Натриев карбонат

Най -големите му приложения са в производството на стъкло, хартия, район, сапуни и почистващи препарати. Като хранителна добавка, той се използва като регулатор на киселинността, анти-изцяло агент, повдигащ агент и стабилизатор. Като лекарство, тъй като неутрализира стомашната киселина, тя действа антиацид.

Синоними
Soda ash, Soda crystals, Washing soda, calcined soda, E500
Химична формула
Na2CO3; Na₂CO3.10H2O
CAS номер
491-19-8 (anhydrous)

Характеристики

Моларно тегло
105.988 g/mol (anhydrous); 285.99 g/mol (decahydrate)
Температура на топене
851 °C
Плътност
2.54 g/cm³
Формуляри
Кристали, Бял

Употреби и приложения

Основни приложения

  • Опаковка за храна
  • Почистващи препарати
  • Пулпа и хартия
  • Разтворители
  • Лична хигиена
  • Избелен агент
  • Боя и покрития

Индустрии

Обща информация за натриев карбонат

Натриевият карбонат е натриевата сол на въглеродната киселина и е едно от най-важните неорганични основни химикали в промишлеността. В природата се среща като хидрат в различни форми и образува минерали като трона, натрит или кристална сода. Те се срещат главно в алкални солени езера, пустинни райони или в бивши морски басейни с висока степен на изпарение. Значителни природни залежи се намират в САЩ, Египет и други части на Африка.
Свойства на натриевия карбонат
Натриевият карбонат е бяло, кристално прахообразно вещество, което при нагряване образува силно алкален разтвор във вода. Той реагира с киселини, образувайки въглероден диоксид, и благодарение на своята основност има неутрализиращо и разтварящо мазнини действие.
Когато е изложен на въздух, той абсорбира влага и въглероден диоксид и се превръща в натриев хидроген карбонат. В зависимост от налягането и температурата, той кристализира в различни модификации, които могат да бъдат безводни или хидратирани.
Натриевият карбонат се произвежда главно чрез процеса на Солвей. Той включва въвеждането на амоняк и въглероден диоксид в наситен разтвор на натриев хлорид. Образувалият се натриев хидроген карбонат след това се калцинира (нагрява).
Процесът Solvay е затворен цикъл, при който се възстановяват амонякът и въглеродният диоксид. Това прави производството икономично и екологично в сравнение с по-старите процеси, като например процесът Leblanc.
В някои региони, особено в САЩ, натриевият карбонат се извлича и от минерала трона. Той може да се произвежда и в по-малки количества чрез електролиза на натриев хлорид и последваща реакция на натриева основа с CO2.

Натриев карбонат в стъкларската промишленост

Натриевият карбонат е ключов флюс в производството на стъкло. Той понижава точката на топене на силициевия диоксид, основният компонент на стъклото, което спестява енергия и улеснява обработката. Той също така реагира със силициевия диоксид, образувайки натриев силикат, който подобрява вискозитета и формоуемостта на стопеното стъкло. Използва се в:
  • Сода-калциево стъкло (прозорци, бутилки, контейнери)
  • Плоско стъкло (огледала, архитектурно стъкло)
  • Глазури и емайл

Натриев карбонат в хартиената промишленост

В производството на хартия натриевият карбонат служи като алкален агент и регулатор на pH. Той подпомага разтварянето на целулозата от дървесните влакна, спомага за процеса на избелване и допринася за неутрализирането на киселинните остатъци. Неговият pH-регулиращ ефект подобрява качеството и трайността на хартията.
Senior couple washing dishes

Натриев карбонат в почистващата промишленост

Под наименованието „сода за пране“ натриевият карбонат е основна съставка в много продукти за почистване и пране. Той подобрява почистващия ефект, разтваря мазнините и мръсните частици, омекотява водата и неутрализира миризмите. Типични приложения са:
  • Почистващи препарати за дома: универсални, за канализация и килими
  • Детергенти: омекотители за вода и подобрители за почистване
  • Индустриални почистващи средства: средства за отстраняване на мазнини и котлен камък
  • Освежители за въздух: неутрализиране на органични миризми
Алкалната си реактивност прави натриевият карбонат универсално и екологично чисто почистващо средство.
Color lipstick palette, close-up brush. decorative cosmetics.

Натриев карбонат в козметичната промишленост

В козметичната промишленост натриевият карбонат се използва като регулатор на рН, за да се гарантира стабилността на кремове, шампоани и душ гелове.
В ексфолиантите той служи като мек абразив, а в пастите за зъби като нежен полиращ агент за отстраняване на плака и оцветяване. Алкалният му ефект също помага за почистване и избистряне на кожата.

