سدیم کربنات بدون آب (Sodium Carbonate Anhydrous) - برند Scharlau - کد SO01151000 - CAS 497-19-8

سدیم کربنات بدون آب (Sodium Carbonate Anhydrous) - برند Scharlau - کد SO01151000 - CAS 497-19-8

* آیا می‌دانید؟
- ماهیت بدون آب: فرم Anhydrous در مقایسه با فرم‌های هیدراته (مانند مناسودات)، جرم مولکولی متفاوتی دارد و در محاسبات وزنی برای تهیه محلول‌های استاندارد باید حتماً به این تفاوت توجه کرد.
- قدرت بافری: سدیم کربنات در محدوده pH بین 10 تا 11 اثرگذاری بسیار بالایی دارد و برای ایجاد محیط‌های قلیایی ملایم  ایده‌آل است.
- حلالیت دمایی: میزان حلالیت این ماده با افزایش دما تغییر می‌کند، بنابراین برای تهیه محلول‌های غلیظ، گرم کردن ملایم آب توصیه می‌شود.

---

[تحلیل فنی و مزایا | Technical Analysis]
- خلوص تحلیلی: گرید Scharlau تضمین می‌کند که مقدار ناچیز ناخالصی‌های کلریدی یا سولفاتی در محصول وجود دارد، که برای کروماتوگرافی  و آنالیزهای حساس  ضروری است.
- یکنواختی پودر: اندازه ذرات در این محصول به گونه‌ای است که در آب مقطر به سرعت و بدون ایجاد توده حل می‌شود.
- پایداری در انبار: به دلیل ساختار بدون آب، در صورت نگهداری صحیح، دچار تغییر فاز  یا کلوخه شدن  ناشی از جذب رطوبت (در مقایسه با گریدهای پایین‌تر) نمی‌شود.

---

[راهنمای نگهداری و ایمنی | Handling & Safety]
- نگهداری: باید در ظرف کاملاً دربسته و در جای خشک نگهداری شود، زیرا این ماده حس‌کش رطوبت  (Hygroscopic) است و جذب آب محیط باعث کاهش خلوص وزنی آن می‌گردد.
- ایمنی: این ماده یک باز است و در صورت تماس با چشم یا پوست، می‌تواند باعث تحریک یا سوختگی شیمیایی خفیف شود.
- تجهیزات حفاظتی: استفاده از دستکش نیتریل و عینک ایمنی در هنگام کار با پودر و محلول‌های غلیظ الزامی است.
- دفع: طبق پروتکل‌های دفع مواد قلیایی در محیط‌های آزمایشگاهی دفع گردد.

---

 

کربنات سدیم چیست؟

کربنات سدیم (همچنین به نام‌های سودا شستشو، خاکستر سودا و کریستال‌های سودا نیز شناخته می‌شود) یک ترکیب معدنی با فرمول Na2CO3 و هیدرات‌های مختلف آن است. همه شکل ها نمک های سفید، بی بو و محلول در آب هستند که محلول های قلیایی در آب تولید می کنند. از نظر تاریخی، آن را از خاکستر گیاهانی که در خاک‌های غنی از سدیم رشد می‌کردند استخراج می‌کردند، و از آنجا که خاکستر این گیاهان غنی از سدیم با خاکستر چوب (که زمانی برای تولید پتاس استفاده می‌شد) تفاوت قابل‌توجهی داشت، کربنات سدیم به نام «خاکستر سودا» معروف شد. ". این ماده در مقادیر زیادی از کلرید سدیم و سنگ آهک توسط فرآیند Solvay و همچنین با کربناته کردن هیدروکسید سدیم که با استفاده از فرآیند کلر-قلیایی ساخته می شود، تولید می شود.

هیدراته ها

کربنات سدیم به صورت سه هیدرات و نمک بی آب به دست می آید:

سدیم کربنات دکاهیدرات (ناترون)، Na2CO3·10H2O، که به راحتی شکوفا می شود و مونوهیدرات را تشکیل می دهد.
هپتا هیدرات کربنات سدیم (به شکل معدنی شناخته نشده)، Na2CO3·7H2O.
کربنات سدیم مونوهیدرات (ترموناتریت)، Na2CO3·H2O. همچنین به عنوان کربنات کریستال شناخته می شود.
کربنات سدیم بی آب (ناتریت)، که به عنوان سودای کلسینه نیز شناخته می شود، از گرم کردن هیدرات ها تشکیل می شود. همچنین هنگامی که هیدروژن کربنات سدیم گرم می شود (کلسینه می شود) تشکیل می شود. در مرحله نهایی فرآیند Solvay.
دکاهیدرات از محلول های آب متبلور در محدوده دمایی -2.1 تا +32.0 درجه سانتی گراد، هپتا هیدرات در محدوده باریک 32.0 تا 35.4 درجه سانتی گراد و بالاتر از این دما مونوهیدرات تشکیل می شود. در هوای خشک، دکاهیدرات و هپتا هیدرات آب خود را از دست می دهند و مونوهیدرات می دهند. هیدرات های دیگری گزارش شده است، به عنوان مثال. با 2.5 واحد آب در هر واحد کربنات سدیم ("همی هیدرات پنتا").

