Натријум карбоната (На 2 ЦО 3) је неорганска со натријум, алкалних метала и угљене киселине. У свету је такође познат и као сода пепео. Језера и вулканске активности обогатиле су земљиште натријумом, од чега су се биљке храниле; затим, након пожара, ове биљке шире карбонатни пепео.
Како настаје ова со из металног натријума? Чисти натријум има 3с 1 конфигурацију валенције . Електрон на 3с 1 орбитална се лако одвојити од стране других елемената у природи (као што су сумпор, кисеоник, хлор, флуор, итд), формирајући минерална једињења у којима штали ион На + уцествује .
На + су праћене другим јонским врстама у тим чврстим супстанцама; Од њих је натријум карбонат само још један у природи. Од тада се користи у свим цивилизацијама кроз векове. Те цивилизације су у овом сивкасто-белом праху пронашле корисна својства за своје домове и људе.
Ова својства обележила су његову употребу, која данас одржава традиционалне аспекте прошлости, а друга се прилагођавају тренутним потребама.
Натријум-карбонат је веома богат у природи, а можда и на другим територијама изван планете Земље, попут неких месеци Сунчевог система.
Формула
Хемијска формула за натријум карбонат је На 2 ЦО 3 . Како се то тумачи? То значи да у кристалној чврстој супстанци за сваки ЦО 3 2 ион постоје два На + јона .
Структура
Горња слика приказује структуру анхидрида На 2 ЦО 3 (који се такође назива калцинирана сода). Љубичасте сфере одговарају На + јонима , док црне и црвене сфере одговарају ЦО 3 2– јонима .
Карбонатни јони имају равну тригоналну структуру са атомима кисеоника у врховима.
На слици се види панорама са више равни. Јони На + окружени су са шест атома кисеоника, који долазе из јона ЦО 3 2– . То јест, у На 2 ЦО 3 анхидриде натријум упозна октаедарску геометрије координације (што се наводи у центру октаедром).
Међутим, ова структура је такође способна да прими молекуле воде, међусобно делујући водоничним везама са врховима троуглова.
У ствари, хидрати На 2 ЦО 3 (На 2 ЦО 3 · 10Х 2 О, На 2 ЦО 3 · 7Х 2 О, На 2 ЦО 3 · Х 2 О и други) су у већем обиљу од безводне соли.
Термонатрит (На 2 ЦО 3 · Х 2 О), натрон (На 2 ЦО 3 · 10Х 2 О) и трон (На 3 (ХЦО 3 ) (ЦО 3 ) · 2Х 2 О су главни природни извори карбоната натријум, посебно минерал трона, представљен на првој слици.
Апликације
Натријум-карбонат испуњава бројне функције у људима, домовима и индустрији, међу тим функцијама се истичу:
- Натријум карбонат се користи у многим производима за чишћење. То је због његовог дезинфекцијског капацитета, његове способности да раствара масти и својства омекшавања воде. Део је детерџената који се користе у праоницама, аутоматским машинама за прање судова, средствима за чишћење стакла, средствима за уклањање мрља, избјељивачима итд.
- Дезинфекцијско средство од карбоната може се употребљавати на грубим тврдим површинама, као што су подови, зидови, порцулан и каде, изузев стаклопластике и алуминијума, који се по њему могу огребати.
- Користи се у неким намирницама како би се избегла погача која се у њима може појавити.
- Присутан је у разним средствима за личну негу, као што су купке са мехурићима, пасте за зубе и сапуни.
- Користи се у индустрији стакла због његове способности разградње силиката.
- Користи се у одржавању базена, где врши дезинфицијенс и регулацију пХ вредности.
- Код људи се терапеутски користи у лечењу жгаравице и дерматитиса.
- У ветеринарској медицини користи се у лечењу рингворма и чишћењу коже.
Како се то ради?
Натријум-карбонат се може произвести раствором соли из мора и кречњака (ЦаЦО 3 ) у процесу Солваи. На слици изнад приказан је дијаграм поступка који показује начине производње, као и реагенсе, посреднике и производе. Реагенси се пишу зеленим словима, а производи црвеним словима.
Праћење ових реакција може постати мало комплицирано, али укупна једнаџба која означава само реактанте и производе је:
2НаЦл (ак) + ЦаЦО 3 (с) <=> На 2 ЦО 3 (с) + ЦаЦл 2 (ак)
ЦаЦО 3 има веома стабилну кристалну структуру, па непрестано захтева много енергије да би га разградио у ЦО 2 . Поред тога, овим процесом се стварају велике количине ЦаЦл 2 (калцијум хлорид) и друге нечистоће, чије испуштање утиче на квалитету вода и животне средине.
Постоје и друге методе производње натријум-карбоната у индустријским окружењима, попут Хоу и Лебланц процеса.
Данас је одрживо добити од својих природних минерала, од којих је трона најбројнија.
С друге стране, традиционалнија метода састојала се од узгоја и спаљивања биљака и алги богатих натријумом. Затим се пепео окупа водом и подвргне грејању док се не добије производ. Одатле је потекао чувени сода пепео.
Својства
На 2 ЦО 3 је без мириса, хигроскопне беле чврсте супстанце са молекулском тежином од 106 г / мол и густина 2,54 г / мл на 25 ºЦ.
Његова својства се мењају када у свој кристалну структуру уграђује молекул воде. Пошто вода може да формира водоничне везе и иони „чине простор“ између њих, волумен кристала се повећава и густина хидрата се смањује. На пример, за На 2 ЦО 3 · 10Х 2 О, његова густина је 1,46 г / мл.
На 2 ЦО 3 топи на 851 ºЦ, разлаже према следећој једначини:
На 2 ЦО 3 (с) => На 2 О (с) + ЦО 2 (г)
Опет, иако се јони ЦО 3 2 и На + разликују по величини, њихове електростатичке интеракције су врло ефикасне и одржавају стабилну кристалну решетку.
Молекули воде „ометају“ ове интеракције, и као резултат тога, хидрати су подложнији пропаду него анхидрид.
Је основна со; то јест, када се раствори у води, он ствара раствор са пХ већим од 7. То је последица хидролизе ЦО 3 2– , чија реакција ослобађа ОХ - у медијуму:
ЦО 3 2- (ак) + Х 2 О (л) <=> ХЦО 3 - (ак) + ОХ - (ак)
Врло је растворљив у води и у поларним растварачима, као што су глицерол, глицерин, ацетон, ацетати и течни амонијак.
Референце
- Схивер & Аткинс. (2008). Неорганска хемија. У елементима групе 1. (Четврто издање, стр. 265). Мц Грав Хилл.
- сцифун.орг. (2018). Натријум-хидроген-карбонат и натријум-карбонат. Преузето 8. априла 2018. године са: сцифун.орг
- Википедиа. (2018). Натријум карбонат. Преузето 8. априла 2018. године са: ен.википедиа.орг
- ПубЦхем. (2018). Натријум карбонат. Преузето 8. априла 2018. године са: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
- Цинер Ресоурцес Цорпоратион. (2018). Сода. Преузето 8. априла 2018. године са: цинер.ус.цом
- Книемиец. (7. маја 2010). Солвајски процес. . Опоравак од: Викимедиа.орг
- Пелтиер К. (3. јула 2018.). Све што треба да знате о натријум-карбониту. Преузето 8. априла 2018. године са: тхеспруце.цом
- Нет Индустриес. (2018). Натријум-карбонат - употреба натријум-карбоната. Преузето 8. априла 2018. године са: сциенце.јранк.орг