碳酸钠

碳酸钠（Sodium carbonate  ）一种重要的无机化合物，俗称纯碱，又称纯碱、碱灰。化学式为Na2CO3，摩尔质量为105.988g/mol。碳酸钠属于盐，为白色吸湿性粉末，无味无臭，溶于水甘油和乙醇、乙醚。水溶液呈强碱性，易与酸反应释放出二氧化碳，在潮湿的空气中会吸收水分结块，部分变成碳酸氢钠。碳酸钠可以通过联合制碱来制备、氨碱法、卢布兰法等，也可以用天然碱加工提炼。碳酸钠有一水碳酸钠、水合物，例如碳酸钠七水合物和碳酸钠十水合物，其中碳酸钠十水合物可用作洗涤剂。碳酸钠是冶金、玻璃、化学、医药、纺织印染等重要的无机化工原料。玻璃工业是制造玻璃的主要原料；冶金工业中用作助溶剂；医学上用于合成安乃近和其他药物；化学用于制造其他化合物。

物理性质

碳酸钠是一种白色吸湿性粉末，密度为2.54g/立方厘米，熔点为856摄氏度。碳酸钠是一种强电解质，具有盐的普遍性和热稳定性它溶于水甘油和乙醇、乙醚在水溶液或熔融状态下都能导电，水溶液有涩味和滑腻感。

水合物

一水碳酸钠（Na2CO3·H2O）无色正交晶体或白色结晶粉末，含85.48%的碳酸钠和14.52%的结晶水。当温度高于35.在4℃时，它能从饱和溶液中析出晶体；当与饱和溶液接触时，它在109℃转化为碳酸钠。

七水碳酸钠（Na2CO3·7H2O），含有45.7%的碳酸钠和54.3%结晶水，其稳定范围较窄，仅在32℃~35℃之间.4℃，所以没有工业价值。

十水碳酸钠（Na2CO3·10H2O）它是一种无色透明的单斜晶体，含37.06%的碳酸钠和62.94%结晶水，它可以从32℃~-2.在1℃的饱和溶液中结晶。这种晶体在干燥的空气中很容易风化，生成一水合碳酸钠。

化学性质

碳酸钠可以和各种酸混合、碱、盐发生化学反应。碳酸钠水溶液呈碱性，能使无色的酚酞溶液变红，具有一定的腐蚀性它能中和酸，生成相应的盐，释放二氧化碳。在高温下可分解产生氧化钠和二氧化碳。长期暴露在空气中，可吸收空气中的水分和二氧化碳生成碳酸氢钠，形成硬块。人体皮肤上的苏打粉、呼吸道和眼睛有刺激性，其浓缩液可引起皮肤灼伤、坏死等。

在人工合成纯碱之前，古代就发现一些海藻晒干后，烧成的灰中含有碱，用热水浸出、过滤后可得到棕色碱液用于洗涤。大量天然碱来自矿物，主要埋藏在地下和碱性湖泊中。纯碱的合成方法是联碱生产、氨碱法、勒布朗法，其中勒布朗法生产的碳酸钠是以碳酸钠为主要成分的纯碱粗品，需要进行浸出、蒸发、精制、再结晶、干燥以获得约97的纯度%苏打苏打，会消耗大量的能源，所以这种方法逐渐被索尔发明的氨碱法取代，Solvi 氨碱法纯度高、质量不错，但是氨碱法会产生大量的副产品氯化钙废料，使得原子利用率只有48.8%左右；然而，氯化铵的副产品侯 s纯碱生产法，可直接用作肥料，使原子利用率达到100%

勒布朗制碱法

1791年，法国化学家勒布朗成功地从盐中提取出碳酸钠。将氯化钠和浓硫酸混合，在800900℃下反应，生成氯化氢气体，得到固体硫酸钠；然后，将硫酸钠固体粉碎，与碳和石灰石混合，再次放入加热炉中，在1000℃的高温下加热。

氨碱法

1861年，比利时化学工程师索尔维（Ernes Solvi, 1838-1922）发明了氨碱法，用盐、石灰石和氨是主要原料。石灰石在石灰窑中煅烧成石灰和二氧化碳。将氨及二氧化碳（它是由石灰石分解而成的）依次通入饱和盐水，生成碳酸氢钠沉淀，过滤、洗涤、煅烧等步骤得到产品纯碱。滤液与石灰乳混合蒸发的氨和煅烧碳酸氢钠释放的二氧化碳可以回收利用。

