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| 碳酸鈉 | |
|---|---|
| 參數 | 數值 |
| 概述 | 碳酸鈉化學式為Na2CO3，俗名純堿、蘇打、堿灰、洗滌堿，普通情況下為白色粉末，為強電解質。密度為2.532g/cm3，熔點為851°C，易溶于水,具有鹽的通性,是一種弱酸鹽，微溶于無水乙醇，不溶于丙醇，溶于水后發生水解反應，使溶液顯堿性，有一定的腐蝕性，能與酸進行中和反應，生成相應的鹽并放出二氧化碳。高溫下可分解，生成氧化鈉和二氧化碳。長期暴露在空氣中能吸收空氣中的水分及二氧化碳，生成碳酸氫鈉，并結成硬塊。吸濕性很強 ，很容易結成硬塊，在高溫下也不分解。碳酸鈉與水生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·7H2O，Na2CO3·H2O三種水合物，其中Na2CO3·10H2O最為穩定，且溶于水的溶解熱非常小。多應用于照相行業，其商品名稱為碳氧。Na2CO3·10H2O又稱晶堿，在干燥的空氣中易風化,以前晶堿常用于家庭洗滌和洗羊毛，故又稱“洗濯堿”。過去，我國民間習慣使用既能洗衣又能發面的“塊堿”，那是用純堿加大量水攪拌制成的（另加有一些小蘇打（NaHCO3），其含水量在50%以上。碳酸鈉溶于水時呈吸熱反應，在空氣中易風化。Na2CO3·7H2O不穩定，僅在32.5～36℃范圍內才能從碳酸鈉飽和溶液中析出。碳酸鈉是弱酸強堿鹽(純堿是鹽，不是堿，只是溶液顯強堿性)。用化學方法制出的Na2CO3比天然堿純凈，人們因此稱它為“純堿”。 |
| 水中溶解度 | 不同溫度(℃)時每100克水中的最大溶解克數: 7.0g/0℃;12.2g/10℃;21.8g/20℃;29.4g/25℃;39.7g/30℃; 48.8g/40℃;47.3g/50℃;46.4g/60℃;46.2g/70℃;45.8g/80℃; 45.7g/90℃;45.5g/100℃; |
| 和碳酸氫鈉的鑒別 | 將這兩種物質放在兩支試管中加熱，并將試管的另一端通入澄清的石灰水，如果觀察到澄清的石灰水變渾濁，那么這個試管中的物質是碳酸氫鈉，而沒有觀察到澄清石灰水變渾濁的試管中的物質是碳酸鈉。 原理:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑(條件是加熱),Na2CO3加熱不分解. |
| 毒性 | ADI(日容許攝入量)不作限制性規定(FAO/WHO1985年)。LD50(半數致死量)約6 g/kg(小鼠經口)。 |
| 毒性 | 純堿粉塵對皮膚、呼吸道和眼睛有刺激作用。長時間接觸純堿溶液可能出現濕疹、皮炎等。其濃溶液可引起燒傷、壞死，以至角膜渾濁。空氣中純堿粉塵最高容許濃度為2mg/m3。操作人員應穿戴工作服、門罩、手套、長統靴等勞保用品，以保護呼吸器官和皮膚。 |
| 用途 | 在生產生活中，碳酸鈉被用于制作面點，制取氫氧化鈉等，或作為多種洗滌劑的配方。水的凈化用它來做軟化劑。 在工業用純堿中，主要是輕工、建材、化學工業，約占2/3；其次是冶金、紡織、石油、國防、醫藥及其它工業。玻璃工業是純堿的最大消費部門，每噸玻璃消耗純堿0.2噸。化學工業用于制水玻璃、重鉻酸鈉、硝酸鈉、氟化鈉、小蘇打、硼砂、磷酸三鈉等。冶金工業用作冶煉助熔劑、選礦用浮選劑，煉鋼和煉銻用作脫硫劑。印染工業用作軟水劑。制革工業用于原料皮的脫脂、中和鉻鞣革和提高鉻鞣液堿度。還用于生產合成洗滌劑添加劑三聚磷酸鈉和其他磷酸鈉鹽等。食用級純堿用于生產味精、面食等 |
| 食品添加劑最大允許使用量最大允許殘留量標準 | |
