خواص فیزیکی
آنتالپی انتگرال محلول کربنات سدیم -28.1 kJ/mol برای محلول آبی 10 ? w/w است.سختی موس مونوهیدرات کربنات سدیم است 1.3
وقوع به عنوان مواد معدنی طبیعی
ساختار مونوهیدرات در 346 K.
کربنات سدیم در آب محلول است و می تواند به طور طبیعی در مناطق خشک ، به ویژه در ذخایر معدنی (تبخیر) تشکیل شده در هنگام تبخیر دریاچه های فصلی رخ دهد. ذخایر معدنی natron استخراج شده از دریاچه خشک کف در مصر از زمان های قدیم هنگامی که natron استفاده شده در تهیه مومیایی و در اوایل تولید شیشه است.
فرم معدنی بی آب کربنات سدیم بسیار نادر است و به نام natrite. سدیم کربنات همچنین فوران از Ol Doinyo Lengai تانزانیا منحصر به فرد آتشفشان و آن ? اند فوران از دیگر آتشفشان در گذشته اما با توجه به این مواد معدنی" بی ثباتی در سطح زمین به احتمال زیاد به در برده است. هر سه کانی شناسی شکل سدیم کربنات همچنین به عنوان trona, trisodium hydrogendicarbonate dihydrate نیز شناخته شده از فوق العاده قلیایی pegmatitic سنگ است که رخ می دهد به عنوان مثال در شبه جزیره کلا در روسیه است.
فرازمینی, کربنات سدیم شناخته شده نادر است. سپرده ها به عنوان منبع لکه های روشن در سرس شناسایی شده است, مواد داخلی است که به سطح آورده.در حالی که وجود کربنات در مریخ و این انتظار می رود عبارتند از سدیم کربنات سپرده شده هنوز به تایید این شرایطی که توضیح داده شده توسط برخی به عنوان با توجه به سلطه جهانی از pH پایین در قبلا آبی مریخ خاک.
تولید
معدن
Trona, trisodium hydrogendicarbonate dihydrate (Na3HCO3CO3·2H2O) است و استخراج در مناطق مختلف ایالات متحده فراهم می کند و تقریبا تمام مصرف داخلی کربنات سدیم. سپرده های طبیعی بزرگ موجود در 1938, مانند یکی در نزدیکی رودخانه سبز, وایومینگ, ساخته اند معدن مقرون به صرفه تر از تولید صنعتی در شمال امریکا. ذخایر مهم trona در ترکیه وجود دارد ؛ دو میلیون تن خاکستر سودا از ذخایر نزدیک آنکارا استخراج شده است. همچنین از برخی از دریاچه های قلیایی مانند دریاچه ماگادی در کنیا توسط لایروبی استخراج می شود. چشمه های آب گرم به طور مداوم نمک را در دریاچه پر می کنند تا میزان لایروبی بیشتر از میزان بازپرداخت نباشد ، منبع کاملا پایدار است.
باریلا و کلپ
چند "نمک خواه" (salt-tolerant) گونه های گیاهی و جلبک دریایی گونه می تواند پردازش به عملکرد یک ناخالص شکل سدیم کربنات و این منابع غالب در اروپا و جاهای دیگر تا اوایل قرن 19. گیاهان زمین (به طور معمول glassworts یا saltworts) یا جلبک دریایی (به طور معمول فوکوس گونه) برداشت خشک و سوخته بودند. خاکستر سپس "lixivated" (شسته شده با آب) به شکل یک راه حل قلیایی شد. این راه حل برای ایجاد محصول نهایی ، که "خاکستر سودا" نامیده می شد ، خشک شد"; این نام بسیار قدیمی اشاره مشتق شده از کلمه عربی نوشابه ، به نوبه خود به سودا سالسولا ، یکی از گونه های بسیاری از گیاهان ساحلی برای تولید برداشت اعمال می شود. "Barilla" یک اصطلاح تجاری است که به شکل نجس پتاس به دست آمده از گیاهان ساحلی یا کلپ اعمال می شود.
سدیم کربنات غلظت خاکستر سودا متنوع بسیار به طور گسترده ای از 2-3 درصد برای جلبک دریایی مشتق فرم ("کلپ") به 30 درصد برای بهترین barilla تولید شده از saltwort گیاهان در اسپانیا. گیاه و جلبک دریایی منابع برای سودا و همچنین برای مرتبط قلیایی "پتاس" تبدیل شد به طور فزاینده ای ناکافی در پایان قرن 18 و جستجو برای عملی تجاری مسیرهای سنتز کربنات سدیم از نمک و مواد شیمیایی دیگر شدت یافته است.
