Кальцинована технічна сода склад, формула, характеристики
Кальцинована сода (натрію карбонат, вуглекислий натрій) – речовина білого кольору у вигляді кристалів або порошку. Воно знайоме багатьом домогосподаркам як чудовий засіб для прибирання в будинку, особливо на кухні або у ванній. У ті часи, коли великого вибору засобів побутової хімії не було, цим порошком мили посуд, проводили дезінфекцію предметів, виводили плями на одязі, позбавлялися накипу.
Карбонат натрію був відомий людям з давніх-давен. Ще до нашої ери цей мінерал знаходили у природних джерелах та використовували в різних цілях. Перші позитивні досліди щодо отримання кальцинованої соди при спалюванні певного виду морських водоростей було проведено у 18 столітті. Промислове виробництво цієї речовини почалося ще 1787 року. Потім майже через 100 років хімік Ернест Сольве в Бельгії відкрив новий спосіб виробництва, який вирізнявся своєю простотою та меншою затратністю. Цей метод використовується виготовлення більшої частини вуглекислого натрію і по сьогодні.
Властивості речовини
Сода кальцинована є безбарвним порошком без запаху, добре розчинний у воді, але не розчиняється в ацетоні, етиловому спирті. Розчинність у воді залежить від її температури, що вона вище, тим більша концентрація утворюється. Карбонат натрію характеризується властивістю поглинати водяну пару з повітря, тому при зберіганні на відкритому повітрі злежується, утворюючи щільні грудки. Саме через цю властивість зберігати його потрібно в щільно закупореній тарі, що не пропускає повітря.
Хімічна формула вуглекислого натрію - Na2CO3. Вінлегко вступає у реакцію з кислотами з утворенням вуглекислого газу та води. При розчиненні у воді її гідроксильна група взаємодіє з натрієм, внаслідок чого виходить сильна основа – NaOH (їдкий натр). Завдяки цій властивості, кристалічна кальцинована сода має славу гарного засобу для чищення.
При роботі із цим засобом варто використовувати захисні засоби: рукавички, маску, окуляри. При попаданні порошку або рідини на шкіру та слизові оболонки можна отримати хімічний опік!
Способи отримання
У світі є кілька методів синтезу кальцинованої соди. Найекологічнішим з них є розробка мінералів, у складі яких вона міститься: натрон, трон, нахколіт, термонатрит. Значні родовища цих речовин перебувають у Сполучених Штатах Америки, Мексиці, Канаді, африканських країнах.
Перший промисловий спосіб одержання вуглекислого натрію був запатентований французом Ніколя Лебланом. Він полягав у спільному плавленні сульфату натрію, карбонату кальцію (крейди) з деревним вугіллям. У цій реакції утворюються сульфід кальцію, карбонат натрію. Після завершення реакції одержаний склад заливають водою, в якому сульфід кальцію випадає в осад, а сода розчиняється. Подальше випарювання води дозволяє одержати її кристалічну форму. На підставі цього методу було збудовано завод, який виробляв близько 100 кілограмів кальцинованої соди на день.
Другий спосіб був запропонований в Англії Хеммінґом та Гаррісоном. Він полягає у пропусканні через очищену воду аміаку та вуглекислого газу з утворенням гідрокарбонату амонію. До отриманої речовини додавали кухонну сіль, що дозволяло реакції заміщення отримати гідрокарбонат натрію (харчову соду), який за допомогою нагрівання перетворювався вкарбонат натрію, воду та вуглекислий газ. Цей метод відрізнявся деякою складністю і через деякий час практично перестав використовуватись.
Третій спосіб, який використовується в сучасній промисловості та в наш час, був запропонований та запатентований бельгійським хіміком Сольве. Він трохи відрізняється від методу англійців і полягає у пропущенні аміаку, а потім вуглекислого газу через розчин хлориду натрію. Внаслідок цього гідрокарбонат натрію при холодній температурі випадає в осад. Потім він піддається фільтруванню та кальцинації при температурі 140-160 градусів. Плюсами цього способу є невелика витрата енергії, достатня економічність та використання поширених у природі речовин, таких як кухонна сіль, крейда або вапняк, аміак.
