كربونات الصوديومعبارة عن مسحوق أو جسيم أبيض عديم الرائحة تحت درجة الحرارة العادية. يمتص الماء ويمتص تدريجياً 1 مول / لتر من الماء (حوالي =15 بالمائة) في الهواء المكشوف. تشمل هيدراته Na2CO3 · H2O و Na2CO3 · 7H2O و Na2CO3 · 10h2o. كربونات الصوديوم قابلة للذوبان في الماء والجلسرين بسهولة. عند 20 درجة ، يمكن إذابة 20 جرام من كربونات الصوديوم في كل 100 جرام من الماء ، وأقصى قابلية للذوبان تكون عند 35.4 درجة. يمكن إذابة 49.7 جم من كربونات الصوديوم في 100 جم من الماء ، وهو قابل للذوبان بشكل طفيف في الإيثانول المطلق ولكنه غير قابل للذوبان في البروبانول.
خواصه الكيميائية هي كما يلي:
المحلول المائي لكربونات الصوديوم قلوي ومسبب للتآكل إلى حد ما. يمكن أن يتفاعل مع الحمض وبعض أملاح الكالسيوم والباريوم. المحلول قلوي ويمكن أن يحول الفينول فثالين إلى اللون الأحمر.
(1) الاستقرار - استقرار قوي ، ولكن يمكن أن تتحلل أيضًا تحت درجة حرارة عالية لتكوين أكسيد الصوديوم وثاني أكسيد الكربون:
يمكن أن يؤدي التعرض للهواء على المدى الطويل إلى امتصاص الرطوبة وثاني أكسيد الكربون في الهواء ، وتوليد بيكربونات الصوديوم وتشكيل كتل صلبة:
يمكن تجوية الهيدرات البلورية لكربونات الصوديوم (Na2CO3 · 10h2o) بسهولة في الهواء الجاف:
(2) الوظيفة الديناميكية الحرارية - الوظيفة الديناميكية الحرارية عند (298.15 كلفن ، 100 كلفن):
الحالة: الحالة الصلبة
المحتوى الحراري القياسي للتكوين المولي: -1130. 8 كيلوجول · مول -1
طاقة جيبس المولية القياسية للتكوين: -1048. 1 كيلو جول · مول -1
الكون القياسي: 138.8 جول مول -1 · ك -1
(3) تفاعل التحلل المائي - حيث يتم تحلل كربونات الصوديوم في محلول مائي ، يتم دمج أيونات الكربونات المتأينة مع أيونات الهيدروجين في الماء لتكوين أيونات البيكربونات ، مما يؤدي إلى تقليل أيونات الهيدروجين في المحلول وأيونات الهيدروكسيد المتأينة المتبقية ، وبالتالي فإن درجة الحموضة في المحلول قلوية.
لأن الكربونات يمكن أن تتحد مع البروتونات (أي أيونات الهيدروجين) في الماء لتكوين البيكربونات وحمض الكربونيك ، ويمكن أن تتحد مع البروتونات في الحمض لإطلاق ثاني أكسيد الكربون. لذلك ، تنتمي كربونات الصوديوم إلى قاعدة برونستيد في نظرية البروتون الحمضي القاعدي.
(4) التفاعل مع الحمض - خذ حمض الهيدروكلوريك كمثال. عندما يكون حمض الهيدروكلوريك كافيًا ، يتم إنتاج كلوريد الصوديوم وحمض الكربونيك ، ويتحلل حمض الكربونيك غير المستقر على الفور إلى ثاني أكسيد الكربون والماء. يمكن استخدام هذا التفاعل لتحضير ثاني أكسيد الكربون:
المعادلة الكيميائية العامة هي:
عندما يكون حمض الهيدروكلوريك صغيرًا ، تحدث التفاعلات التالية:
يمكن أن تتفاعل كربونات الصوديوم بشكل مشابه مع أنواع أخرى من الأحماض.
