โครงสร้างโซเดียมคาร์บอเนต (Na2CO3) การใช้และคุณสมบัติ

โซเดียมคาร์บอเนต (นา₂CO₃₎ มันเป็นเกลืออนินทรีย์ของโซเดียมโลหะอัลคาไลและกรดคาร์บอนิก เป็นที่รู้จักกันทั่วโลกในชื่อโซดาแอช ทะเลสาบและภูเขาไฟทำให้ดินอุดมไปด้วยโซเดียมซึ่งพืชถูกหล่อเลี้ยง หลังจากไฟไหม้โรงงานเหล่านี้ก็กระจายเถ้าถ่านคาร์บอเนต.

เกลือของโซเดียมโลหะนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร? โซเดียมบริสุทธิ์นั้นมีคุณสมบัติเวเลนซ์ [Ne] 3s¹. อิเล็กตรอนของวงโคจร 3s¹ มันถูกปล่อยออกมาอย่างง่ายดายโดยองค์ประกอบอื่น ๆ ของธรรมชาติ (เช่นซัลเฟอร์, ออกซิเจน, คลอรีน, ฟลูออรีน, ฯลฯ ) สร้างสารประกอบแร่ซึ่งไอออนไอออนเสถียรมีส่วนร่วม⁺.

นา⁺ มันมาพร้อมกับสายพันธุ์อิออนอื่น ๆ ในของแข็งเหล่านี้ โซเดียมคาร์บอเนตมีอยู่เพียงตัวเดียวในธรรมชาติ ตั้งแต่นั้นมาก็มีการใช้ในอารยธรรมทั้งหมดตลอดทุกยุคทุกสมัย อารยธรรมเหล่านี้พบในคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของฝุ่นสีขาวเทาสำหรับบ้านและผู้คนของพวกเขา.

คุณสมบัติเหล่านี้แสดงถึงการใช้งานของพวกเขาซึ่งในปัจจุบันรักษาแง่มุมดั้งเดิมของอดีตและอื่น ๆ ได้รับการปรับให้เข้ากับความต้องการในปัจจุบัน.

โซเดียมคาร์บอเนตมีมากในธรรมชาติและอาจอยู่ในดินแดนอื่นนอกโลกโลกเช่นดวงจันทร์บางส่วนของระบบสุริยะ.

ดัชนี

• 1 สูตร
• 2 โครงสร้าง
• 3 ใช้
• 4 เป็นอย่างไรบ้าง??
• 5 คุณสมบัติ
• 6 อ้างอิง

สูตร

สูตรทางเคมีของโซเดียมคาร์บอเนตคือนา₂CO₃. ตีความได้อย่างไร? มันหมายความว่าในผลึกของแข็งสำหรับไอออน CO แต่ละตัว₃^2- มีสองไอออน⁺.

โครงสร้าง

ในภาพด้านบนจะแสดงโครงสร้างของนา₂CO₃ แอนไฮไดรด์ (หรือที่เรียกว่าโซดาเผา) ทรงกลมสีม่วงตรงกับนาไอออน⁺, ในขณะที่ดำและแดงกับไอออน CO₃^2-.

คาร์บอเนตไอออนมีโครงสร้างตรีโกณมิติแบนโดยมีอะตอมออกซิเจนที่จุดยอด.

รูปภาพให้ภาพพาโนรามาที่เห็นจากระนาบที่สูงขึ้น นาไอออน⁺ มันถูกล้อมรอบด้วยอะตอมออกซิเจนหกอะตอมซึ่งมาจากไอออน CO₃^2-. นั่นคือในนา₂CO₃ Anhydride Sodium ตรงกับรูปทรงเรขาคณิตแปดเหลี่ยม (ซึ่งอยู่ในใจกลางของรูปแปดด้าน).

อย่างไรก็ตามโครงสร้างนี้ยังมีความสามารถในการสร้างโมเลกุลของน้ำที่มีปฏิสัมพันธ์กับพันธะไฮโดรเจนกับจุดยอดของรูปสามเหลี่ยม.

