دنس سودا
دنس سودا (Dense Soda Ash) یا کربنات سدیم سنگین یک نمک معدنی قلیایی با فرمول شیمیایی Na₂CO₃ است که در حالت جامد به‌صورت کریستال سفید، دانه‌درشت و بدون بو دیده می‌شود. این ماده برخلاف نوع سبک (Light Soda Ash)، دارای دانسیته بالاتر و سایز ذرات بزرگ‌تر است و در فرآیندهایی که نیاز به استحکام فیزیکی بیشتر یا سرعت انحلال کمتر دارند استفاده می‌شود.
ساختار شیمیایی دنس سودا
- نام شیمیایی: سدیم کربنات سنگین (Dense Sodium Carbonate)
- فرمول مولکولی: Na₂CO₃
- ساختار: یون‌های Na⁺ و CO₃²⁻ در ساختار بلوری یونی
- شماره CAS: 497-19-8
- وزن مولکولی: 105.99 g/mol
- شماره EC: 207-838-8
ویژگی‌های دنس سودا
- حالت فیزیکی: جامد، دانه‌درشت، کریستالی سفید
- چگالی ظاهری (20°C): حدود 1.04 g/cm³ – بسته به فشردگی
- دانسیته بالک: 1.0 تا 1.2 g/cm³ (معمولاً 1.1 g/cm3)
- چگالی حقیقی: 2.53 g/cm³
- نقطه جوش: در دمای بالا تجزیه به Na₂O و CO₂
- pH محلول آبی (1%): حدود 11.4 – 11.6
- ظاهر: فاقد بو، غیرخورنده در حالت معمولی اما قلیایی و تحریک‌کننده پوست و چشم
- پایداری شیمیایی: پایدار در شرایط عادی، اما در حضور رطوبت تمایل به کلوخه‌شدن دارد
کاربردهای دنس سودا
صنعت شیشه‌سازی- یکی از سه ماده اصلی تولید شیشه (همراه با سیلیس و آهک)
- کاهش نقطه ذوب سیلیس و بهبود خواص شیشه مذاب
- تنظیم pH و کاهش سختی موقت آب
- خنثی‌سازی اسیدها و بهبود شرایط رسوب‌گیری
- کاربرد در پودر لباسشویی صنعتی برای افزایش خاصیت قلیایی و حذف یون‌های سخت
- کمک به عملکرد مؤثر سورفکتانت‌ها
- بازیافت الیاف سلولزی، پاکسازی خمیر کاغذ
- کنترل اسیدیته در فرایند رنگرزی و سفیدسازی
- کنترل pH در فرآیندهای استخراج فلز
- عامل پاک‌کننده قلیایی یا تنظیم‌کننده pH در واحدهای شیمیایی
مزایای دنس سودا
- تراکم بالا = مصرف کمتر در مقایسه با سودا سبک
- گرد و غبار کمتر = حمل و انبارداری ایمن‌تر
- پایداری شیمیایی و دمایی بالا
- مقرون‌به‌صرفه و در دسترس در مقیاس صنعتی
- سازگار با طیف وسیعی از سیستم‌های صنعتی
معایب دنس سودا
- قلیایی بودن زیاد → نیاز به مراقبت در تماس با پوست و چشم
- واکنش با اسیدها → تولید گرما و گاز CO₂
- در شرایط نامناسب → جذب رطوبت و کلوخه‌شدن (Cake Formation)
- الزام نگهداری در محیط خشک و دور از اسیدها
ایمنی و نگهداری دنس سودا
- طبقه‌بندی GHS: Irritant (تحریک پوست و چشم) – H319 و H315
- تماس پوستی: استفاده از دستکش لاستیکی یا نیتریلی
- تماس چشمی: استفاده از عینک ایمنی یا محافظ صورت
- استنشاق گرد و غبار: استفاده از ماسک فیلتردار در محیط‌های بسته
- بسته‌بندی: کیسه‌های چندلایه 25 یا 50 کیلوگرمی – ضد رطوبت
- شرایط انبارداری: خشک، خنک، دور از مواد اسیدی و منابع رطوبت
- حمل و نقل: بدون طبقه‌بندی خطرناک – بار خشک معمولی
کربنات استرانسیم
کربنات استرانسیم (SrCO₃) یک ترکیب معدنی سفیدرنگ، بی‌بو، پایدار و بلوری است که به‌طور طبیعی در کانی استرانسینیت (Strontianite) یافت می‌شود. این ماده به دلیل داشتن خواص ویژه‌ی فیزیکی و شیمیایی، در صنایع مختلف از جمله شیشه‌سازی، سرامیک، تولید مواد آتش‌بازی، متالورژی و الکترونیک نقش مهمی ایفا می‌کند.
