无水碳酸钠

用于制备钠盐等的化学物质

白色粉末,无气味。有碱味。有吸湿性。露置空气中逐渐吸收1mol/L水分(约15%)。400℃时开始失去 二氧化碳 。遇酸分解并泡腾。溶于水(室温时3.5份,35℃时2.2份)和 丙三醇 ,不溶于醇。 水溶液 呈强碱性,pH11.6。

基本信息

中文名称:无水 碳酸钠

中文别名: 碳酸钠 ,纯碱, 苏打 , 食用纯碱

英文别名:Carbonic acid, disodium salt, 软性饮料

CAS号:497-19-8

特性:无 结晶水 ,易受潮

目数:18-20最佳(特别要求的可达80-100,易潮变)

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 碱石 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 碳酸钙 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,比利时欧内斯特·索尔维独自发明了纯碱并获得过专利。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。侯德榜还于1939-1942创建了侯氏制碱法,并在 四川省 建立了中试车间。1952年在大连化工厂设立了联合制碱车间。 艾杰旭 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。

苏打四兄弟

苏打

苏打 是 软性饮料 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。带有 结晶水 的叫水合碳酸钠,有 一水碳酸钠 ( Na2CO3· H2O)、 七水硫酸锌 碳酸钠(Na2CO3·7H2O)和十水碳酸钠(Na2CO3·10H2O)三种。

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 、 氢氧化钠 并列为基础 化工原料 —— 三酸两碱 之一。在日常生活中, 碳酸钠 也有很多用途,比如它可以直接作为 洗洁精 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。

小苏打

小苏打 的 化学式 是 NaHCO3 。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 泡打粉 的一种主要原料;在制造 软性饮料 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。

大苏打

大苏打 是 硫代硫酸钠 的 尖尾圆腹鲱 ,又叫 海波 (Hypo的音译)。 水合物 带有五个 结晶水 (Na2S2 臭氧 5H2O),故也叫做 五水硫代硫酸钠 。

大苏打是无色透明的 晶体 ,易溶于水, 水溶液 显弱碱性。它在33℃以上的干燥空气中风化而失去结晶水。

在中性、碱性溶液中较稳定,在酸性溶液中会迅速分解:

大苏打具有很强的络合能力,能跟 溴化银 形成 配位化合物 :

根据这一性质,它可以作定影剂。洗相时,过量的 大苏打 跟底片上未感光部分的溴化银反应,转化为可溶的,把 AgBr 除掉,使显影部分固定下来。

硫代硫酸钠 还具有较强的还原性,能将 氯气 等物质还原:

所以,它可以作为绵织物漂白后的 脱氯剂 。类似的道理,织物上的碘渍也可用它除去。另外,大苏打还用于 制皮革、 电镀 以及由 矿石 中提取银等。

臭苏打

以上三种是较常见常用的三种“ 碳酸钠 ”。除此之外有时”臭苏打“会提及进来。

臭苏打是 硫化钠 的俗名, 化学式 为 Na2S ,又称臭碱、黄碱、 硫化碱 ,具有臭味。溶解于冷水,极易溶于热水,微溶于醇。

硫化钠为 无机化合物 ,纯硫化钠为无色结晶粉末。吸潮性强,易溶于水。 水溶液 呈强碱性反应。触及皮肤和毛发时会造成灼伤。故硫化钠俗称硫化碱。

硫化钠受撞击或者急剧加热可能发生爆炸, 化学性质 不稳定,遇酸会放出有毒的 硫化氢 气体:

硫化钠 能用于 染料 工业中生产 硫化染料 ,是硫化青和 硫化蓝 的原料。印染工业用作溶解硫化染料的助 染剂 。 制革 工业中用于 水解 使生皮脱毛, 造纸 工业用作纸张的蒸煮剂。还可用于 纺织工业 中棉织物染色的媒染剂、制药工业用于生产解热药。 硫化钠 还可用于直接 电镀 中导电层的处理,通过硫化钠与钯反应生成 胶体 硫化钯 来达到在非金属表面形成良好导电层的目的。

生产方法

实验室方法

实验室制取 碳酸钠 :。

吕布 兰法

最早在1791年,古人就开始用食盐、 硫酸 、煤、 碳酸钙 为原料生产碳酸钠,是为吕布兰法。

此法原料利用不充分、劳动条件恶劣、产品质量不佳,逐渐为 索尔维 法代替。

索氏制碱法

1859年, 比利时 人 欧内斯特·索尔维 ,用食盐、 氨水 、 二氧化碳 为原料,于室温下从溶液中析出 碳酸氢钠 ,将它加热,即分解为碳酸钠,人们将此方法称为索氏制碱法,此法一直沿用至今:

氨气与水和二氧化碳反应生成一分子的 碳酸氢铵 ,这是第一步:

第二步是:碳酸氢 与 氯化钠 反应生成的碳酸氢钠沉淀和 氯化铵 ,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的 溶解度 较小。经过滤得到碳酸氢钠固体:

这两步总的 化学方程式 是:

第三步:加热分解 碳酸氢钠 ,生成水、 二氧化碳 和 碳酸钠 即我们要的纯碱:

第四步:将第二步中副产的氯化铵和 氢氧化钙 混合加热,得到的氨气可循环利用:

侯氏制碱法

1943年中国人 侯德榜 留学海外归来,他结合中国内地缺盐的 国情 ,对 索尔维 法进行改进,将纯碱和合成氨两大工业联合,同时生产碳酸钠和化肥 氯化铵 ,大大地提高了食盐利用率,是为侯氏制碱法:

第一步,氨气与水和 二氧化碳 反应生成一分子的 碳酸氢铵 ,第二步碳酸氢铵与 氯化钠 反应生成的 碳酸氢钠 沉淀和 氯化铵 ,碳酸氢钠之所以沉淀是因为它的 溶解度 较小。经过滤得到碳酸氢钠固体。(这两步和上面的索氏制碱法相同)。

第三步,合成的碳酸氢钠部分可以直接出厂销售,其余的碳酸氢钠会被加热分解,生成 碳酸钠 ,生成的二氧化碳可以重新回到第一步循环利用。

根据NH4Cl溶解度比NaCl大,而在低温下却比NaCl溶解度小的原理,在 278K~283K(5 ℃~10 ℃)时,向母液中加入食盐细粉,而使NH4Cl单独结晶析出供做 氮肥 。

索氏制碱法和侯氏制碱法所不同的,是索氏法在整个制取过程中NH3是循环使用的,而侯氏法在整个制取过程中,CO2被循环利用,NH4Cl直接作为纯碱的 副产品 ——肥料。所以,索氏法的产品是 碳酸钠 ,副产品 氯化钙 ;而侯氏法的产品是碳酸钠,副产品 氯化铵 。

此法优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,使食盐的利用率提高到96%;NH4Cl可做氮肥;可与合成氨厂联合,使合成氨的原料气CO 转化成CO2,革除了 CaCO3 制CO2这一工序。

技术指标

性状描述

露置空气中逐渐吸收1mol/L水分(约15%)。400℃时开始失去 二氧化碳 。遇比 碳酸 强的酸酸放出二氧化碳与水。溶于水(室温时3.5份,35℃时2.2份)和 丙三醇 ,不溶于 乙醇 。 水溶液 呈碱性,pH11.6。相对密度2.53。 熔点 851℃。 半数致死量 (30日)( 小鼠 ,腹腔)116.6mg/kg。有刺激性。

物理性质

密度:2.53

熔点:851℃

沸点 :1600℃

贮存运输

密封干燥保存。

用途说明

定量分析 中标定酸液的 基准物质 ,测定铝、硫、铜、铅和锌。检验尿液和全血 葡萄糖 ,分析水泥中 二氧化硅 的 助熔剂 ,金属 金相分析 等。高纯级用作缓冲液组分,用于去除膜蛋白。定量分析中标定酸液的基准。测定铝、硫、铜、铅和锌。检验尿液和全血葡萄糖。分析水泥中二氧化硅的助熔剂。金属金相分析。用作分析试剂,如作基准试剂,分解样品 熔剂 、 沉淀剂 、 中和剂 、 发射光谱 分析中样品挥发剂。还用于制备 钠盐 、钠 玻璃 及影片印洗。

危险说明

危险标志:Xi

危险代码:R36

安全说明:S22-S26

管制信息

本品不受管制

化学性质

典型的 强碱弱酸盐 。 水溶液 呈碱性。能与大部分 质子 酸(酸性强过 碳酸 的)反应,酸过量时生成 二氧化碳 ,不过量时生成 碳酸氢钠 ( 小苏打 )。

质检信息

包装描述

内衬 塑料袋 的塑料编织袋、牛皮纸袋、纸箱或纸板桶,净重25/kg或者40/kg。