Применение и реакции взаимодействия карбоната натрия

Production

Mining

Trona, trisodium hydrogendicarbonate dihydrate (Na3HCO3CO3·2H2O), is mined in several areas of the United States and provides nearly all the domestic sodium carbonate. Large natural deposits found in 1938, such as the one near Green River, Wyoming, have made mining more economical than industrial production in North America.

It is also mined from some alkaline lakes such as Lake Magadi in Kenya by dredging. Hot saline springs continuously replenish salt in the lake so that, provided the rate of dredging is no greater than the replenishment rate, the source is fully sustainable.

Barilla and kelp

Several «halophyte» (salt-tolerant) plant species and seaweed species can be processed to yield an impure form of sodium carbonate, and these sources predominated in Europe and elsewhere until the early 19th century. The land plants (typically glassworts or saltworts) or the seaweed (typically Fucus species) were harvested, dried, and burned. The ashes were then «lixiviated» (washed with water) to form an alkali solution. This solution was boiled dry to create the final product, which was termed «soda ash»; this very old name refers to the archetypal plant source for soda ash, which was the small annual shrub Salsola soda («barilla plant»).

The sodium carbonate concentration in soda ash varied very widely, from 2–3 percent for the seaweed-derived form («kelp»), to 30 percent for the best barilla produced from saltwort plants in Spain. Plant and seaweed sources for soda ash, and also for the related alkali «potash», became increasingly inadequate by the end of the 18th century, and the search for commercially-viable routes to synthesizing soda ash from salt and other chemicals intensified.

Leblanc process

Main article: Leblanc process

In 1791, the French chemist Nicolas Leblanc patented a process for producing sodium carbonate from salt, sulfuric acid, limestone, and coal. First, sea salt (sodium chloride) was boiled in sulfuric acid to yield sodium sulfate and hydrogen chloride gas, according to the chemical equation

2 NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2 HCl

Next, the sodium sulfate was blended with crushed limestone (calcium carbonate) and coal, and the mixture was burnt, producing calcium sulfide.

Na2SO4 + CaCO3 + 2 C → Na2CO3 + 2 CO2 + CaS

The sodium carbonate was extracted from the ashes with water, and then collected by allowing the water to evaporate.

The hydrochloric acid produced by the Leblanc process was a major source of air pollution, and the calcium sulfide byproduct also presented waste disposal issues. However, it remained the major production method for sodium carbonate until the late 1880s.

Solvay process

Main article: Solvay process

In 1861, the Belgian industrial chemist Ernest Solvay developed a method to convert sodium chloride to sodium carbonate using ammonia. The Solvay process centered around a large hollow tower. At the bottom, calcium carbonate (limestone) was heated to release carbon dioxide:

CaCO3 → CaO + CO2

At the top, a concentrated solution of sodium chloride and ammonia entered the tower. As the carbon dioxide bubbled up through it, sodium bicarbonate precipitated:

NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl

The sodium bicarbonate was then converted to sodium carbonate by heating it, releasing water and carbon dioxide:

2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

Meanwhile, the ammonia was regenerated from the ammonium chloride byproduct by treating it with the lime (calcium hydroxide) left over from carbon dioxide generation:

CaO + H2O → Ca(OH)2
Ca(OH)2 + 2 NH4Cl → CaCl2 + 2 NH3 + 2 H2O

Because the Solvay process recycles its ammonia, it consumes only brine and limestone, and has calcium chloride as its only waste product. This made it substantially more economical than the Leblanc process, and it soon came to dominate world sodium carbonate production. By 1900, 90% of sodium carbonate was produced by the Solvay process, and the last Leblanc process plant closed in the early 1920s.

Hou’s process

Developed by Chinese chemist Hou Debang in 1930s, the first few steps are the same as the Solvay process. However, instead of treating the remaining solution with lime, carbon dioxide and ammonia are pumped into the solution, then sodium chloride is added until the solution saturates at 40 °C. Next, the solution is cooled to 10 °C. Ammonium chloride precipitates and is removed by filtration, and the solution is recycled to produce more sodium carbonate. Hou’s process eliminates the production of calcium chloride and the byproduct ammonium chloride can be refined or used as a fertilizer.

Пероксид натрия — это… Что такое Пероксид натрия?

