碳酸钠性子、用处与出产工艺
碳酸钠化学式为Na2CO3，俗名纯碱、苏打、碱灰、清洗碱，通俗环境下为红色粉末，为强电解质。密度为2.532g/cm3，熔点为851°C，易溶于水,具备盐的通性,是一种弱酸盐，微溶于无水乙醇，不溶于丙醇，溶于水后发生水解反映，使溶液显碱性，有必然的侵蚀性，能与酸停止中和反映，天生响应的盐并放出二氧化碳。高温下可分化，天生氧化钠和二氧化碳。持久裸露在氛围中能接收氛围中的水份及二氧化碳，天生碳酸氢钠，并结成硬块。吸湿性很强 ，很轻易结成硬块，在高温下也不分化。碳酸钠与水天生Na2CO3·10H2O，Na2CO3·7H2O，Na2CO3·H2O三种水合物，此中Na2CO3·10H2O最为不变，且溶于水的消融热很是小。多操纵于拍照行业，其商品称号为碳氧。Na2CO3·10H2O又称晶碱，在枯燥的氛围中易风化,之前晶碱经常操纵于家庭清洗和洗羊毛，故又称“清洗碱”。曩昔，我国官方习气操纵既能洗衣又能发面的“块碱”，那是用纯碱加大批水搅拌制成的（另加有一些小苏打（NaHCO3），其含水量在50%以上。碳酸钠溶于水时呈吸热反映，在氛围中易风化。Na2CO3·7H2O不不变，仅在32.5～36℃范围内能力从碳酸钠饱和溶液中析出。碳酸钠是弱酸强碱盐(纯碱是盐，不是碱，只是溶液显强碱性)。用化学体例制出的Na2CO3比自然碱纯洁，人们因此称它为“纯碱”。
差别温度(℃)时每100克水中的最大消融克数:
7.0g/0℃;12.2g/10℃;21.8g/20℃;29.4g/25℃;39.7g/30℃;
48.8g/40℃;47.3g/50℃;46.4g/60℃;46.2g/70℃;45.8g/80℃;
45.7g/90℃;45.5g/100℃;
将这两种物资放在两支试管中加热，并将试管的另外一端通入廓清的石灰水，若是察看到廓清的石灰水变混浊，那末这个试管中的物资是碳酸氢钠，而不察看到廓清石灰水变混浊的试管中的物资是碳酸钠。
道理:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(前提是加热),Na2CO3加热不分化.
ADI(日许可摄取量)不作限定性划定(FAO/WHO1985年)。LD
50(半数致死量)约6 g/kg(小鼠经口)。
纯碱粉尘对皮肤、呼吸道和眼睛有安慰感化。永劫间打仗纯碱溶液能够呈现湿疹、皮炎等。其浓溶液可引发烧伤、坏死，以致角膜混浊。氛围中纯碱粉尘最高许可浓度为2mg/m
3。操纵职员应穿着任务服、门罩、手套、长统靴等劳保用品，以掩护呼吸器官和皮肤。
在出产糊口中，碳酸钠被用于建造面点，制取氢氧化钠等，或作为多种清洗剂的配方。水的污染用它来做硬化剂。
在产业用纯碱中，首要是轻工、建材、化学产业，约占2/3；其次是冶金、纺织、煤油、国防、医药及其它产业。玻璃产业是纯碱的最大花费局部，每吨玻璃耗损纯碱0.2吨。化学产业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。冶金产业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。印染产业用作软水剂。制革产业用于质料皮的脱脂、中和铬鞣革和进步铬鞣液碱度。还用于出产分化清洗剂增添剂三聚磷酸钠和其余磷酸钠盐等。食用级纯碱用于出产味精、面食等
增添剂中文称号
