化學(xué)性質(zhì)
中文名 碳酸鈉
外文名 Sodium Carbonate
別名 蘇打
純堿
堿灰
化學(xué)式 Na2CO3
分子量 105.99
CAS登錄號 497-19-8
EINECS登錄號 231-861-5
物性數(shù)據(jù)
1. 性狀：單斜針狀結(jié)晶，白色粉末，味澀。
2. 密度（g/ m3,25/4℃）：2.54
3. 熔點（oC）：851
4. 沸點（oC,常壓）：1600
5. 折射率：1.535
6. 溶解性：溶于水，微溶于無水乙醇， 不溶于丙醇， 溶于甘油。
毒理學(xué)數(shù)據(jù)
1、皮膚/眼睛刺激數(shù)據(jù)：標(biāo)準(zhǔn)Draize測試兔子直接接觸皮膚：500mg/24Hreaction severity ：輕度；
標(biāo)準(zhǔn)Draize測試兔子直接接觸眼睛：100mg/24Hreaction severity ：中度；
水沖洗兔子眼睛：100mg/30SReaction severity 輕度
標(biāo)準(zhǔn)Draize測試兔子直接接觸眼睛：50 mg30SReaction severity ：嚴(yán)重；
2、急性毒性：大鼠經(jīng)口LD50：4090mg/kg，除致死劑量外無詳細(xì)說明；
大鼠經(jīng)吸入LD50：2300 mg/m3/2H，呼吸困難，胃腸-其他變化；
小鼠經(jīng)口LC50：6600mg/kg，除致死劑量外無詳細(xì)說明；
小鼠吸入LC：1200 mg/m3/2H，呼吸困難，胃腸-其他變化；
小鼠經(jīng)腹腔LC50：117mg/kg，除致死劑量外無詳細(xì)說明；
小鼠經(jīng)皮下LC50：2210mg/kg，除致死劑量外無詳細(xì)說明；
豚鼠經(jīng)吸入LC50：800 mg/m3/2H，呼吸困難，胃腸-其他變化；
3、生殖毒性：小鼠DOSE經(jīng)宮內(nèi)TDLo：雌性懷孕4天后：84800mg/kgSEX/DURATION，影響胚胎植入前的死亡率。
生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)
通常對水是不危害的，若無政府許可，勿將材料排入周圍環(huán)境。
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
暫無
計算化學(xué)數(shù)據(jù)
1.疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）:無
2.氫鍵供體數(shù)量:0
3.氫鍵受體數(shù)量:3
4.可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:0
5.互變異構(gòu)體數(shù)量:無
6.拓?fù)浞肿訕O性表面積63.2
7.重原子數(shù)量:6
8.表面電荷:0
9.復(fù)雜度:18.8
10.同位素原子數(shù)量:0
11.確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
12.不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:0
13.確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
14.不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
15.共價鍵單元數(shù)量:3
性質(zhì)與穩(wěn)定性
1.水溶液呈強(qiáng)堿性。在空氣中極易潮解結(jié)塊，并吸收CO2生成碳酸氫鈉。按規(guī)格使用和貯存，不會發(fā)生分解，避免與氧化物接觸。工作人員應(yīng)作好防護(hù)，若不慎觸及皮膚和眼睛，應(yīng)立即用大量的流動清水沖洗。易溶于水，有吸濕性，十水合碳酸鈉是無色單斜晶系柱狀結(jié)晶，密度為1.45g/cm3，34～34.5℃時會溶解于結(jié)晶水，40～50℃干燥時成粉末。
2.其水溶液水解呈堿性， 有一定的腐蝕性， 能與酸進(jìn)行中和反應(yīng)， 生成相應(yīng)的鹽并放出二氧化碳。高溫可分解， 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(jié)成硬塊。
貯存方法
