้าง, อุตสาหกรรมเคมี, อุตสาหกรรมอาหาร, โลหะ, สิ่งทอ, ปิโตรเลียม, การป้องกันประเทศ, ยาและสาขาอื่น ๆ นอกจากนี้ยังใช้เป็นวัตถุดิบ สารทำความสะอาด และสารซักฟอกสำหรับการผลิตสารเคมีอื่นๆ ตลอดจนการถ่ายภาพและการวิเคราะห์ รองลงมาคือโลหกรรม สิ่งทอ ปิโตรเลียม การป้องกันประเทศ ยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ อุตสาหกรรมแก้วเป็นผู้บริโภคโซดาแอชรายใหญ่ที่สุด โดยมีการใช้โซดาแอช 0.2T ต่อตันแก้ว ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับกระจกโฟลต, เปลือกแก้ว kinescope, แก้วแสง, ฯลฯ ในกลุ่มโซดาแอชอุตสาหกรรม, อุตสาหกรรมเบา, อุตสาหกรรมวัสดุก่อสร้างและบัญชีอุตสาหกรรมเคมีประมาณ 2/3 ตามด้วยโลหะ, สิ่งทอ, ปิโตรเลียม, การป้องกันประเทศ, ยา และอุตสาหกรรมอื่นๆ.. ใช้ในอุตสาหกรรมเคมี โลหะวิทยา ฯลฯ การใช้โซดาแอชหนักสามารถลดการบินของฝุ่นอัลคาไล ลดการใช้วัตถุดิบ ปรับปรุงสภาพการทำงาน ปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ลดการพังทลายของด่าง ผงบนวัสดุทนไฟและยืดอายุการใช้งานของเตาเผา ในฐานะที่เป็นบัฟเฟอร์ สารทำให้เป็นกลาง และสารปรับปรุงแป้ง สามารถใช้ในเค้กและอาหารประเภทแป้ง และสามารถใช้ได้ในปริมาณที่เหมาะสมตามความต้องการในการผลิต

การพัฒนาโซเดียมคาร์บอเนตเป็นอย่างมากเช่นกัน โดยส่วนใหญ่หมายถึงการพัฒนาวิธีการทำโซดาจากด่างธรรมชาติ: ① เร็วเท่าที่ 1849 ผู้บุกเบิกพบโซเดียมไบคาร์บอเนตในแม่น้ำน้ำหวานในไวโอมิง สหรัฐอเมริกา และใช้สำหรับล้างและร้านขายยา . ในปี ค.ศ. 1905 การทดลองผลิตโซดาแอชครั้งแรกได้ดำเนินการโดยใช้โซดาธรรมชาติจากทะเลสาบเซียร์ รัฐแคลิฟอร์เนีย ในปี ค.ศ. 1938 เมื่อบริษัทจัดหาเชื้อเพลิง Intermountain ของสหรัฐอเมริกาได้สำรวจน้ำมันและก๊าซในลุ่มน้ำกรีนริเวอร์ รัฐไวโอมิง บริษัทได้ค้นพบแหล่งแร่อัลคาไลธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่อุดมไปด้วยโซเดียมคาร์บอเนต ในปี 1976 เถ้าโซดาที่ผลิตโดยด่างธรรมชาติในสหรัฐอเมริกาคิดเป็นร้อยละ 70 ของผลผลิตทั้งหมด และในปี 1982 คิดเป็นร้อยละ 94 ของผลผลิตทั้งหมด โดยมีกำลังการผลิต 9.5 ล้านตันต่อปี ② ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 สหภาพโซเวียตได้แปรรูปอลูมินากับเนฟีลีน (หินอัลคาไลธรรมชาติที่มีโซเดียม โพแทสเซียม อะลูมิเนียม และซิลิกอนออกไซด์) และผลิตโซดาแอช โปแตช และซีเมนต์ไปพร้อม ๆ กัน เพื่อให้เกิดการพัฒนาอุตสาหกรรม เพื่อให้สามารถใช้วัตถุดิบเนฟีลีนได้อย่างครอบคลุมโดยไม่ต้อง การปล่อยของเสีย ภายในปี พ.ศ. 2518 ได้มีการจัดตั้งโรงงานแปรรูปเนฟีลีนห้าแห่ง