خواص فیزیکی کربنات سدیم بسیار گوناگون می باشند.
در سال 1792 ، شیمیدان فرانسوی نیکولا Leblanc یک فرایند برای تولید کربنات سدیم از نمک و اسید سولفوریک و سنگ آهک و زغال سنگ به ثبت رساند. در مرحله اول ، کلرید سدیم با اسید سولفوریک در روند مانهایم درمان می شود. این واکنش سولفات سدیم (کیک نمک) و کلرید هیدروژن را تولید می کند:
2nacl + H2SO4 → na2so4 + 2HCl
کیک نمک و سنگ آهک خرد شده (کربنات کلسیم) با حرارت دادن با زغال سنگ کاهش یافت. این تبدیل مستلزم دو بخش. اولین واکنش کربوترمیک به موجب آن زغال سنگ است, یک منبع کربن, سولفات را کاهش می دهد به سولفید:
Na2so4 + 2c → na2s + 2CO2
مرحله دوم واکنش به تولید کربنات سدیم و سولفید کلسیم است:
Na2s + Caco3 → Na2co3 + CaS
این مخلوط خاکستر سیاه نامیده می شود. خاکستر سودا از خاکستر سیاه با آب استخراج می شود. تبخیر این عصاره بازده کربنات سدیم جامد. این فرایند استخراج lixivating نامیده می شد.
اسید هیدروکلریک تولید شده توسط فرایند Leblanc به یک منبع اصلی آلودگی هوا بود, و محصول جانبی سولفید کلسیم نیز مسائل دفع زباله ارائه. با این حال ، روش تولید عمده برای کربنات سدیم تا اواخر 1880s باقی مانده است.
فرایند سلوی
مقاله اصلی: فرآیند Solvay
در سال 1861 بلژیکی صنعتی شیمیدان ارنست Solvay توسعه یک روش برای ایجاد کربنات سدیم توسط اولین واکنش کلرید سدیم و آمونیاک و آب و دی اکسید کربن برای تولید بی کربنات سدیم و کلرید آمونیوم:
NaCl + NH3 + CO2 + H2O → nahco3 + NH4Cl
بی کربنات سدیم حاصل پس از آن به کربنات سدیم با حرارت دادن آن ، آزاد آب و دی اکسید کربن تبدیل شد:
2nahco3 → na2co3 + H2O + CO2
در همین حال ، آمونیاک از محصول جانبی کلرید آمونیوم با درمان آن با آهک (اکسید کلسیم) بیش از نسل دی اکسید کربن باقی مانده بازسازی شد:
2NH4Cl + کائو → 2nh3 + CaCl2 + H2O
فرآیند Solvay آمونیاک خود را بازیافت می کند. این تنها آب نمک و سنگ آهک مصرف می کند و کلرید کلسیم تنها محصول زباله است. این فرایند قابل ملاحظه ای مقرون به صرفه تر از فرایند Leblanc است, که تولید دو محصول زائد, سولفید کلسیم و کلرید هیدروژن. فرایند solvay به سرعت به تسلط بر تولید کربنات سدیم در سراسر جهان رسید. با 1900 ، 90 درصد کربنات سدیم توسط فرایند سلوی تولید شد و آخرین کارخانه فرآیند Leblanc در اوایل 1920s بسته شد.
دومین مرحله از فرآیند Solvay, گرمایش, بی کربنات سدیم استفاده می شود در یک مقیاس کوچک توسط آشپز خانه و در رستوران ها به کربنات سدیم برای آشپزی اهداف (از جمله چوب شور و قلیایی رشته فرنگی). روش جذاب به چنین کاربران به دلیل بی کربنات سدیم است که به طور گسترده ای به فروش می رسد به عنوان جوش شیرین و درجه حرارت مورد نیاز (250 °F (121 °C) به 300 °F (149 °C)) به تبدیل جوش شیرین به کربنات سدیم به آسانی به دست آورد در آشپزخانه معمولی کوره.
منبع:
https://en.wikipedia.org/wiki/Sodium_carbonate