در بازار جهانی مواد شیمیایی، کربنات استرانسیم یکی از ترکیبات پرمصرف خانواده‌ی کربنات‌ها محسوب می‌شود و به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، جایگزینی برای آن در برخی کاربردها به‌سختی امکان‌پذیر است.
ساختار شیمیایی کربنات استرانسیم
- فرمول شیمیایی: SrCO₃
- یون‌ها: یون استرانسیم دوظرفیتی (Sr²⁺) و یون کربنات (CO₃²⁻)
- سیستم بلوری: ارتورومبیک (Orthorhombic)
- نوع پیوند: یونی قوی که باعث ایجاد پایداری حرارتی و مکانیکی بالا می‌شود
- دسته‌بندی شیمیایی: کربنات‌های معدنی
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی کربنات استرانسیم
- ظاهر فیزیکی: پودر یا دانه‌های سفیدرنگ
- جرم مولی: 63 g/mol
- چگالی: حدود 7 g/cm³
- حلالیت در اسیدها: در اسیدهای رقیق به‌راحتی محلول است و با آزادسازی دی‌اکسید کربن (CO₂) واکنش می‌دهد
- پایداری حرارتی: در دمای محیط پایدار، اما در دماهای بالا تجزیه می‌شود
روش‌های تولید کربنات استرانسیم
کربنات استرانسیم به دو روش اصلی تهیه می‌شود:- روش طبیعی: استخراج از کانی استرانسینیت و سپس خالص‌سازی
- روش صنعتی: واکنش سولفید استرانسیم (SrS) با دی‌اکسید کربن یا کربنات سدیم، که در نهایت کربنات استرانسیم رسوب می‌کند
کاربردهای کربنات استرانسیم
- شیشه‌سازی: بهبود شفافیت و مقاومت، کاهش جذب اشعه X و افزایش پایداری حرارتی شیشه‌های خاص
- سرامیک و لعاب: افزایش مقاومت مکانیکی، کنترل ضریب انبساط حرارتی و ایجاد رنگ‌های ویژه
- آتش‌بازی: ایجاد رنگ قرمز روشن و پایدار به دلیل حضور یون‌های استرانسیم
- الکترونیک: تولید لوله‌های اشعه کاتدی (CRT)، سرامیک‌های الکتریکی و برخی نیمه‌رساناها
- متالورژی: حذف ناخالصی‌هایی مثل گوگرد و فسفر در فرآیند تولید فولاد و سایر فلزات
- رنگ و پیگمنت‌ها: استفاده به‌عنوان رنگدانه سفید و بهبود کیفیت رنگ‌ها در صنایع پوشش‌دهی
مزایا کربنات استرانسیم
- پایداری شیمیایی و حرارتی بالا
- ایجاد رنگ‌های خاص و خواص نوری منحصربه‌فرد
- مقاومت مکانیکی عالی در ترکیبات سرامیکی و شیشه‌ای
- کاربرد گسترده در صنایع تخصصی و پیشرفته
معایب کربنات استرانسیم
- قیمت بالاتر نسبت به ترکیبات مشابه مثل کربنات کلسیم
- سمیت نسبی در صورت مصرف یا استنشاق طولانی‌مدت
- نیاز به استانداردهای سختگیرانه‌ی ایمنی در نگهداری و حمل و نقل
اثرات زیست‌محیطی کربنات استرانسیم
کربنات استرانسیم از نظر زیست‌محیطی نسبتاً کم‌خطر است، زیرا حلالیت پایینی در آب دارد و به‌سرعت در طبیعت پخش نمی‌شود. با این حال، در صورت رهاسازی مقادیر زیاد در خاک و آب، می‌تواند بر اکوسیستم‌های آبی تأثیر منفی بگذارد. بنابراین در صنایع بزرگ، باید مدیریت پسماند و بازیافت به‌طور دقیق انجام شود.جایگزین‌های کربنات استرانسیم
در برخی کاربردها، به‌ویژه در صنایع کم‌هزینه، از ترکیبات جایگزین استفاده می‌شود:- کربنات کلسیم (CaCO₃): جایگزین ارزان‌تر در شیشه‌سازی و برخی سرامیک‌ها
- کربنات باریم (BaCO₃): در برخی کاربردهای سرامیکی مشابه استفاده می‌شود، اما سمیت بالاتری دارد
- اکسید استرانسیم (SrO): در موارد خاص به‌جای کربنات استرانسیم استفاده می‌شود