(5) التفاعل مع القلويات - يمكن أن تخضع كربونات الصوديوم لتفاعل تحلل مزدوج مع القلويات مثل هيدروكسيد الكالسيوم وهيدروكسيد الباريوم لتوليد الترسيب وهيدروكسيد الصوديوم. يستخدم هذا التفاعل بشكل شائع في الصناعة لتحضير الصودا الكاوية (المعروف باسم الكاوية):
(6) التفاعل مع الملح
يمكن أن تخضع كربونات الصوديوم لتفاعل تحلل مزدوج مع ملح الكالسيوم وملح الباريوم لتكوين ترسيب وملح صوديوم جديد:
نظرًا لأن كربونات الصوديوم تتحلل في الماء لتوليد هيدروكسيد الصوديوم وحمض الكربونيك ، فإن تفاعلها مع بعض الأملاح سيدفع التوازن الكيميائي للتحرك في اتجاه إيجابي لتوليد القلويات وثاني أكسيد الكربون المقابل:
باختصار ، يحتوي على العديد من الخصائص الكيميائية ، والتي تحدد أيضًا النطاق الواسع لاستخداماته. تعتبر كربونات الصوديوم من المواد الخام الكيميائية المهمة. يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الخفيفة ، والصناعات الكيماوية اليومية ، ومواد البناء ، والصناعات الكيماوية ، وصناعة الأغذية ، والمعادن ، والمنسوجات ، والبترول ، والدفاع الوطني ، والطب وغيرها من المجالات. كما أنها تستخدم كمواد خام وعامل تنظيف ومنظف لتصنيع مواد كيميائية أخرى ، بالإضافة إلى التصوير والتحليل. تليها المعادن والنسيج والبترول والدفاع الوطني والطب والصناعات الأخرى. تعتبر صناعة الزجاج أكبر مستهلك لرماد الصودا ، حيث يتم استهلاك 0. 2 تريليون من رماد الصودا لكل طن من الزجاج. وهي تستخدم بشكل أساسي للزجاج المصقول ، وقشرة زجاجية ، والزجاج البصري ، إلخ. وغيرها من الصناعات .. المستخدمة في الصناعة الكيميائية ، والتعدين ، وما إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي استخدام رماد الصودا الثقيل إلى تقليل تطاير الغبار القلوي ، وتقليل استهلاك المواد الخام ، وتحسين ظروف العمل ، وتحسين جودة المنتج ، وتقليل تآكل القلويات مسحوق على الحراريات ، وإطالة عمر خدمة الأفران. كمادة عازلة ومعادلة ومُحسِّن للعجين ، يمكن استخدامها في الكعك وأطعمة الدقيق ، ويمكن استخدامها بكمية مناسبة وفقًا لاحتياجات الإنتاج.
يعتبر تطوير كربونات الصوديوم أيضًا كثيرًا ، حيث يشير بشكل أساسي إلى تطوير طريقة صنع الصودا من القلويات الطبيعية: في وقت مبكر من عام 1849 ، وجد الرواد بيكربونات الصوديوم في نهر المياه الحلوة في وايومنغ ، الولايات المتحدة الأمريكية ، واستخدموها للغسيل والصيدلة . في عام 1905 ، تم إجراء أول تجربة لإنتاج رماد الصودا باستخدام الصودا الطبيعية لبحيرة سيرز ، كاليفورنيا. في عام 1938 ، عندما استكشفت شركة إنترماونتين الأمريكية لإمداد الوقود عن النفط والغاز في حوض النهر الأخضر ، وايومنغ ، اكتشفت أكبر رواسب قلوية طبيعية في العالم غنية بكربونات الصوديوم. في عام 1976 ، كان رماد الصودا الناتج عن القلويات الطبيعية في الولايات المتحدة يمثل 70 في المائة من إجمالي الإنتاج ، وفي عام 1982 كان يمثل 94 في المائة من إجمالي الإنتاج ، بطاقة إنتاج سنوية تبلغ 9.5 مليون طن. ② منذ الستينيات ، قام الاتحاد السوفيتي بمعالجة الألومينا بالنفلين (حجر قلوي طبيعي يحتوي على أكاسيد الصوديوم والبوتاسيوم والألمنيوم والسيليكون) وأنتج في نفس الوقت رماد الصودا والبوتاس والأسمنت ، وتحقيق التصنيع ، بحيث يمكن استخدام مواد خام النفيلين بشكل شامل بدون تصريف النفايات. بحلول عام 1975 ، تم إنشاء خمسة مصانع لمعالجة نيفلين.