**Natriumkarbonaatti** eli **sooda** on hiilihapon natriumsuola.

Soodaa käytetään EU:ssa elintarvikkeissa*selvennä* E-koodilla **E500(i)** happamuudensäätöaineena.

Sooda voi olla kidevedetöntä, jonka luonnosta löytyvää mineraalimuotoa kutsutaan *natriitiksi*. Sillä on myös kaksi yleistä hydraattimuotoa: monohydraatti ja dekahydraatti. Luonnon monohydraattimineraali on nimeltään *termonatriitti* ja dekahydraatti on *natron*.

Ominaisuudet
------------

Kidevedetön natriumkarbonaatti (Na2CO3) on kiderakenteeltaan monokliininen. Sen sulamispiste on 851 °C, mutta se alkaa hajota hiilidioksidiksi ja natriumoksidiksi (Na2O) jo 400 °C lämpötilassa. Natriumkarbonaatti liukenee veteen lämpöä vapauttaen emäksisiksi vesiliuoksiksi. Happoihin se liukenee hiilidioksidia vapauttaen. Kidevedetöntä muotoa kutsutaan myös soodatuhkaksi ja kalsinoiduksi soodaksi.

Natriumkarbonaattimonohydraatti (Na2CO3·H2O) muodostaa ortorombisiä värittömiä kiteitä. Sen CAS on 5968-11-6, massa 124,005 g/mol, tiheys 2,25 g/cm3 ja se hajoaa 100 °C lämpötilassa muuntuen kidevedettömäksi soodaksi. Se on vesiliukoinen, vähäliukoisempi glyseroliin ja liukenematon etanoliin. Sen vesiliuokset ovat emäksisiä.

Natriumkarbonaattidekahydraatti (Na2CO3·10 H2O) muodostaa läpinäkyviä kiteitä. Sen CAS on 6132-02-1, massa 286,142 g/mol, tiheys 1,46 g/cm3, se hajoaa 35 °C lämpötilassa ja kuivuu huoneenlämmössä avoimissa astioissa vähemmän hydratoituneisiin muotoihin. Sen vesiliuokset ovat emäksisiä.

Käyttö
------

Soodaa käytetään muun muassa lasien (esim. soodalasin), saippuoiden, pesuaineiden, paperin ja sellun valmistukseen sekä veden pehmentämiseen. Sitä käytetään myös yleisenä laboratorioreagenssina, analyyttisessä kemiassa ja muiden natriumsuolojen valmistuksessa.

Valmistus
---------

Soodaa on saatu kautta historian ja saadaan edelleen lähinnä trona-mineraalista. 2016 maailmanlaajuisesti tuotetusta soodasta kuitenkin 74 % tuotettiin kemiallisin synteesein.

Soodaa valmistetaan kaupallisesti esimerkiksi kalsiumkarbonaatista (CaCO3) ja natriumkloridista (NaCl) reaktiolla Solvayn menetelmällä, jonka kokonaisreaktio on

CaCO3 + 2 NaCl → Na2CO3 + CaCl2
Menetelmä alkaa kalsiumkarbonaatin kalsinaatiolla ja jatkuu hydraatiolla

CaCO3 → CaO + CO2
CaO + H2O → Ca(OH)2
Kalsiumhydroksidi reagoidaan sitten NaCl-liuoksessa CO2 ja ammoniakin (NH3) läsnä ollessa. Reaktiot ovat

2 NaCl + 2 CO2 + 2 NH3 + 2 H2O → 2 NaHCO3 + 2 NH4Cl
2 NaHCO3 → **Na2CO3** + H2O + CO2
Ca(OH)2 + 2 NH4Cl → CaCl2 + 2 NH3 + 2 H2O
Soodaa on historiallisesti valmistettu kaupallisesti myös Leblanc-menetelmällä. Tässä natriumkloridi reagoidaan rikkihapon avulla natriumsulfaatiksi (Na2SO4) ja suolahapoksi. Sulfaatti reagoidaan hiilen (C) ja kalsiumkarbonaatin kanssa ns. mustaksi tuhkaksi, josta sooda saatiin huuhtomalla erilleen. Reaktiot ovat

Na2SO4 + 2 C + CaCO3 → Na2CO3 + CaS + 2 CO2
Ennen kemiallisia synteesejä 1700-luvun puoliväliin asti soodaa saatiin myös uuttamalla merilevien ja kasvien tuhkasta. Lähteitä ovat olleet esimerkiksi *Salsola soda*-otakilokit, rakkohauru, sahalevä ja solmulevä.

Lähteet
-------

1. 1 2 3 4 5 6  WM Haynes: "4", *CRC handbook of chemistry and physics*, s. 89. 95. painos. CRC Press, 2014. ISBN 9781482208689.
2. 1 2 3 4 5  S Budavari, M O'Neil, A Smith: *The Merck index*, s. 67. 12. painos. Chapman & Hall Electronic Pub. Division, 2000. ISBN 9781584881292.
3. ↑  Scientific Opinion on the safety and efficacy of sodium carbonate (soda ash) for all species.  *EFSA Journal*, 2010, 8. vsk, nro 7, s. 1695. doi:10.2903/j.efsa.2010.1695. ISSN 1831-4732. Artikkelin verkkoversio. [vanhentunut linkki]
4. ↑  FG Carrozzo et al: Nature, formation, and distribution of carbonates on Ceres.  *Science Advances*, maaliskuu 2018, 4. vsk, nro 3, s. e1701645. PubMed:29546235. doi:10.1126/sciadv.1701645. ISSN 2375-2548. Artikkelin verkkoversio.
5. ↑  V Petricek et al: Sodium carbonate revisited.  *Acta Crystallographica Section B: Structural Science*, 1.6.2003, 59. vsk, nro 3, s. 337–352. doi:10.1107/S0108768103009017. ISSN 0108-7681. Artikkelin verkkoversio.
6. ↑  SodaAsh-Properties *genchem.com*.  26.5.2016.  Arkistoitu 26.5.2016. Viitattu 10.4.2019.
7. 1 2 3 4 5 6 7  P Patnaik: *Handbook of inorganic chemicals*, s. 861–862. McGraw-Hill, 2003. ISBN 0070494398.
8. 1 2  J Wisniak: Sodium carbonate - From natural resources to Leblanc and back.  *Indian Journal of Chemical Technology*, tammikuu 2003, 10. vsk, nro 1, s. 99–112. ISSN 0975-0991. Artikkelin verkkoversio.
9. ↑  Sodium Carbonate *ihsmarkit.com*. Viitattu 10.4.2019.

Aiheesta muualla
----------------

CommonsCommons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta **Natriumkarbonaatti**.
* Natriumkarbonaatin kansainvälinen kemikaalikortti
* OECD: Sodium carbonate CAS N°: 497-19-8 (Arkistoitu – Internet Archive) (englanniksi) (pdf)
* PubChem: Sodium carbonate (englanniksi)
* KEGG: Sodium carbonate (englanniksi)