ایمنی و نگهداری کربنات استرانسیم
- شرایط نگهداری: باید در محیط خشک، خنک و به‌دور از رطوبت و اسیدها ذخیره شود
- ایمنی فردی: استفاده از ماسک تنفسی، دستکش و عینک ایمنی هنگام کار با پودر توصیه می‌شود
- حمل و نقل: طبق استانداردهای بین‌المللی مواد شیمیایی (GHS) انجام شود
- اقدامات اضطراری: در صورت تماس با پوست یا چشم، شستشوی سریع با آب فراوان ضروری است
کربنات باریم
کربنات باریم (Barium carbonate, BaCO₃) یک ترکیب معدنی سفیدرنگ، بی‌بو و بلوری است که در صنایع مختلف به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه به‌طور گسترده استفاده می‌شود. این ماده به‌طور طبیعی در کانی ویترایت (Witherite) یافت می‌شود و یکی از مهم‌ترین ترکیبات معدنی باریم به شمار می‌رود.
به دلیل ویژگی‌های خاص خود، کربنات باریم در صنایع شیشه‌سازی، سرامیک، تولید آجر نسوز، رنگ‌سازی، فرآوری فلزات و حتی در تصفیه آب کاربرد دارد. البته باید توجه داشت که این ترکیب به دلیل سمیت بالا، نیازمند رعایت دقیق نکات ایمنی است.
ساختار شیمیایی کربنات باریم
کربنات باریم یک نمک معدنی یونی است که از ترکیب یون‌های باریم دوظرفیتی (Ba²⁺) و کربنات (CO₃²⁻) تشکیل شده است.- ساختار بلوری: ارتورومبیک (Orthorhombic)
- دسته‌بندی: کربنات‌های معدنی
- ویژگی کلیدی: پایداری بالا در شرایط محیطی، اما در تماس با اسیدها به‌سرعت تجزیه شده و دی‌اکسید کربن آزاد می‌کند.
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی کربنات باریم
- فرمول شیمیایی: BaCO₃
- نام شیمیایی: کربنات باریم (Barium carbonate)
- جرم مولی: 34 g/mol
- ظاهر فیزیکی: پودر یا بلور سفید، بی‌بو
- پایداری شیمیایی: در شرایط محیطی پایدار، اما در تماس با اسیدها تجزیه می‌شود
کاربردهای کربنات باریم
- صنعت شیشه: افزایش شفافیت، استحکام مکانیکی و کاهش انتقال اشعه‌های مضر
- تولید سرامیک و لعاب: بهبود مقاومت حرارتی، افزایش جلای سطحی و جلوگیری از ایجاد ترک
- تصفیه آب: حذف سولفات‌ها و یون‌های مضر (به‌ویژه در آب‌های سخت)
- تولید آجر نسوز: افزایش مقاومت به شوک حرارتی و بهبود پایداری مکانیکی
- فرآوری فلزات: کمک به ذوب و تصفیه فلزات غیرآهنی مانند مس و آلومینیوم
- صنعت رنگ‌سازی: به‌عنوان رنگدانه، فیلر و پایدارکننده رنگ‌ها
- پیروتکنیک و مواد آتش‌بازی: در برخی ترکیبات خاص به‌عنوان تثبیت‌کننده
مزایا کربنات باریم
- کارایی صنعتی بالا در طیف وسیعی از صنایع
- پایداری حرارتی و مقاومت عالی در دماهای بالا
- بهبود کیفیت محصولات شیشه‌ای و سرامیکی از نظر خواص مکانیکی و ظاهری
- قابلیت حذف یون‌های مزاحم مانند سولفات‌ها در فرآیندهای تصفیه
معایب کربنات باریم
- سمیت بالا: در صورت بلع یا استنشاق می‌تواند بسیار خطرناک باشد
- اثر زیست‌محیطی منفی: ورود به آب‌های زیرزمینی می‌تواند باعث آلودگی شدید شود
- محدودیت مصرف در صنایع غذایی: به دلیل اثرات سمی، استفاده از کربنات باریم در صنایع غذایی و دارویی ممنوع است
ایمنی و نگهداری کربنات باریم
- شرایط نگهداری: در محیط خشک، خنک و به‌دور از رطوبت و مواد اسیدی ذخیره شود