Пероксид натрия (перекись натрия), Na2O2 — желтовато-белые кристаллы с ионной кристаллической решеткой.

Свойства

Энергично реагируют с водой со значительным выделением тепла:

Для пероксида натрия характерно образование хорошо кристаллизующихся гидратов и аддуктов с пероксидом водорода. Так, быстрой кристаллизацией пероксида натрия из ледяной воды легко осаждается гидрат Na2O2•8h3O.

Пероксид натрия является сильным оксилителем. С восстановителями, такими, как сера, порошок алюминия, эфиры реагирует с образованием пламени. С монооксидом углерода реагирует менее активно, образуя карбонат:

Окисление аммиака пероксидом натрия приводит к образованию нитрата натрия:

Применение

Применяют для отбеливания тканей, шерсти, шелка, древесной и вискозной массы, соломы. Для получения кислорода, поглощения угарного и углекислого газа используется в регенерационных установках и изолирующих противогазах:

Литература

Кнунянц И. Л. и др. т.3 Мед-Пол // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия, 1992. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8

карбонат натрия пероксид CAS 15630-89-4 карбонат натрия пероксид водорода перкарбонат натрия

как окислителя %2 C Перкарбонат натрия является ингредиентом в ряде дома и Прачечная, чистящие средства

перекись карбоната натрия (cas: 15630-89-4)

пункт

индекс

появление

белые песчаные частицы

эффективный активный кислород  %≥

13.5

fe (ppm) ≤

20

объемная плотность (г / л)

800-1050

бесплатная вода %≤

2.0

ph (3% водный раствор)

10—11

Перкарбонат натрияявляется химическим, аддукт карбоната натрия и перекиси водорода (пергидрат), с формулой 2na2co3 • 3h3o2. это бесцветное, кристаллическое, гигроскопичное и водорастворимое твердое вещество. он используется в некоторых экологически чистых продуктах очистки и в качестве лабораторного источника безводного пероксида водорода.

этот продукт содержит карбонатный анион, и не должно. путать с пероксокарбонатом натрия na2co4 или пероксидикарбонатом na2c2o6, которые содержат различные анионы.состав.

при комнатной температуре, твердый перкарбонат натрия имеет орторомбическую кристаллическую структуру, с кристаллографической пространственной группой cmca. структура изменяется на pbca, поскольку кристаллы охлаждают ниже -30 ° c.

производство

перкарбонат натрия получают промышленно реакцией карбоната натрия и перекиси водорода, с последующим кристаллизацией. также, д-р. карбонат натрия можно обрабатывать непосредственно концентрированным раствором перекиси водорода. мировая производственная мощность этого соединения оценивалась в несколько сотен тысяч тонн для 2004. он может быть получен в лаборатории путем обработки двух веществ в водном растворе с надлежащим контролем ph или концентраций.

использования

в качестве окислителя, перкарбонат натрия является ингредиентом в ряде домашних и стиральных средств для стирки, в том числе без хлора, такие как оксицилин, моющее средство для стирки, и исчезает. растворенный в воде, он дает смесь перекиси водорода (которая в конечном итоге разлагается до воды и кислорода) и карбоната натрия («кальцинированная сода»).

2na2co3.3h3o2 → 2na2co3 + 3h3o2

перкарбонат натрия можно использовать в органическом синтезе как удобный источник безводного h3o2, в частности в растворителях, которые не могут растворить карбонат, но могут выщелачивать h3o2 из него.

Легкая промышленность

Для обработки поверхностей при изготовлении резины, резиновых подошв и изделий используется сода пищевая. Формула, применение, вред и польза гидрокарбоната натрия в легкой промышленности — отдельная тема для изучения. Если говорить кратко, то роль NaHCO3 сводится к использованию при производстве текстильных изделий и искусственной кожи. При этом вред проявляется в появлении ожогов, если контакт с веществом происходил слишком долго и руки не были защищены. Польза в том, что сода — прекрасная добавка и обезжириватель при дублении кожи и ее производстве, а также хороший отбеливатель ткани в текстильном деле.

Алгоритм и вопросы

Итак, какие же вопросы необходимо задать покупателю, чтобы грамотно подобрать препарат от изжоги в аптеке или вовремя отправить к терапевту?

