Carbonate de sodium

Carbonate de sodium de (également connu sous le nom de soude cristallisée de ou alcali minéral de ), arbonate , est un sel du sodium de l'acide carbonique . Il se produit le plus généralement comme heptahydrate cristallin du , qu'aisément le effloresces pour former une poudre blanche, le monohydrate. Il a un goût alkalin de refroidissement du , et peut être extrait à partir des cendres de beaucoup d'usines qu'il est synthétiquement produit en grande quantité à partir du sel de Tableau de dans un processus connu sous le nom de processus de Solvay .

Applications

L'utilisation la plus importante de carbonate de sodium est dans le maquillage chimique du verre . Une fois de chauffage très à températures élevées, combiné avec le sable (SiO₂) et le carbonate de calcium (CaCO₃), et refroidi très rapidement, le verre est produit.

Le carbonate de sodium est également employé comme base relativement forte dans divers arrangements. Par exemple, le carbonate de sodium est employé comme régulateur de pH pour maintenir des conditions alkalines stables nécessaires pour l'action de la majorité d'agents révélateurs . C'est un additif commun dans les piscines municipales employées pour neutraliser les effets acides du chlore et pour soulever le pH . Dans le faisant cuire , il est parfois employé au lieu de l'hydroxyde de sodium pour le menteur, particulièrement avec les pretzels allemands du et les pains de lessive de ces plats sont traités avec une solution d'une substance alkaline afin de changer le pH de la surface de la nourriture et améliorer ainsi le brunissement.

Dans le taxidermy, le carbonate de sodium supplémentaire à l'eau bouillante enlèvera la chair du crâne ou des os des trophées pour créer le " ; Mount" européen de crâne ; ou pour l'affichage éducatif dans des études biologiques et historiques.

En chimie, il est employé souvent comme électrolyte. C'est parce que des électrolytes sel-sont habituellement basés, et le carbonate de sodium agit en tant que conducteur très bon en cours d'électrolyse. Il est également employé comme étalon primaire pour les titrations d'Acide-base de parce qu'il est plein et air-stable, le rendant facile à peser exactement.

Dans l'utilisation domestique, il est employé comme adoucissant d'eau pendant la blanchisserie. Il concurrence du magnésium d'ions et le calcium en eau calcareuse et les empêche de coller avec le détersif étant employé. Sans employer la soude cristallisée, le détergent additionnel est nécessaire pour absorber les ions de magnésium et de calcium. La soude cristallisée appelée de ou de soude cristalisée de dans la section détersive des magasins, il enlève effectivement le pétrole, la graisse, et les taches d'alcool. Le carbonate de sodium est également employé en tant qu'agent de détartrage dans les chaudières telles que trouvé dans des pots de café, des machines de café express, etc.

Dans la mort avec les colorants fibre-réactifs, le carbonate de sodium (souvent sous un nom tel que le fixatif d'alcali minéral ou l'activateur d'alcali minéral) est employé pour assurer la liaison chimique appropriée du colorant avec les fibres, typiquement avant la mort (pour des colorants de cravate), mélangé au colorant (pour la peinture de colorant), ou après teinture (pour l'immersion teignant).

D'autres applications

Le carbonate de sodium est employé par l'industrie de brique comme un agent mouillant pour réduire la quantité de l'eau a dû expulser l'argile. Il est employé en nouilles instantanées pour lui faire le " ; instant" ;.

Dans le bâti, il désigné sous le nom du " ; agent" de liaison ; et est employé pour permettre à l'alginate humide d'adhérer à l'alginate gélifié.

Le carbonate de sodium est un additif (E500) utilisé comme régulateur d'acidité, antiagglomérant, soulevant l'agent et le stabilisateur. Le carbonate de sodium est également employé dans la production des sucettes de sorbet. La sensation de refroidissement et sifflante résulte de la réaction endothermique entre le carbonate de sodium et un acide faible, acide généralement citrique, libérant le gaz d'anhydride carbonique, qui se produit quand le sorbet est humidifié par la salive.

Le carbonate de sodium est employé pour encapsuler et tuer le moule. Une fois mélangé avec de l'eau et mis dans une bouteille de jet, il est vendu pour sa capacité de nettoyage d'antimold. Il est également employé pour souffler au loin le moule du bois ou d'autres matériaux.

Le carbonate de sodium est employé dans des pâtes dentifrices, où il agit en tant qu'un moussant, un abrasif, et pour augmenter temporairement la bouche pH.

La forme crystaline de soude cristallisée peut être employée pour induire le vomissement chez les chiens. Une cuillère de table pour de grandes races est suffisante pour forcer l'animal à vider le contenu de son estomac.

Occurrence

Le carbonate de sodium est soluble dans l'eau , mais peut se produire naturellement dans des régions arides, particulièrement dans les gisements du minerai (évaporites de ) formés quand les lacs saisonniers s'évaporent. Des dépôts du minéral Natron , une combinaison du carbonate de sodium et du bicarbonate de soude , ont été extraits des fonds d'assèche dans le Egypte depuis des époques antiques, quand le Natron a été employé dans la préparation des mamans et dans la fabrication tôt du verre. Le carbonate de sodium a trois formes connues d'hydrates : decahydrate de carbonate de sodium, heptahydrate de carbonate de sodium et monohydrate de carbonate de sodium. Le carbonate de sodium éclate également du unique Ol Doinyo Lengai du volcan de la Tanzanie, et éclaté probablement d'autres volcans dans le passé.

Production

Exploitation

Trona , carbonate hydraté (Na₃HCO₃CO₃ de de bicarbonate de soude de ·2H₂O), est extrait dans plusieurs régions des Etats-Unis et fournit presque tout le carbonate de sodium domestique. Les grands dépôts normaux ont trouvé en 1938, tel que celui près du Green River, le Wyoming , ont rendu l'exploitation plus économique que la production industrielle dans le Amérique du Nord .

Il est également extrait hors de certains lacs alkalins tels que le lac de Magadi dans le Kenya en employant un processus de dragage de base et il individu-régénère ainsi ne s'épuisera également jamais dans sa source normale.

Barilla et varech

Plusieurs " ; " du Halophyte ; (sel tolérant) des espèces d'usine et les espèces d'algue peuvent être traitées pour rapporter une forme impure de carbonate de sodium, et ces sources ont prédominé en Europe et ailleurs jusqu'au siècle 19^th tôt. Les usines de terre (typiquement les Glassworts ou les Saltworts ou l'algue (typiquement espèces de Fucus de ) ont été moissonnés, séchés, et brûlés. Les cendres étaient alors " ; lixiviated" ; (lavé avec de l'eau) pour former une solution alcaline. Cette solution était sèche bouilli pour créer les produits finis, qui se sont nommés " ; Alcali minéral ; " ; ce nom très vieux se rapporte à la source archétypale d'usine pour l'alcali minéral, qui était la petite soude annuelle (" de Salsola de d'arbuste ; plant" de barilla ;).

La concentration en carbonate de sodium en alcali minéral varié très considérablement, de 2-3% pour la forme algue-dérivée (" ; " du varech ;), à 30% pour le meilleur Barilla produit à partir des usines du Saltwort en Espagne. Sources d'usine et d'algue pour l'alcali minéral, et également pour le " relatif de l'alcali ; Potasse , " de ; est devenu de plus en plus insatisfaisant vers la fin du siècle 18^th, et de la recherche des itinéraires commercial-viables à synthétiser l'alcali minéral du sel et d'autres produits chimiques intensifiés.

Processus de Leblanc

voient également :

du processus de Leblanc En 1791, le français Nicolas Leblanc de chimiste du a breveté un procédé pour produire le carbonate de sodium à partir du sel , de l'acide sulfurique , de la pierre à chaux , et du charbon . D'abord, du sel de mer (chlorure de sodium ) a été bouilli en acide sulfurique pour rapporter le sulfate de sodium et le gaz du chlorure d'hydrogène , selon l'équation chimique NaCl de du

2 de + Na₂SO₄ de → du H₂SO₄ de + HCL 2

Après, le sulfate de sodium a été mélangé avec de la pierre à chaux écrasée (carbonate de calcium ) et le charbon, et le mélange a été brûlé, produisant le carbonate de sodium avec l'anhydride carbonique et le sulfure de calcium de . Na₂SO₄ de

+ CaCO₃ + 2 → du C Na₂CO₃ + 2 CO₂ + CaS

Le carbonate de sodium était extrait par des cendres avec de l'eau, et alors rassemblé en permettant à l'eau de s'évaporer.

L'acide chlorhydrique produit par le processus de Leblanc était une source importante de pollution atmosphérique , et le sous-produit de sulfure de calcium a également présenté des issues d'évacuation des déchets. Cependant, c'est resté la méthode de production principale pour le carbonate de sodium jusqu'aux 1880s en retard.

Processus de Solvay

voient également :

du processus de Solvay En 1861, le industriel Ernest Solvay de chimiste du Belge a développé une méthode pour convertir le chlorure de sodium en carbonate de sodium using l'ammoniaque . Le processus de Solvay s'est concentré sur une grande tour creuse. Au fond, le carbonate de calcium (pierre à chaux) a été chauffé pour libérer l'anhydride carbonique : cao de → du CaCO₃ de

+ CO₂

Au dessus, une solution concentrée du chlorure de sodium et l'ammoniaque sont entrées dans la tour. Comme l'anhydride carbonique a bouillonné vers le haut par lui, bicarbonate de soude précipité : NaCl de + NH₃ + CO₂ + NaHCO₃ de → du H₂O + NH₄Cl

Le bicarbonate de soude a été alors converti en carbonate de sodium en le chauffant, libérant l'eau et l'anhydride carbonique : → du NaHCO₃ du

2 de Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

En attendant, l'ammoniaque a été régénérée du sous-produit de chlorure d'ammonium en le traitant avec la chaux (hydroxyde de calcium ) est partie plus de la génération d'anhydride carbonique : cao de

+ Ca (OH) ₂ de
du Ca (OH) ₂ de → du H₂O + 2 CaCl₂ de → du NH₄Cl + 2 NH₃ + 2 H₂O

Puisque le processus de Solvay a réutilisé son ammoniaque, il a consommé seulement la saumure et la pierre à chaux, et a eu le chlorure de calcium en tant que ses seulement déchets. Ceci l'a rendu essentiellement plus économique que le processus de Leblanc, et il est bientôt venu pour dominer la production de carbonate de sodium du monde. D'ici 1900, 90% de carbonate de sodium a été produit par le processus de Solvay, et la dernière usine de fabrication de Leblanc s'est fermée au début des années 20.

Le processus de Hou

Développé par un chinois Hou Debang de chimiste dans les années 30. C'est pareil que le processus de Solvay dans les étapes premières. Mais, au lieu de traiter la solution restante avec la chaux, l'anhydride carbonique et l'ammoniaque est pompé dans la solution, et le chlorure de sodium est ajouté jusqu'à ce qu'il soit saturé à 40 °C. Alors la solution est refroidie à 10 précipités du chlorure d'ammonium de de °C. et est enlevée par filtration, la solution est réutilisée pour produire plus de bicarbonate de soude. Le processus de Hou élimine la production du chlorure de calcium et le chlorure d'ammonium de de sous-produit peut être employé comme engrais. Le processus de Hou est le processus courant le plus commun dans le monde au carbonate de sodium de produit.

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