碳酸鈉

碳酸鈉（Sodium carbonate  ）一種重要的無機化合物，俗稱純堿，又稱純堿、堿灰。化學式為Na2CO3，摩爾質量為105.988g/mol。碳酸鈉屬于鹽，為白色吸濕性粉末，無味無臭，溶于水甘油和乙醇、乙醚。水溶液呈強堿性，易與酸反應釋放出二氧化碳，在潮濕的空氣中會吸收水分結塊，部分變成碳酸氫鈉。碳酸鈉可以通過聯合制堿來制備、氨堿法、盧布蘭法等，也可以用天然堿加工提煉。碳酸鈉有一水碳酸鈉、水合物，例如碳酸鈉七水合物和碳酸鈉十水合物，其中碳酸鈉十水合物可用作洗滌劑。碳酸鈉是冶金、玻璃、化學、醫藥、紡織印染等重要的無機化工原料。玻璃工業是制造玻璃的主要原料；冶金工業中用作助溶劑；醫學上用于合成安乃近和其他藥物；化學用于制造其他化合物。

物理性質

碳酸鈉是一種白色吸濕性粉末，密度為2.54g/立方厘米，熔點為856攝氏度。碳酸鈉是一種強電解質，具有鹽的普遍性和熱穩定性它溶于水甘油和乙醇、乙醚在水溶液或熔融狀態下都能導電，水溶液有澀味和滑膩感。

水合物

一水碳酸鈉（Na2CO3·H2O）無色正交晶體或白色結晶粉末，含85.48%的碳酸鈉和14.52%的結晶水。當溫度高于35.在4℃時，它能從飽和溶液中析出晶體；當與飽和溶液接觸時，它在109℃轉化為碳酸鈉。

七水碳酸鈉（Na2CO3·7H2O），含有45.7%的碳酸鈉和54.3%結晶水，其穩定范圍較窄，僅在32℃~35℃之間.4℃，所以沒有工業價值。

十水碳酸鈉（Na2CO3·10H2O）它是一種無色透明的單斜晶體，含37.06%的碳酸鈉和62.94%結晶水，它可以從32℃~-2.在1℃的飽和溶液中結晶。這種晶體在干燥的空氣中很容易風化，生成一水合碳酸鈉。

化學性質

碳酸鈉可以和各種酸混合、堿、鹽發生化學反應。碳酸鈉水溶液呈堿性，能使無色的酚酞溶液變紅，具有一定的腐蝕性它能中和酸，生成相應的鹽，釋放二氧化碳。在高溫下可分解產生氧化鈉和二氧化碳。長期暴露在空氣中，可吸收空氣中的水分和二氧化碳生成碳酸氫鈉，形成硬塊。人體皮膚上的蘇打粉、呼吸道和眼睛有刺激性，其濃縮液可引起皮膚灼傷、壞死等。

在人工合成純堿之前，古代就發現一些海藻曬干后，燒成的灰中含有堿，用熱水浸出、過濾后可得到棕色堿液用于洗滌。大量天然堿來自礦物，主要埋藏在地下和堿性湖泊中。純堿的合成方法是聯堿生產、氨堿法、勒布朗法，其中勒布朗法生產的碳酸鈉是以碳酸鈉為主要成分的純堿粗品，需要進行浸出、蒸發、精制、再結晶、干燥以獲得約97的純度%蘇打蘇打，會消耗大量的能源，所以這種方法逐漸被索爾發明的氨堿法取代，Solvi 氨堿法純度高、質量不錯，但是氨堿法會產生大量的副產品氯化鈣廢料，使得原子利用率只有48.8%左右；然而，氯化銨的副產品侯 s純堿生產法，可直接用作肥料，使原子利用率達到100%

勒布朗制堿法

1791年，法國化學家勒布朗成功地從鹽中提取出碳酸鈉。將氯化鈉和濃硫酸混合，在800900℃下反應，生成氯化氫氣體，得到固體硫酸鈉；然后，將硫酸鈉固體粉碎，與碳和石灰石混合，再次放入加熱爐中，在1000℃的高溫下加熱。

氨堿法

1861年，比利時化學工程師索爾維（Ernes Solvi, 1838-1922）發明了氨堿法，用鹽、石灰石和氨是主要原料。石灰石在石灰窯中煅燒成石灰和二氧化碳。將氨及二氧化碳（它是由石灰石分解而成的）依次通入飽和鹽水，生成碳酸氫鈉沉淀，過濾、洗滌、煅燒等步驟得到產品純堿。濾液與石灰乳混合蒸發的氨和煅燒碳酸氫鈉釋放的二氧化碳可以回收利用。

