کربنات سدیم
کربنات سدیم چیست؟ | آشنایی با مهمترین کاربرد های آنReviewed by 02177641136 on Oct 2Rating: 5.0

کربنات سدیم (Sodium carbonate) که با نام تجاری سودا اش (Soda ash) نیز شناخته میشود دارای دو فرم سنگین و سبک است که در ادامه به مشخصات هر کدام و تفاوت های آن ها خواهیم پرداخت. از کاربرد های این محصول می توان به استفاده در ساخت شیشه و محصولات شیشه ای ، تولید مواد شیمیایی ، تصفیه آب و … اشاره کرد . جهت سفارش ، خرید ، و اطلاع از قیمت فروش کربنات سدیم این محصول می توانید با واحد فروش ما در ارتباط باشید . 

.

مشخصات فیزیکی و شیمیایی:

فرمول شیمیایی : Na2CO3.nH2O که n می تواند 0 ، 1 و یا 10 باشد . 

جرم مولی : 105.988 گرم بر مول

مشخصات ظاهری : کریستال های بی رنگ و یا سفید ، پودر سفید و یا بی رنگ

نقطه جوش : در اثر حرارت تجزیه شده و گاز کربن دی اکسید آزاد می کند 

دمای ذوب : 851 درجه سانتی گراد 

کربنات سدیم

تفاوت کربنات سدیم سبک و سنگین

محصول فوق در دو گرید سبک و سنگین ( دانسیته بالا) تولید و مورد استفاده قرار می گیرد. فرم سبک آن ابتدا به وجود می آید و سپس از فرم سبک شده فرم سنگین آن به وجود می آید.
گرید سبک ، کمتر از 0.5% سدیم کلرید دارد.
این محصول به صورت سنگین به وسیله هیدراته شدن نوع سبک آن به مونوهیدرات سدیم (Na2CO3.H2O) کربنات تبدیل میشود و سپس آب آن را خشک (Dehydrating) می کنند تا محصولی با  چگالی بیشتر و افزایش سایز کریستال ها بدست آید. هر دو نوع آن کاربردهای متفاوتی دارند. استفاده عمده از نوع سنگین این ماده به عنوان یک جامد، به ویژه در ساخت شیشه است.
نوع سنگین این ماده می تواند به عنوان یک عامل ذوب کننده در ذوب سیلیس (شن) استفاده شود.

استفاده از کربنات سبک سدیم به طور سنتی جایی است که مواد شیمیایی به محلول نیاز دارند. نمودار زیر نشان دهنده تفاوت مقدار مورد استفاده از این ماده به صورت سنگین و سبک را نشان میدهد، دایره بیرونی مربوط به گرید سنگین و دایره درونی مربوط به گرید سبک است . 

کاربرد های سدیم کربنات

50% از کل محصولات این ماده در تولید شیشه

18% در مواد شیمیایی

و 10% آن در صابون ها و مواد شوینده ها استفاده می شود.

فرایند تولید:

سودا اش از طریق روش های زیر تولید می شود

1-روش لبلان (روش قدیمی)

2- تولید از نمک معمولی

3-از محلول سیاه قلیایی حاصل از پسماند خمیر کاغذ

از زمانی که روش اول تولید سودا اش از سولفات سدیم کاملا منسوخ شد، روش دوم  فقط در تولید انبوه مورد استفاده قرار می گیرد.

در روش تولید دوم ، NaCl با محلول آمونیاک ، دی اکسید کربن و آب وارد عمل می شود.

در ادامه به شرح بیشتری از روش تولید سوم می پردازیم.

تولید از پساب خمیر کاغذ

روش سوم که استفاده از خمیر کاغذ می باشد فقط در تولید محدود و مقیاس کم کاربرد دارد.

در این روش سودا اش از پسماند خمیر کاغذ و صنایع کاغذ سازی، تهیه می گردد.

و در مقایسه با روش های دیگر ارزان تر می باشد.

در اثر گداختن قلیای مصرف شده ی حاصل از عملیتان خمیر کاغذ، ماده ی جامدی به دست می آید که ترکیبات اصلی آن شامل کربنات های سدیم، سدیم سولفید(Na2S) و سولفات سدیم می باشد که حدود 60 درصد آن تنها شامل کربنات سدیم است. این ماده را به یک مخزن حل کننده می ریزند و آنرا معمولا در درجه حرارت 780-870 درجه ی سانتی گراد به صورت محلول آبکی در می آورند. محلول فوق را در سطوح فلزی خنک می کننده تا به شکل ذرات جامد ریز و گداخته شده تبدیل گردد.سپس این ذرات را با کمک آسیاب، خرد می کنند.

عمل سرد کردن و تبدیل آن به حالت جامد به وسیله ی آسیاب کردن محلول آبکی Soda ash و Na2S به دست می آید که آن را به مخزن نگهداری منتقل می کنند تا بعدا به برج استخراج کننده ی جامد-مایع پمپ شود.

Na2S در حین شست و شو  جدا شده و کربنات سدیم نیز در پایین برج جمع می شود.

نمودار جریان تولید سودا اش از پساب خمیر کاغذ به شرح زیر می باشد:

نمودار جریان تولید سودااش از پساب خمیر کاغذ

  • خالص سازی و بازیافت

این ماده به صورت مایع را به طور پیوسته به داخل یک جدا کننده نظیر سانتریفیوژ می ریزند تا مواد جامد از آن جدا گردد. محلول بالای برج که غنی از Na2S می باشد را به مخزن کربناته کردن ، جهت ایجاد واکنش با دی اکسید کربن و تولید سولفید هیدروژن و کربنات سدیم پمپ می کنند.

محلول آبکی حاوی کربنات سدیم را خارج می کنند و با محصول موجود در پایین برج مخلوط می کنند.

سپس آنرا سانتریفیوژ و خشک می کنند تا Sodium carbonate بازیافت گردد.

تولید به روش سولوی

این روش به دلیل ارزان بودن و استفاده از مواد خامی که به فراوانی در دسترس هستند برای تولید سدیم بی کربنات و Sodium carbonate به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد . مواد خام مورد نیاز برای انجام این فرآیند عبارتند از آمونیاک ، کربن دی اکسید ، آب و محلول غلیظ آب نمک. 

 

تولید سدیم کربنات به روش سولوی

 

 کاربرد ها

به طور کلی سودا اش جدا از سنگین و سبک بودن در صنایع گوناگونی از جمله:

  • سیلیکات سدیم
  • شیشه و سرامیک
  • رنگدانه ی آبی لاجوردی
  • پاک کننده های پودری
  • بی کرومات ها

و…

مورد استفاده قرار می گیرد.

  • ساخت شیشه

مهم ترین و اصلی ترین کاربرد کربنات سدیم در تولید شیشه است.

برای ذوب سیلیس خالص به دمای حداکثر 2000 درجه ی سانتیگراد نیاز می باشد ، بنابراین اکثر تولید کنندگان با مخلوط کردن ماسه خام با 18٪ سودا اش (Na2CO3) در هزینه های سوخت صرفه جویی می کنند.کربنات افزوده شده نقطه ی ذوب را پایین می آورد ، اما سدیم اضافه شده باعث می شود شیشه به آرامی در آب حل شود. افزودن حدود 10٪ سنگ آهک (CaCO3) به دلیل وجود کلسیم موجب می شود تا شیشه مقاوم تر گردد.

حرارت دیدن این ترکیبات در کنار هم موجب به وجود آوردن کلسیم سیلیکات (CaSiO3) و سدیم سیلیکات (NaSiO3) می شود. در اثر سرد نمودن مخلوط این مواد شیشه هایی که با نام سودا-آهک سیلیس شناخته می شوند تولید می گردد.

این ماده را در دمای بالا حرارت می دهند و انرا با ماسه و کلسیم کربنات ترکیب می کنند.

سپس به سرعت آنرا سرد می نمایند. محصول نهایی که از این فرایند به دست می آید شیشه است.
این ماده یک ماده ی بازی نسبتا قوی است که در بسیاری از محصولات مورد استفاده قرار میگیرد.

  • تصفیه آب

از این ماده بعنوان یک افزودنی رایج در مخازن شهری جهت خنثی سازی اثر اسیدی و کلر استفاده میشود

همچنین در خنثی سازی اسید در استخرهای شنا نیز مورد استفاده قرار میگیرد

در ازمایشگاه های شیمی این ماده به دلیل پایدار بودن و سهولت در اندازگیری دقیق به عنوان عامل اصلی تیتراسیون اسید و باز شناخته میشود.

از مصارف خانگی آن می توان بعنوان نرم کننده آب در شست و شوی لباس ها اشاره کرد

زیرا سودا اش با یون های منیزیم و کلسیم موجود در اب سخت مقابله میکنند تا مانع از تشکیل پیوند شوند.
کارایی دیگر سدیم بی کربنات در مصارف خانگی استفاده از آن بعنوان عامل ضد رسوب در کتری های آب جوش و ماشین های بخار دیده میشود.
در کارگاه های آجر پزی بعنوان عاملی برای خمیرکننده استفاده می شود تا حجم اب مورد نیاز برای قالب گیری کاهش پیدا کند.

کربنات سدیم

  • صنایع غذایی:


در صنایع غذایی از کربنات سدیم بعنوان ماده افزودنی (E500) بعنوان تنظیم کننده میزان ترشی و پایدار کننده استفاده میشود.
همچنین عامل جایگزین برای قلیایی کردن به خصوص در چوب شور به جای NaOH به کار می رود.
از کاربردهای دیگر آن برای تهیه سریع تر ماکارونی نیز می توان اشاره نمود. 

سودا اش در تولید بستنی چوبی نیز بکار میرود.

احساس خنکی که هنگام خوردن بستنی به ما دست میدهد ( زمانی که بستنی با بزاق دهان خیس میشود) به دلیل واکنش گرماگیر بین این ماده و اسید ضعیف است که منجر به تولید کربن دی اکسید می شود.

موسسه ی مبتکران شیمی 2 1

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *