精選百科
本文由作者推薦
碳酸鈉
一種易溶性的碳酸鹽
碳酸鈉（Sodium Carbonate），重要的無(wú)機化合物，俗稱(chēng)純堿，又稱(chēng)蘇打、堿灰?；瘜W(xué)式為Na2CO3，摩爾質(zhì)量為105.988g/mol。碳酸鈉分類(lèi)屬于鹽，是一種白色吸濕性粉末，無(wú)味無(wú)臭，易溶于水，還溶于甘油，不溶于乙醇、乙醚。水溶液呈強堿性，易與酸發(fā)生中和反應，放出二氧化碳，在潮濕的空氣里會(huì )吸潮結塊，部分變?yōu)?/span>碳酸氫鈉。碳酸鈉的制法有聯(lián)合制堿法、氨堿法、路布蘭法等，也可由天然堿加工精制。碳酸鈉有一水碳酸鈉、七水碳酸鈉和十水碳酸鈉等水合物，其中十水碳酸鈉可以用作洗滌劑。碳酸鈉是冶金、玻璃、化學(xué)、醫藥、紡織印染等工業(yè)重要的無(wú)機化工原料。玻璃工業(yè)是制造玻璃的主要原料；冶金工業(yè)中用作助溶劑；醫藥上用于合成安乃近等藥物；化學(xué)用于制造其他化合物的。
基本信息
中文名
碳酸鈉
英文名
Sodium Carbonate
別名
俗稱(chēng)純堿，又稱(chēng)蘇打、堿灰
CAS號
497-19-8
性質(zhì)
化學(xué)式
Na2CO3
摩爾質(zhì)量
105.988g/mol
外觀(guān)
白色吸濕性粉末
氣味
無(wú)味
密度
2.54g/cm
熔點(diǎn)
856oC
溶解性
易溶于水
pH值
11.5
危險性
NFPA 704
碳酸鈉NFPA 704
相關(guān)歷史
古人蒲林尼（Pliny）發(fā)現由海藻灰可生產(chǎn)出硬皂，而木灰則可以得到軟皂。這樣的發(fā)現一直未得到進(jìn)展，直到1935年蒙可尤（Monceau）才證明海藻灰中的堿含有蘇打，它在化學(xué)上不同于木灰中的堿。
1793年，法國化學(xué)家勒布朗最早發(fā)明了人工合成純堿的方法，并首先獲得專(zhuān)利，后來(lái)被稱(chēng)為勒布朗制堿法。但這種方法所制得的純堿純度不高，還會(huì )消耗大量能源。1861年，比利時(shí)化學(xué)家索爾維以食鹽、石灰石、氨為原料制得了碳酸鈉和氯化鈣（稱(chēng)為氨堿法）。這種方法得到的純堿純度高、質(zhì)量好；1863年索爾維正式創(chuàng )辦了一家制堿工廠(chǎng)，實(shí)現了氨堿法的工業(yè)化。1867年，以氨堿法制得的純堿在法國巴黎舉行的世界博覽會(huì )上獲得了銅制獎?wù)?，因此氨堿法被正式命名為索爾維制堿法。這個(gè)消息被英國哈琴公司得知后與索爾維簽訂了兩年獨占索爾維制堿法生產(chǎn)純堿的協(xié)議。1873年，哈琴公司改名為卜內門(mén)公司，建立了以索爾維制堿法為制法的大規模生產(chǎn)純堿的工廠(chǎng)，后來(lái)在法國、德國等國家相繼建廠(chǎng)。這幾個(gè)國家后來(lái)成立了索爾維公會(huì )，并且決定索爾維制堿法今后的技術(shù)改進(jìn)不再對外公開(kāi)，不申請專(zhuān)利，直接封鎖了索爾維制堿法的對外應用，最終壟斷了純堿的研制、生產(chǎn)、銷(xiāo)售、價(jià)格。
1943年，中國科學(xué)家侯德榜對索爾維法進(jìn)行改進(jìn)，將純堿和合成氨兩大工業(yè)聯(lián)合，同時(shí)生產(chǎn)碳酸鈉和化肥氯化銨，大大提高了食鹽的利用率。原子的利用率達到了100%。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
碳酸鈉為白色吸濕性粉末，密度為2.54g/cm，熔點(diǎn)為856oC。碳酸鈉為強電解質(zhì)，具有鹽的通性和熱穩定性，易溶于水，還溶于甘油，不溶于乙醇、乙醚，在水溶液或熔融狀態(tài)下能導電，并且水溶液有澀味和滑膩感。
不同溫度下碳酸鈉在水中的溶解度 | |||
溫度（oC） | 0 | 20 | 100 |
溶解度（%） | 7.1 | 17.8 | 45.5 |
水合物
一水碳酸鈉（Na2CO3·H2O）為無(wú)色正交結晶或白色結晶粉末，含有85.48%的碳酸鈉和14.52%的結晶水。當溫度高于35.4℃時(shí)，它可以從飽和溶液中析出結晶；當與飽和溶液接觸時(shí)，在109℃轉變?yōu)樘妓徕c。
七水碳酸鈉（Na2CO3·7H2O），含有45.7%的碳酸鈉和54.3%的結晶水，它的穩定范圍狹小，僅在32℃~35.4℃間存在，所以沒(méi)有工業(yè)價(jià)值。
十水碳酸鈉（Na2CO3·10H2O）為無(wú)色單斜透明晶體，含有37.06%的碳酸鈉和62.94%的結晶水，它可以從32℃~-2.1℃的飽和溶液中結晶出來(lái)。這種結晶在干燥空氣中容易風(fēng)化，生成一水碳酸鈉。
化學(xué)性質(zhì)
碳酸鈉可以與多種酸、堿、鹽發(fā)生化學(xué)反應。碳酸鈉水溶液呈堿性，可以使無(wú)色酚酞溶液變紅，有一定的腐蝕性，能與酸進(jìn)行中和反應，生成相應的鹽并放出二氧化碳。高溫可分解，生成氧化鈉和二氧化碳。長(cháng)期暴露在空氣中能吸收空氣中的水分和二氧化碳生成碳酸氫鈉，并結成硬塊。純堿粉塵對人體皮膚、呼吸道和眼睛有刺激性作用，其濃溶液可引起皮膚灼傷、壞死等。
碳酸鈉水解
上述反應導致溶液中H減少，剩下電離的OH，故溶液最終顯堿性。
高溫分解
高溫分解，生成氧化鈉和二氧化碳。
中和反應
碳酸鈉能與一切可溶性酸進(jìn)行中和反應，生成相應的鹽并放出二氧化碳。
與鹽反應
與氧化物反應
碳酸鈉長(cháng)期暴露在空氣中吸收空氣中的水分和二氧化碳生成碳酸氫鈉，并結成硬塊。
制備方法
在人工合成純堿之前，古代就發(fā)現某些海藻晾曬后，燒成的灰燼中含有堿類(lèi)，用熱水浸取、濾清后可得褐色堿液用來(lái)洗滌。大量的天然堿來(lái)自礦物，以地下埋藏和堿水湖為主。而人工合成純堿的方法有聯(lián)合制堿法、氨堿法、勒布朗法，其中勒布朗制堿法所制的碳酸鈉是以碳酸鈉為主要的純堿粗制品，還需要經(jīng)過(guò)浸取、蒸發(fā)、精制、再結晶、烘干，才能獲得純度約為97%的純堿，這樣會(huì )消耗大量能源，故這種方法慢慢被索爾發(fā)明的氨堿法取代，索爾維的氨堿法制得的純堿純度高、質(zhì)量好，但是氨堿法會(huì )生成大量的副產(chǎn)物氯化鈣廢料，使得原子利用率僅48.8%左右；而侯氏制堿法產(chǎn)生的副產(chǎn)物氯化銨可以直接當成肥料使用，使得原子的利用率達到了100%。
勒布朗制堿法
1791年，法國化學(xué)家勒布朗成功地以食鹽為原料生產(chǎn)出碳酸鈉。將氯化鈉與濃硫酸混合，在800℃~900℃下，反應產(chǎn)生氯化氫氣體，并得到固體硫酸鈉；再將硫酸鈉固體粉碎，并混合于炭和石灰石中，再次放回加熱爐中用1000℃高溫加熱。
反應方程如下：
氨堿法
1861年，比利時(shí)化學(xué)工程師索爾維（ErnestSolvay，1838-1922）發(fā)明了氨堿法，以食鹽、石灰石和氨為主要原料。石灰石在石灰窯中煅燒為石灰和二氧化碳。將氨及二氧化碳（由石灰石分解而得）先后通入飽和鹽水中生成碳酸氫鈉沉淀，再經(jīng)過(guò)濾、洗滌、煅燒等步驟而制得產(chǎn)品純堿。濾液與石灰乳混合加熱所蒸出的氨和煅燒碳酸氫鈉所放出的二氧化碳可回收循環(huán)使用。
反應方程如下：
侯氏制堿法
1943年，侯德榜在索爾維制堿法的基礎上進(jìn)行了改進(jìn)，發(fā)明了侯氏制堿法。侯氏制堿法是將合成氨法與氨堿法工藝聯(lián)合，同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨的方法。以食鹽、氨和二氧化碳（合成氨工業(yè)的副產(chǎn)品）為原料，將氨與二氧化碳先后通入飽和鹽水中，生成碳酸氫鈉沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、煅燒可以得產(chǎn)品純堿。在濾液中通入氨和加入食鹽并進(jìn)行冷凍，使氯化銨析出，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥而得氯化銨。此時(shí)由食鹽所飽和的濾液，可再通入氨和二氧化碳，循環(huán)使用。
反應方程如下：
侯德榜制堿法示意圖
用途
鋼鐵工業(yè)
煉鋼時(shí)用純堿來(lái)脫硫和加大熔渣的流動(dòng)性，使熔渣和鋼水易于分開(kāi)。生鐵在鑄造過(guò)程中如果沒(méi)有提前除去雜質(zhì)，很容易脆裂，造成損失。生鐵中雜質(zhì)以硫、磷危害最大，在化鐵時(shí)加入純堿，使硫變成二氧化硫和三氧化硫氣體逸出，此時(shí)純堿中的氧化鈉可以與三氧化硫和磷的氧化物反應，最終變成熔渣除去。
煉鋁工業(yè)
鋁在現代的國防工業(yè)和生活用品中的需用量很大。純堿是煉鋁工業(yè)的主要原料之一，每煉1噸鋁需純堿400kg左右。在石灰燒結煉鋁過(guò)程中，利用純堿使氧化鋁轉化為鋁酸鈉，使礦石中的氧化硅轉化為不溶性的硅酸鈣，從而與鋁酸鈉分離。
玻璃工業(yè)
純堿是玻璃工業(yè)的主要原料，它可以提供玻璃不可或缺的原料氧化鈉，還可以降低石英砂的熔化溫度。制造平板玻璃和一般的玻璃器皿，每噸耗純堿達200kg。由于玻璃制造過(guò)程中工藝和設備上的要求，一般要求純堿的粒度細一點(diǎn)，含鹽少一點(diǎn)。
化學(xué)工業(yè)
化學(xué)工業(yè)對純堿有很大的需求量，化工原料和試劑中的鈉鹽和碳酸鹽，基本上是以純堿為原料，例如硝酸鈉、亞硝酸鈉、硅酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸鈉、燒堿、氟化鈉等鈉鹽和碳酸鋇、碳酸鎳、碳酸鈣、碳酸鎂等碳酸鹽。
醫藥工業(yè)
紡織印染工業(yè)
食品
碳酸鈉可以作為一種食品膨松劑，主要應用于饅頭、面包等需要經(jīng)過(guò)發(fā)面團的食品制作過(guò)程中。面團在發(fā)酵過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生酸類(lèi)物質(zhì)，加入純堿后，中和了酸，并且在此過(guò)程中產(chǎn)生二氧化碳使面團膨松。碳酸鈉還可作為面制品改良劑，在水中加入碳酸鈉，再摻入面粉中，可提高面條的韌性，使之更加筋道，俗稱(chēng)堿水面。
攝像
安全事宜
安全標識
象形圖 |  刺激 |
GHS分類(lèi)
GHS | 危險說(shuō)明 | 危險等級 |
H319 | 引起嚴重的眼睛刺激 | 嚴重的眼睛損傷/眼睛刺激 |
貯存與運輸
