Natriumkarbonaat

Natriumkarbonaat oftewel soda is 'n sout van natrium en koolsuur. Dit het die chemiese formule .

Dit is 'n higroskopiese kleurlose stof wat goed in water oplos en basiese oplossing gee.

 Kristalstrukture 
By kamertemperatuur kristalliseer natriumkarbonaat in 'n monokliniese struktuur. Dit word die - struktuur genoem. Teen 356 °C gaan dit oor in 'n ander monokliniese struktuur - en teen 468 °C in 'n heksagonale struktuur  -

- het 'n gesentreerde monokliniese sel, wat verwant is aan die heksagonale struktuur van die -fase (die a-as is amper 2a+b). - het ook amper dieselfde sel maar daar is 'n superstruktuur wat nie kommensurabel is nie. Sy resiproke vektor is p=0,182a*+0,318c* by 23  °C, maar dit is afhanklik van die temperatuur. Teen 330 °C is dit p=0,154a*+0,286c* en teen die oorgangstemperatuur verdwyn dit geleidelik. Hierdie nie-kommensurabele struktuur kan beskryf word in 'n 4-dimensionale superruimtegroep C2/m(α0γ) Teen laer temperature (-109 °C) verdwyn die nie-kommensurabele modulasie van die struktuur en word 'n vierde modifikasie stabiel wat 'n gewone monokliniese ruimtegroep besit.

Natriumkarbonaat vorm verskeie hidrate:

die monohidraat  stabiel teen 35,4-109 °C
die heptahidraat  stabiel teen 32 -35,4 °C
die dekahidraat  stabiel teen 0 -32 °C

Die dekahidraat kom in die natuur as die mineraal natron voor.

Produksie
Natriumkarbonaat word geredelik uit óf natuurlike neerslae óf langs sintetiese weë vervaardig. Produksie uit die mineraal trona en deur die sintetiese Solvay-proses is verantwoordelik vir die oorgrote meerderheid van huidige industriële kapasiteit.

Ontginning van Trona
Daar is twee belangrike prosesse wat  gebruik word om natriumkarbonaat uit trona te vervaardig: die monohidraatproses en die seskwikarbonaatproses. Beide is vernoem na die kristallyne tussenprodukte wat in die proses gevorm word. Die meeste soda word met die monohidraatproses gemaak. In hierdie monohidraatproses word trona gemaal en gekalsineer (150–300  °C) tot 'n ru-soda. Die kalsineerderproduk word dan met warm water geloog en die helder, warm oplossing word na verdampingskristalliseerders (40–100  °C) gepomp waar natriumkarbonaatmonohidraat geproduseer word. Sommige produsente stuur die oplossing eers deur geaktiveerdekoolstofbeddings om organiese stowwe uit die oplossing te verwyder. Natriumkarbonaatmonohidraatkristalle van die kristalliseerders word in hidroklone gekonsentreer en op sentrifuges ontwater tot tussen 2 en 6% vog. Die sentrifugekoek word na droërs gestuur waar die produk gekalsineer word (150  °C) tot watervrye soda, gesif en gereed gemaak vir verskeping.

Solvay-proses 
links|duimnael|Die Solvay-proses
Die eerste aanleg wat die Solvay-proses gebruik het, is in 1863 gebou. Alhoewel die chemie meer betrokke is in vergelyking met onttrekking uit natuurlike bronne, het aanlegte gebaseer op die Solvay-proses die voordeel dat die vereiste grondstowwe (kalksteen () en tafelsout (NaCl)) meer algemeen beskikbaar is as natuurlike alkali-afsettings. Die natuurlike alkali-prosesse geniet die voordeel van lae produksiekoste, maar sintetiese prosesse geniet dikwels logistieke voordele.

Die proses is gebaseer op die reaksie:

Maar hierdie proses word in verskeie stappe uitgevoer waarin ammoniak gebruik word en eers natriumbikarbonaat (koeksoda) neerslaan omdat dit minder oplosbaar is as die karbonaat self. Onsuiwerhede soos magnesium word eers met bluskalk ( uit die pekel verwyder voor dit aan koolstofdioksied blootgestel word wat uit die kalksteen verkry word.

Gebruike
Soda word in baie prosesse gebruik
om glas en anorganiese natriumverbindings te maak
in skoonmaakmiddels en skoonmaakmiddels
pulp- en papierproduksie
waterbehandeling
aluminiumproduksie
tekstielverwerking (skoonmaak, bleik en kleurhulpformulering)
petroleumraffinering
steenkoolvervloeiing
fotografie
mynbou (uraan en litiumontginning)
rookgasontswaeling
dekontaminering van radioaktiewe oppervlaktes
verseëling van damme teen lekkasie
suurafvalneutralisasie
skoonheidsmiddels, skuurpoeiers en klere, skottelgoed en vloerskoonmakers
voedseladditiewe
analitiese reagens
farmaseutiese hulpmiddel (alkaliseringsmiddel)
menslike en veeartsenykundige medisyne

 Verwysings 

Kategorie:Anorganiese verbindings
Kategorie:Verbindings van natrium