Natrio karbonatas (Na 2 CO 3) yra neorganinės druskos kiekį natrio, šarminio metalo ir anglies rūgšties. Jis taip pat visame pasaulyje žinomas kaip sodos pelenai. Ežerai ir ugnikalnių veikla praturtino dirvožemį natriu, iš kurio augalai buvo maitinami; tada po gaisro šie augalai paskleidė karbonato pelenus.
Kaip ši druska atsiranda iš metalinio natrio? Gryno natrio valentinė konfigūracija yra 3s 1 . 3s 1 orbitalės elektroną lengvai atskiria kiti gamtos elementai (tokie kaip siera, deguonis, chloras, fluoras ir kt.), Sudarydami mineralinius junginius, kuriuose dalyvauja stabilus jonas Na + .
Šiose kietosiose medžiagose Na + lydi kitos joninės rūšys; Iš jų tik dar vienas gamtoje yra natrio karbonatas. Nuo to laiko jis buvo naudojamas visose civilizacijose per amžius. Šiose pilkšvai baltuose milteliuose šios civilizacijos nustatė naudingas savybes savo namams ir žmonėms.
Šios savybės žymėjo jo naudojimą, kuris šiandien išlaiko tradicinius praeities aspektus, o kiti prisitaiko prie dabartinių poreikių.
Natrio karbonato yra labai gausu gamtoje, o galbūt ir kitose teritorijose, esančiose už Žemės planetos, pavyzdžiui, kai kuriuose Saulės sistemos mėnuliuose.
Formulė
Natrio karbonato cheminė formulė yra Na 2 CO 3 . Kaip tai aiškinama? Tai reiškia, kad kristalinėje kietoje medžiagoje kiekvienam CO 3 2– jonui yra du Na + jonai .
Struktūra
Viršutiniame paveikslėlyje pavaizduota Na 2 CO 3 anhidrido (dar vadinamo kalcinuota soda) struktūra. Purpurinės sferos atitinka Na + jonus , o juodos ir raudonos sferos atitinka CO 3 2– jonus .
Karbonato jonai turi plokščią trigonalinę struktūrą, o viršūnėse yra deguonies atomai.
Vaizdas suteikia panoramą, matomą iš aukštesnės plokštumos. Na + jonai yra apsupti šešių deguonies atomų, gaunamų iš CO 3 2– jonų . Tai yra, Na 2 CO 3 natrio anhidridas atitinka oktaedrinės koordinacijos geometriją (jis yra uždaras oktaedro centre).
Tačiau ši struktūra taip pat gali prisitaikyti prie vandens molekulių, sąveikaudama vandenilio ryšiais su trikampių viršūnėmis.
Tiesą sakant, Na 2 CO 3 (Na 2 CO 3 · 10H 2 O, Na 2 CO 3 · 7H 2 O, Na 2 CO 3 · H 2 O ir kt.) Hidratų yra daugiau nei bevandenėje druskoje.
Termonatritas (Na 2 CO 3 · H 2 O), natron (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) ir tronas (Na 3 (HCO 3 ) (CO 3 ) · 2H 2 O yra pagrindiniai natūralūs karbonato šaltiniai. natris, ypač mineralinė trona, pavaizduota pirmame paveikslėlyje.
Programos
Natrio karbonatas atlieka daugybę funkcijų žmonėms, namams ir pramonei, iš jų išsiskiria:
- Natrio karbonatas naudojamas daugelyje valymo priemonių. Taip yra dėl jo dezinfekavimo pajėgumo, gebėjimo tirpinti riebalus ir savybės minkštinti vandenį. Tai dalis skalbimo priemonių, naudojamų skalbyklose, automatinėse indaplovėse, stiklo valymo priemonėse, dėmių valikliuose, balikliuose ir kt.
- Karbonato dezinfekavimo priemonę galima naudoti ant nelygių kietų paviršių, tokių kaip grindys, sienos, porcelianas ir vonios, išskyrus stiklo pluoštą ir aliuminį, kuriuos jis gali subraižyti.
- Jis naudojamas kai kuriuose maisto produktuose, siekiant išvengti kepenų, kurie gali atsirasti šiuose produktuose.
- Jo yra įvairiose asmens priežiūros priemonėse, tokiose kaip burbulinės vonios, dantų pastos ir muilai.
- Jis naudojamas stiklo pramonėje dėl gebėjimo skaidyti silikatus.
- Jis naudojamas prižiūrint baseinus, kai jis atlieka dezinfekavimo ir pH reguliavimo funkciją.