- تجهیزات ایمنی فردی: استفاده از ماسک تنفسی، دستکش و عینک ایمنی هنگام کار با پودر ضروری است
- حمل و نقل: باید مطابق با استانداردهای بین‌المللی مواد شیمیایی سمی (GHS) انجام شود
- اقدامات اضطراری: در صورت تماس با پوست یا چشم، شستشوی فوری با آب فراوان لازم است؛ در صورت بلع، مراجعه سریع به مراکز درمانی ضروری است
اثرات زیست‌محیطی کربنات باریم
کربنات باریم به دلیل حلالیت پایین در آب، در حالت عادی انتشار گسترده‌ای در محیط ندارد. اما در صورت ورود مقادیر زیاد آن به خاک یا منابع آبی، می‌تواند باعث مسمومیت آبزیان و ایجاد آلودگی محیطی شود. به همین دلیل مدیریت پسماند و حمل و نقل آن بسیار مهم است.جایگزین‌های کربنات باریم
در برخی کاربردها، به‌ویژه به دلیل نگرانی‌های ایمنی، از ترکیبات جایگزین استفاده می‌شود:- کربنات کلسیم (CaCO₃): جایگزین ارزان‌تر در شیشه‌سازی و سرامیک
- کربنات استرانسیم (SrCO₃): در صنایع آتش‌بازی و برخی سرامیک‌ها
- باریم سولفات (BaSO₄): به دلیل غیرسمی بودن، در پزشکی و رنگ‌سازی بیشتر کاربرد دارد
کربنات پتاسیم
کربنات پتاسیم (Potassium Carbonate) یک ترکیب معدنی مهم با فرمول شیمیایی K₂CO₃ است. این ماده به شکل پودر یا کریستال سفید، بدون بو و بسیار جاذب رطوبت وجود دارد و به دلیل حلالیت زیاد در آب، خاصیت قلیایی قوی و پایداری شیمیایی بالا، در صنایع مختلف از شیشه‌سازی تا داروسازی کاربرد گسترده‌ای دارد.
کربنات پتاسیم (K₂CO₃) یکی از مهم‌ترین ترکیبات شیمیایی معدنی است که در صنایع مختلف از جمله شیشه‌سازی، تولید شوینده‌ها، کشاورزی، باتری‌سازی و صنایع غذایی به‌طور گسترده استفاده می‌شود. این ماده به شکل پودر یا کریستال سفیدرنگ، بی‌بو و محلول در آب عرضه می‌شود و به دلیل خواص قلیایی قوی، در بسیاری از فرآیندهای صنعتی به‌عنوان تنظیم‌کننده pH و ماده واسطه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ساختار شیمیایی کربنات پتاسیم
پتاسیم کربنات یک نمک قلیایی یونی است که از دو یون پتاسیم (K⁺) و یک یون کربنات (CO₃²⁻) تشکیل شده است. این ترکیب در حالت جامد، ساختار بلوری بی‌آب و مونوکلینیک دارد. در محلول‌های آبی، یون‌های آزاد پتاسیم و کربنات موجب می‌شوند که ماده دارای pH قلیایی بالا باشد و به عنوان یک باز قوی عمل کند.ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی کربنات پتاسیم
- فرمول شیمیایی: K₂CO₃
- جرم مولی: 205 g/mol
- چگالی: 43 g/cm³ (در 20°C)
- نقطه ذوب: حدود 891°C
- نقطه جوش (تجزیه): بالاتر از 1200°C
- حلالیت در آب: بسیار زیاد (1120 g/L در 20°C)
- ظاهر فیزیکی: پودر یا دانه‌های سفید، بدون بو
- pH محلول 10%: حدود 6
- پایداری: پایدار در شرایط عادی اما جاذب رطوبت
- غیر قابل اشتعال و ایمن از نظر انفجار در شرایط عادی
روش تولید کربنات پتاسیم
کربنات پتاسیم در گذشته به روش‌های سنتی از خاکستر چوب تهیه می‌شد. امروزه تولید صنعتی آن به روش‌های زیر انجام می‌شود:- تولید از واکنش دی‌اکسید کربن و هیدروکسید پتاسیم:
- CO₂ به محلول KOH تزریق می‌شود.
