Na2Co3 что это за вещество – Na2CO3 — это… Что такое Na2CO3?

Содержание

карбонат натрия, гидрокарбонат натрия, секвикарбонат натрия

Случайный факт:

Чтобы извлечь подсолнечное масло из семян подсолнечника, его растворяют в бензине. Затем масло очищают и разливают в бутылки. Метод экстракции бензином очень эффективен. — Обновить

    Законы и документы о пищевой добавке:

  • Разрешающие применение — 8
  • Упоминаний о добавке— 8

    Применение добавки по странам:

  • Россия — разрешена
  • Украина — разрешена
  • Беларусь — разрешена
  • Евросоюз — разрешена
  • США — разрешена
  • Канада — нет данных

Описание пищевой добавки

В пищевой промышленности карбонат натрия зарегистрирован в качестве пищевой добавки E-500, регулятора кислотности, разрыхлителя, препятствующего комкованию и слёживанию. В быту Е-500 называют обычной содой

Карбонат натрия (Na2CO3) — соль, образованная катионом натрия и анионом угольной кислоты.

Сода — общее название технических натриевых солей угольной кислоты.

  • Na2CO3 (карбонат натрия) — кальцинированная сода
  • Na2CO3·10h3O (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5% кристаллизационной воды) — кристаллическая сода; иногда выпускается в виде Na2CO3·h3O или Na2CO3·7h3O
  • NaHCO3 (гидрокарбонат натрия) — питьевая или пищевая сода, натрий двууглекислый, бикарбонат натрия

Название «сода» происходит от растения Salsola Soda, из золы которого её добывали, кальцинированной соду называли потому, что для получения её из кристаллогидрата приходилось его кальцинировать (то есть нагревать до высокой температуры).

Каустической содой называют гидроксид натрия (NaOH).

Применение кальцинированной соды

Карбонаты натрия или Е-500 применяются в кондитерских изделиях. Входят в состав большой части ассортимента выпечки.

В различных секторах промышленности применение кальцинированной соды чрезвычайно многообразно. В наибольших количествах она применяется в стекольной промышленности. Кроме того, карбонат натрия широко используется в цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, а также в целлюлозно-бумажной отрасли.

Кальцинированная сода является одним из важнейших продуктов химической промышленности. В наибольших количествах продукт применяется в качестве компонента шихты при производстве стекла, при выпуске мыла и других моющих средств, а также в процессах производства каустической соды и других натриевых солей (например, Na2B4O7).

Карбонат натрия находит широкое применение при обезжиривании и рафинировании металлов, десульфуризации доменного чугуна и обработке бокситов в производстве алюминия. Используется соединение и при варке целлюлозы, дублении кожи и умягчении воды паровых котлов, а также для нейтрализации кислых компонентов при очистке нефтепродуктов.

Карбонат натрия используют в стекольном производстве, мыловарении и производстве синтетических моющих средств, эмалей, для получения ультрамарина. Также он применяется для умягчения воды паровых котлов и вообще устранения жёсткости воды, для обезжиривания металлов и десульфатизации доменного чугуна. Карбонат натрия — исходный продукт для получения NaOH, Na2B4O7, Na2HPO4.

Сода марок А и Б используется в производстве стекла всех видов, в том числе: хрусталя, оптического и медицинского стекла, стеклоблоков, пеностекла, силиката натрия растворимого, керамических плиток, компонента фритт для глазурей; черной и цветной металлургии: для производства свинца, цинка, вольфрама, стронция, хрома, для десульфуризации и дефосфации чугуна, в очистке отходящих газов, для нейтрализации сред. Для производства электровакуумного стекла используется сода кальцинированная марки А высшего сорта со строго нормированным гранулометрическим составом. Сода кальцинированная марки Б применяется в химической промышленности для производства синтетических моющих средств и жирных кислот, при очистке рассолов, в производстве фосфорных, хромовых, бариевых, натриевых солей как карбонатсодержащее сырье, в производстве глицеринов, аллилового спирта; целлюлознобумажной, анилинокрасочной, лакокрасочной и нефтяной промышленностях.

