Natrijevega karbonata (Na 2 CO 3) anorganska sol natrij, alkalijske kovine in ogljikovo kislino. Po vsem svetu je poznana tudi kot soda pepel. Jezera in vulkanske dejavnosti so tla obogatila z natrijem, iz katerega so rastline hranili; potem pa po požaru te rastline razgrnejo karbonatni pepel.
Kako nastane ta sol iz kovinskega natrija? Čisti natrij ima valsko konfiguracijo 3s 1 . Elektroni iz orbite 3s 1 se zlahka odcepijo od drugih naravnih elementov (npr. Žveplo, kisik, klor, fluor itd.) In tvorijo mineralne spojine, v katerih sodeluje stabilni ion Na + .
Na + v teh trdnih snovi spremljajo druge ionske vrste; Med njimi je natrijev karbonat le še en v naravi. Od takrat se je uporabljal v vseh civilizacijah skozi vse veke. Te civilizacije so v tem sivkasto belem prahu našli koristne lastnosti za svoje domove in ljudi.
Te lastnosti so zaznamovale njegovo uporabo, ki danes ohranja tradicionalne vidike preteklosti in se druge prilagaja trenutnim potrebam.
Natrijev karbonat je v naravi zelo bogat in morda tudi na drugih ozemljih zunaj planeta Zemlje, kot so nekatere lune osončja.
Formula
Kemična formula natrijevega karbonata je Na 2 CO 3 . Kako se tolmači? To pomeni, da sta v kristalni trdni snovi za vsak CO 3 2– ion dva Na + iona .
Struktura
Zgornja slika prikazuje strukturo anhidrida Na 2 CO 3 (imenovanega tudi kalcinirana soda). Vijolične krogle ustrezajo ionom Na + , črne in rdeče pa kroglice CO 3 2– .
Karbonatni ioni imajo ravno trigonalno strukturo, v njihovih konicah pa so atomi kisika.
Slika omogoča panoramo, ki jo vidimo z višje ravnine. Ioni Na + so obkroženi s šestimi atomi kisika, ki prihajajo iz ionov CO 3 2– . To pomeni, da natrijev anhidrid Na 2 CO 3 izpolnjuje oktaedrsko koordinacijsko geometrijo (je zaprt v središču oktaedra).
Vendar je ta struktura sposobna tudi sprejeti molekule vode, ki se med seboj povežejo z vodikovimi vezmi z vrhovi trikotnikov.
Pravzaprav so hidrati 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 in drugi) bolj obilni kot brezvodna sol.
Termonatrit (Na 2 CO 3 · H 2 O), natron (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) in troni (Na 3 (HCO 3 ) (CO 3 ) · 2H 2 O so glavni naravni viri karbonata natrij, zlasti mineralna trona, predstavljen na prvi sliki.
Prijave
Natrijev karbonat izpolnjuje številne funkcije v ljudeh, domovih in industriji, med temi funkcijami izstopajo naslednje:
- Natrijev karbonat se uporablja v mnogih čistilnih izdelkih. To je posledica njegove dezinfekcijske sposobnosti, njene sposobnosti raztapljanja maščob in lastnosti mehčanja vode. Je del detergentov, ki se uporabljajo v pralnicah, avtomatskih pomivalnih strojih, čistilih za steklo, odstranjevalcih madežev, belilih itd.
- Karbonatno razkužilo lahko uporabljate na ne hrapavih trdih površinah, kot so tla, stene, porcelan in kad, razen steklenih vlaken in aluminija, ki jih lahko opraskate.
- Uporablja se v nekaterih živilih, da se izognemo pogačam, ki se lahko pojavijo pri teh.
- Prisotna je v različnih izdelkih za osebno nego, kot so kopeli z mehurčki, zobne paste in mila.
- Uporablja se v steklarski industriji zaradi svoje sposobnosti razgradnje silikatov.
- Uporablja se pri vzdrževanju bazenov, kjer opravlja dezinfekcijsko in uravnavajo pH vrednost.
- Pri ljudeh se terapevtsko uporablja pri zdravljenju zgage in dermatitisa.
- V veterinarski medicini se uporablja pri zdravljenju ringworma in čiščenju kože.
Kako je to storjeno?
Natrijev karbonat lahko proizvajamo s slanico iz morij in apnenca (CaCO 3 ) v postopku Solvay. Na zgornji sliki je prikazan diagram postopka, ki prikazuje proizvodne poti, pa tudi reagente, posrednike in izdelke. Reagenti so napisani z zelenimi črkami, izdelki pa z rdečimi črkami.
Sledenje teh reakcij lahko postane nekoliko težavno, toda skupna enačba, ki označuje le reaktante in produkte, je:
2NaCl (aq) + CaCO 3 (s) <=> Na 2 CO 3 (s) + CaCl 2 (aq)
CaCO 3 ima zelo stabilno kristalno strukturo, zato nenehno zahteva veliko energije za razgradnjo v CO 2 . Poleg tega v tem procesu nastajajo velike količine CaCl 2 (kalcijev klorid) in druge nečistoče, katerih izpusti vplivajo na kakovost voda in okolja.
Obstajajo tudi druge metode proizvodnje natrijevega karbonata v industrijskih okoljih, na primer postopek Hou in Leblanc.
Danes ga je trajnostno pridobiti iz svojih naravnih mineralov, od katerih je trona najbolj bogata.
Po drugi strani je bolj tradicionalna metoda obsegala gojenje in gorenje rastlin in alg, bogatih z natrijem. Nato smo pepel kopali z vodo in ga segrevali, dokler ne smo dobili izdelka. Od tod je prišel znameniti soda pepel.
Lastnosti
Na 2 CO 3 je higroskopična bela trdna snov brez vonja z molekulsko maso 106 g / mol in gostoto 2,54 g / ml pri 25 ° C.
Njegove lastnosti se spreminjajo, ko v svojo kristalno strukturo vključuje molekulo vode. Ker lahko voda tvori vodikove vezi in ioni »naredijo prostor« med njimi, se volumen kristala poveča in gostota hidrata se zmanjša. Na primer, za Na 2 CO 3 · 10H 2 O, njena gostota je 1,46 g / ml.
Na 2 CO 3 se topi pri 851 ° C, razpada pa po naslednji enačbi:
Na 2 CO 3 (s) => Na 2 O (s) + CO 2 (g)
Čeprav se ioni CO 3 2 in Na + razlikujejo po velikosti, so njihova elektrostatična interakcija zelo učinkovita in ohranjata stabilno kristalno rešetko.
Molekule vode "posegajo v te interakcije" in posledično so hidrati bolj dovzetni za razpad kot anhidrid.
Je bazična sol; to je, če se raztopi v vodi, ustvari raztopino s pH večjo od 7. To je posledica hidrolize CO 3 2– , katere reakcija sprošča OH - v mediju:
CO 3 2- (aq) + H 2 O (l) <=> HCO 3 - (aq) + OH - (aq)
Je zelo topen v vodi in v polarnih topilih, kot so glicerol, glicerin, aceton, acetati in tekoči amoniak.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. V Elementi 1. skupine (četrta izdaja, str. 265). Mc Graw Hill.
- scifun.org. (2018). Natrijev hidrogenkarbonat in natrijev karbonat. Pridobljeno 8. aprila 2018 z: scifun.org
- Wikipedija. (2018). Natrijev karbonat. Pridobljeno 8. aprila 2018 z: en.wikipedia.org
- PubChem. (2018). Natrijev karbonat. Pridobljeno 8. aprila 2018, iz: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Ciner Resources Corporation. (2018). Soda pepel. Pridobljeno 8. aprila 2018 z: ciner.us.com
- Qniemiec. (7. maj 2010). Solvajski postopek. . Pridobljeno: Wikimedia.org
- Peltier K. (3. julij 2018). Vse, kar morate vedeti o natrijevem karbonitu. Pridobljeno 8. aprila 2018 z: thespruce.com
- Net Industries. (2018). Natrijev karbonat - Uporaba natrijevega karbonata. Pridobljeno 8. aprila 2018 z: science.jrank.org