Uhličitan sodný

Uhličitan sodný
Systematický název	uhličitan sodný
Triviální název	soda
Sumární vzorec	Na2CO3
Molární hmotnost	106.0 g/mol
Registrační číslo CAS	497-19-8
Teplota tání	851 °C
Teplota varu	rozkládá se
Disociační konstanta pKb	4.67

Uhličitan sodný (Na₂CO₃) neboli Soda také soda na praní je v bezvodém stavu bílý prášek tající při 851 °C. Lze ho považovat za sodnou sůl kyseliny uhličité. Triviální název této látky je soda. Ve vodě se snadno rozpouští za uvolnění hydratačního tepla. Krystalizací za laboratorní teploty lze získat nejdůležitější hydrát tzv. krystalovou sodu (NaCO₃·10H₂O). Vodné roztoky sody jsou silně zásadité z důvodu hydrolytického štěpění. Soda se synteticky vyrábí ve velkém množství z chloridu sodného Solvayovým procesem.

[editovat] Použití

Soda se používá při výrobě skla, papíru a detergentů. Časté je i použití jako prostředku pro vytvoření zásaditého prostředí.

V domácnosti je soda používána jako změkčovadlo vody. Váže ionty hořčíku a vápníku za vzniku patřičných nerozpustných uhličitanů. Bez jejího použití by bylo nutné použít nadbytečné množství pracího prostředku.

Soda je často používána ve fotografických procesech jako pH regulátor k zajištění stabilního zásaditého prostředí nutného pro správnou funkci vývojek.

[editovat] Výskyt

Soda je rozpustná ve vodě, ale může se přirozeně vyskytovat ve vyprahlých oblastech, obzvláště na místech vyschlých jezer. Soda z těchto zdrojů byla již v pradávných dobách používána v Egyptě k mumifikaci a k výrobě skla. Uhličitan sodný se vyskytuje ve formě tří hydrátů: Dekahydrátu,heptahydrátu a monohydrátu.

[editovat] Výroba

Existují dva základní výrobní postupy pro výrobu sody - Solvayův a Leblancův proces.

[editovat] Solvayův proces

V roce 1861 belgický chemik Ernest Solvay objevil metodu na přeměnu chloridu sodného na uhličitan sodný za použití amoniaku. Postup spočívá v tvorbě poměrně málo rozpustného hydrogenuhličitanu sodného (NaHCO₃) reakcí hydrogenuhličitanu amonného a chloridu sodného ve vodném roztoku:

NaCl + NH₄HCO₃ → NaHCO₃ + NH₄Cl

Technicky se postupuje tak, že se do téměř nasyceného roztoku NaCl zavádí nejprve amoniak a poté oxid uhličitý Vzniklý hydrogenuhličitan sodný se odfiltruje a zahříváním(kalcinací) převede na uhličitan sodný (kalcinovanou sodu):

NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Takto získaný oxid uhličitý se znovu odvádí zpět do výroby. Vzniklý chlorid amonný je podroben reakci s hydroxidem vápenatým za vzniku odpadního chloridu vápenatého a uvolnění amoniaku který je znovu použit ve výrobě.

Ca(OH)₂ + 2 NH₄Cl → CaCl₂ + 2 NH₃ + 2 H₂O

[editovat] Leblancův proces

Tento způsob výroby byl vypracován r. 1791 Leblancem na základě ceny vypsané francouzskou Akademií.

Na chlorid sodný se působí koncentrovanou kyselinou sírovou za vzniku síranu sodného a kyseliny chlorovodíkové.

2 NaCl + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2 HCl

Síran sodný se poté smísí s uhličitanem vápenatým (vápencem) a uhlím a taví se v peci. Během pálení probíhá tato reakce:

Na₂SO₄ + CaCO₃ + 2 C → Na₂CO₃ + 2 CO₂ + CaS

Z vychladlé taveniny je poté uhličitan sodný vyloužen vodou.

[editovat] Reference

Technické informace o výrobách jsou čerpány z Anorganické chemie I., Heinricha Remyho, rok vydání 1961