Есть ли «тревожные» жалобы?
боль в животе (любого характера);
тошнота, рвота, навязчивая отрыжка;
повышение температуры;
вздутие живота, задержка отхождения газов;
слабость;
примеси крови и/или слизи в кале, следы крови на туалетной бумаге;
черный, дегтеобразный кал;
запоры, сменяющиеся жидким стулом;
любые внезапные изменения в характере стула;
резкая потеря веса.
Уважаемые фармацевты, запомните, если к «привычной» изжоге присоединяется хотя бы один из вышеописанных симптомов — это повод немедленно направить покупателя к врачу

Промедление в этом случае может быть опасно для жизни!

Возникла ли изжога впервые или имеет повторяющийся характер?
Если изжога возникла впервые, то можно рекомендовать всасывающиеся антациды (например, кальция карбонат + магния карбонат) или невсасывающиеся 1‑го поколения, которые помогут разово купировать неприятные симптомы.
Если изжога возникает не первый раз и у покупателя ранее, с его слов, уже выявлялись какие‑то гастроэнтерологические заболевания, то предпочтение стоит отдать невсасывающимся антацидам 2‑го поколения либо альгинатам.
В обоих случаях необходимо обратить внимание покупателя на то, что длительный бесконтрольный прием препарата не безопасен и для оптимального подбора средства необходимо обратиться к врачу.

Как часто беспокоит изжога?
Если эпизоды изжоги возникают один раз в неделю и реже, то такому покупателю следует рекомендовать комбинированные невсасывающиеся антациды 2‑го поколения* как наиболее эффективные (алюминия гидроксид + магния гидроксид) для применения в режиме «по требованию».
Если эпизоды изжоги возникают чаще чем два раза в неделю, то такому покупателю целесообразно посоветовать медицинское обследование, так как в данном случае может потребоваться и регулярный прием других групп препаратов (ингибиторы протонной помпы, прокинетики, блокаторы Н2‑гистаминовых рецепторов), которые назначит только врач.

Принимает ли пациент другие лекарственные препараты?
отхаркивающие рефлекторного действия;
антибиотики;
НПВС;
блокаторы кальциевых каналов;
эстрогены;
спазмолитики;
β-адреноблокаторы;
нитраты;
антихолинергические препараты.
Все эти препараты могут вызывать появление изжоги. В этом случае можно рекомендовать периодический прием антацидов «по требованию» всасывающихся или невсасывающихся 1‑го поколения.

Наличие или отсутствие беременности у женщины?
Если изжога носит эпизодический характер (1–2 раза в неделю и реже), рекомендуем для быстрого купирования симптомов всасывающиеся антациды (кальция карбонат + магния карбонат) однократно.
Если изжога имеет систематический характер и причиняет выраженный дискомфорт, то предпочтение стоит отдать альгинатам, как наиболее безопасным во время беременности средствам.
Применение во время беременности и лактации алюминийсодержащих препаратов строго противопоказано!

Возраст покупателя?
В группе пожилых пациентов и детей старше 12 лет наиболее безопасно применение альгинатов для купирования изжоги, так как они быстро действуют и не обладают системными эффектами

Применение у пожилых пациентов всасывающихся и алюминийсодержащих антацидов нежелательно из‑за возможных побочных эффектов.

Есть ли в анамнезе какие‑либо воспалительные заболевания ЖКТ (гастрит, дуоденит, язва желудка или двенадцатиперстной кишки)?
Если ранее пациент не наблюдался у гастроэнтеролога и не принимал антацидов, то для старта терапии оптимально назначение невсасывающихся антацидов второго поколения.
Если покупатель припоминает, что когда‑то уже состоял на учете у гастроэнтеролога и проходил лечение, то выбор следует остановить на альгинатах, как наиболее безопасных в этой ситуации. Обязательно такому покупателю следует рекомендовать консультацию врача, чтобы не пропустить обострение или прогрессирование заболевания.

Есть ли аллергия на алюминий или магний?
Утвердительный ответ означает отказ от препаратов с этими компонентами. Альгинаты будут беспроигрышным вариантом для таких клиентов, а также для тех, кто сомневается в ответе.

Каустическая сода: применение

Использование этого вида соды должно быть в сопровождении определенных мер безопасности, поскольку каустическая сода — сильная щелочь, способная «разъедать» многие типы поверхностей.

Для чего же может быть полезно каустическое средство в бытовых условиях?

  1. Каустик прекрасно справляется с различными загрязнениями на посуде. Но стоит воздержаться от применения этого средства для изделий из алюминия и тефлона. А вот для остальных кастрюль, сковородок или противней — пожалуйста. Нагар, накипь, застаревшие слои жира — со всем этим легко справится каустик.
  2. Каустической содой можно решить проблему засорившихся труб. Необходимо просто засыпать гранулированное вещество в трубу и оставить на некоторое время, после чего промыть проточной водой.

Едкий натр, он же каустическая сода, широко применим на промышленном уровне в различных областях производства.

  1. В строительстве. Здесь вещество используется для изготовления некоторых видов строительных материалов, а также служит дополнительным компонентом, укрепляющим фундаментальную основу сооружений.
  2. В пищевой промышленности. Каустическая сода применима и при изготовлении пищевых продуктов. Разумеется, в этом случае она используется в слабой концентрации. С ее участием производят какао–порошки и шоколад, мороженое, карамели, в выпечке хлеба, ее применяют в качестве добавки Е524.
  3. Текстильная промышленность. В этой сфере каустическая сода применима при отбеливании тканей и для регенерации резиновых изделий.
  4. Химическое производство: каустическая сода используется как нейтрализатор кислот, средство для очищения нефти и продуктов на ее основе. Производство технических масел также не обходится без добавления каустической соды. Кроме того, едкий натр — хороший катализатор некоторых химических реакций.
  5. Применима каустическая сода и для мыловарения при производстве различных видов мыла, шампуней и гелей.

Что это такое?

Справка. Карбонат натрия – это химическое соединение натриевой соли, получаемое из угольной кислоты по методу, выработанному химиком-инженером Эрнестом Соловье в 19 веке.

Производство карбоната натрия регулируется ГОСТом № 32802-2014, введенным 1 января 2016 года шестью странами:

  • Киргизией;
  • Россией;
  • Белоруссией;
  • Арменией;
  • Таджикистаном;
  • и Казахстаном.

Другое название добавки E500 – пищевая сода.

Виды

Пищевая сода подразделяется на три основных вида натриевой соли:

  1. E 500(i) – декагидрат (Na2Co310H2O) и моногидрат (Na2Co3 H2O) без содержания воды (натрий углекислый, Na2Co3). Это кальцинированная сода.
  2. E500 (ii) – гидрокарбонат натрия (NaHCO3).
  3. E 500(iii) – смесь двух химических соединений: гидрокарбоната и карбоната натрия (Na2CO3 NaHCO3 2H2O).

Порошок кальцинированной соды имеет гигроскопичную структуру, без включения атомов водорода.

Описание и свойства

Карбонаты натрия обладают следующими характеристиками:

Название признака Свойства
Оттенок Белый
Плотность (г/см) 2,16
Запах Не пахучий
Консистенция Сыпучий порошок
Вкус Солоноватый, с привкусом щелочи

Химическо-физические показатели добавки E500 должны соответствовать требованиям ГОСТа № 32802-2014, приведенным в пункте 4. 1. 4 (таблица № 3), в которые входят следующие показатели:

  • тест на натрий, карбонат, нерастворимые вещества, соли аммония;
  • pH раствора E500 (ii) на H2O;
  • массовая доля сухого вещества;
  • доля потери массы вещества при высушивании, выраженная в %.

Справка! Для E500 (iii) измеряется норма железа, воды и хлористого натрия. Пищевая сода не растворяется в спирте, но хорошо взаимодействует с водой.

К какому классу относится?

Карбонаты натрия, согласно классификации пищевых добавок РФ, относятся к искусственным добавкам (эмульгаторам). Это вещество сохраняет консистенцию продуктов, не нарушая их структуры, нормализует влажность и препятствует «слеживанию и комкованию». Код E500 расшифровывается так:

  1. «E» обозначает статус вещества и принадлежность к определенной стране (Евросоюз).
  2. «500» обозначает под классовый номер химического вещества.
  3. (i), (ii), (iii) – римские цифры уточняют различия в добавках одной подгруппы.

Индификационный номер указывает на рамки применения химического соединения, в соответствии с безопасностью и правилами использования для улучшения качества продуктов питания.

Из чего и как получают карбонат и гидрокарбонат натрия (Е500ii)?

Справка. Солянка содоносная (Salsola soda) – это первое растение, из которого было получено соединение Na2CO3. В 18 веке кальцинированную соду добывали из золы растений, растущих в прибрежных водах, а так же из морских водорослей.

Добавку перерабатывали по способу Николы Леблана – французского химика:

  1. В определенных пропорциях смешивали мел, известняк, древесный уголь и глауберовою соль.
  2. Состав нагревали до 1000 C.
  3. Полученный уголь промывали водой для получения осадка карбоната натрия.
  4. Далее лишнюю жидкость выпаривали и перекристаллизовали.
  5. Полученный NaCl обрабатывали серной кислотой, а HCI отводили водой.

На выходе получалась соляная кислота.

В 19 веке был открыт промышленный способ добычи соды с помощью газообразных соединений CO2 и NH3.

  1. При вводе гидрокарбоната аммония в раствор хлорида натрия, выпадает осадок NaHCO3, который подвергается фильтрации и кальцинированию.
  2. При нагревании гидрокарбонат натрия переходит в карбонат натрия.
  3. Полученный оксид углерода возвращают в производство, а NH4Cl соединяют с Ca(OH)2 и получается аммиак.
  4. NH3 фильтруют, остается CaCl2.

Метод Соловье используется в современной промышленности.

В конце 30-ых годов 20 века Хоу Дебангом – китайским химиком был разработан новый способ получения кальцинированной соды. Метод схож с Соловье, но отличается.

  1. В подогретый раствор NaCl вводят аммиак и диоксид углерода.
  2. В полученном растворе появляется осадок гидрокарбоната натрия.
  3. Его охлаждают на 10 градусов, вследствие чего образуется хлорид аммония, который пускается на повторное производство.

Этот метод широко используется в Китае для выращивания риса.

Справка. E500 добывают как минерал в озерах Западной Сибири, Америке, Забайкалье.

В мире лидирует несколько крупных производителей соды:

  1. Англия: «Brunner Mond».
  2. Россия: «АО «Башкирская содовая компания».
  3. Турция: «Soda Sanayii AS».
  4. Китай: « Eastern United Nanjing Chemical Industries Group Co. Ltd».
  5. Бельгия: «Solvay».

Китай занимает первые позиции по добыче соды в мировом масштабе: более 60% от общего объема ежегодно.

Manufacture of sodium carbonate

The process for obtaining sodium carbonate has changed significantly over time. It was originally produced by burning seaweeds that were rich in sodium. When the weeds were burned, sodium would be left in the ashes in the form of sodium carbonate. Although this process was effective, it could not be used to produce large volumes.

The first process that allowed production of significant amounts of sodium carbonate was a synthetic process known as the LeBlanc process, developed by the French chemist Nicolas LeBlanc (1742-1806). In this process, salt was reacted with sulfuric acid to produce sodium sulfate and hydrochloric acid. The sodium sulfate was heated in the presence of limestone and coal and the resulting mixture contained calcium sulfate and sodium carbonate, which was then extracted out.

Two significant problems with the LeBlanc process, high expense and significant pollution , inspired a Belgian chemical engineer named Ernest Solvay (1838-1922) to develop a better process for creating sodium carbonate. In the Solvay process, ammonia and carbon dioxide are used to produce sodium carbonate from salt and limestone. Initially, the ammonia and carbon dioxide are reacted with water to form the weak electrolytes ammonium hydroxide and carbonic acid. These ions react further and form sodium bicarbonate . Since the bicarbonate barely dissolves in water, it separates out from the solution . At this point, the sodium bicarbonate is filtered and converted into sodium carbonate by heating.

Synthetic production is not the only method of obtaining sodium carbonate. A significant amount is mined directly from naturally occurring sources. The largest natural sources for sodium carbonate in the United States are found around Green River, Wyoming, and in the dried-up desert Lake Searles in California.

Моль

Все вещества состоят из атомов и молекул

В химии важно точно измерять массу веществ, вступающих в реакцию и получающихся в результате нее. По определению моль является единицей количества вещества в СИ

Один моль содержит точно 6,02214076×10²³ элементарных частиц. Это значение численно равно константе Авогадро NA, если выражено в единицах моль⁻¹ и называется числом Авогадро. Количество вещества (символ n) системы является мерой количества структурных элементов. Структурным элементом может быть атом, молекула, ион, электрон или любая частица или группа частиц.

Постоянная Авогадро NA = 6.02214076×10²³ моль⁻¹. Число Авогадро — 6.02214076×10²³.

Другими словами моль — это количество вещества, равное по массе сумме атомных масс атомов и молекул вещества, умноженное на число Авогадро. Единица количества вещества моль является одной из семи основных единиц системы СИ и обозначается моль. Поскольку название единицы и ее условное обозначение совпадают, следует отметить, что условное обозначение не склоняется, в отличие от названия единицы, которую можно склонять по обычным правилам русского языка. Один моль чистого углерода-12 равен точно 12 г.

Химические свойства

Бикарбонат натрия — амфотерна соединение. Водные растворы имеют слабощелочной свойства в связи с образованием углекислоты и гидроксид-иона. Реакция бикарбоната натрия и кислоты образует соли и углекислоту, которая легко разлагается на углекислый газ и воду:

NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 CO 3
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2

Бикарбонат натрия вступает в реакцию с уксусной кислотой, с образованием ацетата натрия, воды и углекислого газа:

NaHCO 3 + СН 3 COOH → CH 3 COONa + H 2 O + CO 2

Бикарбонат натрия вступает в реакцию с основами, такими как гидроксид натрия с образованием карбонатов:

NaHCO 3 + NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O

Бикарбонат натрия вступает в реакцию с карбоксильной группой белков, по созданию СО2. Эта реакция используется для проверки наличия карбоксильных групп.

Термическое разложение

Выше 70 ° С, бикарбонат натрия постепенно распадается на карбонат натрия, воду и углекислый газ. Разложение при температуре 200 ° C:

2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

Большинство бикарбонатов вступает в реакцию дегидратации. При дальнейшем нагревании превращается в оксид натрия (при температуре около 1000 ° С.):

Na 2 CO 3 → Na 2 O + CO 2

Эти преобразования используются при использования NaHCO 3 в пожаротушения («BC порошок») как порошкообразный огнетушитель.

Свойства

Имеет вид бесцветных кристаллов или белого порошка. Существует в нескольких разных модификациях: α-модификация с моноклинной кристаллической решеткой образуется при температуре до 350 °C, затем, при нагреве выше этой температуры и до 479 °C осуществляется переход в β-модификацию, также имеющую моноклинную кристаллическую решетку. При увеличении температуры выше 479 °C соединение переходит γ-модификацию с гексагональной решеткой. Плавится при 854 °C, при нагреве выше 1000 °C разлагается с образованием оксида натрия и диоксида углерода.

Кристаллогидраты карбоната натрия существуют в разных формах: бесцветный моноклинный Na2CO3·10H2O, при 32,017 °C переходит в бесцветный ромбический Na2CO3·7H2O, последний при нагревании до 35,27 °C бесцветный переходит в ромбический Na2CO3·H2O. В интервале 100—120 °C моногидрат теряет воду.

Свойства карбоната натрия 
Параметр Безводный карбонат натрия Декагидрат Na2CO3·10H2O
Молекулярная масса 105,99 а. е. м. 286,14 а. е. м.
Температура плавления 854 °C 32 °C
Растворимость Не растворим в ацетоне, и сероуглероде, малорастворим в этаноле, хорошо растворим в глицерине и воде
Плотность ρ 2,53 г/см³ (при 20 °C) 1,446 г/см³ (при 17 °C)
Стандартная энтальпия образования ΔH −1131 кДж/моль (т) (при 297 К) −4083,5 кДж/моль ((т) (при 297 К)
Стандартная энергия Гиббса образования G −1047,5 кДж/моль (т) (при 297 К) −3242,3 кДж/моль ((т) (при 297 К)
Стандартная энтропия образования S 136,4 Дж/моль·K (т) (при 297 К)
Стандартная мольная теплоёмкость Cp 109,2 Дж/моль·K (жг) (при 297 К)
Растворимость карбоната натрия в воде 
Температура, °C 10 20 25 30 40 50 60 80 100 120 140
Растворимость, г Na2CO3 на 100 г H2O 7 12,2 21,8 29,4 39,7 48,8 47,3 46,4 45,1 44,7 42,7 39,3

