و كربونات الصوديوم (نا 2 CO 3) هو ملح غير عضوي الصوديوم، فلز قلوي وحمض الكربونيك. ومن المعروف أيضًا في جميع أنحاء العالم باسم رماد الصودا. أثرت البحيرات والأنشطة البركانية التربة بالصوديوم الذي كانت تغذى منه النباتات. ثم بعد الحريق ، تنشر هذه النباتات رماد الكربونات.
كيف ينشأ هذا الملح من الصوديوم المعدني؟ يحتوي الصوديوم النقي على تكوين تكافؤ 3s 1. يمكن فصل إلكترون مدار 3s 1 بسهولة عن طريق عناصر أخرى في الطبيعة (مثل الكبريت والأكسجين والكلور والفلور وما إلى ذلك) ، مكونًا مركبات معدنية يشارك فيها أيون مستقر Na +.
ويرافق Na + أنواع أيونية أخرى في هذه المواد الصلبة ؛ من بين هذه ، كربونات الصوديوم هي واحدة فقط موجودة في الطبيعة. منذ ذلك الحين تم استخدامه في جميع الحضارات على مر العصور. وجدت هذه الحضارات في هذا المسحوق الأبيض الرمادي خصائص مفيدة لمنازلهم وشعبهم.
تميزت هذه الخصائص باستخداماتها ، والتي تحافظ اليوم على الجوانب التقليدية للماضي ، والبعض الآخر يتكيف مع الاحتياجات الحالية.
كربونات الصوديوم وفيرة جدًا في الطبيعة ، وربما أيضًا في مناطق أخرى خارج كوكب الأرض ، مثل بعض أقمار النظام الشمسي.
معادلة
الصيغة الكيميائية لكربونات الصوديوم هي Na 2 CO 3. كيف يتم تفسيرها؟ وهذا يعني أنه في بلورية صلبة، لكل CO 3 2- أيون هناك نوعان من نا + الأيونات.
بناء
تُظهر الصورة العلوية بنية أنهيدريد Na 2 CO 3 (يُسمى أيضًا الصودا المكلسة). المجالات الأرجواني تتوافق مع نا + الأيونات ، في حين أن الأسود والأحمر تتوافق المجالات ل CO 3 2- الأيونات.
أيونات الكربونات لها بنية مثلثية مسطحة ، مع ذرات الأكسجين في قمتها.
توفر الصورة بانوراما تُرى من مستوى أعلى. نا + الأيونات وتحيط بها ست ذرات الأكسجين، قادمة من CO 3 2- الأيونات. وهذا يعني أنه في Na 2 CO 3 يلتقي صوديوم أنهيدريد مع هندسة تنسيق ثماني السطوح (محاط بمركز ثماني السطوح).
ومع ذلك ، فإن هذا الهيكل قادر أيضًا على استيعاب جزيئات الماء ، والتفاعل بواسطة روابط الهيدروجين مع رؤوس المثلثات.
في الواقع ، هيدرات Na 2 CO 3 (Na 2 CO 3 · 10H 2 O ، Na 2 CO 3 · 7H 2 O ، Na 2 CO 3 · H 2 O ، وغيرها) ذات وفرة أكبر من الملح اللامائي.
ثيرموناتريت (Na 2 CO 3 · H 2 O) ، natron (Na 2 CO 3 · 10H 2 O) و trone (Na 3 (HCO 3) (CO 3) · 2H 2 O هي المصادر الطبيعية الرئيسية للكربونات الصوديوم ، وخاصة معدن الترونا ، ممثلة في الصورة الأولى.
التطبيقات
تؤدي كربونات الصوديوم وظائف عديدة في الأفراد والمنازل والصناعة ، ومن بين هذه الوظائف ما يلي:
- تستخدم كربونات الصوديوم في العديد من منتجات التنظيف. ويرجع ذلك إلى قدرتها على التطهير ، وقدرتها على إذابة الدهون وخصائصها في تليين المياه. إنه جزء من المنظفات المستخدمة في المغاسل وغسالات الصحون الأوتوماتيكية ومنظفات الزجاج ومزيلات البقع والمبيضات وما إلى ذلك.
- يمكن استخدام المطهر الكربوني على الأسطح الصلبة غير الخشنة مثل الأرضيات والجدران والبورسلين وأحواض الاستحمام باستثناء الألياف الزجاجية والألمنيوم التي يمكن أن تخدش به.
- يستخدم في بعض الأطعمة لتجنب التكتل الذي يمكن أن يحدث في هذه الأطعمة.
- يوجد في العديد من منتجات العناية الشخصية ، مثل حمامات الفقاعات ومعاجين الأسنان والصابون.
- يستخدم في صناعة الزجاج لقدرته على تحلل السيليكات.
- يستخدم في صيانة حمامات السباحة حيث يؤدي وظيفة التطهير وتنظيم الأس الهيدروجيني.