В химической промышленности пищевая сода (бикарбонат) применяется для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фтористых реактивов, товаров бытовой химии, наполнителей в огнетушителях. В легкой промышленности – в производстве подошвенных резин и искусственных кож, кожевенном производстве (дубление и нейтрализация кож), текстильной промышленности (отделка шелковых и хлопчатобумажных тканей). В пищевой промышленности – хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении напитков.

prodobavki.com

Кальцинированная сода - это... Что такое Кальцинированная сода?

Карбона́т на́трия — химическое соединение Na2CO3, натриевая соль угольной кислоты.

Сода — общее название технических натриевых солей угольной кислоты.

Название «сода» происходит от растения Salsola Soda, из золы которого её добывали. Кальцинированной соду называли потому, что для получения её из кристаллогидрата приходилось его кальцинировать (то есть нагревать до высокой температуры).

Каустической содой называют гидроксид натрия (NaOH).

Оксиды и гидроксиды

Вид Для Na Для С
Гидроксид NaOH h3CO3
Оксид Na2O CO2

Нахождение в природе

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

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

Современные содовые озёра известны в Забайкалье и в Западной Сибири; большой известностью пользуется озеро Натрон в Танзании и озеро Сирлс в Калифорнии. Трона, имеющая промышленное значение, открыта в 1938 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 удовлетворяет более 40% потребности страны в этом полезном ископаемом. В России из-за отсутствия крупных месторождений сода из минералов не добывается.

Получение

До начала XIX века карбонат натрия получали преимущественно из золы некоторых морских водорослей и прибрежных растений.

Способ Леблана

В 1791 году французский химик Никола Леблана получил патент на «Способ превращения глауберовой соли в соду». По этому способу при температуре около 1000°C запекается смесь сульфата натрия («глауберовой соли»), мела или известняка (карбоната кальция) и древесного угля. Уголь восстанавливает сульфат натрия до сульфида:

Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2

Сульфид натрия реагирует с карбонатом кальция:

Na2S + СаСО3 → Na2CO3 + CaS

Полученный расплав обрабатывают водой, при этом карбонат натрия переходит в раствор, сульфид кальция отфильтровывают, затем раствор карбоната натрия упаривают. Сырую соду очищают перекристаллизацией. Процесс Леблана даёт соду в виде кристаллогидрата (см. выше), поэтому полученную соду обезвоживают кальцинированием.

Сульфат натрия получали обработкой каменной соли (хлорида натрия) серной кислотой:

2NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2HCl↑

Выделявшийся в ходе реакции хлороводород улавливали водой с получением соляной кислоты.

Первый содовый завод такого типа в России был основан промышленником М. Прангом и появился в Барнауле в 1864 году.

После появления более экономичного (не остаётся в больших количествах побочный сульфид кальция) и технологичного способа Сольве, заводы, работающие по способу Леблана, стали закрываться. К 1900 90% предприятий производили соду по методу Сольве, а последние фабрики, работающие по методу Леблана закрылись в начале 1920-х.

Промышленный аммиачный способ (способ Сольве)

В 1861 году бельгийский инженер-химик Эрнест Сольве запатентовал метод производства соды, который используется и по сей день.

В насыщенный раствор хлорида натрия пропускают эквимолярные количества газообразных аммиака и диоксида углерода, то есть как бы вводят гидрокарбонат аммония NH4HCO3:

Выпавший остаток малорастворимого (9,6 г на 100 г воды при 20°C) гидрокарбоната натрия отфильтровывают и кальцинируют (обезвоживают) нагреванием до 140—160°C, при этом он переходит в карбонат натрия:

2NaHCO3 →(t) Na2CO3 + CO2↑ + H2O

Образовавшийся диоксид углерода и аммиак, выделенный из маточного раствора на первой стадии процесса по реакции:

возвращают в производственный цикл.

Первый содовый завод такого типа в мире был открыт в 1863 в Бельгии; первый завод такого типа в России был основан в районе уральского поселка Березники фирмой «Любимов, Сольве и Ко» в 1883 году. Его производительность составляла 20 тысяч тонн соды в год.

До сих пор этот способ остаётся основным способом получения соды во всех странах.

Способ Хоу

Разработан китайским химиком Хоу (Hou Debang) в 1930-х годах. Отличается от процесса Сольве тем, что не использует карбонат кальция.