- واکنش حاصل: 2 KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O
- پس از تبخیر آب، کریستال‌های کربنات پتاسیم به دست می‌آیند.
- تولید از فرآیند الکترولیز کلرید پتاسیم (KCl):
- ابتدا از محلول KCl، هیدروکسید پتاسیم (KOH) تولید می‌شود.
- سپس KOH با دی‌اکسید کربن واکنش داده و به K₂CO₃ تبدیل می‌شود.
- این روش پرکاربردترین روش صنعتی مدرن است.
- روش سنتی (قدیمی):
- استخراج از خاکستر چوب و گیاهان غنی از پتاسیم
- شست‌وشوی خاکستر با آب و سپس تبخیر محلول قلیایی
- امروزه به دلیل بازده پایین، این روش کمتر استفاده می‌شود.
کاربردهای کربنات پتاسیم
- صنعت شیشه‌سازی: کاهش نقطه ذوب، بهبود شفافیت و افزایش مقاومت شیشه
- صنعت شوینده‌ها و صابون: به‌عنوان قلیا در تولید صابون‌های مایع و برخی پاک‌کننده‌های صنعتی
- کربنات پتاسیم خوراکی این ماده در صنایع غذایی به عنوان افزودنی مجاز (کد E501) برای تنظیم pH، پایدارکننده و جلوگیری از اسیدی شدن. در تولید پودر کاکائو قلیایی، نودل فوری و نوشابه‌های گازدار کاربرد دارد.
- تولید کودهای شیمیایی: منبع پتاسیم محلول در آب برای محصولات کشاورزی و هیدروپونیک
- صنعت سرامیک و لعاب: کاهش دمای پخت و بهبود کیفیت سطحی لعاب‌ها
- صنعت متالورژی: به‌عنوان روان‌ساز و کمک ذوب در ذوب فلزات و تصفیه سرب
- آتش‌نشانی: استفاده در خاموش‌کننده‌های شیمیایی خشک و ترکیبات ضد آتش
- داروسازی: به‌عنوان بافر و تنظیم‌کننده pH در برخی داروها و فرمولاسیون‌های دارویی
- صنعت نساجی: برای پرداخت و تثبیت رنگ در الیاف طبیعی و مصنوعی
معایب کربنات پتاسیم
- خاصیت خورندگی بالا: تماس مستقیم با پوست و چشم می‌تواند ایجاد سوزش و التهاب کند.
- جاذب رطوبت بودن: نیاز به بسته‌بندی مقاوم در برابر رطوبت دارد.
- اثر قلیایی شدید: می‌تواند موجب خوردگی فلزات و آسیب به برخی تجهیزات حساس شود.
- خطر استنشاق گرد و غبار: باعث تحریک دستگاه تنفسی می‌گردد و باید از ماسک استفاده شود.
مزایای کربنات پتاسیم
- حلالیت بسیار بالا: قابلیت استفاده در محلول‌های غلیظ صنعتی
- منبع غنی پتاسیم: اهمیت زیاد در کربنات پتاسیم در کشاورزی و غذایی
- پایداری شیمیایی مناسب: قابلیت نگهداری طولانی‌مدت در شرایط صحیح
- کربنات پتاسیم کاربرد در صنایع گوناگون: از شیشه و متالورژی تا صنایع غذایی و داروسازی
- گزینه‌ای ایمن‌تر نسبت به قلیاهای قوی‌تر: مثل هیدروکسید پتاسیم، در برخی فرایندها
ایمنی و نگهداری کربنات پتاسیم
- شرایط نگهداری: در محیط خشک، خنک و دارای تهویه مناسب به دور از نور مستقیم خورشید نگهداری شود.