جوش شیرین

سدیم کربنات دکاهیدرات (Na2CO3·10H2O)، همچنین به عنوان سودای شستشو شناخته می شود، رایج ترین هیدرات کربنات سدیم است که حاوی 10 مولکول آب متبلور است. خاکستر سودا در آب حل می شود و برای بدست آوردن سودا متبلور می شود.

این یکی از معدود کربنات های فلزی است که در آب محلول است.

برنامه های کاربردی

برخی از کاربردهای رایج کربنات سدیم عبارتند از:

به عنوان یک عامل پاک کننده برای مصارف خانگی مانند شستن لباس ها. کربنات سدیم جزء بسیاری از پودرهای صابون خشک است. از طریق فرآیند صابونی شدن، که چربی ها و گریس ها را به نمک های محلول در آب (به ویژه صابون ها) تبدیل می کند، خاصیت شوینده دارد.
برای کاهش سختی آب استفاده می شود (نگاه کنید به § نرم شدن آب).
از آن در ساخت شیشه، صابون و کاغذ استفاده می شود (به بخش تولید شیشه مراجعه کنید).
در ساخت ترکیبات سدیم مانند بوراکس استفاده می شود.

تولید شیشه

کربنات سدیم به عنوان یک شار برای سیلیس (SiO2، نقطه ذوب 1713 درجه سانتی گراد) عمل می کند و نقطه ذوب مخلوط را به چیزی می رساند که بدون مواد خاص قابل دستیابی است. این "لیوان سودا" به آرامی محلول در آب است، بنابراین مقداری کربنات کلسیم به مخلوط مذاب اضافه می شود تا شیشه نامحلول شود. شیشه بطری و پنجره ("شیشه سودا-آهک" با دمای انتقال ~570 درجه سانتیگراد) از ذوب چنین مخلوط هایی از کربنات سدیم، کربنات کلسیم و ماسه سیلیس (دی اکسید سیلیکون (SiO2)) ساخته می شود. هنگامی که این مواد گرم می شوند، کربنات ها دی اکسید کربن آزاد می کنند. به این ترتیب کربنات سدیم منبع اکسید سدیم است. شیشه سودا-آهک برای قرن ها رایج ترین شکل شیشه بوده است. همچنین یک ورودی کلیدی برای تولید شیشه ظروف غذاخوری است.

نرم کننده آب

آب سخت معمولا حاوی یون های کلسیم یا منیزیم است. کربنات سدیم برای حذف این یون ها و جایگزینی آنها با یون های سدیم استفاده می شود.

کربنات سدیم منبع کربنات محلول در آب است. یون‌های کلسیم و منیزیم پس از درمان با یون‌های کربنات، رسوبات جامد نامحلول را تشکیل می‌دهند:

Ca²⁺ + CO2−3 → CaCO₃ (s)

آب نرم می شود زیرا دیگر حاوی یون های کلسیم و یون منیزیم محلول نیست.

افزودنی غذا و پخت و پز

کربنات سدیم کاربردهای مختلفی در آشپزی دارد، عمدتاً به این دلیل که پایه قوی‌تری نسبت به جوش شیرین (بی کربنات سدیم) اما ضعیف‌تر از لیمو است (که ممکن است به هیدروکسید سدیم یا کمتر متداول به هیدروکسید پتاسیم اشاره داشته باشد). قلیاییت بر تولید گلوتن در خمیرهای ورز داده شده تأثیر می گذارد و همچنین با کاهش دمایی که واکنش Maillard در آن رخ می دهد، قهوه ای شدن را بهبود می بخشد. بنابراین برای استفاده از اثر قبلی، کربنات سدیم یکی از اجزای کانسوی (かん水) است، محلولی از نمک های قلیایی که برای دادن طعم خاص و بافت جویدنی به رشته فرنگی رامن ژاپنی استفاده می شود. محلول مشابهی در غذاهای چینی برای تهیه لامیان به دلایل مشابه استفاده می شود. نانوایان کانتونی به طور مشابه از کربنات سدیم به عنوان جایگزینی برای آب شیرین استفاده می کنند تا به کیک های ماه بافت خاص خود را بدهد و قهوه ای شدن را بهبود بخشد. در آشپزی آلمانی (و غذاهای اروپای مرکزی به طور گسترده‌تر)، نان‌هایی مانند چوب شور و لیمو رول‌هایی که به‌طور سنتی با لیمو برای بهبود قهوه‌ای شدن استفاده می‌شوند، می‌توانند به جای آن با کربنات سدیم درمان شوند. کربنات سدیم به اندازه لیمو قهوه ای قوی ایجاد نمی کند، اما کار با آن بسیار ایمن تر و آسان تر است.