侯氏制堿法

1943年，侯改進了索爾維蘇打工藝，發明了侯蘇打工藝。侯 純堿法是一種將合成氨工藝和氨堿工藝相結合，同時生產純堿和氯化銨的方法。以食鹽、氨和二氧化碳（合成氨工業的副產品）以氨和二氧化碳為原料，依次通入飽和鹽水中，生成碳酸氫鈉沉淀，過濾、洗滌、煅燒可得到產品純堿。向濾液中加入氨和鹽，冷凍沉淀氯化銨，過濾、洗滌、干燥而得氯化銨。此時，氨和二氧化碳可以被引入到鹽飽和的濾液中，用于循環使用。

鋼鐵工業

煉鋼時用純堿脫硫，增加爐渣的流動性，使爐渣和鋼水容易分離。如果在鑄造過程中沒有預先去除雜質，生鐵容易脆裂并造成損失。生鐵中雜質以硫、磷的危害最大，所以在熔鐵過程中加入純堿，使硫變成二氧化硫和三氧化硫氣體逸出此時純堿中的氧化鈉可以與三氧化硫和磷的氧化物反應，最后變成爐渣被除去。

煉鋁工業

鋁在現代國防工業和日常生活用品中需求量很大。純堿是鋁冶煉工業的主要原料之一，每噸鋁冶煉需要純堿400公斤左右。在石灰燒結和煉鋁過程中，氧化鋁被純堿轉化為鋁酸鈉，礦石中的二氧化硅轉化為不溶性硅酸鈣，與鋁酸鈉分離。

玻璃工業

純堿純堿是玻璃工業的主要原料，它能為玻璃提供不可缺少的原料氧化鈉，降低石英砂的熔化溫度。生產平板玻璃和普通玻璃器皿每噸消耗200公斤純堿。由于玻璃制造過程中工藝和設備的要求，一般要求純堿粒度更細，含鹽量更少。

化學工業

化學工業對純堿有很大的需求化工原料和試劑中的鈉鹽和碳酸鹽，基本都是以純堿為基礎的，比如硝酸鈉、亞硝酸鈉、硅酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸鈉、燒堿、鈉鹽，如氟化鈉和碳酸鋇、碳酸鎳、碳酸鈣、碳酸鎂等碳酸鹽。

醫藥工業

常用的安乃近、巴比妥、金霉素、合霉素、鏈霉素、四環素等藥物需要消耗大量純堿。

紡織印染工業

浸泡在生產過程中、純堿常用于去污等工藝，也常用于消除殘酸。印花染布時，也常用液堿煮洗染布浮色。

食品

碳酸鈉可以作為食品膨松劑，主要用于饅頭、在制作面包和其他需要面團的食物的過程中。面團發酵過程中，會產生酸性物質加入純堿后，酸會被中和，過程中會產生二氧化碳，使面團膨松。碳酸鈉也可以用作面制品的改良劑在水中加入碳酸鈉，然后與面粉混合，可以提高面條的韌性，使其更不含面筋，俗稱堿水面。

攝像

碳酸鈉可以用作黑白和彩色顯影液的促進劑，可以提高對比度因為它會使感光膠片的膠片膨脹，容易造成銀顆粒粗大的現象，所以不適合用作顆粒顯影液。

貯存與運輸

碳酸鈉應儲存在通風的地方、干燥的庫房內。包裝需要密封，防止吸水結塊。不可與酸類物品、銨鹽和有毒、有味產品共儲。運輸過程中包裝應完整，裝載應安全。確保容器在運輸過程中不會泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與酸類、食用化學品的混合運輸等。運輸過程中應防止暴露、雨淋，防高溫。車輛運輸后，應徹底清洗。

毒理學資料

小鼠口服6g LD50/Kg，給狗150g，3~4周，出現腹瀉、嘔吐致死。ADI（Acceptable daily intake）沒有特別的規定，食品和藥物管理局(Food   and Drug   Management)它被列為公認的安全物質。

健康危害

皮膚上的碳酸鈉粉塵、呼吸道和眼睛有刺激性，長期接觸本品溶液可出現濕疹、皮膚松軟、皮炎等病癥。

急救措施

吸入：離開現場，轉移到空氣新鮮的地方休息如果你呼吸困難，給氧氣，然后去看醫生。

食入：用水漱口，喝牛奶或蛋清，然后看醫生。

皮膚接觸：立即脫掉被污染的衣服，用大量流動水沖洗至少15分鐘，然后就醫。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量水或生理鹽水沖洗至少15分鐘，然后就醫。