Натриев карбонат в хранително-вкусовата промишленост

Натриевият карбонат (E 500) е многофункционална добавка в преработката на храни. Той служи като разтворител, регулатор на pH и подобрител на текстурата. Приложенията включват:
  • Производство на лимонади и газирани напитки
  • Печива: съставка в бакпулвера и луга за претцели
  • Снекове и сладкарски изделия: подобряване на текстурата и интензифициране на цвета
  • Напитки и сосове: регулиране на киселинността
  • Избистряне и стабилизиране: на плодови сокове и вина
A female hand holds a package of yellow pills on the background of a heap of colored pills in packages

Натриев карбонат във фармацевтичната промишленост

В фармацевтичната промишленост натриевият карбонат се използва като регулатор на рН, разтворител и разпадащ агент. Той осигурява стабилни рН стойности в инжекционни разтвори, капки за очи и таблетки.
В ефервесцентни таблетки реагира с киселини, като отделя въглероден диоксид, който ускорява разтварянето. Като съставка на антиациди, неутрализира излишната стомашна киселина. При почистване на оборудване отстранява органични остатъци и мазнини.

Допълнителни приложения на натриев карбонат

Натриев карбонат в селското стопанство

В селското стопанство натриевият карбонат се използва за деацидификация на почвата и регулиране на pH. Той има и фунгицидно действие и в ниски концентрации служи като естествен хербицид срещу мъх и водорасли.
В храната за животни - особено за преживни животни - стабилизира храносмилането и предотвратява ацидоза (хиперацидност). Използва се също за почистване на обори, оборудване за доене и други апарати.

Натриев карбонат в пречистването на водата

При пречистването на вода натриевият карбонат регулира рН стойността и предпазва тръбите от корозия. Използва се в системи за питейна вода, бойлери, плувни басейни и пречиствателни станции за отпадъчни води.
Той също така неутрализира киселинните отпадъчни води и свързва тежките метали в промишлените процеси в химическата, металургичната и хранителната промишленост.

Натриев карбонат в строителната промишленост

Натриевият карбонат има широк спектър на приложение в строителната индустрия, включително:
  • Производство на строително стъкло (безопасно, изолационно и слънчево стъкло)
  • Добавки за цимент и бетон: суперпластификатори, ускорители на втвърдяването, регулатори на pH
  • Бои и покрития: стабилизация и повишена издръжливост
  • Почистващи средства: отстраняване на циментови остатъци, водорасли и сажди
  • Обработка на метал: обезмасляване преди боядисване
Неговите алкални свойства подпомагат както строителната химия, така и почистването на повърхности.

Натриев карбонат в енергийната промишленост

В енергетиката натриевият карбонат се използва за неутрализиране на киселинните отпадни газове в електроцентрали и промишлени съоръжения, като свързва серен диоксид (SO₂) и азотни оксиди (NOₓ). Други приложения:
  • Производство на литиев карбонат за литиево-йонни батерии (е-мобилност, съхранение на енергия)
  • Производство на соларно стъкло за фотоволтаични модули
  • Компонент от разтопена сол в слънчеви термични електроцентрали за съхранение на топлина
По този начин натриевият карбонат допринася за декарбонизацията и устойчивото управление на енергията.

Натриев карбонат в производството на пластмаси и полимери

В производството на полимери натриевият карбонат действа като слаб алкал, катализатор и добавка за почистване. Той подпомага процесите на полимеризация, особено при производството на PVC, акрилно стъкло и експандирани пластмаси. Други приложения:
  • Огнезащитни средства и раздуватели в пяната
  • Процеси на рециклиране: отстраняване на добавки и остатъци от бои
  • Повърхностна обработка: подобряване на адхезията и стабилността

Натриев карбонат в каучуковата и каучуковата промишленост

При преработката на каучук натриевият карбонат стабилизира pH стойността и предотвратява образуването на киселини. Той подобрява вулканизацията, служи като раздуващ агент за продукти от експандиран каучук и спомага за адхезията към метали и текстил. Типични приложения могат да бъдат намерени в гуми, конвейерни ленти, уплътнения и подметки за обувки.

Натриев карбонат в производството на смазочни материали

В химията на смазочните материали натриевият карбонат се използва за производството на термоустойчиви натриеви сапуни за високотемпературни смазочни материали. Той стабилизира pH стойността в биоразградимите смазочни материали и предпазва от корозия и износване. Служи също като почистващо и обезмасляващо средство за машини и детайли.

Резюме

Натриевият карбонат (сода) е един от най-важните неорганични основни химикали в световен мащаб. Широкият му спектър на приложение – от производството на стъкло, почистване, преработка на храни, фармацевтични продукти и строителни химикали до енергетика и полимерни технологии – доказва неговата промишлена универсалност. Благодарение на алкалните си свойства, способността си да регулира pH и да неутрализира, натриевият карбонат е ключов технически и екологичен компонент на съвременните промишлени процеси.