از کربنات سدیم در تولید پودر شربت استفاده می شود. احساس سرد شدن و وز کردن ناشی از واکنش گرماگیر بین کربنات سدیم و اسید ضعیف، معمولاً اسید سیتریک است که گاز دی اکسید کربن آزاد می کند، که زمانی رخ می دهد که شربت توسط بزاق مرطوب شود.

کربنات سدیم همچنین در صنایع غذایی به عنوان یک افزودنی غذایی (E500) به عنوان تنظیم کننده اسیدیته، عامل ضد انعقاد، عامل افزایش دهنده و تثبیت کننده استفاده می شود. همچنین در تولید snus برای تثبیت PH محصول نهایی استفاده می شود.

در حالی که احتمال کمتری ایجاد سوختگی شیمیایی نسبت به لیمو وجود دارد، اما باید هنگام کار با کربنات سدیم در آشپزخانه احتیاط کرد، زیرا برای ظروف، ظروف و فویل آلومینیومی خورنده است.

برنامه های کاربردی دیگر

کربنات سدیم نیز به عنوان یک پایه نسبتا قوی در زمینه های مختلف استفاده می شود. به عنوان یک قلیایی معمولی، در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی ترجیح داده می شود، زیرا ارزان تر از هیدروکسید سدیم است و حمل و نقل آن بسیار ایمن تر است. ملایم بودن آن به ویژه استفاده از آن را در مصارف خانگی توصیه می کند.

به عنوان مثال، از آن به عنوان یک تنظیم کننده pH برای حفظ شرایط قلیایی پایدار لازم برای عملکرد اکثر عوامل تولید فیلم عکاسی استفاده می شود. همچنین یک افزودنی رایج در استخرهای شنا و آب آکواریوم برای حفظ pH مطلوب و سختی کربناته (KH) است. در رنگرزی با رنگ‌های واکنش‌گر فیبر، کربنات سدیم (اغلب با نامی مانند تثبیت‌کننده خاکستر سودا یا فعال‌کننده خاکستر سودا) برای اطمینان از پیوند شیمیایی مناسب رنگ با الیاف سلولزی (گیاهی)، معمولاً قبل از رنگ‌آمیزی (برای رنگ‌های کراواتی) استفاده می‌شود. مخلوط با رنگ (برای رنگ آمیزی)، یا پس از رنگرزی (برای رنگرزی غوطه وری). همچنین در فرآیند فلوتاسیون کف برای حفظ pH مطلوب به عنوان یک نرم کننده شناور علاوه بر CaO و سایر ترکیبات با پایه ملایم استفاده می شود.

پیش ساز سایر ترکیبات

بی کربنات سدیم (NaHCO3) یا جوش شیرین، همچنین جزء کپسول های آتش نشانی، اغلب از کربنات سدیم تولید می شود. اگرچه NaHCO3 خود محصول واسطه ای از فرآیند Solvay است، گرمایش مورد نیاز برای حذف آمونیاکی که آن را آلوده می کند، مقداری NaHCO3 را تجزیه می کند و واکنش Na2CO3 نهایی با CO2 را مقرون به صرفه تر می کند:

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃

_{در یک واکنش مرتبط، از کربنات سدیم برای ساخت بی سولفیت سدیم (NaHSO3) استفاده می شود که برای روش "سولفیت" جداسازی لیگنین از سلولز استفاده می شود. این واکنش برای حذف دی اکسید گوگرد از گازهای دودکش در نیروگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد:}

_{Na2CO3 + SO2 + H2O → NaHCO3 + NaHSO3}

این برنامه رایج تر شده است، به ویژه در جایی که ایستگاه ها باید کنترل های انتشار دقیق را رعایت کنند.

کربنات سدیم توسط صنعت پنبه برای خنثی کردن اسید سولفوریک مورد نیاز برای جداسازی اسید پنبه دانه های فازی استفاده می شود.

همچنین برای تشکیل کربنات‌های فلزات دیگر از طریق تبادل یونی، اغلب با سولفات‌های فلزات دیگر، استفاده می‌شود.

استفادهای متفرقه ازکربنات سدیم

کربنات سدیم توسط صنعت آجر به عنوان یک عامل مرطوب کننده برای کاهش مقدار آب مورد نیاز برای اکسترود کردن خاک رس استفاده می شود. در ریخته گری به آن "عامل پیوند" می گویند و برای چسبیدن آلژینات مرطوب به آلژینات ژل شده استفاده می شود. کربنات سدیم در خمیردندان ها استفاده می شود، جایی که به عنوان عامل کف کننده و ساینده عمل می کند و به طور موقت PH دهان را افزایش می دهد.

کربنات سدیم همچنین در فرآوری و دباغی پوست حیوانات استفاده می شود.