По способу Хоу в раствор хлорида натрия при температуре 40 градусов подается диоксид углерода и аммиак. Менее растворимый гидрокарбонат натрия в ходе реакции выпадает в осадок (как и в методе Сольве). Затем раствор охлаждают до 10 градусов. При этом выпадает в осадок хлорид аммония, а раствор используют повторно для производства следующих порций соды.

В настоящее время в ряде стран практически весь искусственно производящийся карбонат натрия вырабатывается по методу Хоу.

Свойства

Кристаллогидраты карбоната натрия существуют в разных формах: бесцветный моноклинный Na2CO3·10H2O, при 32,017°С переходит в бесцветный ромбический Na2CO3·7H2O, последний при нагревании до 35,27°C бесцветный переходит в ромбический Na2CO3

·H2O.

Безводный карбонат натрия представляет собой бесцветный кристаллический порошок.

Свойства карбоната натрия
Параметр Безводный карбонат натрия Декагидрат Na2CO3·10H2O
Молекулярная масса 105,99 а.е.м. 286,14 а.е.м.
Температура плавления 852°C (по другим источникам, 853°C) 32°С
Растворимость Не растворим в ацетоне, и сероуглероде, мало растворим в этаноле хорошо растворим в глицерине, и воде (см. таблицу ниже) растворим в воде, не растворим в этаноле
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 C
p
109,2 Дж/моль·K (жг) (при 297 К)  
Растворимость карбоната натрия в воде
Температура, °C 0 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 → Na2

SO4 + CO2↑ + H2O

Применение

Карбонат натрия используют в стекольном производстве, мыловарении и производстве синтетических моющих средств, эмалей, для получения ультрамарина. Также он применяется для умягчения воды паровых котлов и вообще устранения жёсткости воды, для обезжиривания металлов и десульфатизации доменного чугуна. Карбонат натрия — исходный продукт для получения NaOH, Na2B4O7, Na2HPO4.

В пищевой промышленности зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500, регулятора кислотности, разрыхлителя, препятствующего комкованию и слёживанию.[1]

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Назовите вещества Na2CO3;Ca3P2;Na2O.типо так СО2 углерод оксида

ага, щас.. . натрий с кальцием я буду изучать...

na2o оксид натрия

а что таблицу Менделеева трудно посмотреть?

первое... карбонат натрия... соль угольной кислоты

touch.otvet.mail.ru

НАТРИЯ КАРБОНАТ - это... Что такое НАТРИЯ КАРБОНАТ?

НАТРИЯ КАРБОНАТ . Natrii carbonas.

Синонимы: натрий углекислый, сода неочищенная, угленатриевая соль.

Свойства. Белый рыхлый порошок, хорошо поглощающий воду, щелочной реакции. Легко растворяется в воде, частично распадается с образованием едкой щелочи и гидрокарбоната натрия. Должен содержать не менее 95 % натрия углекислого.

Обезвоженный натрия карбонат называют кальцинированной содой. Это порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде.

Хранят в 4-6-слойных бумажных мешках, в банках и бочонках.

Действие и применение. Действует антимикробно. По бактерицидной активности слабее фенола (0,7:1), но обладает хорошей моющей способностью. Водные растворы обезжиривают кожу; очищают ее от жира и загрязнений, размягчают эпидермис, делая кожу легко проницаемой для многих лекарственных веществ. Сода разрыхляет хитиновый покров паразитов, в связи с чем она входит в состав противочесоточных мазей и линиментов. Нейтрализует кислоты, входит в состав многих моющих средств.

Применяют для отмывания загрязнений в вагонах, баржах, автомобилях после перевозки в них животных, а также для отмывания жирных поверхностей и загрязнений на мясокомбинатах, молокозаводах, кожевенных заводах и шерстеперерабатывающих фабриках. Соду кальцинированную используют для дезинфекции молочных сыроварен, помещений, предназначенных для хранения мясных и молочных продуктов (3-6 % горячий раствор). 1-2 % раствор употребляют для кипячения (1-2 часа) белья, халатов, металлических инструментов, ведер, брезентовой одежды и других вещей, инфицированных споровыми возбудителями.

Натрия карбонат применяют наружно для очищения кожи от некротических струпьев и корок, для размягчения кожи и хитинового покрова паразитов перед применением противочесоточных средств (0,5-1 % раствор). При отравлении кислотами его применяют внутрь (0,5 % раствор) и наружно (1-2 % раствор). Кальцинированную соду используют только для дезинфекции.

Дозы внутрь: лошадям 5-10 г; крупному рогатому скоту 5-15 г; мелкому рогатому скоту 2-5 г; свиньям 1-3 г; собакам 0,2-0,5 г; курам 0,1-0,2 г.

Справочник ветеринарных препаратов, химиотерапевтические препараты. - Киров. Г. В. Кирюткин, Б. А. Тимофеев, В. А. Созинов. 1997.

domestic_veterinary_drugs.academic.ru

Карбонат натрия википедия. Физические свойства пищевой соды. Применение в медицине

Вы бродите по супермаркету, разыскивая стиральный порошок без фосфатов. Естественно, для того чтобы узнать, какое средство из целого арсенала бытовой химии вам подходит, берете в руки каждую упаковку с нужной классификацией и смотрите состав содержащегося в ней продукта. Наконец, выбрали подходящее средство, но в процессе изучения всех стиральных порошков магазина заметили странную закономерность: на каждой коробке или пачке было написано что-нибудь типа: "В состав продукта входит карбонат натрия". В каждом человеке присутствует малая толика любопытства, и вы не являетесь исключением. Захотелось узнать, что это за вещество, не так ли? Сегодняшняя статья пополнит объм ваших знаний некоторыми сведениями об этом соединении.

Определение

Карбонат натрия (формула Na 2 CO 3) является натриевой солью угольной кислоты. В разных источниках его могут называть по-разному: и углекислым натрием, и динатрия триоксокарбонатом, и кальцинированной содой. Кстати, о последнем названии. Обсуждаемое сейчас химическое соединение в чистом виде - это не та пищевая сода, которую добавляют в различные продукты. Ее название - гидрокарбонат натрия. Вещества с присутствием карбоната натрия (да и сам он тоже) зовутся содами. Исключение составляет каустическая сода, научное название которой - гидроксид одноименного металла. Однако гидрокарбонат натрия реагирует с этим веществом, образуя обсуждаемое сейчас соединение. Все остальные соды - сам карбонат с водой или водородом в одной формуле. Сегодня рассматриваются свойства, получение и применение только чистой натриевой соли угольной кислоты.

Карбонат натрия: физические свойства

Это вещество в безводном состоянии имеет вид бесцветного кристаллического порошка (фото выше). Строение его кристаллической рещетки зависит от температуры окружения: если последняя не меньше 350, но ниже 479 о С, то она является моноклинной, если температура выше - гексагональной.

Карбонат натрия: химические свойства

Если опустить его в сильную кислоту, то угольная, получившаяся в ходе реакции и являющаяся крайне нестойкой, распадется на газообразный оксид четырехвалентного углерода и воду. Второй продукт реакции - натриевая соль соответствующей кислоты (например, при бросании кристаллов обсуждаемого сейчас карбоната в серную кислоту, получатся углекислый газ, вода, и сульфат натрия). В воде данное соединение будет гидролизоваться, благодаря этому нейтральная среда становится щелочной

Получение


Его можно получить несколькими способами, все они разные, но в этой статье будет рассказано лишь об одном. Необходимо смешать мел и древесный уголь с сульфатом натрия, а потом запечь эту смесь при температуре около 1000 о С. Уголь будет восстанавливать последний до сульфида, который при реакции с карбонатом кальция образует расплав сернистого кальция и искомого вещества. Его необходимо обработать водой, затем отфильтровать ненужный сульфид и упарить получившийся раствор. Образовавшийся сырой карбонат натрия очищается посредством перекристаллизации, а затем обезвоживается с помощью кальцинирования. Данный метод называется способом Леблана.

Применение


Отрасли, производящие стекло, стиральные порошки, мыло и эмали не обходятся без карбоната натрия, где его используют, чтобы получить ультрамарин. Также с помощью него устраняют жесткость воды, обезжиривают металлы и проводят десульфатизацию, объектом которой является доменный чугун. Карбонат натрия является хорошим окислителем и регулятором кислотности, его содержат моющие посуду средства, сигареты и пестициды. Также он известен как пищевая добавка E500, не дающая ингредиентам комковаться и слёживаться. Обсуждаемое сейчас вещество необходимо и для того, чтобы приготовить проявитель фотографий.

