碳酸钠 [497-19-8](Na2CO3),分子量105.99 。化学品的纯度多在99.5%以上(质量分数),又叫纯碱,但分类属于盐,不属于碱。国际贸易中又名苏打或碱灰。它是一种重要的有机化工原料,主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产。还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。
中文名碳酸钠外文名Sodium Carbonate俗 名苏打、纯碱、洗涤碱化学式Na2CO3密 度2.532g/cm³熔 点851℃分解温度744℃分子量105.99CAS号497-19-8EINECS号207-838-8;231-867-5沸 点1600℃
碳酸钠简介
在人工合成纯碱之前,古代就发现某些海藻晾晒后,烧成的灰烬中含有碱类,用热水浸取、滤清后可得褐色碱液用于洗涤。大量的天然碱来自矿物,以地下埋藏或碱水湖为主。以沉积层存在的天然碱矿品位最高,分布甚广。最早发明人工合成纯碱方法是18世纪末,法国路布兰用芒硝加石灰石和煤在高温下还原并进行碳酸化,得到以含Na2CO3为主的粗制品-黑灰,经过浸取、蒸发、精制、再结晶、烘干,获得纯度约为97%的重质纯碱。1861年,比利时E.索尔维独自发明了并获得过专利。由于技术秘密保护一直未能大范围应用,20世纪20年代才从美国突破,尤其是中国著名的化工专家侯德榜于1932年出版了《纯碱制造》一书,将保密70年,索尔维法公布于世。侯德榜还与1939-1942创建了侯氏制碱法,并在 四川建立了中试车间。1952年在大连化工厂设立了联合制碱车间。日本旭硝子公司推出的NA法,实质上是联碱和氨碱的折中法。可随意调节纯碱与氯化铵的比例。
碳酸钠物理性质
碳酸钠性状
碳酸钠常温下为白色无气味的粉末或颗粒。有吸水性,露置空气中逐渐吸收 1mol/L水分(约=15%)。其水合物有Na2CO3·H2O,Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O。
碳酸钠溶解性
碳酸钠易溶于水和甘油。20℃时每一百克水能溶解20克碳酸钠,35.4℃时溶解度最大,100克水中可溶解49.7克碳酸钠,微溶于
无水乙醇,难溶于
丙醇。
溶液显碱性,能使酚酞变红。
碳酸钠化学性质
碳酸钠的水溶液呈强碱性(pH=11.6)且有一定的腐蚀性,能与酸发生复分解反应,也能与一些钙盐、钡盐发生复分解反应。含有结晶水的碳酸钠有3种:Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O 和 Na2CO3·10H2O。
碳酸钠稳定性
稳定性较强,但高温下也可分解,生成
氧化钠和二氧化碳:
长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳,生成
碳酸氢钠,并结成硬块:
碳酸钠的结晶水合物
石碱(Na
2CO
3·10H
2O)在干燥的空气中易
风化:
碳酸钠热力学函数
在(298.15K,100k)的热力学函数:
状态:s
标准
摩尔生成热ΔfHmθ(kJ·mol
-1):-1130.8
[1] 标准摩尔生成
吉布斯自由能ΔfGmθ(kJ·mol
-1):-1048.1
[1] 标准熵Smθ(J·mol
-1·K
-1):138.8
[1] 碳酸钠水解反应
由于碳酸根可以结合水中的质子(即氢离子)生成碳酸氢根和
碳酸,并且能结合酸中的质子释放二氧化碳。所以碳酸钠在
酸碱质子理论中属于布朗斯特碱。
碳酸钠与酸反应
以盐酸为例。当盐酸足量时,生成
氯化钠和
碳酸,不稳定的碳酸立刻分
解成二氧化碳和水。这个反应可以用来制备二氧化碳:
[3] 总的化学方程式是:
当盐酸少量时发生如下反应:
碳酸钠与其他种类的酸也能发生类似的反应。
碳酸钠与碱反应
碳酸钠与盐反应
碳酸钠能和钙盐、钡盐等发生复分解反应,生成沉淀和新的钠盐:
由于碳酸钠在水中水解生成氢氧化钠和碳酸,它与某些盐的反应则会推动化学平衡向正方向移动,生成相应的碱和二氧化碳:
碳酸钠苏打四兄弟
碳酸钠苏打
苏打是Soda的音译,化学式为Na2CO3。它的名字颇多,学名叫碳酸钠,俗名除叫苏打外,又称纯碱或苏打粉。带有结晶水的叫水合碳酸钠,有一水碳酸钠(Na2CO3·H2O)、七水碳酸钠(Na2CO3·7H2O)和十水碳酸钠(Na2CO3·10H2O)三种。十水碳酸钠又叫洗濯苏打、洗濯碱或晶碱。其其他性质详见本词条的其他部分。
在三种苏打中,碳酸钠的用途最广。它是一种十分重要的化工产品,是玻璃、肥皂、纺织、造纸、制革等工业的重要原料。冶金工业以及净化水也都用到它。它还可用于其他钠化合物的制造。早在十八世纪,它就和硫酸、盐酸、硝酸、烧碱并列为基础化工原料--三酸两碱之一。在日常生活中,苏打也有很多用途,比如它可以直接作为洗涤剂使用,在蒸馒头时加一些苏打,可以中和发酵过程中产生的酸性物质。
碳酸钠小苏打
小苏打(碳酸氢钠) 小苏打的化学式是NaHCO
3。它的名字也有很多,学名
碳酸氢钠,又称重碳酸钠或酸式碳酸钠。俗名除小苏打外,还有焙烧苏打、发酵苏打和重碱等。
小苏打是白色晶体,溶于水,水溶液呈弱碱性。
在热空气中,它能缓慢分解,放出一部分二氧化碳;加热至270℃时全部分解放出二氧化碳:
它也能与酸(如盐酸)作用放出二氧化碳:
小苏打的这些性质,使它在生产和生活中有许多重要的用途。在灭火器里,它是产生二氧化碳的原料之一;在食品工业上,它是发酵粉的一种主要原料;在制造清凉饮料时,它也是常用的一种原料;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。