Карбонат натрия (Na₂CO₃) — неорганическое химическое соединение белого цвета, без запаха, в виде порошка или гранул, известное под торговыми названиями сода аш (Soda Ash), кальцинированная сода, минеральная сода или стиральная сода (Washing Soda). Данное вещество является одним из наиболее широко используемых базовых химических продуктов в мире и выпускается в трёх основных марках: лёгкая, плотная (тяжёлая) и высокой чистоты.

Химическая структура карбоната натрия

Химическое название: Sodium Carbonate
Молекулярная формула: Na₂CO₃
Структура: ионная, состоит из двух ионов Na⁺ и одного иона CO₃²⁻
Номер CAS: 497-19-8
Молекулярная масса: 105,99 г/моль
Кристаллическая структура: моноклинная (в безводной форме)
Код EC: 207-838-8

Физические и химические свойства

Физическое состояние: белый порошок или гранулы
Истинная плотность: 2,53 г/см³ (при 20 °C)

Насыпная плотность:

лёгкая (Light): 0,50 – 0,60 г/см³
плотная (Dense): 0,90 – 1,10 г/см³
Температура плавления: 851 °C (при более высоких температурах происходит постепенное разложение на Na₂O и CO₂)
Температура кипения: отсутствует — разлагается до кипения
pH 1% водного раствора: около 11,6 (при 25 °C)
Вязкость: отсутствует (твёрдое вещество)
Растворимость в воде (20 °C): 215 г/л
Растворимость в этаноле: очень низкая (~0,1 г/100 мл)
Давление пара: нулевое (нелетучее вещество)

Области применения карбоната натрия

Стекольная промышленность

снижение температуры плавления кремнезёма
крупнейшая область потребления карбоната натрия в мире

Моющая и чистящая промышленность

основной щелочной компонент стиральных порошков и моющих средств
способствует удалению ионов жёсткости воды при формулировании продуктов

Водоподготовка

повышение pH воды и снижение жёсткости (удаление Ca²⁺ и Mg²⁺)

Пищевая промышленность (пищевая добавка E500)

используется аналогично пирофосфату кислого натрия
регулирование pH в газированных напитках
антацид и регулятор кислотности

Металлургия

удаление серы из железной руды
применение в восстановлении глинозёма и в медной промышленности

Прочие области

кожевенная промышленность
текстильная промышленность (процессы крашения)
производство бумаги
лакокрасочная промышленность
нефтехимия

Преимущества карбоната натрия

доступность, низкая стоимость и безопасность при транспортировке
высокая химическая стабильность при нормальных условиях
экологическая совместимость при допустимых марках
повышение pH без высокой токсичности
в ряде применений является подходящей заменой гидроксиду натрия

Недостатки карбоната натрия

коррозионное воздействие на кожу и глаза при прямом контакте с растворами
поглощение CO₂ из воздуха с образованием NaHCO₃ при хранении
склонность к поглощению влаги и слёживанию в условиях повышенной влажности
ограниченное применение в средах, чувствительных к ионам натрия

Безопасность и хранение карбоната натрия

Классификация GHS: Skin Irrit. 2; Eye Irrit. 2; STOT SE 3 (раздражение дыхательных путей)
Необходимые СИЗ (PPE): химически стойкие перчатки, защитные очки, пылезащитная маска
Вдыхание пыли: может вызывать раздражение дыхательных путей при высоких концентрациях
Контакт с кожей / глазами: немедленно промыть холодной водой не менее 15 минут
Стандартная упаковка: полипропиленовые мешки по 25 или 50 кг, на поддонах
Условия хранения: сухое, прохладное, закрытое помещение с хорошей вентиляцией
Химическая несовместимость: сильные кислоты (с выделением CO₂) и высокая влажность