Заключение

Вот для чего полезен карбонат натрия. В чистом виде он, может быть, многим никогда и не встречался, однако его кристаллогидраты (это все соды, кроме каустической) используются человеком почти везде. Это одно из веществ, соединения которых с водой применяются в промышленности гораздо чаще, чем они сами в чистом виде.

Химическая формула
Сода кальцинированная техническая (натрий углекислый), порошок или гранулы белого цвета. Na 2 CO 3 .

Физические свойства
гигроскопичный продукт, на воздухе поглощает влагу и углекислоту с образованием кислой соли NaHCO 3 , при хранении на открытом воздухе слеживается.Водные растворы соды кальцинированной имеют сильно щелочную реакцию. Выпускают соду кальцинированную марки А (гранулированная) и марки Б (порошкообразная).

  • Высокое качество соды кальцинированной отмечено Платиновым знаком качества в 2004 г.
  • Сода кальцинированная награждена дипломом и серебрянной медалью конкурса «Лучшая продукция товаров бытовой химии, средств гигиены и косметики 2004г.»
  • Лауреат республиканского конкурса «Лучшие товары Башкортостана» и конкурса «100 лучших товаров России» 2004г.

Спецификация

Марка А Марка Б
Высший сорт Первый сорт Второй сорт Высший сорт Первый сорт Второй сорт
Массовая доля углекислого натрия (Na 2 CO 3), %, не менее 99,4 99,0 98,5 99,4 99,0 99,0
Массовая доля углекислого натрия (Na 2 CO 3) в пересчете на непрокаленный продукт, %, не менее 98,7 98,2 97,0 98,9 98,2 97,5
Массовая доля потери при прокаливании (при 270 – 300 °С), %, не более 0,7 0,8 1,5 0,5 0,8

osayt.ru

Натрий двууглекислый - это... Что такое Натрий двууглекислый?

Гидрокарбонат натрия NaHCO3 (другие названия: питьевая сода, пищевая сода, бикарбонат натрия, натрий двууглекислый) — кристаллическая соль, однако чаще всего она встречается в виде порошка тонкого помола белого цвета.

Химическая формула

Безопасность

Двууглекилый натрий не токсичен, пожаро- и взрывобезопасен.

Представляет собой мелкокристаллический порошок, который при попадании на слизистые оболочки вызывает раздражение. При постоянной работе в атмосфере, загрязненной пылью двууглекислого натрия, может возникнуть раздражение дыхательных путей.[1]

Химические свойства

Гидрокарбонат натрия — кислая натриевая соль угольной кислоты.

Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) — 84,00.[1]

Реакция с кислотами

Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами, с образованием соли и угольной кислоты, которая тут же распадается на углекислый газ и воду:

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2CO3
H2CO3 → H2O + CO2

в кулинарии чаще встречается такая реакция с уксусной кислотой, с образованием ацетата натрия:

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2

Термическое разложение

При температуре 60 °C гидрокарбонат натрия распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду (процесс разложения наиболее эффективен при 200 °C):

2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

При дальнейшем нагревании до 1000 °C (например при тушении пожара порошковыми системами) полученный карбонат натрия распадается на углекислый газ и оксид натрия:

Na2CO3 → Na2O + CO2

Применение

Гидрокарбонат натрия

Двууглекислый натрий (бикарбонат), применяется в химической, пищевой, легкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии, поставляется в розничную торговлю.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500.

Применение:

  • в химической промышленности — для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фтористых реактивов, товаров бытовой химии, наполнителей в огнетушителях, для отделения двуокиси углерода, сероводорода из газовых смесей (газ поглощается в растворе гидрокарбоната при повышенном давлении и пониженной температуре, раствор восстанавливается при подогреве и пониженном давлении).
  • в легкой промышленности — в производстве подошвенных резин и искусственных кож, кожевенном производстве (дубление и нейтрализация кож), текстильной промышленности (отделка шелковых и хлопчатобумажных тканей).
  • в пищевой промышленности — хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении напитков.

Кулинария

Основное применение питьевой соды — кулинария, где она применяется, преимущественно, в качестве основного или дополнительного разрыхлителя при выпечке (так как при нагревании выделяет углекислый газ), самостоятельно или в составе комплексных разрыхлителей (например, пекарского порошка, в смести с карбонатом аммония), например, в бисквитном и песочном тесте.