Існують також інші методи отримання кальцинованої соди, наприклад, з содопоташних розчинів, при переробці нефелінової сировини та в процесі електролізу води та діоксиду вуглецю з гідроксидом натрію. Ці способи мають набагато менше поширення через свою складність або необхідність використання не дуже поширених компонентів.
Невелику кількість карбонату натрію можна отримати у домашніх умовах. Для цього в нагрітий розчин харчової соди додають порошок вапна або крейди. Після фільтрування вийде розчин кальцинованої соди, який можна використовуватиме побутові потреби.
Види кальцинованої соди
Незалежно від марки кальцинованої технічної соди, згідно з регламентом, вона відноситься до 3 класу небезпеки (малонебезпечні речовини). Це означає, що вплив цієї речовини на навколишню природу невеликий.
Застосування у промисловості
Використання кальцинованої соди відбувається з виробництва великої кількості продукції. У скляній промисловості ця речовина в залежності від марки та сорту у великих кількостях потрібна для виготовлення кришталю, медичних та оптичних скляних виробів, будівельних склоблоків. У металургії воно необхідне отримання чавуну, свинцю, вольфраму, хрому. Хімічна промисловість застосовує карбонат натрію для виготовлення фарб, пінопласту, засобів побутової хімії, для пожежогасіння. Виробництво текстилю використовує соду для створення бавовняних тканин та шовку. Крім того, дана речовина необхідна для виробництва гуми, обробки шкіри та виготовлення шкірозамінників, миловаріння.
Таке широке застосування кальцинованої соди відбувається завдяки її дешевизні та доступності. Вона може бути використана як складова речовина для хімічних реакцій, а також як каталізатор процесів.
Домашні рецепти
У домашніх умовах цей вид соди використовується для пом'якшення твердої води. Для цього її додають від 20 до 50 грамів (1,5-3,5 столових ложки без гірки) у розрахунку на 10 літрів води залежно від ступеня жорсткості. Внаслідок хімічної реакції солі кальцію випадуть у вигляді осаду.
Для прання та кип'ятіння білизни потрібно від 20 до 100 г речовини на 10 літрів води. Якщо прання відбувається в пральній машині, то соду в кількості приблизно 50 г можна додати безпосередньо в барабан разом з білизною. При ручній – її розводять у воді разом із пральним порошком. При цьому важливо зважати на рекомендації для прання одягу на бирках (деякі тканини можна зіпсувати), а також температуру води. Вона має бути не нижче 50 градусів.
Для очищеннясантехніки, кахельної плитки та інших сильно забруднених поверхонь 30-50 г кальцинованої соди розводять в одному літрі води. Потім за допомогою губки, змоченої у цьому розчині, протирають потрібне місце. Після цього змивають водою і протирають насухо. Для такого застосування варто користуватись гумовими рукавичками, щоб не отримати подразнення шкіри.
Для миття посуду розчиняють соду в теплій воді з розрахунку 30-50 грам на 1 літр. Такий розчин видаляє забруднення та жир з поверхні посуду. Після цього потрібно ретельне полоскання всіх предметів у проточній воді.
Для рятування від накипу в чайниках столову ложку соди додають у воду, потім отримана рідина доводиться до кипіння і виливається в каналізацію. Чайник після такої обробки потрібно ретельно промити водою перед використанням за призначенням. У пральних машинах подолати прояви жорсткої води можна 3-4 столовими ложками кальцинованої соди. Для цього порошок засипають у барабан і включають режим прання за 90-95 градусів без білизни.
За всіх своїх позитивних якостей використання карбонату натрію не рекомендується для наступних поверхонь:
- Дерев'яні.
- Цегляні.
- Алюмінієві.
- Лаковані.
- Пофарбовані.
- Скловолоконні.
Це пов'язано із сильною поверхневою активністю кальцинованої соди. Перераховані вище поверхні нестійкі до дії лужного середовища і можуть бути зіпсовані.
Кальцинована сода – агресивна речовина! Її потрібно зберігати у недоступних для дітей та домашніх тварин місцях. При попаданні на шкіру чи слизові оболонки порошку чи концентрованого розчину потрібно промити уражене місце водою та негайно звернутися за медичною допомогою.