许可操纵该种增添剂的食物中文称号
增添剂功效
最大许可操纵量（g/kg）
最大许可残留量（g/kg）
碳酸钠
食物
食物产业用加工助剂
/
普通应在制成最初制品之进步来，有划定食物中残留量的除外
由氨、二氧化碳和饱和食盐水为质料制得，称为结合制碱法，是中国化学家侯德榜在氨碱法的底子上改进而成，该法在天下博览会上获得金制奖章。在北美，因为有大批自然碳酸钠矿藏存在，用自然的碱野生加工精制是制取碳酸钠的首要手腕。碳酸钠是化学及产业中的首要原资料。2003年，中国碳酸钠产量已跨越美国跃居天下第一。
在结合制碱法发明之前，氨碱法（亦称为索尔维制碱法）操纵最为普遍。是比利时人欧内斯特·索尔维于1862年发明的。
反映分三个步骤停止：
1.NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3
2.NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl
3.2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O
反映天生的CO2能够收受接管再用，而NH4Cl又能够与生石灰反映，发生NH3，从头作为质料操纵：
2NH4Cl + CaO → 2NH3 + CaCl2 + H2O
氨碱法使出产完成了持续性出产，食盐的操纵率获得进步，产物资量纯洁，因此被称为“纯碱”，但最大的长处还在于本钱昂贵。
1867年索尔维设厂建造的产物在巴黎天下博览会上获得铜制奖章，此法被正式定名为索尔维法。此时，纯碱的价钱大大降落。动静传到英国，正在处置路布兰法制碱的英国哈琴森公司获得了两年独有索尔维法的权力。1873年哈琴森公司改选为卜内门公司，成立了大范围出产纯碱的工场，厥后，法、德、美等国接踵建厂。这些国度倡议构造索尔维公会，设想图纸只向会员国公然，对外相对激进奥妙。但凡有改进或新发明，会员国之间相互通气，并相约不请求专利，以防泄漏。除手艺以外，停业也无限定，他们接纳分区售货的方式，比方中国市场由英国卜内门公司独有。因为如斯周密的构造体例，但凡不得索尔维公会特许权者，底子无从问津氨碱法出产概况。直至20世纪初，很多国度要想摸索索尔维法奥妙的厂商，无不以失利而了结。直至有关专利了结，此建造体例才明白于世。
侯氏与索氏两法的区分：首要反映在看待氯化铵的立场上。索氏是插手生石灰发使氨逸出，而候氏是插手食盐使氯化铵结晶而出。
化学性子
无水碳酸钠的纯品是红色粉末或细粒。 易溶于水，水溶液呈强碱性。微溶于无水乙醇，不溶于丙酮。
用处
用作阐发试剂，也用于制药产业和拍照制版
用处
用于食物产业，作中和剂、膨松剂，如建造氨基酸、酱油和面制食物如馒头、面包等。还可配成碱水插手面食中，增添弹性和延展性。
用处
绝大局部用于产业，一小局部为民用。在产业用纯碱中，首要是轻工、建材、化学产业，约占2/3：其次是冶金、纺织、煤油、国防、医药及其余产业。玻璃产业是纯碱的摄大花费局部，每吨玻璃耗损纯碱O.2t。化学产业用于制水玻璃、重铬酸钠、硝酸钠、氟化钠、小苏打、硼砂、磷酸三钠等。冶金产业用作冶炼助熔剂、选矿用浮选剂，炼钢和炼锑用作脱硫剂。印染产业用作软水剂。制革产业用于质料皮的脱脂、中和铬鞣革和进步铬鞣液碱度。还用于出产分化清洗剂增添剂三聚磷酸钠和其余磷酸钠盐等。
用处