Медицина

Раствор питьевой соды используется в качестве слабого антисептика для полосканий, а также как традиционное кислотонейтрализующее средство от изжоги и болей в желудке (современная медицина не рекомендует применять из-за побочных эффектов, в том числе, из-за «кислотного рикошета») или для устранения ацидоза и т. п.

Пожаротушение

Гидрокарбонат натрия входит в состав порошка, применяемого в порошковых системах пожаротушения, утилизируя тепло и оттесняя кислород от очага горения выделяемым углекислым газом.

Производство

В РФ производят соду по ГОСТ 2156-76 «Натрий двууглекислый. Технические условия».[2]

Хранение

Хранить в закрытых упаковках, не допуская попадания влаги.

Гарантийный срок хранения натрия двууглекислого — 12 месяцев со дня изготовления.

Срок годности не ограничен.

См. также

Примечания

  1. 1 2 ГОСТ 2156-76 «Натрий двууглекислый. Технические условия».[1]

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

СОДА | Энциклопедия Кругосвет

СОДА – карбонат натрия Na2CO3, бесцветное кристаллическое вещество, очень гигроскопичное, плавящееся при 858° С и хорошо растворимое в воде. При охлаждении насыщенных водных растворов соды ниже 32–35° С из них выделяются кристаллы десятиводного карбоната натрия Na2CO3·10H2O – декагидрата карбоната натрия. Если упаривать водный раствор соды, то при температуре выше 113° С будет кристаллизоваться безводный карбонат натрия Na2CO3. Безводный карбонат натрия в технике и быту называют кальцинированной содой, а десятиводный – кристаллической содой. Есть еще гидрокарбонат натрия NaHCO3, более известный в быту и в медицине как питьевая, или пищевая, сода.

Сода была известна человеку примерно за полторы-две тысячи лет до нашей эры, а может быть и раньше. Ее добывали из содовых озер и извлекали из немногочисленных месторождений в виде минералов натрона Na2CO3·10H2O, термонатрита Na2CO3·H2O и троны Na2CO3·NaHCO3·2H2O.

Первые сведения о получении соды путем упаривания воды содовых озер относятся к 64 и приведены в сочинении римского врача Диоскорида Педания о лекарственных веществах. И ему, и алхимикам всех стран вплоть до 18 в. сода представлялась неким веществом, которое шипело с выделением какого-то газа при действии на него известных к тому времени кислот – уксусной CH3COOH и серной H2SO4.

Теперь известно, что шипение – это результат выделения газообразного диоксида углерода (углекислого газа) CO2 в результате реакций

Na2CO3 + 2 CH3COOH = Na(CH3COO) + CO2­ + Н2О,

Na2CO3 + 2 H2SO4 = 2 NaHSO4 + CO2­ + Н2О,

где образуются еще ацетат натрия Na(CH3COO) и гидросульфат натрия NaHSO4.

Во времена Диоскорида Педания о составе соды никто не имел понятия, ведь и диоксид углерода открыл голландский химик Ян ван Гельмонт (назвавший его «лесным газом»). только через шестьсот лет

Искусственную соду научились получать после долгих и мучительных поисков только в 18 в. Но сначала следовало определить состав этого вещества, выделив его в достаточно чистом виде. В 1736 французский химик, врач и ботаник Анри Луи Дюамель де Монсо, пользуясь водой содовых озер и применив метод перекристаллизации, впервые выделил чистую соду. Ему удалось установить, что сода содержит химический элемент «натр». Годом позже Дюамель и немецкий химик Андреас Сигизмунд Маргграф пришли к выводу, что сода Na2CO3 и поташ (карбонат калия K2CO3) – разные вещества, а не одно и то же, как считалось ранее.

Дюамель пытался получить соду, действуя уксусной кислотой CH3COOH на сульфат натрия Na2SO4. С точки зрения современного химика, это совершенно бессмысленно, но Дюамель не знал состава ни того, ни другого из взятых им исходных веществ. Ему было также неизвестно, что сильную кислоту (серную) нельзя вытеснить из солей слабой кислотой (уксусной). Тем не менее, Дюамель сделал интересное наблюдение: при нагревании смеси сульфата натрия с уксусной кислотой начали выделяться пары, которые загорелись от пламени свечи. Это была довольно летучая и горючая уксусная кислота...