侯氏制碱法

1943年，侯改进了索尔维苏打工艺，发明了侯苏打工艺。侯 纯碱法是一种将合成氨工艺和氨碱工艺相结合，同时生产纯碱和氯化铵的方法。以食盐、氨和二氧化碳（合成氨工业的副产品）以氨和二氧化碳为原料，依次通入饱和盐水中，生成碳酸氢钠沉淀，过滤、洗涤、煅烧可得到产品纯碱。向滤液中加入氨和盐，冷冻沉淀氯化铵，过滤、洗涤、干燥而得氯化铵。此时，氨和二氧化碳可以被引入到盐饱和的滤液中，用于循环使用。

钢铁工业

炼钢时用纯碱脱硫，增加炉渣的流动性，使炉渣和钢水容易分离。如果在铸造过程中没有预先去除杂质，生铁容易脆裂并造成损失。生铁中杂质以硫、磷的危害最大，所以在熔铁过程中加入纯碱，使硫变成二氧化硫和三氧化硫气体逸出此时纯碱中的氧化钠可以与三氧化硫和磷的氧化物反应，最后变成炉渣被除去。

炼铝工业

铝在现代国防工业和日常生活用品中需求量很大。纯碱是铝冶炼工业的主要原料之一，每吨铝冶炼需要纯碱400公斤左右。在石灰烧结和炼铝过程中，氧化铝被纯碱转化为铝酸钠，矿石中的二氧化硅转化为不溶性硅酸钙，与铝酸钠分离。

玻璃工业

纯碱纯碱是玻璃工业的主要原料，它能为玻璃提供不可缺少的原料氧化钠，降低石英砂的熔化温度。生产平板玻璃和普通玻璃器皿每吨消耗200公斤纯碱。由于玻璃制造过程中工艺和设备的要求，一般要求纯碱粒度更细，含盐量更少。

化学工业

化学工业对纯碱有很大的需求化工原料和试剂中的钠盐和碳酸盐，基本都是以纯碱为基础的，比如硝酸钠、亚硝酸钠、硅酸钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、烧碱、钠盐，如氟化钠和碳酸钡、碳酸镍、碳酸钙、碳酸镁等碳酸盐。

医药工业

常用的安乃近、巴比妥、金霉素、合霉素、链霉素、四环素等药物需要消耗大量纯碱。

纺织印染工业

浸泡在生产过程中、纯碱常用于去污等工艺，也常用于消除残酸。印花染布时，也常用液碱煮洗染布浮色。

食品

碳酸钠可以作为食品膨松剂，主要用于馒头、在制作面包和其他需要面团的食物的过程中。面团发酵过程中，会产生酸性物质加入纯碱后，酸会被中和，过程中会产生二氧化碳，使面团膨松。碳酸钠也可以用作面制品的改良剂在水中加入碳酸钠，然后与面粉混合，可以提高面条的韧性，使其更不含面筋，俗称碱水面。

摄像

碳酸钠可以用作黑白和彩色显影液的促进剂，可以提高对比度因为它会使感光胶片的胶片膨胀，容易造成银颗粒粗大的现象，所以不适合用作颗粒显影液。

贮存与运输

碳酸钠应储存在通风的地方、干燥的库房内。包装需要密封，防止吸水结块。不可与酸类物品、铵盐和有毒、有味产品共储。运输过程中包装应完整，装载应安全。确保容器在运输过程中不会泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与酸类、食用化学品的混合运输等。运输过程中应防止暴露、雨淋，防高温。车辆运输后，应彻底清洗。

毒理学资料

小鼠口服6g LD50/Kg，给狗150g，3~4周，出现腹泻、呕吐致死。ADI（Acceptable daily intake）没有特别的规定，食品和药物管理局(Food   and Drug   Management)它被列为公认的安全物质。

健康危害

皮肤上的碳酸钠粉尘、呼吸道和眼睛有刺激性，长期接触本品溶液可出现湿疹、皮肤松软、皮炎等病症。

急救措施

吸入：离开现场，转移到空气新鲜的地方休息如果你呼吸困难，给氧气，然后去看医生。

食入：用水漱口，喝牛奶或蛋清，然后看医生。

皮肤接触：立即脱掉被污染的衣服，用大量流动水冲洗至少15分钟，然后就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量水或生理盐水冲洗至少15分钟，然后就医。