- تجهیزات ایمنی: هنگام کار باید از دستکش مقاوم، عینک ایمنی و ماسک تنفسی استفاده شود.
- حمل و نقل: در بسته‌بندی‌های ضد رطوبت و مقاوم، طبق مقررات حمل مواد شیمیایی انجام گیرد.
- اقدامات اضطراری:
- تماس با چشم یا پوست: شست‌وشوی فوری با آب فراوان و مراجعه به پزشک
- استنشاق گرد و غبار: انتقال فرد به هوای تازه و کمک پزشکی در صورت نیاز
- بلع اتفاقی: عدم تحریک برای استفراغ و مراجعه سریع به مراکز درمانی
فرایند تولید کربنات پتاسیم
کربنات پتاسیم (Potassium Carbonate) در گذشته از طریق روش‌های سنتی و استخراج از خاکستر چوب به‌دست می‌آمد، اما امروزه به دلیل نیاز صنایع به خلوص بالا و تولید انبوه، از روش‌های مدرن صنعتی استفاده می‌شود. این فرآیندها باعث می‌شوند کربنات پتاسیم صنعتی و خوراکی با کیفیت کنترل‌شده و مناسب برای مصارف مختلف در اختیار صنایع قرار گیرد.
1- تولید از واکنش دی‌اکسید کربن و هیدروکسید پتاسیم (روش اصلی مدرن)
-
ابتدا محلول هیدروکسید پتاسیم (KOH) تهیه می‌شود.
-
سپس گاز CO₂ به محلول KOH تزریق می‌گردد.
-
واکنش اصلی:
2KOH+CO2→K2CO3+H2O2 KOH + CO₂ → K₂CO₃ + H₂O -
در نهایت، با تبخیر آب و کریستالیزاسیون، محصول خالص به‌صورت پودر یا گرانول سفیدرنگ به‌دست می‌آید.
این روش امروزه متداول‌ترین شیوه تولید کربنات پتاسیم با خلوص بالا در مقیاس صنعتی است.
2- فرآیند الکترولیز کلرید پتاسیم (KCl)
-
ابتدا با الکترولیز محلول کلرید پتاسیم، هیدروکسید پتاسیم تولید می‌شود.
-
سپس همانند روش قبلی، KOH با دی‌اکسید کربن واکنش داده و به K₂CO₃ تبدیل می‌شود.
-
این روش بیشتر در صنایع بزرگ پتروشیمی کاربرد دارد و به دلیل راندمان بالا، بخش مهمی از تولید جهانی کربنات پتاسیم را تأمین می‌کند.
اهمیت انتخاب روش تولید
روش صنعتی به‌کاررفته تأثیر مستقیمی بر خلوص کربنات پتاسیم، گرید نهایی (خوراکی یا صنعتی) و قیمت آن دارد. خلوص بالا و دانه‌بندی یکنواخت از عواملی هستند که برای صنایعی مانند غذایی، داروسازی و شیشه‌سازی اهمیت ویژه دارند.
خرید کربنات پتاسیم
تأمین کالا تک با تجربه طولانی در حوزه تأمین مواد اولیه شیمیایی و پلیمری، همواره تلاش می‌کند محصولات را با کیفیت تضمین‌شده با قیمت کربنات پتاسیم رقابتی در اختیار مشتریان قرار دهد. خرید از ما به معنای اطمینان از اصالت کالا، مشاوره تخصصی در خصوص فروش کربنات پتاسیم است.
جمع‌بندی
اگر به دنبال خرید کربنات پتاسیم صنعتی یا خوراکی هستید، مجموعه تأمین کالا تک بهترین انتخاب برای شماست. جهت استعلام قیمت روز کربنات پتاسیم و دریافت مشاوره تخصصی، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید.