История знает немало других, иногда и опасных попыток получить соду. Так, Маргграф с этой целью смешивал нитрат натрия с углем, а потом нагревал смесь. Опыт завершился вспышкой смеси, которая обожгла ему лицо и руки. Маргграф не учел, что достаточно к смеси нитрата натрия (натриевой селитры) и угля добавить серу, как получится один из видов пороха.

Правда, при проведении реакции

4NaNO3 + 5C = 2Na2CO3 + 3CO2­ + 2N2­

удалось получить немного соды, но какой ценой!

Первый промышленный способ получения соды зародился в России. В 1764 российский химик, швед по происхождению академик Эрик Густав Лаксман сообщил, что соду можно получить спеканием природного сульфата натрия с древесным углем.

При этом протекает реакция:

2Na2SO4 + 3C + 2O2 = 2Na2CO3 + CO2­ + 2SO2­

Здесь помимо карбоната натрия Na2CO3 образуются два газообразныx вещества – диоксид углерода CO2 и диоксид серы SO2.

Поскольку природный сульфат натрия часто содержит примесь карбоната кальция CaCO3 (известняка), то этой реакции сопутствует вторая:

CaCO3 + C + Na2SO4 = Na2CO3 + 4CO­ + CaS,

где выделяется газообразный монооксид углерода СО и получается малорастворимый сульфид кальция CaS, который при обработке смеси водой отделяется от карбоната натрия. Последняя стадия процесса – выпаривание раствора, отфильтрованного от осадка, и кристаллизация карбоната натрия.

Лаксман осуществил получение соды по своему способу в 1784 на собственном стекольном заводе в Тальцинске недалеко от Иркутска. К сожалению, дальнейшего развития этот способ не получил и вскоре был забыт. А ведь еще Петр I в 1720, отвечая на вопрос князя Голицына, зачем нужна «зода», писал: «Зодою умягчают шерсть». В 1780 российский академик Гильденштедт отмечал, что «зуду можно почесть важным товаром в российской торговле. Стекольщики и красильщики много ее издерживают, а впредь еще и больше оной расходиться будет, когда больше станут делать белых стекол».

«Зодой» или «зудой» называли в России соду. Несмотря на обилие собственного сырья для производства соды ее ввозили в Россию из-за границы вплоть до 1860.

В 1791 французский врач и химик-технолог Никола Леблан, ничего не зная о способе Лаксмана, получил патент на «Способ превращения глауберовой соли в соду» (глауберова соль – декагидрат сульфата натрия Na2SO4·10H2O). Леблан предложил для получения соды сплавлять смесь сульфата натрия, мела (карбоната кальция) и древесного угля. В описании изобретения он указывал: «Над поверхностью плавящейся массы вспыхивает множество огоньков, похожих на огни свечей. Получение соды завершается, когда эти огоньки исчезают».

При сплавлении смеси протекает восстановление сульфата натрия углем:

Na2SO4 + 4C = Na2S + 4CO­

Образовавшийся сульфид натрия Na2S взаимодействует с карбонатом кальция CaCO3:

Na2S + CaCO3 = Na2CO3+ CaS

После полного выгорания угля и монооксида углерода CO («огоньки исчезают») расплав охлаждают и обрабатывают водой. В раствор переходит карбонат натрия, а сульфид кальция остается в осадке. Соду можно выделить упариванием раствора.

Свою технологию получения соды Леблан предложил герцогу Филиппу Орлеанскому, личным врачом которого он был. В 1789 герцог подписал с Лебланом соглашение и выделил ему двести тысяч серебряных ливров на строительство завода. Содовый завод в пригороде Парижа Сен-Жени назывался «Франсиада – Сода Леблана» и ежедневно давал 100–120 кг соды. Во время Французской революции в 1793 герцог Орлеанский был казнен, собственность его конфискована, а содовый завод и сам патент Леблана – национализированы. Лишь через семь лет Леблану вернули разоренный завод, восстановить который ему уже не удалось. Последние годы Леблана прошли в нищете, а в 1806 он покончил жизнь самоубийством.