อันที่จริงนาชุ่มชื้น₂CO₃  (นา₂CO₃· 10 ชม₂ต. นา₂CO₃· 7 ชม₂ต. นา₂CO₃·ชั่วโมง₂หรือและอื่น ๆ ) มีมากมายมากกว่าเกลือปราศจากน้ำ.

thermonatrite (นา₂CO₃·ชั่วโมง₂O), natron (นา₂CO₃· 10 ชม₂O) และเก้าอี้ทานข้าวเด็ก (นา₃(HCO₃) (CO₃) · 2H₂หรือพวกเขาเป็นแหล่งธรรมชาติที่สำคัญของโซเดียมคาร์บอเนตโดยเฉพาะอย่างยิ่ง trona แร่แสดงในภาพแรก.

การใช้งาน

โซเดียมคาร์บอเนตเติมเต็มหน้าที่การใช้งานมากมายในผู้คนบ้านและอุตสาหกรรมรวมถึงฟังก์ชั่นต่อไปนี้:

- โซเดียมคาร์บอเนตใช้ในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดหลายชนิด นี่เป็นเพราะความสามารถในการฆ่าเชื้อความสามารถในการละลายไขมันและคุณสมบัติของน้ำอ่อน มันเป็นส่วนหนึ่งของผงซักฟอกที่ใช้ในเครื่องซักผ้าเครื่องล้างจานอัตโนมัติน้ำยาทำความสะอาดกระจกน้ำยาล้างคราบเปื้อนสารฟอกขาว ฯลฯ.

- น้ำยาฆ่าเชื้อคาร์บอเนตสามารถใช้ได้กับพื้นผิวที่แข็งและไม่หยาบเช่นพื้นผนังเครื่องเคลือบและอ่างอาบน้ำยกเว้น ไฟเบอร์กลาส และอลูมิเนียมซึ่งสามารถขีดข่วนได้.

- มันถูกใช้ในอาหารบางชนิดเพื่อป้องกันการ caking ที่อาจเกิดขึ้นในสิ่งเหล่านี้.

- มันมีอยู่ในผลิตภัณฑ์ดูแลส่วนบุคคลต่าง ๆ เช่นอ่างฟองยาสีฟันและสบู่.

- มันถูกใช้ในอุตสาหกรรมแก้วเนื่องจากความสามารถในการย่อยสลายซิลิเกต.

- มันถูกใช้ในการบำรุงรักษาสระว่ายน้ำซึ่งมันทำหน้าที่ฆ่าเชื้อและควบคุมค่า pH.

- ในมนุษย์ใช้รักษาในการรักษาความเป็นกรดและโรคผิวหนัง.

- ในยารักษาสัตว์จะใช้ในการรักษากลากและทำความสะอาดผิว.

เป็นอย่างไรบ้าง??

โซเดียมคาร์บอเนตสามารถผลิตได้โดยใช้น้ำเกลือจากทะเลและหินปูน (CaCO₃) ในกระบวนการ Solvay ในภาพด้านบนไดอะแกรมของกระบวนการจะปรากฏขึ้นชี้เส้นทางการผลิตเช่นเดียวกับรีเอเจนต์ตัวกลางและผลิตภัณฑ์ รีเอเจนต์เขียนด้วยตัวอักษรสีเขียวและผลิตภัณฑ์ที่มีตัวอักษรสีแดง.

การติดตามปฏิกิริยาเหล่านี้อาจมีความซับซ้อนเพียงเล็กน้อย แต่สมการทั่วโลกที่ระบุถึงสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เท่านั้น:

2NaCl (aq) + CaCO₃(S) <=> นา₂CO₃(s) + CaCl₂(Aq)

The CaCO₃ มันมีโครงสร้างผลึกที่เสถียรมากดังนั้นจึงต้องใช้พลังงานจำนวนมากอย่างต่อเนื่องในการย่อยสลายเป็น CO₂. นอกจากนี้กระบวนการนี้สร้าง CaCl จำนวนมาก₂ (แคลเซียมคลอไรด์) และสิ่งสกปรกอื่น ๆ ที่มีผลกระทบต่อคุณภาพของน้ำและสิ่งแวดล้อม.

นอกจากนี้ยังมีวิธีการผลิตอื่น ๆ สำหรับโซเดียมคาร์บอเนตในโรงงานอุตสาหกรรมเช่นกระบวนการ Hou และ Leblanc.

ทุกวันนี้มันมีความยั่งยืนที่จะได้มาจากแร่ธาตุธรรมชาติซึ่งเป็น trona ที่มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุด.

ในทางตรงกันข้ามวิธีการดั้งเดิมที่สุดคือการเพาะปลูกและเผาพืชและสาหร่ายที่อุดมไปด้วยโซเดียม จากนั้นนำขี้เถ้าไปอาบด้วยน้ำแล้วนำไปให้ความร้อนจนได้ผลิตภัณฑ์ จากที่นี่เกิดขี้เถ้าโซดาขึ้นชื่อ.

สรรพคุณ

นา₂CO₃ เป็นของแข็งสีขาวอุ้มน้ำไม่มีกลิ่นมีน้ำหนักโมเลกุล 106 g / mol และความหนาแน่น 2.54 g / mL ที่ 25 ° C.

คุณสมบัติของมันจะเปลี่ยนไปเมื่อมันรวมโมเลกุลของน้ำเข้ากับโครงสร้างผลึกของมัน เมื่อน้ำสามารถสร้างสะพานไฮโดรเจนและไอโอนิก "ที่โล่ง" ระหว่างพวกมันปริมาณของผลึกจะเพิ่มขึ้นและความหนาแน่นของไฮเดรตจะลดลง ตัวอย่างเช่นสำหรับนา₂CO₃· 10 ชม₂หรือความหนาแน่นของมันคือ 1.46 g / mL.

นา₂CO₃ ละลายที่ 851 ° C สลายตัวตามสมการต่อไปนี้:

นา₂CO₃(s) => นา₂O (s) + CO₂(G)

อีกครั้งแม้จะมีความจริงที่ว่าไอออน CO₃^2- และนา⁺ พวกเขามีขนาดแตกต่างกันการมีปฏิสัมพันธ์กับไฟฟ้าสถิตนั้นมีประสิทธิภาพมากและรักษาเครือข่ายผลึกให้คงที่.

โมเลกุลของน้ำ "ขัดขวาง" ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้และเป็นผลให้ไฮเดรตจะไวต่อการสลายตัวมากกว่าแอนไฮไดรด์.

มันเป็นเกลือพื้นฐาน นั่นคือละลายในน้ำสร้างสารละลายที่มีค่า pH มากกว่า 7 นี่คือเนื่องจากการไฮโดรไลซิสของ CO₃^2-, ซึ่งปฏิกิริยาออกมา OH^- ตรงกลาง:

CO₃^2-(ac) + H₂O (l) <=> HCO₃^-(ac) + OH^-(Aq)

มันละลายได้ในน้ำและในตัวทำละลายขั้วโลกเช่นกลีเซอรอลกลีเซอรีนอะซิโตนอะซิเตตและแอมโมเนียเหลว.

การอ้างอิง

1. ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์ ในองค์ประกอบของกลุ่ม 1 (ฉบับที่สี่, หน้า 265) Mc Graw Hill.
2. scifun.org (2018) โซเดียมคาร์บอเนตและโซเดียมคาร์บอเนต สืบค้นเมื่อวันที่ 8 เมษายน 2018 จาก: scifun.org
3. วิกิพีเดีย (2018) โซเดียมคาร์บอเนต สืบค้นเมื่อวันที่ 8 เมษายน 2018 จาก: en.wikipedia.org
4. PubChem (2018) โซเดียมคาร์บอเนต สืบค้นเมื่อวันที่ 8 เมษายน 2018 จาก: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
5. บริษัท ทรัพยากร Ciner (2018) โซดาแอช สืบค้นเมื่อวันที่ 8 เมษายน 2018 จาก: ciner.us.com
6. Qniemiec (7 พฤษภาคม 2010) กระบวนการโซลเวย์ [รูป] สืบค้นจาก: Wikimedia.org
7. Peltier K. (3 กรกฎาคม 2018) ทุกสิ่งที่คุณต้องการรู้เกี่ยวกับโซเดียมคาร์บอเนต สืบค้นเมื่อวันที่ 8 เมษายน 2018 จาก: thespruce.com
8. อุตสาหกรรมสุทธิ (2018) Sodium Carbonate - การใช้โซเดียมคาร์บอเนต สืบค้นเมื่อวันที่ 8 เมษายน 2018 จาก: science.jrank.org