1.貯存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的庫房。
2.包裝必須密封完整。防止受潮。應(yīng)與酸類、潮濕物品等分開存放。
3.裝卸時要輕拿輕放。防止包裝破損。失火時，可用水、各種滅火器撲救。
安全信息
健康危害
該品具有弱刺激性和弱腐蝕性。直接接觸可引起皮膚和眼灼傷。生產(chǎn)中吸入其粉塵和煙霧可引起呼吸道刺激和結(jié)膜炎，還可有鼻粘膜潰瘍、萎縮及鼻中隔穿孔。長時間接觸該品溶液可發(fā)生濕疹、皮炎、雞眼狀潰瘍和皮膚松弛。接觸該品的作業(yè)工人呼吸器官疾病發(fā)病率升高。誤服可造成消化道灼傷、粘膜糜爛、出血和休克。
使用須知
穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服和手套。
不慎與眼睛接觸后，請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
切勿吸入粉塵。
穿戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)服。
戴護(hù)目鏡或面具。
吞食有害。
刺激眼睛。
對水生生物有毒，可能對水體環(huán)境產(chǎn)生長期不良影響。
刺激眼睛、呼吸系統(tǒng)和皮膚。
刺激呼吸系統(tǒng)和皮膚。
對眼睛有嚴(yán)重傷害。
毒理學(xué)資料
LD50：4090 mg/kg（大鼠經(jīng)口）
LC50：2300 mg/m3，2小時（大鼠吸入）
燃爆危險
該品不具有可燃性與助燃性，具腐蝕性、刺激性.
急救措施
皮膚接觸：立即脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
（在實驗里，不小心沾到了堿液的時候，我們要用較多的水去沖洗，然后再涂上硼酸溶液來進(jìn)行反應(yīng)）
眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。就醫(yī)。
吸入：脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧。就醫(yī)。
食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。
消防措施
危險特性：具有腐蝕性。未有特殊的燃燒爆炸特性。
有害燃燒產(chǎn)物：自然分解產(chǎn)物未知。
滅火方法：消防人員必須穿全身耐酸堿消防服。滅火時盡可能將容器從火場移至空曠處。
泄漏應(yīng)急處理
隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。避免揚塵，小心掃起，置于袋中轉(zhuǎn)移至安全場所。若大量泄漏，用塑料布、帆布覆蓋。收集回收或運至廢物處理場所處置。
注意事項
密閉操作，加強(qiáng)通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。稀釋或制備溶液時，應(yīng)把堿加入水中，避免沸騰和飛濺。
儲存注意事項
儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。應(yīng)與酸類等分開存放，切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
【禁配物】強(qiáng)酸、鋁、氟
運輸注意事項
起運時包裝要完整，裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與酸類、食用化學(xué)品等混裝混運。運輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。車輛運輸完畢應(yīng)進(jìn)行徹底清掃。
合成方法
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(jīng)凈化的食鹽水通入氨氣進(jìn)行吸氨，吸氨母液中再通入CO2進(jìn)行碳化，析出碳酸氫鈉，經(jīng)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。
2.聯(lián)堿法
將氨氣通人鹽析結(jié)晶的母液進(jìn)行吸氨，吸氨母液再通人CO2進(jìn)行碳化，析出碳酸氫鈉結(jié)晶，經(jīng)過濾、煅燒得純堿。母液再進(jìn)行吸氨，析出氯化銨結(jié)晶，過濾后再加入食鹽，進(jìn)一步析出氯化銨結(jié)晶。過濾后母液重新去吸氨，如此不斷地循環(huán)。反應(yīng)式與氨堿法相同。