Технологию производства соды по Леблану стали использовать во многих странах Европы. Первый содовый завод такого типа в России был основан промышленником М.Прангом и появился в Барнауле в 1864. Но уже через несколько лет в районе теперешнего города Березники был построен крупный содовый завод фирмы «Любимов, Сольве и К°», где выпускалось 20 тысяч тонн соды в год. Этот завод использовал новую технологию производства соды – аммиачный способ, изобретенный бельгийским инженером-химиком Эрнестом Сольве. С этого времени заводы в России и в других странах, использовавшие метод Леблана, не выдержав конкуренции, стали постепенно закрываться: технология Сольве оказалась более экономичной.

Аммиачный способ получения соды был предложен еще в 1838–1840 английскими инженерами-химиками Г.Грей-Дьюаром и Д.Хеммингом. Они пропускали через воду газообразные аммиак NH3 и диоксид углерода CO2, которые при взаимодействии дают раствор гидрокарбоната аммония NH4HCO3:

NH3 + CO2 + H2O = NH4HCO3,

а затем добавляли к этому раствору хлорид натрия NaCl, чтобы выделить малорастворимый на холоде гидрокарбонат натрия NaHCO3:

NH4HCO3 + NaCl = NaHCO3Ї + NH4Cl

Гидрокарбонат натрия отфильтровывали и нагреванием превращали в соду:

2 NaHCO3 = Na2CO3 + CO2­ + H2

Диоксид углерода CO2, необходимый для проведения процесса, получали из карбоната кальция СаСО3 – мела или известняка – при прокаливании:

CaCO3 = CaO + CO2­,

а оксид кальция CaO, который при этом получался, после обработки водой давал гидроксид кальция Ca(OH)2:

CaO + H2O = Ca(OH)2,

необходимый для получения аммиака NH3 из хлорида аммония NH4Cl:

2 NH4Cl + Ca(OH)2 = 2 NH3­ + CaCl2 + 2 H2O

Таким образом, аммиак все время находился в обращении и не расходовался, отходом производства оставался только хлорид кальция CaCl2.

Эрнест Сольве не внес принципиальных новшеств в химическую основу содового процесса английских инженеров, он только технологически оформил производство, однако, это тоже непросто. В частности, он применил здесь аппараты колонного типа, которые позволили вести процесс непрерывно и достичь высокого выхода продукта.

Преимущества аммиачного метода над способом Леблана состояли в получении более чистой соды, меньшем загрязнении окружающей среды и экономии топлива (поскольку температура здесь ниже). Все вместе это привело к тому, что в 1916–1920-х закрылись почти все заводы, работавшие по методу Леблана.

Первыми в мире заводами, использующими аммиачный способ получения соды, стали бельгийский завод в Куйе, построенный по проекту самого Сольве в 1865, и Камско-Содовый завод Лихачева в России, который начал работать в 1868. Российский завод был создан полковником Иваном Лихачевым в его имении на берегу реки Камы в Казанской губернии. Лихачев добывал аммиак NH3 путем сухой перегонки отходов, которые ему поставляли почти двести кожевенных мастерских со всей округи. Диоксид углерода СО2 получали прокаливанием известняка, найденного поблизости. Завод просуществовал недолго и уже через четыре года был закрыт из-за нерентабельности: сильно подорожали и кожевенные отходы, и поваренная соль NaCl.

Сейчас в мире производится несколько млн тонн соды в год.

Карбонат натрия применяется в стеклоделии (это составная часть шихты – смеси исходных веществ, из которой выплавляется стекло), для получения мыла и других моющих средств, в целлюлозо-бумажной промышленности (для варки целлюлозы). Много соды потребляется в технологическом процессе получения алюминия, именно сода идет на обработку исходного сырья алюминиевой промышленности – бокситов. Карбонатом натрия нейтрализуют кислоты в промышленных стоках, в том числе – при очистке нефтепродуктов, осаждают из растворов солей нерастворимые карбонаты и гидроксиды, которые после прокаливания используются как пигменты:

Гидрокарбонат натрия тоже не остается без применения – он служит источником углекислого газа при выпечке хлеба и кондитерских изделий, газированных напитков, а также в огнетушителях. Кроме того, питьевая сода по-прежнему занимает свое законное место в домашней аптечке как одно из самых простых и дешевых, но очень нужных лекарственных средств.

Людмила Аликберова

www.krugosvet.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *