Carbonat de sodiés una pols o partícula blanca inodora a temperatura normal. Té absorció d'aigua i absorbeix gradualment 1 mol/l d'aigua (aproximadament un =15 per cent) a l'aire exposat. Els seus hidrats inclouen Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O i Na2CO3 · 10h2o. El carbonat de sodi és fàcilment soluble en aigua i glicerol. A 20 graus, es poden dissoldre 20 g de carbonat de sodi en cada 100 g d'aigua i la solubilitat màxima és de 35,4 graus. Es poden dissoldre 49,7 g de carbonat de sodi en 100 g d'aigua, que és lleugerament soluble en etanol absolut però difícilment soluble en propanol.
Les seves propietats químiques són les següents:
La solució aquosa de carbonat sòdic és alcalina i corrosiva fins a cert punt. Pot reaccionar amb àcid i algunes sals de calci i bari. La solució és alcalina i pot tornar-se vermella de fenolftaleïna.
(1) Estabilitat: estabilitat forta, però també es pot descompondre a alta temperatura per formar òxid de sodi i diòxid de carboni:
L'exposició a llarg termini a l'aire pot absorbir la humitat i el diòxid de carboni de l'aire, generar bicarbonat de sodi i formar blocs durs:
L'hidrat cristal·lí de carbonat sòdic (Na2CO3 · 10h2o) es resisteix fàcilment a l'aire sec:
(2) Funció termodinàmica - funció termodinàmica a (298,15K, 100k):
Estat: estat sòlid
Entalpia de formació molar estàndard: -1130,8 kJ · mol-1
Energia lliure de formació de Gibbs molar estàndard: -1048.1 kJ · mol-1
Entropia estàndard: 138,8 J · mol-1 · K-1
(3) Reacció d'hidròlisi: quan el carbonat sòdic s'hidrolitza en solució aquosa, els ions de carbonat ionitzat es combinen amb ions d'hidrogen a l'aigua per formar ions de bicarbonat, donant lloc a la reducció dels ions d'hidrogen a la solució i dels ions d'hidròxid ionitzats restants, de manera que el El pH de la solució és alcalí.
Perquè el carbonat es pot combinar amb protons (és a dir, ions hidrogen) de l'aigua per formar bicarbonat i àcid carbònic, i es pot combinar amb protons en àcid per alliberar diòxid de carboni. Per tant, el carbonat de sodi pertany a la base de Bronsted en la teoria de protons àcid-base.
(4) Reacció amb àcid - Prengui com a exemple l'àcid clorhídric. Quan l'àcid clorhídric és suficient, es generen clorur de sodi i àcid carbònic, i l'àcid carbònic inestable es descompon immediatament en diòxid de carboni i aigua. Aquesta reacció es pot utilitzar per preparar diòxid de carboni:
L'equació química general és:
Quan l'àcid clorhídric és petit, es produeixen les reaccions següents:
El carbonat de sodi pot reaccionar de la mateixa manera amb altres tipus d'àcids.
(5) La reacció amb àlcali: el carbonat de sodi pot experimentar una reacció de doble descomposició amb àlcalis com l'hidròxid de calci i l'hidròxid de bari per generar precipitació i hidròxid de sodi. Aquesta reacció s'utilitza habitualment a la indústria per preparar sosa càustica (comunament coneguda com a causticització):
(6) Reacció amb la sal
El carbonat de sodi pot experimentar una reacció de doble descomposició amb sal de calci i sal de bari per formar precipitació i sal de sodi nova:
Com que el carbonat de sodi s'hidrolitza a l'aigua per generar hidròxid de sodi i àcid carbònic, la seva reacció amb algunes sals empènyera l'equilibri químic a moure's en una direcció positiva per generar àlcali i diòxid de carboni corresponents:
En resum, té moltes propietats químiques, que també determina l'ampli ventall dels seus usos. El carbonat de sodi és una de les matèries primeres químiques importants. S'utilitza àmpliament a la indústria lleugera, indústria química diària, materials de construcció, indústria química, indústria alimentària, metal·lúrgia, tèxtil, petroli, defensa nacional, medicina i altres camps. També s'utilitza com a matèria primera, agent de neteja i detergent per a la fabricació d'altres productes químics, així com per a fotografia i anàlisi. Seguida per la metal·lúrgia, tèxtil, petroli, defensa nacional, medicina i altres indústries. La indústria del vidre és el major consumidor de carbonato de sosa, amb 0,2 T de carbonato de sodi consumit per tona de vidre. S'utilitza principalment per a vidre flotat, closca de vidre cinescopi, vidre òptic, etc. Entre la ceniza de sosa industrial, la indústria lleugera, la indústria de materials de construcció i la indústria química representen uns 2/3, seguida de la metal·lúrgia, tèxtil, petroli, defensa nacional, medicina i altres indústries .. S'utilitza en la indústria química, la metal·lúrgia, etc. L'ús de cendra de sosa pesada pot reduir el vol de pols àlcali, reduir el consum de matèries primeres, millorar les condicions de treball, millorar la qualitat del producte, reduir l'erosió de l'àlcali pols sobre refractaris i allargar la vida útil dels forns. Com a amortidor, neutralitzant i millorant de la massa, es pot utilitzar en pastissos i aliments de farina, i es pot utilitzar en una quantitat adequada segons les necessitats de producció.
El desenvolupament del carbonat de sodi també es refereix principalment al desenvolupament del mètode de fabricació de soda a partir d'àlcali natural: ① ja el 1849, els pioners van trobar bicarbonat de sodi al riu d'aigua dolça de Wyoming, EUA, i el van utilitzar per al rentat i la farmàcia. . L'any 1905, es va dur a terme la primera producció d'assaig de cendra de sosa utilitzant la sosa natural del llac Sears, Califòrnia. El 1938, quan l'empresa de subministrament de combustible Intermountain dels Estats Units va explorar petroli i gas a la conca del riu Green, Wyoming, va descobrir el dipòsit alcalí natural més gran del món ric en carbonat de sodi. El 1976, la cendra de sosa produïda per àlcali natural als Estats Units va representar el 70 per cent de la producció total, i el 1982 va representar el 94 per cent de la producció total, amb una capacitat de producció anual de 9,5 milions de tonelades. ② Des de la dècada de 1960, la Unió Soviètica ha processat alúmina amb nefelina (pedra alcalina natural que conté òxids de sodi, potassi, alumini i silici) i ha produït simultàniament carbonato de sosa, potassa i ciment, aconseguint la industrialització, de manera que les matèries primeres de nefelina es poden utilitzar de manera integral sense abocament de residus. El 1975, s'havien establert cinc plantes de processament de nefelina.