- Žmonėms jis naudojamas terapiškai, gydant rėmuo ir dermatitas.
- Veterinarijoje jis naudojamas grybeliui gydyti ir odai valyti.
Kaip tai daroma?
Natrio karbonatas gali būti gaminamas naudojant jūros tirpalą ir kalkakmenis (CaCO 3 ) Solvay procese. Aukščiau esančiame paveikslėlyje pavaizduota proceso schema, nurodant gamybos būdus, taip pat reagentus, tarpinius produktus ir produktus. Reagentai rašomi žaliomis raidėmis, o produktai - raudonomis raidėmis.
Šių reakcijų stebėjimas gali būti šiek tiek sudėtingas, tačiau bendra lygtis, nurodanti tik reagentus ir produktus, yra tokia:
2NaCl (aq) + CaCO 3 (s) <=> Na 2 CO 3 (s) + CaCl 2 (aq)
CaCO 3 turi labai stabilią kristalinę struktūrą, todėl jam nuolat skaidyti į CO 2 reikia daug energijos . Be to, šis procesas sukuria didelius kiekius CaCl 2 (kalcio chlorido) ir kitų priemaišų, kurių išmetimas daro įtaką vandenų kokybei ir aplinkai.
Taip pat yra kitų natrio karbonato gamybos būdų pramonėje, pavyzdžiui, Hou ir Leblanc procesuose.
Šiandien tvaru jį gauti iš natūralių mineralų, iš kurių gausiausia yra trona.
Kita vertus, labiau tradicinį metodą sudarė natrio turinčių augalų ir dumblių auginimas ir deginimas. Tada pelenai buvo nuplauti vandeniu ir kaitinami, kol gautas produktas. Iš čia kilo garsusis soda pelenai.
Savybės
Na 2 CO 3 yra bekvapis, higroskopiniai balta kieta medžiaga, kurios molekulinė masė, 106 g / mol ir nuo 2,54 g / ml tankio esant 25 ° C temperatūroje.
Jo savybės keičiasi, nes į jo kristalinę struktūrą įeina vandens molekulė. Kadangi vanduo gali sudaryti vandenilinius ryšius, o jonai tarp jų „sudaro erdvę“, padidėja kristalų tūris ir sumažėja hidrato tankis. Pavyzdžiui, Na 2 CO 3 · 10H 2 O, jos tankis yra 1,46 g / ml.
Na 2 CO 3 lydosi 851 ° C temperatūroje, skaidančių pagal šią lygtį:
Na 2 CO 3 (s) => Na 2 O (s) + CO 2 (g)
Vėlgi, nors CO 3 2– ir Na + jonai skiriasi dydžiu, jų elektrostatinė sąveika yra labai efektyvi ir palaiko stabilią kristalų gardelę.
Vandens molekulės „susiduria“ su šia sąveika, todėl hidratai yra labiau linkę suskaidyti nei anhidridas.
Tai yra pagrindinė druska; tai yra, ištirpęs vandenyje, susidaro tirpalas, kurio pH yra didesnis kaip 7. Taip yra dėl to, kad hidrolizuojasi CO 3 2– , kurio reakcija išskiria OH - terpėje:
CO 3 2– (aq) + H 2 O (l) <=> HCO 3 - (aq) + OH - (aq)
Jis labai gerai tirpsta vandenyje ir poliniuose tirpikliuose, tokiuose kaip glicerolis, glicerinas, acetonas, acetatai ir skystas amoniakas.
Nuorodos
- Šiveris ir Atkinsas. (2008). Neorganinė chemija. 1 grupės elementuose (ketvirtasis leidimas., P. 265). Mc Graw Hill.
- scifun.org. (2018 m.). Natrio vandenilio karbonatas ir natrio karbonatas. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d. Iš: scifun.org
- Vikipedija. (2018 m.). Natrio karbonatas. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d. Iš: en.wikipedia.org
- „PubChem“. (2018 m.). Natrio karbonatas. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d. Iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- „Ciner Resources Corporation“. (2018 m.). Soda pelenai. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d. Iš: ciner.us.com
- Qniemiec. (2010 m. Gegužės 7 d.). Solvay procesas. . Atkurta iš: Wikimedia.org
- Peltier K. (2018 m. Liepos 3 d.). Viskas, ką reikia žinoti apie natrio karbonitą. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d. Iš: thespruce.com
- Grynosios pramonės šakos. (2018 m.). Natrio karbonatas - natrio karbonato panaudojimas. Gauta 2018 m. Balandžio 8 d. Iš: science.jrank.org