Sodaè una polvere o particella bianca inodore a temperatura normale. Ha assorbimento d'acqua e assorbe gradualmente 1mol/l di acqua (circa =15%) nell'aria esposta. I suoi idrati includono Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O e Na2CO3 · 10h2o. Il carbonato di sodio è facilmente solubile in acqua e glicerolo. A 20 °C, 20 g di carbonato di sodio possono essere sciolti in ogni 100 g di acqua e la solubilità massima è a 35,4 °C. 49,7 g di carbonato di sodio possono essere sciolti in 100 g di acqua, che è leggermente solubile in etanolo assoluto ma difficilmente solubile in propanolo.
Le sue proprietà chimiche sono le seguenti:
La soluzione acquosa di carbonato di sodio è alcalina e corrosiva in una certa misura. Può reagire con l'acido e alcuni sali di calcio e bario. La soluzione è alcalina e può trasformare la fenolftaleina in rosso.
(1) Stabilità - forte stabilità, ma può anche decomporsi ad alta temperatura per formare ossido di sodio e anidride carbonica:
L'esposizione a lungo termine all'aria può assorbire umidità e anidride carbonica nell'aria, generare bicarbonato di sodio e formare blocchi duri:
L'idrato cristallino del carbonato di sodio (Na2CO3 · 10h2o) è facilmente alterato in aria secca:
(2) Funzione termodinamica - funzione termodinamica a (298.15K, 100k):
Stato: stato solido
Entalpia di formazione molare standard: -1130,8 kJ · mol-1 ·
Energia libera di Gibbs molare standard di formazione: -1048,1 kJ · mol-1 ·
Entropia standard: 138,8 J · mol-1 · K-1 ·
(3) Reazione di idrolisi - poiché il carbonato di sodio viene idrolizzato in soluzione acquosa, gli ioni carbonato ionizzato sono combinati con ioni idrogeno nell'acqua per formare ioni bicarbonato, con conseguente riduzione degli ioni idrogeno nella soluzione e dei restanti ioni idrossido ionizzato, quindi il pH della soluzione è alcalino.
Perché il carbonato può combinarsi con protoni (cioè ioni idrogeno) in acqua per formare bicarbonato e acido carbonico e può combinarsi con protoni in acido per rilasciare anidride carbonica. Pertanto, il carbonato di sodio appartiene alla base di Bronsted nella teoria dei protoni acido-base.
(4) Reazione con l'acido - Prendi l'acido cloridrico come esempio. Quando l'acido cloridrico è sufficiente, vengono generati cloruro di sodio e acido carbonico e l'acido carbonico instabile viene immediatamente decomposto in anidride carbonica e acqua. Questa reazione può essere utilizzata per preparare l'anidride carbonica:
L'equazione chimica generale è:
Quando l'acido cloridrico è piccolo, si verificano le seguenti reazioni:
Il carbonato di sodio può reagire in modo simile con altri tipi di acidi.
(5) Reazione con alcali - carbonato di sodio può subire una doppia reazione di decomposizione con alcali come idrossido di calcio e idrossido di bario per generare precipitazione e idrossido di sodio. Questa reazione è comunemente usata nell'industria per preparare la soda caustica (comunemente nota come causticizzazione):
(6) Reazione con il sale
Il carbonato di sodio può subire una doppia reazione di decomposizione con sale di calcio e sale di bario per formare precipitazioni e nuovo sale di sodio:
Poiché il carbonato di sodio viene idrolizzato in acqua per generare idrossido di sodio e acido carbonico, la sua reazione con alcuni sali spingerà l'equilibrio chimico a muoversi in una direzione positiva per generare alcali e anidride carbonica corrispondenti:
Per riassumere, ha molte proprietà chimiche, che determinano anche l'ampia gamma dei suoi usi. Il carbonato di sodio è una delle materie prime chimiche importanti. È ampiamente usato nell'industria leggera, nell'industria chimica quotidiana, nei materiali da costruzione, nell'industria chimica, nell'industria alimentare, nella metallurgia, nel tessile, nel petrolio, nella difesa nazionale, nella medicina e in altri campi. Viene anche utilizzato come materia prima, detergente e detergente per la produzione di altri prodotti chimici, nonché per la fotografia e l'analisi. Seguito da metallurgia, tessile, petrolio, difesa nazionale, medicina e altre industrie. L'industria del vetro è il più grande consumatore di carbonato di sodio, con 0,2 T di carbonato di sodio consumato per tonnellata di vetro. Viene utilizzato principalmente per vetro float, guscio di vetro cinescopio, vetro ottico, ecc. Tra il carbonato di sodio industriale, l'industria leggera, l'industria dei materiali da costruzione e l'industria chimica rappresentano circa i 2/3, seguiti da metallurgia, tessile, petrolio, difesa nazionale, medicina e altre industrie. Utilizzato nell'industria chimica, metallurgia, ecc. L'uso di carbonato di sodio pesante può ridurre il volo della polvere alcalina, ridurre il consumo di materie prime, migliorare le condizioni di lavoro, migliorare la qualità del prodotto, ridurre l'erosione della polvere alcalina sui refrattari e prolungare la durata dei forni. Come tampone, neutralizzatore e miglioratore dell'impasto, può essere utilizzato in torte e alimenti a base di farina e può essere utilizzato in quantità appropriata in base alle esigenze di produzione.
Anche lo sviluppo del carbonato di sodio è molto, riferendosi principalmente allo sviluppo del metodo di produzione di soda da alcali naturali: (1) già nel 1849, i pionieri trovarono bicarbonato di sodio nel fiume di acqua dolce nel Wyoming, negli Stati Uniti, e lo usarono per il lavaggio e la farmacia. Nel 1905, la prima produzione di prova di carbonato di sodio fu effettuata utilizzando la soda naturale di Lake Sears, in California. Nel 1938, quando la società statunitense di approvvigionamento di carburante Intermountain esplorò petrolio e gas nel bacino del Green River, nel Wyoming, scoprì il più grande deposito alcalino naturale del mondo ricco di carbonato di sodio. Nel 1976, il carbonato di sodio prodotto dagli alcali naturali negli Stati Uniti rappresentava il 70% della produzione totale e nel 1982 rappresentava il 94% della produzione totale, con una capacità produttiva annua di 9,5 milioni di metri. (2) Dal 1960, l'Unione Sovietica ha lavorato l'allumina con nefelina (pietra alcalina naturale contenente sodio, potassio, alluminio e ossidi di silicio) e contemporaneamente ha prodotto carbonato di sodio, potassio e cemento, realizzando l'industrializzazione, in modo che le materie prime di nefelina possano essere utilizzate in modo completo senza scarico di rifiuti. Nel 1975 erano stati istituiti cinque impianti di lavorazione della nefelina.