کربنات سدیم
کربنات سدیم (Na₂CO₃) یک ترکیب غیرآلی، سفیدرنگ، بی‌بو و به‌صورت پودر یا دانه است که با نام‌های تجاری سودا اش (Soda Ash)، خاکستر سودا، سود معدنی یا Washing Soda شناخته می‌شود. این ماده یکی از پرکاربردترین مواد شیمیایی پایه در جهان است و به‌صورت سه گرید اصلی: سبک (Light)، سنگین (Dense) و خلوص بالا (Refined / Pure / Food Grade) عرضه می‌شود.
ساختار شیمیایی کربنات سدیم
- نام شیمیایی: Sodium Carbonate
- فرمول مولکولی: Na₂CO₃
- ساختار: یونی شامل ۲ یون Na⁺ و یک یون CO₃²⁻
- شماره CAS: 497-19-8
- وزن مولکولی: 105.99 g/mol
- ساختار بلوری: مونوکلینیک (در فرم بی‌آب / Anhydrous)
- کد EC: 207-838-8
ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی
- حالت فیزیکی: پودر یا دانه سفیدرنگ
- چگالی: 2.53 g/cm³ (در دمای 20°C)
- دانسیته ظاهری:
- چگالی کم (Light): 0.50 – 0.60 g/cm³
- چگالی زیاد (Dense): 0.90 – 1.10 g/cm³
- نقطه ذوب: 851°C (تجزیه تدریجی به Na₂O و CO₂ در دماهای بالاتر)
- نقطه جوش: ندارد، پیش از جوش دچار تجزیه می‌شود
- pH محلول 1%: حدود 11.6 (در 25°C)
- ویسکوزیته: ندارد (جامد)
- حلالیت در آب (20°C): 215 g/L
- انحلال‌پذیری در اتانول: بسیار کم (~0.1 g/100 mL)
- فشار بخار: صفر (غیر فرار)
کاربردهای کربنات سدیم
- شیشه‌سازی:
- کاهش دمای ذوب سیلیس
- پرمصرف‌ترین کاربرد کربنات سدیم در جهان
- صنایع شوینده:
- ماده قلیایی پایه برای پودرهای لباسشویی و شوینده‌ها
- کمک به حذف یون‌های سختی آب در فرمولاسیون
- تصفیه آب:
- افزایش pH آب و حذف سختی (Ca²⁺ و Mg²⁺)
- صنایع غذایی: (کد افزودنی E500)
- تنظیم pH در نوشابه‌های گازدار
- عامل ضداسیدی و کنترل‌کننده اسیدیته
- متالورژی:
- حذف گوگرد از سنگ آهن
- استفاده در احیای آلومینا و صنایع مس
- سایر:
- چرم‌سازی
- نساجی (فرایند رنگرزی)
- تولید کاغذ
- صنایع رنگ و پوشش
- پتروشیمی
مزایای کربنات سدیم
- در دسترس، ارزان و ایمن برای حمل‌ونقل
- پایداری شیمیایی بالا در شرایط عادی
- سازگار با محیط‌زیست در گریدهای مجاز
- افزایش pH بدون سمیت بالا
- جایگزین مناسب برای سدیم هیدروکسید در برخی کاربردها
معایب کربنات سدیم
- خورنده برای پوست و چشم در تماس مستقیم با محلول
- جذب CO₂ از هوا و تشکیل NaHCO₃ در طول نگهداری
- تمایل به جذب رطوبت و کلوخه شدن در محیط مرطوب
- کاربرد محدود در محیط‌های با حساسیت بالا به یون سدیم
ایمنی و نگهداری کربنات سدیم
- طبقه‌بندی GHS: Skin Irrit. 2; Eye Irrit. 2; STOT SE 3 (ایجاد تحریک تنفسی)
- PPE مورد نیاز: دستکش مقاوم شیمیایی، عینک ایمنی، ماسک گرد و غبار
- استنشاق گرد و غبار: ایجاد تحریک مجاری تنفسی در غلظت‌های بالا
- تماس با پوست / چشم: شست‌وشوی فوری با آب سرد به مدت حداقل 15 دقیقه
- بسته‌بندی استاندارد: کیسه‌های پلی‌پروپیلنی 25 یا 50 کیلوگرمی، پالت‌شده
- شرایط نگهداری: مکان خشک، خنک، سرپوشیده و دارای تهویه
- ناسازگاری شیمیایی: اسیدهای قوی (تولید CO₂) و رطوبت زیاد