Карбонат натріюце білий порошок або частинки без запаху при нормальній температурі. Він має водопоглинання та поступово поглинає 1 моль/л води (приблизно =15 відсотків) у відкритому повітрі. Його гідрати включають Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O і Na2CO3 · 10h2o. Карбонат натрію легко розчинний у воді та гліцерині. При 20 градусах 20 г карбонату натрію можна розчинити в кожні 100 г води, а максимальна розчинність становить 35,4 градуса. У 100 г води можна розчинити 49,7 г карбонату натрію, який мало розчинний в абсолютному етанолі, але важко розчинний у пропанолі.
Його хімічні властивості наступні:
Водний розчин карбонату натрію є лужним і певною мірою корозійним. Він може реагувати з кислотою та деякими солями кальцію та барію. Розчин є лужним і може забарвлювати фенолфталеїн в червоний колір.
(1) Стабільність - сильна стабільність, але вона також може розкладатися під високою температурою з утворенням оксиду натрію та вуглекислого газу:
Тривале перебування на повітрі може поглинати вологу та вуглекислий газ у повітрі, утворювати бікарбонат натрію та утворювати тверді блоки:
Кристалогідрат карбонату натрію (Na2CO3 · 10h2o) легко вивітрюється на сухому повітрі:
(2) Термодинамічна функція - термодинамічна функція при (298,15 К, 100 К):
Стан: твердий стан
Стандартна молярна ентальпія утворення: -1130,8 кДж · моль-1
Стандартна молярна вільна енергія Гіббса утворення: -1048,1 кДж · моль-1
Стандартна ентропія: 138,8 Дж · моль-1 · К-1
(3) Реакція гідролізу - коли карбонат натрію гідролізується у водному розчині, іонізовані іони карбонату поєднуються з іонами водню у воді з утворенням іонів бікарбонату, що призводить до відновлення іонів водню в розчині та решти іонізованих іонів гідроксиду, тому pH розчину лужний.
Тому що карбонат може поєднуватися з протонами (тобто іонами водню) у воді з утворенням бікарбонату та вугільної кислоти, а також може поєднуватися з протонами в кислоті з вивільненням вуглекислого газу. Отже, карбонат натрію належить до основи Бренстеда в кислотно-основній теорії протонів.
(4) Реакція з кислотою - Візьміть як приклад соляну кислоту. Коли соляної кислоти достатньо, утворюються хлорид натрію та вугільна кислота, а нестабільна вугільна кислота негайно розкладається на вуглекислий газ і воду. Ця реакція може бути використана для отримання вуглекислого газу:
Загальне хімічне рівняння:
Коли соляної кислоти мало, відбуваються такі реакції:
Карбонат натрію може реагувати подібним чином з іншими видами кислот.
(5) Реакція з лугом - карбонат натрію може піддаватися реакції подвійного розкладання з лугом, таким як гідроксид кальцію та гідроксид барію, з утворенням осаду та гідроксиду натрію. Ця реакція зазвичай використовується в промисловості для приготування каустичної соди (широко відома як каустифікація):
(6) Реакція з сіллю
Карбонат натрію може піддаватися реакції подвійного розкладання з сіллю кальцію та сіллю барію з утворенням осаду та нової солі натрію:
Оскільки карбонат натрію гідролізується у воді з утворенням гідроксиду натрію та вугільної кислоти, його реакція з деякими солями підштовхне хімічний баланс у позитивному напрямку з утворенням відповідного лугу та вуглекислого газу:
Підсумовуючи, він має багато хімічних властивостей, що також визначає широкий спектр його використання. Карбонат натрію є одним із важливих видів хімічної сировини. Він широко використовується в легкій промисловості, щоденній хімічній промисловості, будівельних матеріалах, хімічній промисловості, харчовій промисловості, металургії, текстилі, нафті, національній обороні, медицині та інших галузях. Він також використовується як сировина, засіб для чищення та миючий засіб для виробництва інших хімічних речовин, а також для фотографування та аналізу. Далі йдуть металургія, текстильна, нафтова промисловість, національна оборона, медицина та інші галузі. Скляна промисловість є найбільшим споживачем кальцинованої соди: 0,2 т кальцинованої соди споживається на тонну скла. В основному використовується для флоат-скла, скляної оболонки кінескопа, оптичного скла тощо. Серед промислової кальцинованої соди легка промисловість, промисловість будівельних матеріалів та хімічна промисловість становлять близько 2/3, за якими йдуть металургія, текстиль, нафта, національна оборона, медицина та інших галузях промисловості. Використовується в хімічній промисловості, металургії тощо. Використання важкої кальцинованої соди може зменшити розліт лужного пилу, зменшити споживання сировини, покращити умови праці, покращити якість продукції, зменшити ерозію лугу порошок на вогнетриви, а також продовжити термін служби печей. Як буфер, нейтралізатор і покращувач тіста, він може використовуватися в тістечках і борошняних продуктах і може використовуватися у відповідній кількості відповідно до потреб виробництва.
Розвиток карбонату натрію також дуже великий, головним чином посилаючись на розвиток методу виготовлення соди з природного лугу: ① ще в 1849 році піонери знайшли бікарбонат натрію в річці з прісною водою у Вайомінгу, США, і використовували його для прання та аптеки. . У 1905 році було проведено перше пробне виробництво кальцинованої соди з використанням натуральної соди з озера Сірс, Каліфорнія. У 1938 році, коли американська компанія з постачання палива Intermountain розвідувала нафту й газ у басейні Грін-Рівер, штат Вайомінг, вона виявила найбільше у світі родовище природного лугу, багатого карбонатом натрію. У 1976 році кальцинована сода, вироблена природним лугом у Сполучених Штатах, становила 70 відсотків загального виробництва, а в 1982 році вона становила 94 відсотки загального виробництва з річною виробничою потужністю 9,5 млн. тонн. ② З 1960-х років Радянський Союз обробляв глинозем нефеліном (природний лужний камінь, що містить оксиди натрію, калію, алюмінію та кремнію) і одночасно виробляв кальциновану соду, калій і цемент, реалізуючи індустріалізацію, щоб нефелінову сировину можна було всебічно використовувати без використання скидання відходів. До 1975 року було створено 5 заводів з переробки нефеліну.