1. 基本信息

   • 英文名：Sodium Carbonate，俗名蘇打、純堿。
   • 分子量：105.99。
   • CAS 登錄號：497 - 19 - 8。

2. 物理性質(zhì)

   • 外觀：無水碳酸鈉是白色粉末或細粒結(jié)晶，而十水碳酸鈉是無色透明的單斜晶系晶體。
   • 密度：無水碳酸鈉密度約為 2.532 克 / 立方厘米，十水碳酸鈉密度約為 1.44 克 / 立方厘米。密度的差異使得它們在不同的工業(yè)應用中有不同的用途，例如在洗滌劑中，合適的密度有助于產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
   • 熔點：無水碳酸鈉熔點為 851℃，較高的熔點表明它在高溫下才會發(fā)生狀態(tài)變化，這一特性在玻璃制造等高溫工業(yè)過程中很重要。
   • 溶解性：易溶于水，其水溶液呈堿性。在水中溶解時會發(fā)生水解反應，產(chǎn)生氫氧根離子，它在水中的溶解度隨溫度升高而增大，在 35.4℃時溶解度最大，每 100 克水中可溶解 49.7 克碳酸鈉。

3. 化學性質(zhì)

   • 與酸反應：碳酸鈉是一種碳酸鹽，能與酸發(fā)生反應生成鹽、水和二氧化碳。這個反應在實驗室中可用于制備二氧化碳氣體，在工業(yè)上也用于處理酸性廢水等。
   • 與堿反應：能與氫氧化鈣等堿反應，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉。這是工業(yè)上制取氫氧化鈉的一種方法，稱為苛化法。
   • 水解反應：碳酸鈉在水溶液中會發(fā)生水解，水解分兩步進行。第一步水解會生成碳酸氫鈉和氫氧化鈉；第二步碳酸氫鈉繼續(xù)水解生成碳酸和氫氧化鈉。由于水解產(chǎn)生氫氧根離子，所以其水溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅。
   • 熱穩(wěn)定性：碳酸鈉比較穩(wěn)定，受熱不易分解。但在高溫下也會發(fā)生一些變化，例如在 851℃時會熔化，在更高溫度下可能會發(fā)生其他反應。與碳酸氫鈉相比，碳酸鈉的熱穩(wěn)定性要好得多，碳酸氫鈉受熱易分解為碳酸鈉、水和二氧化碳。

4. 制備方法

   • 索爾維法（氨堿法）：這是工業(yè)上生產(chǎn)碳酸鈉的主要方法。原料是食鹽、石灰石和氨。主要反應過程包括：首先，將氨氣通入飽和食鹽水，形成氨鹽水；然后，碳酸氫鈉在加熱條件下分解生成碳酸鈉，反應生成的二氧化碳可以循環(huán)利用。
   • 侯氏制堿法：這是我國化學家侯德榜發(fā)明的制堿方法。它是以食鹽、氨和二氧化碳（合成氨廠的廢氣）為原料。主要反應步驟為：在飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳，生成碳酸氫鈉沉淀；然后將碳酸氫鈉加熱分解得到碳酸鈉。與索爾維法相比，侯氏制堿法的優(yōu)點是綜合利用了氨和二氧化碳，提高了原料的利用率，同時減少了廢棄物的排放。

5. 應用領域

   • 玻璃工業(yè)：是玻璃制造的重要原料之一。在玻璃生產(chǎn)中，它可以降低玻璃的熔點，使玻璃在較低溫度下熔化和成型，并且可以改善玻璃的性能，如增加玻璃的透明度和強度。一般玻璃的主要成分包含它以及二氧化硅、碳酸鈣等，其用量會根據(jù)玻璃的種類和性能要求有所不同。
   • 化工原料：作為一種基礎化工原料，用于生產(chǎn)多種化學品。例如，用于制造肥皂、洗滌劑等。在肥皂制造中，它可以與油脂反應，生成肥皂和甘油；在洗滌劑中，它可以起到軟化水、去除油污等作用。同時，它還用于生產(chǎn)其他鈉鹽。
   • 造紙工業(yè)：在造紙過程中，用于蒸煮木材等原料，以去除木質(zhì)素等雜質(zhì)，使紙張更加潔白和平滑。它還可以調(diào)節(jié)造紙過程中的酸堿度，保證造紙工藝的順利進行。
   • 食品工業(yè)：可作為食品添加劑，主要起酸度調(diào)節(jié)劑、膨松劑等作用。例如，在制作饅頭、面包等食品時，加入適量的它可以中和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，并且使食品產(chǎn)生疏松的結(jié)構。不過，食品級碳酸鈉的使用有嚴格的標準和規(guī)范，以確保食品安全。
   • 水處理：用于處理硬水。它可以與水中的鈣、鎂離子反應，生成碳酸鈣和碳酸鎂沉淀，從而降低水的硬度，使水更適合工業(yè)和生活使用。

6. 安全注意事項

   • 刺激性：碳酸鈉具有一定的刺激性。如果接觸到皮膚和眼睛，可能會引起刺激和灼傷。因此，在操作過程中應注意佩戴防護手套和護目鏡等防護用品。
   • 吸入風險：吸入碳酸鈉粉塵可能會刺激呼吸道，引起咳嗽、呼吸困難等癥狀。在儲存和使用過程中，應保持良好的通風環(huán)境，防止粉塵飛揚。
   • 儲存條件：應儲存在陰涼、干燥、通風良好的地方，遠離火種、熱源。避免與酸類等可能發(fā)生反應的物質(zhì)放在一起，防止發(fā)生危險。

碳酸鈉在生活中有哪些應用？

碳酸鈉和碳酸氫鈉有什么區(qū)別？

碳酸鈉在工業(yè)上是如何生產(chǎn)的？

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