有氨堿法、聯(lián)堿法、天然堿加工等。
氨堿法主要反應(yīng)如下：
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(jīng)吸氨，制成NaCl濃度在89滴度以上，F(xiàn)NH3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(jīng)壓縮的二氧化碳進(jìn)行反應(yīng)，生成碳酸氫鈉懸浮液，流至濾過工段，碳酸氧鈉(重堿)結(jié)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(chǎn)品。過濾母液與來自石灰工段的石灰乳混合制成調(diào)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(huán)使用。
聯(lián)堿法聯(lián)合制堿法生產(chǎn)流程分為制堿過程(又稱I過程)和制銨過程(又稱Ⅱ過程)，聯(lián)產(chǎn)純堿和氯化銨，母液則在兩過程中構(gòu)成封閉循環(huán)。
主要反應(yīng)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(zhì)，再經(jīng)粉碎、洗滌、稠厚、分離，制得符合規(guī)定純度(含NaCl≥98%)、粒度(10～20網(wǎng)目)的洗鹽，送至鹽析結(jié)晶器。由鹽析結(jié)晶器溢流的母液Ⅱ在吸氨器內(nèi)吸收氨制成氨母液Ⅱ，經(jīng)澄清后送入碳化塔內(nèi)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(jīng)過濾，得到固體碳酸氫鈉，再經(jīng)煅燒即得到純堿產(chǎn)品。
過濾重堿后的母液(母液I)經(jīng)吸氨制成氨母液I，經(jīng)換熱器與母液Ⅱ換熱，降溫后送入冷析結(jié)晶器，通過外冷器與載冷體(鹵水)或者與冷凍劑(液氨)直接進(jìn)行熱交換，在5～10℃條件下冷卻析出部分氯化銨。冷析結(jié)晶器溢流液(半母液Ⅱ)流人鹽析結(jié)晶器，加入洗鹽再析出部分氯化銨。由冷析及鹽析結(jié)晶器取出的氯化銨懸浮液經(jīng)稠厚、分離，得到濕氯化銨，送干銨爐干燥即為氯化銨產(chǎn)品。鹽析結(jié)晶器溢流液(母液Ⅱ)與氨母液l換熱后經(jīng)吸氨制成氨母液Ⅱ，再送至碳化塔制堿。如此連續(xù)循環(huán)，不斷地生產(chǎn)出純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品。
3.天然堿加工法
倍半堿流程此法是以倍半堿為原料生產(chǎn)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(huán)母液溶解制成飽和溶液，進(jìn)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(jīng)過濾送三效蒸發(fā)器蒸發(fā)，從第三效蒸發(fā)器取出的晶漿用泵送入稠厚器，再經(jīng)離心脫水，得倍半碳酸鈉濾餅，經(jīng)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(chǎn)純堿的方法，其產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于倍半堿流程，美國多數(shù)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(jìn)人溶解槽，在略低于100℃條件下溶解，澄清后送人三效蒸發(fā)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質(zhì)純堿。
碳酸化法該法是以天然堿鹵為原料的生產(chǎn)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(jīng)澄清、預(yù)熱后通人二氧化碳進(jìn)行碳酸化，再經(jīng)過濾、煅燒即制得純堿產(chǎn)品。20世紀(jì)80年代中期開發(fā)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(fā)法用溶采天然堿礦或從堿湖挖掘的天然堿制得堿鹵，經(jīng)精制、分離、預(yù)熱、蒸發(fā)、分離、煅燒即制得鶯質(zhì)純堿。