碳酸钠是根基化工质料之一，用处普遍，是玻璃、番笕、清洗剂、纺织、制革、香料、染料、药品等的首要质料。首要用于浮法玻璃、显像管玻壳、光学玻璃等。也可用于化工、冶金等其余局部。操纵重质纯碱能够削减碱尘飞腾、下降质料耗损、改良休息前提，还可进步产物资量，同时加重碱粉对耐火资料的侵蚀感化，耽误窑炉的操纵寿命。
出产体例
有氨碱法、联碱法、自然碱加工等。
氨碱法首要反映以下：NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O
其工艺流程简述以下：原盐用水消融，除钙、镁后制成精盐水(或称二次盐水，下同)。二次盐水经吸氨，制成NaCl浓度在89滴度以上，F
NH3与Na
+浓度之比为1.13～1.18的氨盐水。氧盐水冷却至35～38℃后送至碳化工段，与来自石灰窑和煅烧炉经紧缩的二氧化碳停止反映，天生碳酸氢钠悬浮液，流至滤过工段，碳酸氧钠(重碱)结晶从悬浮液平分手出来，送至煅烧上段，在160℃摆布煅烧分化，制得纯碱产物。过滤母液与来自石灰工段的石灰乳夹杂制成和谐液，并在蒸馏塔顶用蒸汽加热蒸出此中的氨，供盐水吸氨轮回操纵。
联碱法结合制碱法出产流程分为制碱进程(又称I进程)和制铵进程(又称Ⅱ进程)，联产纯碱和氯化铵，母液则在两进程中组成封锁轮回。
首要反映与氨碱法不异。其工艺流程简述以下：将原盐(氯化钠)用饱和盐水清洗撤除钙、镁杂质，再经破坏、清洗、稠厚、分手，制得合适划定纯度(含NaCl≥98%)、粒度(10～20网目)的洗盐，送至盐析结晶器。由盐析结晶器溢流的母液Ⅱ在吸氨器内接收氨制成氨母液Ⅱ，经廓清后送入碳化塔内接收二氧化碳(碳化)制成碳酸氢钠悬浮液，碳酸氢钠悬浮液颠末滤，获得固体碳酸氢钠，再经煅烧即获得纯碱产物。
过滤重碱后的母液(母液I)经吸氨制成氨母液I，经换热器与母液Ⅱ换热，降温后送入冷析结晶器，经由进程外冷器与载冷体(卤水)或与冷冻剂(液氨)间接停止热互换，在5～10℃前提下冷却析出局部氯化铵。冷析结晶器溢流液(半母液Ⅱ)流人盐析结晶器，插手洗盐再析出局部氯化铵。由冷析及盐析结晶器掏出的氯化铵悬浮液经稠厚、分手，获得湿氯化铵，送干铵炉枯燥即为氯化铵产物。盐析结晶器溢流液(母液Ⅱ)与氨母液l换热后经吸氨制成氨母液Ⅱ，再送至碳化塔制碱。如斯持续轮回，不时地出产出纯碱和氯化铵两种产物。
自然碱加工法
倍半碱流程此法因此倍半碱为质料出产纯碱的体例．美国局部自然碱加工场接纳。
矿石破坏至20目(O.8mm)摆布，送入消融槽，用轮回母液消融制成饱和溶液，进入廓清桶廓清，其底流送增稠器，加水清洗收受接管泥中的碱分，廓清桶溢流液颠末滤送三效蒸发器蒸发，从第三效蒸发器掏出的晶浆用泵送入稠厚器，再经离心脱水，得倍半碳酸钠滤饼，经煅烧即制得纯碱。
一水碳流程此法也因此倍半碱为质料出产纯碱的体例，其产物资量优于倍半碱流程，美国大都自然碱加工场接纳。
矿石破坏至6 mm摆布，送煅烧炉，在150℃摆布煅烧，矿石大局部为粗纯碱，进人消融槽，在略低于100℃前提下消融，廓清后送人三效蒸发器，蒸浓后的悬浮碱液分手获得一水碳酸钠，送枯燥器枯燥即得重质纯碱。
碳酸化法该法因此自然碱卤为质料的出产体例，我国大布苏等地自然碱加工接纳。
自然碱溶采或用水消融后的碱卤经廓清、预热后通人二氧化碳停止碳酸化，再颠末滤、煅烧即制得纯碱产物。20世纪80年月中期开辟胜利氨化碳化法，行将精制的碱卤先吸氮后碳化，尔后工序同前。氨化碳化法与间接碳化法比拟，钠操纵率可由25%进步到65%～70%。
自然碱卤蒸发法用溶采自然碱矿或从碱湖发掘的自然碱制得碱卤，经精制、分手、预热、蒸发、分手、煅烧即制得莺质纯碱。
出产体例
1.氨碱法
原盐(食盐)溶于水，插手适当的石灰乳以除镁，通入CO2以除钙。经污染的食盐水通入氨气停止吸氨，吸氨母液中再通入CO2停止碳化，析出碳酸氢钠，颠末滤、煅烧得碳酸钠。母液中插手石灰乳，并将氨气蒸出供吸氨用。
NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl
2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O↑
2联碱法
将氨气通人盐析结晶的母液停止吸氨，吸氨母液再通人CO2停止碳化，析出碳酸氢钠结晶，颠末滤、煅烧得纯碱。母液再停止吸氨，析出氯化铵结晶，过滤后再插手食盐，进一步析出氯化铵结晶。过滤后母液从头去吸氨，如斯不时地轮回。反映式与氨碱法不异。
出产体例
今朝产业上以轻质纯碱为质料出产重质纯碱的体例有固相水正当、液相水正当和挤压法，以自然碱为质料有蒸发法和碳酸化法，后两种体例已在产业碳酸钠局部述及，故仅论述以纯碱为质料的三种体例。
固相水正当 将高温轻质纯碱与 50～70℃的热水于90～97℃前提下停止水合反映，天生一水碳酸钠，于130～150℃停止煅烧，再经筛分，制得重质纯碱制品．其Na2CO3+H2O→Na2CO3·H2O
Na2CO3·H2O[△] →Na2CO3+H2O
液相水正当 高温轻质纯碱在100℃摆布用水和轮回母液消融，制得饱和溶液并停止水合反映后，用泵送至结晶器．降温至80～90℃，天生一水碳酸钠悬浮液，经稠厚、分手，即制得重质纯碱制品。其反映式与固相水正当不异。
挤压法 来自碱仓的高温纯碱(150～160℃)在5000～7000 kg/cm
2压力下挤压成厚约2 mm的坚固薄片，再经破坏、筛分，获得粒度适合的重质纯碱制品．大粒前往破裂．小粒从头挤压，别离轮回操纵。
出产体例
今朝我国均接纳氨碱法或联碱法间接建造食用纯碱。在出产轻质纯碱进程中，要增添除砷和除重金属杂质的精制工序．其余工序参见产业碳酸钠。
出产体例
碳酸钠分化法将粗碳酸钠和碳酸氢钠经蒸汽消融，沉降除杂后清液，通二氧化碳反映到必然浓度后，再经蒸馏、冷却、结晶即得倍半碳酸钠，其
Na2CO3+NaHCO3+2H2O→Na2CO3·NaHCO3·2H2O
自然碱法 以自然碱为质料经蒸汽消融，廓清除杂，清液含碳酸钠、碳酸氢钠及硫酸钠等组分，经窑气碳化使局部Na2CO3重碳酸化为NaHCO3，在60℃蒸发析出天生响应的复合物，分手制得倍半碳酸钠制品。母液再蒸发便可析出芒硝碱。其
3Na2CO3+5H2O+CO2→2(Na2CO3·NaHC03·2H2O)
种别
有毒物品
毒性分级
中毒
急性毒性
口服- 大鼠 LD50 4090 毫克/ 千克; 口服- 小鼠 LD50: 6600 毫克/千克
安慰数据
皮肤-兔 500 毫克/ 24小时 轻度; 眼睛- 兔 100 毫克/ 24小时 中度
爆炸物风险特征
有侵蚀性
可燃性风险特征
不可熄灭; 火场发生有毒氧化钠烟雾;
储运特征
库房高温, 透风, 枯燥
灭火剂
水, 二氧化碳, 干粉, 砂土
碳酸钠
高低游产物信息
下流质料
下流产物