- في البشر يستخدم علاجيًا في علاج حرقة المعدة والتهاب الجلد.
- في الطب البيطري يستخدم في علاج القوباء الحلقية وتنظيف الجلد.
كيف يتم ذلك؟
يمكن تصنيع كربونات الصوديوم باستخدام محلول ملحي من البحار والحجر الجيري (CaCO 3) في عملية Solvay. في الصورة أعلاه ، تم توضيح رسم تخطيطي للعملية يشير إلى طرق الإنتاج ، وكذلك الكواشف والوسطاء والمنتجات. تمت كتابة الكواشف بأحرف خضراء والمنتجات بأحرف حمراء.
يمكن أن يكون تتبع هذه التفاعلات معقدًا بعض الشيء ، لكن المعادلة الإجمالية التي تشير فقط إلى المواد المتفاعلة والمنتجات هي:
2NaCl (aq) + CaCO 3 (s) <=> Na 2 CO 3 (s) + CaCl 2 (aq)
كربونات الكالسيوم 3 ديها بنية البلورية مستقرة جدا، لذلك يطالب باستمرار الكثير من الطاقة لتتحلل ذلك إلى CO 2. بالإضافة إلى ذلك ، تولد هذه العملية كميات كبيرة من CaCl 2 (كلوريد الكالسيوم) والشوائب الأخرى ، التي تؤثر تصريفاتها على جودة المياه والبيئة.
هناك أيضًا طرق إنتاج أخرى لكربونات الصوديوم في البيئات الصناعية ، مثل عمليات Hou و Leblanc.
اليوم من المستدام الحصول عليه من معادنه الطبيعية ، حيث أن trona هي الأكثر وفرة من هذه.
من ناحية أخرى ، كانت الطريقة الأكثر تقليدية تتمثل في زراعة وحرق النباتات والطحالب الغنية بالصوديوم. بعد ذلك ، تم غسل الرماد بالماء وتسخينه حتى يتم الحصول على المنتج. من هنا جاء رماد الصودا الشهير.
الخصائص
Na 2 CO 3 عبارة عن مادة صلبة بيضاء عديمة الرائحة ماصة للرطوبة بوزن جزيئي 106 جم / مول وكثافة 2.54 جم / مل عند 25 درجة مئوية.
تتغير خصائصه لأنه يدمج جزيء الماء في هيكله البلوري. نظرًا لأن الماء يمكن أن يشكل روابط هيدروجينية والأيونات "تخلق فراغًا" بينهما ، يزداد حجم البلورة وتقل كثافة الهيدرات. على سبيل المثال ، بالنسبة لـ Na 2 CO 3 · 10H 2 O ، تبلغ كثافته 1.46 جم / مل.
يذوب Na 2 CO 3 عند 851 درجة مئوية ، ويتحلل وفقًا للمعادلة التالية:
Na 2 CO 3 (s) => Na 2 O (s) + CO 2 (g)
مرة أخرى، على الرغم من أن CO 3 2- والصوديوم + أيونات تختلف في الحجم وتفاعلاتها كهرباء هي فعالة جدا والحفاظ على شعرية مستقرة وضوح الشمس.
جزيئات الماء "تعيق" هذه التفاعلات ، ونتيجة لذلك ، تكون الهيدرات أكثر عرضة للتحلل من أنهيدريد.
إنه ملح أساسي. وهذا هو، عندما يذوب في الماء، فإنه يولد حل مع أكبر درجة الحموضة من 7. ويرجع ذلك إلى التحلل من CO هذه 3 2- ، الذي OH النشرات رد فعل - على المدى المتوسط:
CO 3 2 - (aq) + H 2 O (l) <=> HCO 3 - (aq) + OH - (aq)
إنه قابل للذوبان للغاية في الماء وفي المذيبات القطبية ، مثل الجلسرين والجلسرين والأسيتون والأسيتات والأمونيا السائلة.
المراجع
- رجفة وأتكينز. (2008). الكيمياء غير العضوية. في عناصر المجموعة 1. (الطبعة الرابعة ، ص 265). ماك جراو هيل.
- scifun.org. (2018). كربونات هيدروجين الصوديوم وكربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 من: scifun.org
- ويكيبيديا. (2018). كربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 08 أبريل 2018 من: en.wikipedia.org
- بوبكيم. (2018). كربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- شركة موارد Ciner. (2018). رماد الصودا. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 ، من: ciner.us.com
- قنيميتش. (7 مايو 2010). عملية سولفاي.. تم الاسترجاع من: Wikimedia.org
- ^ بلتيير ك. (3 يوليو 2018). كل ما تحتاج لمعرفته حول كربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 ، من: thespruce.com
- صافي الصناعات. (2018). كربونات الصوديوم - استخدامات كربونات الصوديوم. تم الاسترجاع في 8 أبريل 2018 من: science.jrank.org