碳酸鈉合成法將粗碳酸鈉和碳酸氫鈉經(jīng)蒸汽溶解，沉降除雜后清液，通二氧化碳反應(yīng)到一定濃度后，再經(jīng)蒸餾、冷卻、結(jié)晶即得倍半碳酸鈉，其反應(yīng)方程式如下：
天然堿法 以天然堿為原料經(jīng)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(jīng)窯氣碳化使部分Na2CO3重碳酸化為NaHCO3，在60℃蒸發(fā)析出生成相應(yīng)的復(fù)合物，分離制得倍半碳酸鈉成品。母液再蒸發(fā)即可析出芒硝堿。其反應(yīng)旅程式：
目前我國均采用氨堿法或聯(lián)堿法直接制造食用純堿。在生產(chǎn)輕質(zhì)純堿過程中，要增加除砷和除重金屬雜質(zhì)的精制工序．其他工序參見工業(yè)碳酸鈉。
4.以工業(yè)無水碳酸鈉為原料，攪拌加入0.4%的氫氧化鈉溶液至密度為1.28～1.30，保溫10h，使氫氧化鐵、氫氧化鎂、氫氧化鈣充分沉淀，濾去沉淀后，在濾液中緩慢通入洗凈的二氧化碳，以中和過量的氫氧化鈉，使之生成碳酸氫鈉，蒸發(fā)結(jié)晶，得到結(jié)晶碳酸鈉，在560～580℃下焙燒脫水，得無水碳酸鈉試劑。若將所得到的中間產(chǎn)物碳酸鈉再溶解、過濾，重結(jié)晶一次，經(jīng)焙燒后可得分析純或優(yōu)級純試劑。
5．先將去離子水放入不銹鋼桶中，不斷攪拌下慢慢加入工業(yè)品無水碳酸鈉 （ 2.5份碳鈉） ，之后，加熱至60℃，待全部溶解后，過濾。無色透明濾液靜置冷卻結(jié)晶 （ 經(jīng)常攪拌，以得小顆粒，便于甩干） ，得到結(jié)晶為碳酸鈉。離心脫水，檢驗犆 犾 －離子含量合格后 （ 若過高，用冷的去離子水洗滌） ，裝入不銹鋼罐，加熱熔融至有小顆粒的一水合物和二水合物析出 （ 白色粉末） ，取出甩干。甩干后的碳酸鈉和碳酸鈉混合物，裝入干燥器中，于110℃左右干燥，得無水碳酸鈉。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
相關(guān)文獻(xiàn)
用途
碳酸鈉是重要的化工原料之一，廣泛應(yīng)用于輕工日化、建材、化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥等領(lǐng)域， 用作制造其他化學(xué)品的原料、清洗劑、洗滌劑，也用于照相術(shù)和分析領(lǐng)域。其次是冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥及其它工業(yè)。玻璃工業(yè)是純堿的最大消費部門，每噸玻璃消耗純堿0.2噸。在工業(yè)用純堿中，主要是輕工、建材、化學(xué)工業(yè)，約占2/3，其次是冶金、紡織、石油、國防、醫(yī)藥及其他工業(yè)。
1、玻璃工業(yè)是純堿的攝大消費來源，每噸玻璃消耗純堿0.2t。主要用于浮法玻璃、顯像管玻殼、光學(xué)玻璃等。
2、用于化工、冶金等。使用重質(zhì)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(chǎn)品質(zhì)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。
3、作緩沖劑、中和劑和面團(tuán)改良劑，可用于糕點和面制食品，按生產(chǎn)需要適量使用。
4、作為洗滌劑用于羊毛漂洗，浴鹽和醫(yī)藥用，鞣革中的堿劑。
5、用于食品工業(yè)，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。碳酸鈉還可以用于生產(chǎn)味精
6、彩電專用試劑
7、用于制藥工業(yè)，作解酸藥、滲透性輕瀉劑。
8、用于化學(xué)及電化學(xué)除油、化學(xué)鍍銅、鋁的浸蝕、鋁及合金的電解拋光、鋁的化學(xué)氧化、磷化后的封閉、工序間的防銹、電解退除鉻鍍層和退除鉻的氧化膜等，亦用于預(yù)鍍銅、鍍鋼、鍍鋼鐵合金電解液中
9、冶金工業(yè)用作冶煉助熔劑、選礦用浮選劑，煉鋼和煉銻用作脫硫劑。
10、印染工業(yè)用作軟水劑。
11、制革工業(yè)用于原料皮的脫脂、中和鉻鞣革和提高鉻鞣液堿度。
12、定量分析中標(biāo)定酸液的基準(zhǔn)。測定鋁、硫、銅、鉛和鋅。檢驗?zāi)蛞汉腿咸烟?。分析水泥中二氧化硅的助溶劑。金屬金相分析?/p>
