كربونات الصوديوم #CAS:497-19-8

كربونات الصوديوم #CAS:497-19-8

كربونات الصوديوم (497-19-8)، Na2CO3، هي ملح صوديوم لحمض الكربونيك. يظهر المنتج النقي على شكل مسحوق أبيض عديم الرائحة ذي طعم قلوي قوي. يتمتع بقدرة عالية على الاسترطاب. يمكن أن يذوب بسهولة في الماء لتكوين محلول مائي ذي قلوية معتدلة.
لكربونات الصوديوم تطبيقات واسعة في مختلف المجالات حول العالم. ومن أهم تطبيقات كربونات الصوديوم صناعة الزجاج. ووفقًا للمعلومات الإحصائية، يُستخدم نحو نصف الإنتاج الكلي من كربونات الصوديوم في صناعة الزجاج. وأثناء إنتاج الزجاج، تعمل كربونات الصوديوم كصهور في صهر السيليكا. وبالإضافة إلى ذلك، وباعتبارها قاعدة كيميائية قوية، تُستخدم في صناعة اللب والورق، والمنسوجات، ومياه الشرب، والصابون والمنظفات، وكمنظف للبالوعات. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدامها أيضًا في هضم الأنسجة، وإذابة المعادن والمركبات الأمفوتيرية، وإعداد الطعام، فضلًا عن عملها كعامل تنظيف.
توجد عمومًا طريقتان لإنتاج كربونات الصوديوم. إحداهما من خلال التفاعلات بين كلوريد الصوديوم وكربونات الكالسيوم (عبر عملية الأمونيا الصودية (سولفاي)). والأخرى من خامات كربونات الصوديوم وبيكربونات الصوديوم (الترونة والناهكوليت).

كربونات الصوديوم هي ملح غير عضوي وبالتالي يمكن اعتبار ضغط البخار ضئيلاً. تبلغ نقطة انصهارها 851 درجة مئوية (دليل CRC، 1986؛ دليل ميرك، 1983)، وتتحلل عند تسخينها عند درجة حرارة > 400 درجة مئوية وبالتالي لا يمكن تحديد نقطة غليان. قابلة للذوبان في الماء؛ غير قابلة للذوبان في الكحول؛ تذوب في الأحماض محررة ثاني أكسيد الكربون. معامل توزيع الأوكتانول والماء (log Pow) غير ذي صلة بمادة غير عضوية تتفكك. يتراوح متوسط قطر الجسيمات (d50) لكربونات الصوديوم الخفيفة بين 90 و150 ميكرومتر، ولكربونات الصوديوم الكثيفة بين 250 و500 ميكرومتر.

يتكون أحادي الهيدرات من بلورات صغيرة عديمة اللون والرائحة أو مسحوق بلوري؛ بنية معينية قائمة الزوايا؛ معامل الانكسار 1.420؛ الصلابة 1.3 بمقياس موس؛ الكثافة 2.25 غ/سم3؛ يفقد الماء عند 100 درجة مئوية ليصبح لا مائي؛ شديد الذوبان في الماء؛ غير قابل للذوبان في الإيثانول.
يتكون عشاري الهيدرات من بلورات شفافة؛ يتزهر عند تعرضه للهواء؛ الكثافة 1.46 غ/سم3؛ يتفكك عند 34°م؛ شديد الذوبان في الماء؛ غير ذواب في الإيثانول.
المحلول المائي لكربونات الصوديوم قلوي بشدة.

كربونات الصوديوم مسحوق أبيض بلوري متميء بنقاوة > 98 %. يتوفر شكلان من كربونات الصوديوم، الصودا الخفيفة والصودا الكثيفة. قد تشمل شوائب كربونات الصوديوم الماء (< 1.5 %)، وكلوريد الصوديوم (< 0.5 %)، والكبريتات (< 0.1 %)، والكالسيوم (< 0.1 %)، والمغنيسيوم (< 0.1 %)، والحديد (< 0.004 %). تعتمد النقاوة ومظهر الشوائب على تركيب المواد الخام، وعملية الإنتاج، والاستخدام المقصود للمنتج. على سبيل المثال، يجب أن تكون نقاوة الدرجة الصيدلانية أعلى من 99.5 % في أوروبا.
كربونات الصوديوم مركّب قلوي قوي بدرجة حموضة pH تبلغ 11.6 لمحلول مائي بتركيز 0.1 مولار (The Merck Index, 1983; Johnson and Swanson, 1987). تبلغ قيمة pKa لأيون الكربونات CO3 2- حوالي 10.33، مما يعني أنه عند درجة حموضة pH تبلغ 10.33 توجد الكربونات والبيكربونات بكميات متساوية.

