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無水碳酸鈉
來源:互聯網

白色粉末,無氣味。有堿味。有吸濕性。露置空氣中逐漸吸收1mol/L水分(約15%)。400℃時開始失去二氧化碳。遇酸分解并泡騰。溶于水(室溫時3.5份,35℃時2.2份)和丙三醇,不溶于醇。水溶液呈強堿性,pH11.6。

基本信息

中文名稱:無水碳酸鈉

中文別名:碳酸鈉,純堿,蘇打,食用純堿

英文別名:Carbonic acid, disodium salt,軟性飲料

CAS號:497-19-8

特性:無結晶水,易受潮

目數:18-20最佳(特別要求的可達80-100,易潮變)

簡介

在人工合成純堿之前,古代就發現某些海藻晾曬后,燒成的灰燼中含有堿類,用熱水浸取、濾清后可得褐色堿液用于洗滌。大量的堿石來自礦物,以地下埋藏或堿水湖為主。以沉積層存在的天然堿礦品位最高,分布甚廣。最早發明人工合成純堿方法是18世紀末,法國路布蘭用芒硝碳酸鈣和煤在高溫下還原并進行碳酸化,得到以含Na2CO3為主的粗制品——黑灰,經過浸取、蒸發、精制、再結晶、烘干,獲得純度約為97%的重質純堿。1861年,比利時歐內斯特·索爾維獨自發明了純堿并獲得過專利。由于技術秘密保護一直未能大范圍應用,20世紀20年代才從美國突破,尤其是中國著名的化工專家侯德榜于1932年出版了《純堿制造》一書,將保密70年,索爾維法公布于世。侯德榜還于1939-1942創建了侯氏制堿法,并在四川省建立了中試車間。1952年在大連化工廠設立了聯合制堿車間。艾杰旭推出的NA法,實質上是聯堿和氨堿的折中法。可隨意調節純堿與氯化銨的比例。

蘇打四兄弟

蘇打

蘇打是軟性飲料的音譯,化學式為Na2CO3。它的名字頗多,學名叫碳酸鈉,俗名除叫蘇打外,又稱純堿。帶有結晶水的叫水合碳酸鈉,有一水碳酸鈉(Na2CO3·H2O)、七水硫酸鋅碳酸鈉(Na2CO3·7H2O)和十水碳酸鈉(Na2CO3·10H2O)三種。

在三種蘇打中,碳酸鈉的用途最廣。它是一種十分重要的化工產品,是玻璃、肥皂、紡織、造紙制革等工業的重要原料。冶金工業以及凈化水也都用到它。它還可用于其他鈉化合物的制造。早在十八世紀,它就和硫酸鹽酸硝酸氫氧化鈉并列為基礎化工原料——三酸兩堿之一。在日常生活中,碳酸鈉也有很多用途,比如它可以直接作為洗潔精使用,在蒸饅頭時加一些蘇打,可以中和發酵過程中產生的酸性物質。

小蘇打

小蘇打的化學式是NaHCO3。它的名字也有很多,學名碳酸氫鈉,又稱重碳酸鈉或酸式碳酸鈉。俗名除小蘇打外,還有焙燒蘇打、發酵蘇打和重堿等。

小蘇打是白色晶體,溶于水,水溶液呈弱堿性。

在熱空氣中,它能緩慢分解,放出一部分二氧化碳;加熱至270℃時全部分解放出二氧化碳:

它也能與酸(如鹽酸)作用放出二氧化碳:

小蘇打的這些性質,使它在生產和生活中有許多重要的用途。在滅火器里,它是產生二氧化碳的原料之一;在食品工業上,它是泡打粉的一種主要原料;在制造軟性飲料時,它也是常用的一種原料;在醫療上,它是治療胃酸過多的一種藥劑。

大蘇打

大蘇打是硫代硫酸鈉的尖尾圓腹鯡,又叫海波(Hypo的音譯)。水合物帶有五個結晶水(Na2S2臭氧5H2O),故也叫做五水硫代硫酸鈉

大蘇打是無色透明的晶體,易溶于水,水溶液顯弱堿性。它在33℃以上的干燥空氣中風化而失去結晶水。

在中性、堿性溶液中較穩定,在酸性溶液中會迅速分解:

大蘇打具有很強的絡合能力,能跟溴化銀形成配位化合物

根據這一性質,它可以作定影劑。洗相時,過量的大蘇打跟底片上未感光部分的溴化銀反應,轉化為可溶的,把AgBr除掉,使顯影部分固定下來。

硫代硫酸鈉還具有較強的還原性,能將氯氣等物質還原:

所以,它可以作為綿織物漂白后的脫氯劑。類似的道理,織物上的碘漬也可用它除去。另外,大蘇打還用于制皮革、電鍍以及由礦石中提取銀等。

臭蘇打

以上三種是較常見常用的三種“碳酸鈉”。除此之外有時”臭蘇打“會提及進來。

臭蘇打是硫化鈉的俗名,化學式為Na2S,又稱臭堿、黃堿、硫化堿,具有臭味。溶解于冷水,極易溶于熱水,微溶于醇。

硫化鈉為無機化合物,純硫化鈉為無色結晶粉末。吸潮性強,易溶于水。水溶液呈強堿性反應。觸及皮膚和毛發時會造成灼傷。故硫化鈉俗稱硫化堿。

硫化鈉受撞擊或者急劇加熱可能發生爆炸,化學性質不穩定,遇酸會放出有毒的硫化氫氣體:

硫化鈉能用于染料工業中生產硫化染料,是硫化青和硫化藍的原料。印染工業用作溶解硫化染料的助染劑。制革工業中用于水解使生皮脫毛,造紙工業用作紙張的蒸煮劑。還可用于紡織工業中棉織物染色的媒染劑、制藥工業用于生產解熱藥。硫化鈉還可用于直接電鍍中導電層的處理,通過硫化鈉與鈀反應生成膠體硫化鈀來達到在非金屬表面形成良好導電層的目的。

生產方法

實驗室方法

實驗室制取碳酸鈉:。

呂布蘭法

最早在1791年,古人就開始用食鹽、硫酸、煤、碳酸鈣為原料生產碳酸鈉,是為呂布蘭法。

此法原料利用不充分、勞動條件惡劣、產品質量不佳,逐漸為索爾維法代替。

索氏制堿法

1859年,比利時歐內斯特·索爾維,用食鹽、氨水二氧化碳為原料,于室溫下從溶液中析出碳酸氫鈉,將它加熱,即分解為碳酸鈉,人們將此方法稱為索氏制堿法,此法一直沿用至今:

氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,這是第一步:

第二步是:碳酸氫與氯化鈉反應生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因為它的溶解度較小。經過濾得到碳酸氫鈉固體:

這兩步總的化學方程式是:

第三步:加熱分解碳酸氫鈉,生成水、二氧化碳和碳酸鈉即我們要的純堿:

第四步:將第二步中副產的氯化銨和氫氧化鈣混合加熱,得到的氨氣可循環利用:

侯氏制堿法

1943年中國人侯德榜留學海外歸來,他結合中國內地缺鹽的國情,對索爾維法進行改進,將純堿和合成氨兩大工業聯合,同時生產碳酸鈉和化肥氯化銨,大大地提高了食鹽利用率,是為侯氏制堿法:

第一步,氨氣與水和二氧化碳反應生成一分子的碳酸氫銨,第二步碳酸氫銨與氯化鈉反應生成的碳酸氫鈉沉淀和氯化銨,碳酸氫鈉之所以沉淀是因為它的溶解度較小。經過濾得到碳酸氫鈉固體。(這兩步和上面的索氏制堿法相同)。

第三步,合成的碳酸氫鈉部分可以直接出廠銷售,其余的碳酸氫鈉會被加熱分解,生成碳酸鈉,生成的二氧化碳可以重新回到第一步循環利用。

根據NH4Cl溶解度比NaCl大,而在低溫下卻比NaCl溶解度小的原理,在 278K~283K(5 ℃~10 ℃)時,向母液中加入食鹽細粉,而使NH4Cl單獨結晶析出供做氮肥

索氏制堿法和侯氏制堿法所不同的,是索氏法在整個制取過程中NH3是循環使用的,而侯氏法在整個制取過程中,CO2被循環利用,NH4Cl直接作為純堿的副產品——肥料。所以,索氏法的產品是碳酸鈉,副產品氯化鈣;而侯氏法的產品是碳酸鈉,副產品氯化銨

此法優點:保留了氨堿法的優點,消除了它的缺點,使食鹽的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可與合成氨廠聯合,使合成氨的原料氣CO 轉化成CO2,革除了CaCO3制CO2這一工序。

技術指標

性狀描述

露置空氣中逐漸吸收1mol/L水分(約15%)。400℃時開始失去二氧化碳。遇比碳酸強的酸酸放出二氧化碳與水。溶于水(室溫時3.5份,35℃時2.2份)和丙三醇,不溶于乙醇水溶液呈堿性,pH11.6。相對密度2.53。熔點851℃。半數致死量(30日)(小鼠,腹腔)116.6mg/kg。有刺激性。

物理性質

密度:2.53

熔點:851℃

沸點:1600℃

貯存運輸

密封干燥保存。

用途說明

定量分析中標定酸液的基準物質,測定鋁、硫、銅、鉛和鋅。檢驗尿液和全血葡萄糖,分析水泥中二氧化硅助熔劑,金屬金相分析等。高純級用作緩沖液組分,用于去除膜蛋白。定量分析中標定酸液的基準。測定鋁、硫、銅、鉛和鋅。檢驗尿液和全血葡萄糖。分析水泥中二氧化硅的助熔劑。金屬金相分析。用作分析試劑,如作基準試劑,分解樣品熔劑沉淀劑中和劑發射光譜分析中樣品揮發劑。還用于制備鈉鹽、鈉玻璃及影片印洗。

危險說明

危險標志:Xi

危險代碼:R36

安全說明:S22-S26

管制信息

本品不受管制

化學性質

典型的強堿弱酸鹽水溶液呈堿性。能與大部分質子酸(酸性強過碳酸的)反應,酸過量時生成二氧化碳,不過量時生成碳酸氫鈉(小蘇打)。

質檢信息

包裝描述

內襯塑料袋的塑料編織袋、牛皮紙袋、紙箱或紙板桶,凈重25/kg或者40/kg。

參考資料 >

生活家百科家居網