碳酸鈉應儲存在通風(fēng)、干燥的庫房?jì)?。包裝需要密封，以防止吸水而結塊。不可與酸類(lèi)物品、銨鹽和有毒、有味產(chǎn)品共儲。運輸時(shí)包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過(guò)程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與酸類(lèi)、食用化學(xué)品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。車(chē)輛運輸完畢應進(jìn)行徹底清掃。
毒理學(xué)資料
小鼠經(jīng)口LD50的6g/kg，犬連續3~4周投藥量150g，出現腹瀉、嘔吐致死。ADI（Acceptable Daily Intake）沒(méi)有特殊規定，FDA(Food and Drug Administration)將其列為一般公認安全物質(zhì)。
健康危害
碳酸鈉粉塵對皮膚、呼吸道和眼睛有刺激作用，長(cháng)時(shí)間接觸本品溶液可能出現濕疹、皮膚松軟、皮炎等病癥。
急救措施
吸入：脫離現場(chǎng)移至空氣清新的地方進(jìn)行休息，如呼吸困難，進(jìn)行輸氧，然后就醫。
食入：用水漱口，喝牛奶或蛋清，然后就醫。
皮膚接觸：立即脫去污染的衣著(zhù)，用大量流動(dòng)的清水進(jìn)行沖洗至少15分鐘，然后就醫。
碳酸鈉相關(guān)的文章
脊髓小腦性共濟失調是基因變異引起的神經(jīng)系統疾病，屬于遺傳性疾病。脊髓小腦性共濟失調是家族遺傳性疾病，多于青少年期和中年期發(fā)病?；蜃儺悓е聶C體各系統產(chǎn)生功能變化，尤其引起神經(jīng)病變。脊髓小腦性共濟失調有多種亞型，共同的臨床表現有步履不穩、肢體搖晃、動(dòng)作反應遲緩、發(fā)音含糊不清等。脊髓小腦性共濟失調無(wú)特殊
心肌缺血（myocardial ischemia）又稱(chēng)為心臟缺血、缺血性心臟病，是一種心血管內心肌血流量不足引起的病理生理狀態(tài)。主要是因為供應心肌的冠狀動(dòng)脈因粥樣硬化或其他原因而導致冠狀動(dòng)脈血流完全或不完全阻塞，引起冠狀動(dòng)脈供血不足，不能滿(mǎn)足心肌代謝需要，心肌消耗其糖原儲備進(jìn)行無(wú)氧代謝。長(cháng)期吸煙或接
科西嘉島是法國最大、地中海第四大島嶼，位于地中海中，距離蔚藍海岸地區200公里，距離法國大陸170公里。島嶼面積為8680平方公里，居民有33萬(wàn)人?？莆骷螎u地貌以花崗巖為主，港灣眾多，屬于地中海氣候，年均溫度為15.5℃?？莆骷螎u沿岸的總長(cháng)度超過(guò)1000公里，是法國最多樣和最豐富的沿海地帶，擁有清澈
小編整理：阿沙爾（伊拉克足球運動(dòng)員）一般指阿德南·阿沙德，1987年10月4日出生于伊拉克，伊拉克職業(yè)足球運動(dòng)員，場(chǎng)上司職前鋒，現效力于伊拉克國家隊、薩德足球俱樂(lè )部。阿沙爾伊拉克足球運動(dòng)員阿沙爾，男，伊拉克足球運動(dòng)員?；拘畔⒅形拿⑸碃枃晾诵詣e男職業(yè)信
寺院，漢語(yǔ)詞語(yǔ)，讀音sì yuàn；意思是指供奉佛菩薩的廟宇場(chǎng)所，有時(shí)也指其他宗教的修道院。但一般是指佛教進(jìn)行宗教活動(dòng)的場(chǎng)所。寺院是出家人進(jìn)行宗教活動(dòng)的場(chǎng)所，是佛教信徒頂禮膜拜的地方，也是出家僧眾修行的所在，后來(lái)逐步發(fā)展為具有多種綜合功能的建筑群。
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
作者