يُعرف كربونات الصوديوم برماد الصودا أو صودا الغسيل وهو مركب غير عضوي كثير الاستخدام. يُنتج عالميًا حوالي 45 مليون طن من رماد الصودا سواء طبيعيًا أو صناعيًا. يُحصل على رماد الصودا طبيعيًا بشكل أساسي من معدن التrona، لكن يمكن الحصول عليه أيضًا من النهكوليت (NaHCO3) ورواسب المحلول الملحي. التrona هو إفابوريت من كربونات-بيكربونات الصوديوم العذبة، وصيغته Na3CO3HCO3 .2H2O. يقع أكبر رواسب معروفة من التrona في منطقة نهر غرين في وايومنغ، وتوجد رواسب كبيرة أخرى في وادي النيل بمصر وحوض سيرلز بكاليفورنيا حول مدينة ترونا. يُنتج رماد الصودا من التrona المستخرج عن طريق سحق الخام وغربلته ثم تسخينه. ينتج عن ذلك رماد صودا مخلوط بالشوائب. يُحصل على رماد الصودا النقي بإذابة المنتج وترسيب الشوائب المندمجة مع عمليات الترشيح.

تطبيق كربونات الصوديوم

كربونات الصوديوم (497-19-8) هي نوع من المواد الخام المهمة للصناعة الكيميائية ذات التطبيقات الواسعة. وهي المادة الخام المهمة لصناعة الزجاج والصابون والمنظفات والمنسوجات والجلود والتوابل والأصباغ والأدوية وغيرها.
استُخدمت كربونات الصوديوم كمعدِّل لدرجة الحموضة في حمامات التلوين وكقلوي أساسي في المظهِّرات المستخدمة لمستحلبات الجيلاتين.
بوصفها منظِّفًا، يمكن استخدامها لغسل الصوف. ويمكن أيضًا تطبيقها في أملاح الاستحمام والاستخدام الصيدلاني، كما تُستخدم كعامل قلوي في الدباغة.
يُستخدم كربونات الصوديوم بشكل أكبر في الصناعة، مع استخدام جزء صغير منه في الأغراض المدنية. في رماد الصودا المخصص للأغراض الصناعية، يُطبَّق بشكل رئيسي في الصناعة الخفيفة ومواد البناء والصناعة الكيميائية، بنسبة تبلغ حوالي الثلثين: تليه المعادن والمنسوجات والبترول والدفاع والمستحضرات الصيدلانية. صناعة الزجاج هي أكبر قطاع مستهلك لرماد الصودا، حيث يستهلك كل طن من الزجاج 0.2 طن من رماد الصودا. في الصناعة الكيميائية، يمكن استخدامه في تصنيع سيليكات الصوديوم وثنائي كرومات الصوديوم ونترات الصوديوم وفلوريد الصوديوم وصودا الخبز والبوراكس وفوسفات الصوديوم الثلاثي. في صناعة المعادن، يُستخدم بشكل رئيسي كعامل صهر وعامل تعويم للمعادن وعامل إزالة الكبريت للفولاذ والأنتيمون. يمكن استخدامه أيضاً كمنعّم للمياه في صناعة الطباعة والصباغة. في صناعة الدباغة، يمكن استخدامه لإزالة الشحوم من الجلود الخام ومعادلة الجلود المدبوغة بالكروم وتحسين قلوية سائل الكروم. يُستخدم أيضاً في إنتاج إضافات المنظفات الاصطناعية مثل ثلاثي فوسفات الصوديوم وأملاح الصوديوم الأخرى.

يُستخدم رماد الصودا في صناعة الزجاج، وفي إنتاج مواد كيميائية صوديومية (مثل كرومات الصوديوم وفوسفات الصوديوم وسيليكات الصوديوم)، وفي صناعة لب الخشب، وفي إنتاج الصابون والمنظفات، وفي تكرير النفط، وفي تليين المياه، وفي تكرير المعادن غير الحديدية. وفي شكله البلوري المائي (Na2CO3·10H2O)، يُعرف باسم صودا الغسيل أو بلورات الصودا، ولا ينبغي الخلط بينه وبين صودا الخبز، وهي بيكربونات الصوديوم الهيدروجينية أو بيكربونات الصوديوم (NaHCO3). أما شكله أحادي الهيدرات (Na2CO3·H2O) فهو المركب القياسي لمحاليل التنظيف.
عندما يكون كربونات الصوديوم في محلول، فإنه يُحدث قلوية أقل من الهيدروكسيدات. محلول بنسبة 0.1% يُنتج درجة حموضة pH تساوي 11؛ والمحلول المشبع تمامًا يكون بنسبة 35%، وله درجة حموضة pH تساوي 12.5.
يمكن اعتبار متطلبات السلامة الخاصة بكربونات الصوديوم، بسبب قلويته الأقل، أقل صرامة من تلك الخاصة بالبيكربونات المرتبطة به.

كربونات الصوديوم هي قلوي يوجد على شكل بلورات أو مسحوق بلوري، وهو قابل للذوبان في الماء بسهولة. لها وظائف عديدة: مضاد للأكسدة، وعامل معالجة وتخليل، وعامل منكه، ومساعد في المعالجة، وعامل حجز، وعامل للتحكم في الأس الهيدروجيني. تُستخدم في الحساء الفوري لمعادلة الحموضة. تُستخدم في هلام إزالة الماء بالألجينات لحجز الكالسيوم، مما يسمح للألجينات بالذوبان. تُستخدم أيضًا في البودينغ والصلصات والمخبوزات.

حقيقةحقيقةمعرض المصنع والمعدات