| 工業制備方法 | 由氨、二氧化碳和飽和食鹽水為原料制得，稱為聯合制堿法，是中國化學家侯德榜在氨堿法的基礎上改進而成，該法在世界博覽會上獲得金制獎章。在北美，由于有大量天然碳酸鈉礦藏存在，用天然的堿人工加工精制是制取碳酸鈉的主要手段。碳酸鈉是化學及工業中的重要原材料。2003年，中國碳酸鈉產量已經超過美國躍居世界第一。 在聯合制堿法發明以前，氨堿法（亦稱為索爾維制堿法）應用最為廣泛。是比利時人歐內斯特·索爾維于1862年發明的。 反應分三個步驟進行： 1.NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 2.NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl 3.2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O 反應生成的CO2可以回收再用，而NH4Cl又可以與生石灰反應，產生NH3，重新作為原料使用： 2NH4Cl + CaO → 2NH3 + CaCl2 + H2O 氨堿法使生產實現了連續性生產，食鹽的利用率得到提高，產品質量純凈，因而被稱為“純堿”，但最大的優點還在于成本低廉。 1867年索爾維設廠制造的產品在巴黎世界博覽會上獲得銅制獎章，此法被正式命名為索爾維法。此時，純堿的價格大大下降。消息傳到英國，正在從事路布蘭法制堿的英國哈琴森公司取得了兩年獨占索爾維法的權利。1873年哈琴森公司改組為卜內門公司，建立了大規模生產純堿的工廠，后來，法、德、美等國相繼建廠。這些國家發起組織索爾維公會，設計圖紙只向會員國公開，對外絕對保守秘密。凡有改良或新發現，會員國之間彼此通氣，并相約不申請專利，以防泄露。除了技術之外，營業也有限制，他們采取分區售貨的辦法，例如中國市場由英國卜內門公司獨占。由于如此嚴密的組織方式，凡是不得索爾維公會特許權者，根本無從問津氨堿法生產詳情。直至20世紀初，許多國家要想探索索爾維法奧秘的廠商，無不以失敗而告終。直至有關專利告終，此制作方法才大白于世。 侯氏與索氏兩法的區別：主要反應在對待氯化銨的態度上。索氏是加入生石灰發使氨逸出，而候氏是加入食鹽使氯化銨結晶而出。 |
| 化學性質 | 無水碳酸鈉的純品是白色粉末或細粒。 易溶于水，水溶液呈強堿性。微溶于無水乙醇，不溶于丙酮。 |
| 用途 | 基本化工原料之一，用途廣泛，是玻璃、肥皂、洗滌劑、紡織、制革、香料、染料、藥品等的重要原料 |
| 用途 | 用作分析試劑，也用于制藥工業和照相制版 |
| 用途 | 廣泛用于玻璃制品、化學品、造紙、冶金、醫藥、紡織和食品等工業 |
| 用途 | 彩電專用試劑 |
| 用途 | 用于食品工業，作中和劑、膨松劑，如制造氨基酸、醬油和面制食品如饅頭、面包等。還可配成堿水加入面食中，增加彈性和延展性。 |
| 用途 | 作為洗滌劑用于羊毛漂洗，浴鹽和醫藥用，鞣革中的堿劑。 |
| 用途 | 絕大部分用于工業，一小部分為民用。在工業用純堿中，主要是輕工、建材、化學工業，約占2/3：其次是冶金、紡織、石油、國防、醫藥及其他工業。玻璃工業是純堿的攝大消費部門，每噸玻璃消耗純堿O.2t。化學工業用于制水玻璃、重鉻酸鈉、硝酸鈉、氟化鈉、小蘇打、硼砂、磷酸三鈉等。冶金工業用作冶煉助熔劑、選礦用浮選劑，煉鋼和煉銻用作脫硫劑。印染工業用作軟水劑。制革工業用于原料皮的脫脂、中和鉻鞣革和提高鉻鞣液堿度。還用于生產合成洗滌劑添加劑三聚磷酸鈉和其他磷酸鈉鹽等。 |
| 用途 | 作緩沖劑、中和劑和面團改良劑，可用于糕點和面制食品，按生產需要適量使用。 |
| 用途 | 主要用于浮法玻璃、顯像管玻殼、光學玻璃等。也可用于化工、冶金等其他部門。使用重質純堿可以減少堿塵飛揚、降低原料消耗、改善勞動條件，還可提高產品質量，同時減輕堿粉對耐火材料的侵蝕作用，延長窯爐的使用壽命。 |
| 用途 | 基本化工原料，廣泛用于醫藥、造紙、冶金、玻璃、紡織、染料等工業。 |
| 用途 | 基本化工原料，廣泛用于醫藥、造紙、冶金、玻璃、紡織、染料等工業,用作食品工業發酵劑 |
| 用途 | 用作分析試劑、脫水劑、蓄電池添加劑等? |
| 生產方法 | 目前工業上以輕質純堿為原料生產重質純堿的方法有固相水合法、液相水合法和擠壓法，以天然堿為原料有蒸發法和碳酸化法，后兩種方法已在工業碳酸鈉部分述及，故僅敘述以純堿為原料的三種方法。 固相水合法 將高溫輕質純堿與 50～70℃的熱水于90～97℃條件下進行水合反應，生成一水碳酸鈉，于130～150℃進行煅燒，再經篩分，制得重質純堿成品．其Na2CO3+H2O→Na2CO3·H2O Na2CO3·H2O[△] →Na2CO3+H2O 液相水合法 高溫輕質純堿在100℃左右用水和循環母液溶解，制得飽和溶液并進行水合反應后，用泵送至結晶器．降溫至80～90℃，生成一水碳酸鈉懸浮液，經稠厚、分離，即制得重質純堿成品。其反應式與固相水合法相同。 擠壓法 來自堿倉的高溫純堿(150～160℃)在5000～7000 kg/cm2壓力下擠壓成厚約2 mm的堅硬薄片，再經粉碎、篩分，得到粒度適宜的重質純堿成品．大粒返回破碎．小粒重新擠壓，分別循環使用。 |
| 生產方法 | 1.氨堿法 原鹽(食鹽)溶于水，加入適量的石灰乳以除鎂，通入CO2以除鈣。經凈化的食鹽水通入氨氣進行吸氨，吸氨母液中再通入CO2進行碳化，析出碳酸氫鈉，經過濾、煅燒得碳酸鈉。母液中加入石灰乳，并將氨氣蒸出供吸氨用。 NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3→Na2CO3+CO2↑+H2O↑ 2聯堿法 將氨氣通人鹽析結晶的母液進行吸氨，吸氨母液再通人CO2進行碳化，析出碳酸氫鈉結晶，經過濾、煅燒得純堿。母液再進行吸氨，析出氯化銨結晶，過濾后再加入食鹽，進一步析出氯化銨結晶。過濾后母液重新去吸氨，如此不斷地循環。反應式與氨堿法相同。 |
| 生產方法 | 有氨堿法、聯堿法、天然堿加工等。 氨堿法主要反應如下：NaCl+NH3+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl 2NaHCO3→Na2CO3+CO2+H2O 其工藝流程簡述如下：原鹽用水溶解，除鈣、鎂后制成精鹽水(或稱二次鹽水，下同)。二次鹽水經吸氨，制成NaCl濃度在89滴度以上，FNH3與Na+濃度之比為1.13～1.18的氨鹽水。氧鹽水冷卻至35～38℃后送至碳化工段，與來自石灰窯和煅燒爐經壓縮的二氧化碳進行反應，生成碳酸氫鈉懸浮液，流至濾過工段，碳酸氧鈉(重堿)結晶從懸浮液中分離出來，送至煅燒上段，在160℃左右煅燒分解，制得純堿產品。過濾母液與來自石灰工段的石灰乳混合制成調和液，并在蒸餾塔中用蒸汽加熱蒸出其中的氨，供鹽水吸氨循環使用。 聯堿法聯合制堿法生產流程分為制堿過程(又稱I過程)和制銨過程(又稱Ⅱ過程)，聯產純堿和氯化銨，母液則在兩過程中構成封閉循環。 主要反應與氨堿法相同。其工藝流程簡述如下：將原鹽(氯化鈉)用飽和鹽水洗滌除去鈣、鎂雜質，再經粉碎、洗滌、稠厚、分離，制得符合規定純度(含NaCl≥98%)、粒度(10～20網目)的洗鹽，送至鹽析結晶器。由鹽析結晶器溢流的母液Ⅱ在吸氨器內吸收氨制成氨母液Ⅱ，經澄清后送入碳化塔內吸收二氧化碳(碳化)制成碳酸氫鈉懸浮液，碳酸氫鈉懸浮液經過濾，得到固體碳酸氫鈉，再經煅燒即得到純堿產品。 過濾重堿后的母液(母液I)經吸氨制成氨母液I，經換熱器與母液Ⅱ換熱，降溫后送入冷析結晶器，通過外冷器與載冷體(鹵水)或者與冷凍劑(液氨)直接進行熱交換，在5～10℃條件下冷卻析出部分氯化銨。冷析結晶器溢流液(半母液Ⅱ)流人鹽析結晶器，加入洗鹽再析出部分氯化銨。由冷析及鹽析結晶器取出的氯化銨懸浮液經稠厚、分離，得到濕氯化銨，送干銨爐干燥即為氯化銨產品。鹽析結晶器溢流液(母液Ⅱ)與氨母液l換熱后經吸氨制成氨母液Ⅱ，再送至碳化塔制堿。如此連續循環，不斷地生產出純堿和氯化銨兩種產品。 天然堿加工法 倍半堿流程此法是以倍半堿為原料生產純堿的方法．美國部分天然堿加工廠采用。 礦石粉碎至20目(O.8mm)左右，送入溶解槽，用循環母液溶解制成飽和溶液，進入澄清桶澄清，其底流送增稠器，加水洗滌回收泥中的堿分，澄清桶溢流液經過濾送三效蒸發器蒸發，從第三效蒸發器取出的晶漿用泵送入稠厚器，再經離心脫水，得倍半碳酸鈉濾餅，經煅燒即制得純堿。 一水碳流程此法也是以倍半堿為原料生產純堿的方法，其產品質量優于倍半堿流程，美國多數天然堿加工廠采用。 礦石粉碎至6 mm左右，送煅燒爐，在150℃左右煅燒，礦石大部分為粗純堿，進人溶解槽，在略低于100℃條件下溶解，澄清后送人三效蒸發器，蒸濃后的懸浮堿液分離得到一水碳酸鈉，送干燥器干燥即得重??純堿。 碳酸化法該法是以天然堿鹵為原料的生產方法，我國大布蘇等地天然堿加工采用。 天然堿溶采或用水溶解后的堿鹵經澄清、預熱后通人二氧化碳進行碳酸化，再經過濾、煅燒即制得純堿產品。20世紀80年代中期開發成功氨化碳化法，即將精制的堿鹵先吸氮后碳化，此后工序同前。氨化碳化法與直接碳化法相比，鈉利用率可由25%提高到65%～70%。 天然堿鹵蒸發法用溶采天然堿礦或從堿湖挖掘的天然堿制得堿鹵，經精制、分離、預熱、蒸發、分離、煅燒即制得鶯質純堿。 |
| 生產方法 | 碳酸鈉合成法將粗碳酸鈉和碳酸氫鈉經蒸汽溶解，沉降除雜后清液，通二氧化碳反應到一定濃度后，再經蒸餾、冷卻、結晶即得倍半碳酸鈉，其 Na2CO3+NaHCO3+2H2O→Na2CO3·NaHCO3·2H2O 天然堿法 以天然堿為原料經蒸汽溶解，澄清除雜，清液含碳酸鈉、碳酸氫鈉及硫酸鈉等組分，經窯氣碳化使部分Na2CO3重碳酸化為NaHCO3，在60℃蒸發析出生成相應的復合物，分離制得倍半碳酸鈉成品。母液再蒸發即可析出芒硝堿。其 3Na2CO3+5H2O+CO2→2(Na2CO3·NaHC03·2H2O) |
| 生產方法 | 目前我國均采用氨堿法或聯堿法直接制造食用純堿。在生產輕質純堿過程中，要增加除砷和除重金屬雜質的精制工序．其他工序參見工業碳酸鈉。 |
| 類別 | 有毒物品 |
| 毒性分級 | 中毒 |
| 急性毒性 | 口服- 大鼠 LD50 4090 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 6600 毫克/公斤 |
| 刺激數據 | 皮膚-兔 500 毫克/ 24小時 輕度; 眼睛- 兔 100 毫克/ 24小時 中度 |
| 爆炸物危險特性 | 有腐蝕性 |
| 可燃性危險特性 | 不可燃燒; 火場產生有毒氧化鈉煙霧; |
| 儲運特性 | 庫房低溫, 通風, 干燥 |
| 滅火劑 | 水, 二氧化碳, 干粉, 砂土 |
| 別名 | 食用純堿;蘇打;蘇打,碳酸鈉;碳酸鈉,無水;食用面堿;食品堿;無水碳酸鈉;食用碳酸鈉 |
| 英文別名 | crystolcarbonate;Disodiumcarbonate;Disodiumsalt;disodiumcarbonate;Inorganicsalt;Mildalkali;natriumcarbonicumcalcinatum;natriumcarbonicumsiccatum |
| 碳酸鈉 | |
|---|---|
| 參數 | 數值 |
| 熔點 | 851 °C(lit.) |
| 沸點 | 1600°C |
| 密度 | 2.53 |
| 折射率 | 1.535 |
| 儲存條件 | 2-8°C |
| 溶解度 | H2O: 1 M at 20 °C, clear, colorless |
| 形態 | Solid |
| 顏色 | White |
| 比重 | 2.532 |
| PH值 | 11.16 (4g/l, H2O, 25℃) |
| 酸度系數(pKa) | (1) 6.37, (2) 10.25 (carbonic (at 25℃) |
| 水溶解性 | 22 g/100 mL (20 ºC) |
| 敏感性 | Hygroscopic |
| 最大波長(λmax) | λ: 260 nm Amax: 0.01 λ: 280 nm Amax: 0.01 |
| Merck | 14,8596 |
| BRN | 4154566 |
| 穩定性 | Stable. Incompatible with powdered alkaline earth metals, aluminium,ganic nitro compounds, fluorine, alkali metals, nonmetallic oxides, concentrated sulfuric acid, oxides of phosphorus. |
| CAS 數據庫 | 497-19-8(CAS DataBase Reference) |
| NIST化學物質信息 | Sodium carbonate(497-19-8) |
| EPA化學物質信息 | Carbonic acid disodium salt(497-19-8) |
| 碳酸鈉 | |
|---|---|
| 參數 | 數值 |
| 危險品標志 | Xn,Xi |
| 危險類別碼 | 32-36-51/53-36/37/38-41-37/38 |
| 安全說明 | 36/37-26-22-36-39 |
| 危險品運輸編號 | UN 3082 9/PG 3 |
| WGK Germany | 2 |
| RTECS號 | XN6476000 |
| F | 3 |
| TSCA | Yes |
| 海關編碼 | 28362000 |
| 毒害物質數據 | 497-19-8(Hazardous Substances Data) |
| 毒性 | LD50ally in Rabbit: 4090 mg/kg |
丁香酸(530-57-4 ) | 2-(4-氟苯基)噻吩(58861-48-6 ) | ACETIC ACID, [(5-CHLORO-2-PYRIDINYL)AMINO]OXO-(552850-73-4 ) | 己二酸酐(2035-75-8 ) | 羥乙基磺酸鈉(1562-00-1 ) | 2-溴乙醇-D4(81764-55-8 ) | 氫氧化鋅(20427-58-1 ) | 1-氯苯并三氮唑(21050-95-3 ) | 山崳基三甲基銨甲基硫酸鹽(81646-13-1 ) | 2,4-二羥基-3,6-二甲基苯甲酸甲酯(4707-47-5 ) |
