Термин «сода» давным-давно известен человечеству. Однако мало кто знает, что наименование соды связано с растением — морскими водорослями.
Общая вода или по-другому «Солянка содоносная» считалась источником кальцинированной соды в далеком историческом прошлом. Тогда кристаллическая сода как щелочное вещество извлекалось из золы растения.
Начиная с 1961 года благодаря разработкам бельгийского химика Эрнеста Гастона Сальве карбонат натрия стали получать промышленным путем.
Содержание
Что представляет собой кристаллическая сода
Кристаллическая сода (карбонат натрия) — это кристалл белого цвета или просто бесцветное вещество. Добывается из отложений минералов содовых озер или из водорослей. Но это варианты, которые встречаются в природе. В промышленных масштабах добывают благодаря образованию специальных химических реакций.
Кристаллическая сода, еще ее называют кальцинированной — это гигроскопическая соль, относится к 3-му классу опасности, поскольку предполагает в себе наличие активных химических связей.
Следует добавить, что при соединении с водой карбонат натрия начинает проявлять агрессивные свойства, поэтому работать с обозначенным веществом необходимо аккуратно. Если соду растворить в воде, она начнет выделять тепло: образующиеся пары считаются ядовитыми для человеческого организма.
Формула
Общая химическая формула кристаллической соды (натриевая соль угольной кислоты) — Na2CO3. Исходя из нее отмечается, что в неорганическом соединении содержится 2 атома натрия Na, 3 кислорода и 1 углерод.
Относительная молекулярная масса кристаллической соды составляет 106 атомных единиц. Молярная масса — 105.99 г/моль. Данное значение рассчитывается непосредственно из суммы масс химических элементов таких, как атомы натрия, кислорода и углерода.
При этом важно отметить, что молекулярная масса обозначенного вещества имеет практически одинаковые показатели с молекулярной массой кристаллической соды.
Отличия от пищевой соды
Прежде всего кристаллическая сода отличается от обычной пищевой (NaHCO3) химическим составом и показателями водорода. Использовать кальцинированную соду как пищевой продукт нельзя.
Дело в том, что при попадании внутрь организма химическое вещество может спровоцировать аллергические реакции. Также есть вероятность проявления дерматита. Отличается кальцинированная сода от питьевой еще и по таким признакам:
- Карбонат натрия имеет более рыхлую структуру, чем у соды, которую можно использовать в кулинарии, у нее гранулы более жесткие.
- В кристаллической соде щелочная реакция составляет pH 11, а у пищевой этот показатель — pH 8.
- Пищевая сода обозначается как бикарбонат или гидрокарбонат натрия, а кристаллическая сода, это карбонат натрия.
- NaHCO3 полностью является безопасной для человеческого организма, поэтому ее можно применять в кулинарии без опаски. Кристаллическую соду можно использовать только как техническое средство с соблюдением правил безопасности.
Отличаются оба вещества и способом хранения. Карбонат натрия должен быть хорошо упакован, чтобы исключить вдыхания паров, которые может вызвать соприкосновение кристаллов соды с водой или влагой. Гидрокарбонат натрия можно держать возле продуктов питания, но также рекомендуется оберегать ее от контактов с водой, поскольку порошкообразная смесь имеет свойство комкования.
Способы получения
Кристаллическую соду добывают несколькими способами, в том числе из природного сырья. Также получить обозначенное неорганическое вещество можно аммиачным способом, путем карбонизации гидроксида натрия и из нефелина.
Добыча природного сырья происходит благодаря переработке щелока и рапы. При этом в результате образовывается не только углекислый газ, также выделяют и другие компоненты.
Следует кратко рассказать о способах добычи Na2CO3.
Основными из них считаются:
- Способ Леблана. Процесс изготовления происходит при высоких температурах (1000 градусов Цельсия) в специальных вращающихся печах. Основными компонентами являются смесь угля натрия сульфата, мела или известняка (карбоната кальция). Затем, получившуюся сырую соду выщелачивают в результате реакции вещества с водой.
- Способ Сольве. В концентрированный раствор хлорида натрия вводят гидрокарбонат аммония NH4HCO3. Затем образовавшийся осадок гидрокарбоната натрия отфильтровывают, а затем кальцинируют, нагревая его до 140-160 градусов. Благодаря такой температуре вещество обезвоживается и преобразуется в карбонат натрия.
- Способ Хоу. При использовании обозначенного способа процедура идентична предыдущему варианту, но в данном случае берется хлорид натрия, нагревается до 400С, а после в него вводится диоксид углерода и аммиак. В результате в осадок выпадает гидрокарбонат натрия, который является менее растворимым. Затем раствор охлаждают до +10 градусов
Цельсия. При этом раствор используется повторно для производства следующей порции соды.
Сегодня в большинстве стран для производства соды используют способ Сольве с дополнением методики Хоу (в качестве модернизации). Метод Леблана считается устаревшим, поэтому его практически не используют.
Пребывание в природе
В природе кристаллическая сода присутствует в золе морских водорослей — Salsola Soda (Солянка содоносная), и в некоторых других прибрежных растениях. Также обозначенное вещество встречается в соляных пластах, в виде подземных грунтовых рассолов. Содовые образования находятся в рапе из соляных озер.
Неорганическое вещество встречается в таких минералах:
- нахколит — NaHCO3;
- трона — Na2CO3*NaHCO3*2H2O;
- натрит — (сода) Na2CO3 *10H2O;
- термонатрит — Na2CO3*H2O.
Самые известные минеральные содовые озера расположены на Забайкалье и Западной Сибири. Также обозначенные минералы добывают в Танзании, Калифорнии и в штате Вайоминг, что в США. В общем на планете Земля достоверно известно о 60-ти таких месторождениях.
Химические свойства кристаллической соды
Согласно формуле карбонат натрия можно растворять в воде и глицерине, а вот в этиловом спирте и ацетоне характеризуется он своей нерастворимостью. Температура плавления составляет 854 градуса Цельсия. В водном растворе кристаллическая сода гидролизуется, тем самым обеспечивая необходимую щелочную реакцию среды.
Физико-химические свойства карбоната натрия (кальцинированная сода)
Помимо хорошей растворимости Na2CO3 в воде, он может взаимодействовать с сильными кислотами, при этом образовывать новые виды солей. При воздействии высоких температур (выше 600С) обозначенный химический элемент разлагается, образовывая CO2, H2O.
Следует отметить, что карбонат натрия благодаря своим химическим свойствам в основном используется как чистящее вещество. Но его можно применять как обеззараживающее средство. Если соединить медный купорос с кальцинированной содой, то в результате можно получить бургундскую жидкость, которая используется для борьбы с насекомыми-вредителями в огороде.
Применение в быту
Кристаллическая сода считается универсальным средством, поскольку может применяться как в промышленной отрасли, так и в быту. Благодаря химическим свойствам натриевые соли угольной кислоты, за счет которых происходит гидролиз и образование щелочной реакции воды, применяются в различных отраслях.
Использовать обозначенное вещество можно:
- При стирке для отбеливания белых тканей, так и для придания чистоты всем видам тканевых материалов.
- Для обезжиривания инструментов и очистки оборудования от маслянистых загрязнений.
- Можно применять для удаления различных пятен на кафеле, сантехнике, ковровых покрытиях.
- В качестве средства очистки канализационных труб от засора.
- Карбонат натрия отлично справляется с различными видами накипи, в том числе и известковым налетом.
Кристаллическая сода считается одним из лучших средств по устранению неприятных запахов в холодильнике, на половом покрытии и не только. Также раствор кристаллической соды можно использовать как дезинфицирующее средство в борьбе с бактериями и патогенными микроорганизмами.
Техника безопасности при использовании кристаллической соды
Кристаллическая сода более безопасная, чем каустическая (она пожаро- и взрывоопасная), но все же требуется соблюдать основные правила безопасности. Чтобы не причинить вред здоровью, следует учесть такие рекомендации:
- Работать с Na2CO3 нужно в средствах защиты, поскольку при длительном контакте с веществом оно может вызвать аллергическую реакцию и спровоцировать развитие экземы.
- Если сода попала в глаза, то на слизистой оболочке может появиться раздражение или воспаление, поэтому нужно хорошо промыть глаза. Если этого не сделать, можно получить химический ожог.
- В помещении, где будет использоваться Na2CO3 обязательно должна быть вентиляция, и невысокая влажность воздуха. После процедуры комнату следует проветрить.
- Чтобы избежать попадания паров, которые образуются в результате соединения вещества с водой в легкие, рекомендуется в процессе применения кальцинированной соды надевать респиратор.
Так как карбонат натрия, это все же химия, следует хранить его в недоступном для детей месте и хранить подальше от пищевых продуктов. Нельзя кальцинированной содой обрабатывать поверхности, выполненные из алюминия, дерева, и те, которые окрашены или лакированы.
Кристаллическая сода применяется в различных сферах, в том числе и в быту. Благодаря обозначенному веществу можно устранять всевозможные загрязнения и неприятные запахи. Главным правилом ее применения считается соблюдение мер безопасности.
