碳酸鈉

編輯

穩(wěn)定性較強，但高溫下也可分解，生成氧化鈉和二氧化碳：

長期暴露在空氣中能吸收空氣中的水分及二氧化碳，生成碳酸氫鈉，并結成硬塊：

碳酸鈉的結晶水合物石堿（Na2CO3·10H2O）在干燥的空氣中易風化：

熱力學函數(shù)

標準摩爾生成吉布斯自由能

：-1048.1 kJ·mol-1

由于碳酸鈉在水溶液中水解，電離出的碳酸根離子與水中氫離子結合成碳酸氫根離子，導致溶液中氫離子減少，剩下電離的氫氧根離子，所以溶液pH顯堿性。

由于碳酸根可以結合水中的質子（即氫離子）生成碳酸氫根和碳酸，并且能結合酸中的質子釋放二氧化碳。所以碳酸鈉在酸堿質子理論中屬于布朗斯特堿。

以鹽酸為例。當鹽酸足量時，生成氯化鈉和碳酸，不穩(wěn)定的碳酸立刻分解成二氧化碳和水。這個反應可以用來制備二氧化碳：

總的化學方程式是：

當鹽酸少量時發(fā)生如下反應：

碳酸鈉與其他種類的酸也能發(fā)生類似的反應。

碳酸鈉能和氫氧化鈣、氫氧化鋇等堿發(fā)生復分解反應，生成沉淀和氫氧化鈉。工業(yè)上常用這種反應制備燒堿（俗稱苛化法）：

與鹽反應

碳酸鈉能和鈣鹽、鋇鹽等發(fā)生復分解反應，生成沉淀和新的鈉鹽：

由于碳酸鈉在水中水解生成氫氧化鈉和碳酸，它與某些鹽的反應則會推動化學平衡向正方向移動，生成相應的堿和二氧化碳：

蘇打四兄弟

蘇打

蘇打是Soda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(chǎn)品，是玻璃、肥皂、紡織、造紙、制革等工業(yè)的重要原料。

冶金工業(yè)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、燒堿并列為基礎化工原料——三酸兩堿之一。

在日常生活中，蘇打也有很多用途，比如它可以直接作為洗滌劑使用，在蒸饅頭時加一些蘇打，可以中和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸性物質。

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(chǎn)和生活中有許多重要的用途。在滅火器里，它是產(chǎn)生二氧化碳的原料之一；

在食品工業(yè)上，它是發(fā)酵粉的一種主要原料；在制造清涼飲料時，它也是常用的一種原料；在醫(yī)療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑。

大蘇打具有很強的絡合能力，能跟溴化銀形成絡合物：根據(jù)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。

大蘇打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，大蘇打還用于鞣制皮革、電鍍以及由礦石中提取銀等。

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

硫化鈉能用于染料工業(yè)中生產(chǎn)硫化染料，是硫化青和硫化藍的原料。印染工業(yè)用作溶解硫化染料的助染劑。制革工業(yè)中用于水解使生皮脫毛，

實驗室制取碳酸鈉：

。

1859年，比利時人索爾維，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(jīng)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(chǎn)的氯化銨和熟石灰混合加熱，得到的氨氣可循環(huán)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(yè)聯(lián)合，

同時生產(chǎn)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(jīng)過濾得到碳酸氫鈉固體。（這兩步和上面的索氏制堿法相

根據(jù)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(huán)使用的，而侯氏法在整個制取過程中，CO2被循環(huán)利用，

NH4Cl直接作為純堿的副產(chǎn)品——肥料。所以，索氏法的產(chǎn)品是碳酸鈉，副產(chǎn)品氯化鈣；而侯氏法的產(chǎn)品是碳酸鈉，副產(chǎn)品氯化銨。

此法優(yōu)點：保留了氨堿法的優(yōu)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(lián)合，

使合成氨的原料氣CO 轉化成CO2，革除了CaCO3制CO2這一工序。

碳酸鈉是重要的化工原料之一，廣泛應用于輕工日化、建材、化學工業(yè)、食品工業(yè)、冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥等領域，

用作制造其他化學品的原料、清洗劑、洗滌劑，也用于照相術和分析領域。其次是冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥及其它工業(yè)

。玻璃工業(yè)是純堿的最大消費部門，每噸玻璃消耗純堿0.2噸。在工業(yè)用純堿中，主要是輕工、建材、化學工業(yè)，約占2/3，

其次是冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥及其他工業(yè)。

2、用于化工、冶金等。使用重質純堿可以減少堿塵飛揚、降低原料消耗、改善勞動條件，還可提高產(chǎn)品質量，

同時減輕堿粉對耐火材料的侵蝕作用，延長窯爐的使用壽命。

5、用于食品工業(yè)，作中和劑、膨松劑，如制造氨基酸、醬油和面制食品如饅頭、面包等。還可配成堿水加入面食中，

增加彈性和延展性。碳酸鈉還可以用于生產(chǎn)味精

8、用于化學及電化學除油、化學鍍銅、鋁的浸蝕、鋁及合金的電解拋光、鋁的化學氧化、磷化后的封閉、工序間的防銹、

電解退除鉻鍍層和退除鉻的氧化膜等，亦用于預鍍銅、鍍鋼、鍍鋼鐵合金電解液中

12、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溶劑。

金屬金相分析等

該品具有弱刺激性和弱腐蝕性。直接接觸可引起皮膚和眼灼傷。生產(chǎn)中吸入其粉塵和煙霧可引起呼吸道刺激和結膜炎，

還可有鼻粘膜潰瘍、萎縮及鼻中隔穿孔。長時間接觸該品溶液可發(fā)生濕疹、皮炎、雞眼狀潰瘍和皮膚松弛。

接觸該品的作業(yè)工人呼吸器官疾病發(fā)病率升高。誤服可造成消化道灼傷、粘膜糜爛、出血和休克。

• 穿戴適當?shù)姆雷o服和手套。
• 不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
• 切勿吸入粉塵。
• 穿戴適當?shù)姆雷o服。
• 戴護目鏡或面具。
• 吞食有害。
• 刺激眼睛。
• 對水生生物有毒，可能對水體環(huán)境產(chǎn)生長期不良影響。
• 刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚。
• 刺激呼吸系統(tǒng)和皮膚。
• 對眼睛有嚴重傷害。

隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。避免揚塵，小心掃起，置于袋中轉移至安全場所。

若大量泄漏，用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。

密閉操作，加強通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，

穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。

倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或制備溶液時，應把堿加入水中，避免沸騰和飛濺。

起運時包裝要完整，裝載應穩(wěn)妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與酸類、食用化學品等混裝混運。

運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。