В водном растворе карбонат натрия гидролизуется, что обеспечивает щелочную реакцию среды. Уравнение гидролиза (в ионной форме):

 CO32− + H2O ⇄ HCO3− + OH−

Первая константа диссоциации угольной кислоты равна 4,5⋅10−7. Все кислоты, более сильные, чем угольная, вытесняют её в реакции с карбонатом натрия. Так как угольная кислота крайне нестойкая, она тут же разлагается на воду и углекислый газ:

 Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2

FOR FURTHER INFORMATION

Kiefer, David M. «Soda Ash, Solvay Style.» Today’s Chemist (February 2002): 87-88+. Also available online at http://pubs.acs.org/subscribe/journals/tcaw/11/i02/html/02chemchron.html (accessed on November 8, 2005).

Lister, Ted, compiler. «Sodium Carbonate—A Versatile Material.» Royal Society of Chemistry. http://www.chemsoc.org/pdf/LearnNet/rsc/SodiumCarb_sel.pdf (accessed on November 8, 2005).

Monet, Jefferson. «An Overview of Mummification in Ancient Egypt.» TourEgypt.net. http://www.touregypt.net/featurestories/mummification.htm (accessed on November 8, 2005).

«Soda Ash or Trona.» Mineral Information Institute. http://www.mii.org/Minerals/phototrona.html (accessed on November 8, 2005).

«Sodium Carbonate.» United Nations Environmental Programme. http://www.inchem.org/documents/sids/sids/Naco.pdf (accessed on November 8, 2005).

Применение

Натрия карбонаты разрешены к применению во всех странах.

В России технические условия использования вещества регулирует ГОСТ 32802-2014.

Добавка E 500 широко применяется в пищевой промышленности самостоятельно или в смеси с карбонатом аммония (Е 503).

В основном ее используют как разрыхлитель в производстве мучных кондитерских изделий. Натрия карбонаты при нагревании высвобождают углекислый газ. Это способствует увеличению объема теста, улучшению вкусовых качеств готового изделия.

В качестве разрыхлителя теста добавка разрешена в продуктах для детского питания.

Другое направление применения стабилизатора Е 500 — регулирование уровня кислотности. Натрия карбонаты создают неблагоприятные условия для деятельности патогенных микроорганизмов, продлевают срок годности, усиливают действие консервирующих добавок.

Натрий углекислый внесен в перечень сырья для производства колбас, мясного хлеба, копченых и вареных изделий из свинины.

Добавку используют в производстве сухого молока, продуктов на основе шоколада и какао (не более 70 г/кг сухого вещества) для защиты от слеживания и комкования.

Карбонаты натрия применяют в технологии щелочного удаления кожицы с определенных плодов: груш, яблок, персиков, помидоров, картофеля и других. Обработка проводится в специальных вращающихся барабанах. По окончании процесса щелочь нейтрализуют кислотой, чаще лимонной.

Одним из основных потребителей натрия карбонатов является фармацевтическая отрасль.

Стабилизатор E 500 обладает выраженными антацидными, антибактериальными качествами. В качестве вспомогательного вещества используют в антибиотиках и противотуберкулезных препаратах. На основе натрия карбонатов изготавливают лекарственные формы для борьбы с широким рядом заболеваний:

  • растворы для капельных инфузий при гипертонической болезни, аритмии, коррекции метаболического ацидоза;
  • таблетки для лечения бронхо-легочных воспалений (ощелачивают бронхиальную слизь, разжижают мокроту); ректальные суппозитории с антимикробным эффектом;
  • растворы для промывания ожогов, полосканий полости рта при стоматите, лечения конъюктивита.

Производители косметических средств оценили противовоспалительные и отбеливающие свойства натрия карбонатов. Добавка Е 500 входит в состав:

  • специальных зубных паст (например, «Новый Жемчуг Сода Бикарбонат») как отбеливающий компонент с легкими абразивными свойствами;
  • очищающих лосьонов для проблемной кожи (останавливают воспалительный процесс, подсушивают акне);
  • масок для жирной кожи (нормализуют работу сальных желез).

Добавку E 500 используют в ваннах для коррекции веса.

Гидрокарбонат натрия (E 500ii) разрешен для розничной продажи.

Химический состав гидрокарбоната натрия

Как и любой продукт, используемый в питании, пищевая сода имеет пищевую ценность, которая определяется количеством белков, минералов, углеводов и макроэлементов. Состав соды пищевой определяется следующими показателями на 100 г съедобной части:

  • зола — 36,9 г;
  • вода — 0,2 г;
  • натрий — 27,4 г;
  • селен — 0,2 мкг.

В состав гидрокарбоната натрия не входят белки, жиры, углеводы и пищевые волокна, а ее калорийность составляет 0 ккал. Плотность соды — 2,16 г/см 3 .

Химическая формула соды NaHCO 3 представляет собой кислую натриевую соль угольной кислоты, которая по международным атомным массам составляет 84,00 а.е.

Если провести реакцию соды с кислотами то химическая формула соды пищевой распадется на углекислый газ и воду и будет иметь вначале формулу образования соли и угольной кислоты — NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 CO 3 , а затем H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2 .

В бытовых условиях чаще используется уксусная кислота, при реакции с которой образуется ацетат натрия — NaHCO 3 + CH 3 COOH → CH 3 COONa + H 2 O + CO 2

При термических реакциях под воздействием температур от 60 градусов гидрокарбонат распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду. Температура кипения — 851°С, плавления — 270°С.

Нахождение в природе[править | править код]

В природе сода встречается в золе некоторых морских водорослей, а также в виде минералов:

  • нахколит NaHCO3
  • трона Na2CO3·NaHCO3·2H2O
  • натрит (сода) Na2CO3·10H2O
  • термонатрит Na2CO3·Н2O.

Современные минеральные содовые озёра (англ.)русск. известны в Забайкалье и в Западной Сибири; большой известностью пользуется озеро Натрон в Танзании и озеро Сирлс в Калифорнии[неавторитетный источник?]. Трона, имеющая промышленное значение, открыта в в составе эоценовой толщи Грин-Ривер (Вайоминг, США). Вместе с троной в этой осадочной толще обнаружено много ранее считавшихся редкими минералов, в том числе давсонит, который рассматривается как сырьё для получения соды и глинозёма. В США природная сода добывается 4 компаниями в Вайоминге и одной в Калифорнии, около половины экспортируется. Около четверти используемой в мире соды добывается из природных источников, 90% их них добывается в США.

Тривиальные названия

Сода — общее название технических натриевых солей угольной кислоты.

  • Na2CO3 (карбонат натрия) — кальцинированная сода, бельевая сода
  • Na2CO3·10H2O (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5 % кристаллизационной воды) — стиральная сода; иногда выпускается в виде Na2CO3·H2O или Na2CO3·7H2O
  • NaHCO3 (гидрокарбонат натрия) — пищевая сода, натрий двууглекислый, бикарбонат натрия

«Сода» в европейских языках происходит, вероятно, от арабского «suwwad» — общего названия различных видов солянок, растений, из золы которых её добывали в средние века; существуют и другие версии. Кальцинированная сода (карбонат натрия) называется так потому, что для получения её из бикарбоната последний «кальцинируют» (лат. calcinatio, от calx, по сходству с процессом обжига извести), то есть прокаливают.

Названия соды

Прежде чем перейти к химическим свойствам соды, стоит упомянуть о том, что свое название – «сода», вещество получило от названия растения солянка содоносная, зола которого являлась источником добычи соды.

В химии, сода — это обобщающее название солей натрия угольной кислоты:

  • Na2CO3 (натрия карбонат) — химическая формула кальцинированной соды;
  • Na2CO3·10H2O — хозяйственная сода;
  • NaHCO3 — пищевая сода. Это и химическая формула питьевой соды;
  • Na2CO3·H2O или Na2CO3·7H2O — химическая формула кристаллической соды.

В повседневной жизни, а также в химической промышленности существуют несколько тривиальных наименований вещества:

  • пищевая сода;
  • питьевая сода;
  • натрия бикарбонат;
  • добавка Е500;
  • декагидрат натрия.