**Նատրիումի կարբոնատ** (կալցինացված սոդա, ածխաթթվի նատրիումական աղ)՝ անօրգանական միացություն է։ Քիմիական բանաձևը՝ {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}} է։ Ջրում լավ լուծվող, խոնավածուծ, անգույն բյուրեղային նյութ է կամ սպիտակ փոշի։ Արդյունաբերության մեջ հիմնականում ստանում են նատրիումի քլորիդից Սոլվեի եղանակով։ Կիրառվում է ապակու, լվացող միջոցների արտադրություններում, բոքսիտներից ալյումինի ստացման և նավթի մաքրման ժամանակ։

Ֆիզիկական հատկություններ
------------------------

Անգույն բյուրեղային նյութ է կամ սպիտակ փոշի։ Ունի մի քանի ձևափոխություններ։ {\displaystyle \alpha }-ձևափոխությունը ձևավորվում է 350 °C-ում, ապա մինչև 479 °C տաքացնելիս առաջանում է {\displaystyle \beta }-ձևափոխությունը։ {\displaystyle \alpha }- և {\displaystyle \beta }-ձևափոխությունն ունեն մոնոկլինային խորանարդային բյուրեղացանցեր։ 479 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում նատրիումի կարբոնատը վերածվում է վեցանկյուն բյուրեղացանց ունեցող {\displaystyle \beta }-ձևափոխության։ Հալվում է 854 °C-ում, 1000 °C-ից բարձր ջերմաստիճանում քայքայվում է առաջացնելով նատրիումի օքսիդ և ածխաթթու գազ։

Անգույն, մոնոկլինային {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot 10H\_{2}O} բանաձևով բյուրեղահիդրատը 32,017 °C-ում վերածվում է շեղանկյուն բյուրեղացանցով {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot 7H\_{2}O} բյուրեղահիդրատի, մինչև 35,27 °C տաքացնելիս վերածվում է անգույն շեղանկյուն բյուրեղացանցով {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot H\_{2}O} բյուրեղահիդրատի։ 100-200 °C-ում մոնոհիդրատը կորցնում է ջուրը վերածվելով՝ {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}}:

### Պատկերասրահ

* Նատրիումի կարբոնատի մոլեկուլի կառուցվածքը:Նատրիումի կարբոնատի մոլեկուլի կառուցվածքը:
* Նատրիումի կարբոնատի խորանարդային բյուրեղացանց:Նատրիումի կարբոնատի խորանարդային բյուրեղացանց:

Նատրիումի կարբոնատի հատկությունները| Ֆիզիկական մեծություն | անջուր նատրիումի կարբոնատ | դեկահիդրատ {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot 10H\_{2}O} |
| --- | --- | --- |
| մոլեկուլային զանգված | 105,99 զ. ա. մ. | 286,14 զ. ա. մ. |
| հալման ջերմաստիճան | 854 °C | 32 °C |
| լուծելիություն | չի լուծվում ացետոնում և ծծմբածխածնում, քիչ լուծելի է էթանոլում, լավ է լուծվում գլիցերինում և ջրում |  |
| խտություն {\displaystyle \rho } | 2,53 գ/սմ³ (20 °C-ում) | 1,446 գ/սմ³ (17 °C-ում) |
| գոյացման ստանդարտ էնթալպիա ΔH | −1131 ԿՋ/մոլ (297 Կ-ում) | −4083,5 ԿՋ/մոլ (297 Կ-ում) |
| գոյացման ստանդարտ Գիբսի էներգիա G | −1047,5ԿՋ/մոլ (297 Կ-ում) | −3242,3 ԿՋ/մոլ (297 Կ-ում) |
| գոյացման ստանդարտ էնթրոպիա S | 136,4 ԿՋ/մոլ·Կ (297 Կ-ում) |  |
| ստանդարտ մոլային ջերմունակություն Cp | 109,2 ԿՋ/մոլ·Կ (297 Կ) |  |

Նատրիումի կարբոնատի լուծելիությունը ջրում| **ջերմաստիճան**, °C | 0 | 10 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 |
| **լուծելիություն**, գ {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}} 100 գ {\displaystyle H\_{2}O} | 7 | 12,2 | 21,8 | 29,4 | 39,7 | 48,8 | 47,3 | 46,4 | 45,1 | 44,7 | 42,7 | 39,3 |

Բնության մեջ
------------

Բնության մեջ սոդան հանդիպում է որոշ ծովային ջրիմուռների մոխրի բաղադրության մեջ, ինչպես նաև առանձին հանքերի տեսքով՝

* նախկոլիտ {\displaystyle NaHCO\_{3}}
* տրոն (եգիպտական աղ) {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot NaHCO\_{3}\cdot 2H\_{2}O}
* նատրիտ (նատրոն, բյուրեղային սոդա) {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot 10H\_{2}O}
* թերմոնատրիտ {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot H\_{2}O}

Ժամանակակից սոդայի լճերը հայտնի են Անդրբայկալում և Արևմտյան Սիբիրում, մեծ ճանաչում ունեն Նատրոն լիճը Տանզանիայում և Սիրլիս լիճը Կալիֆորնիայում։
Արդյունաբերական նշանակություն ունեցող տրոնը հայտնաբերվել է 1938 թվականին Գրին-Ռիվերում՝ (Վայոմինգ, ԱՄՆ) էոցենի շերտում։ Այս նստվածքային շերտում հայտնաբերվել են նաև նախկինում հազվագյուտ համարվող հանքեր, այդ թվում դավսոնիտը, որը հումք է հանդիսանում սոդայի և ալյումինի օքսիդի ստացման համար։ ԱՄՆ-ում բնական սոդան բավարարում է այս հանքանյութի նկատմամբ երկրի պահանջարկի ավելի քան 40%-ը։

Քիմիական հատկություններ
-----------------------

Նատրիումի կարբոնատը ջրային լուծույթում հիդրոլիզվում է ապահովելով միջավայրի հիմնային ռեակցիան։ Նատրիումի կարբոնատի հիդրոլիզի կրճատ իոնային հավասարումն է՝

{\displaystyle {\mathsf {CO\_{3}^{2-}+H\_{2}O\rightleftarrows HCO\_{3}^{-}+OH^{-}}}}
Ածխաթթվի դիսոցման հաստատունը առաջին փուլի համար 4,5×10−7 է։ Ածխաթթուն անկայուն և թույլ թթու է։ Նատրիումի կարբոնատի և թթուների փոխազդեցությունից առաջանում է ածխաթթու, որն անմիջապես քայքայվում է վերածվելով ածխածնի երկօքսիդի և ջրի։

{\displaystyle {\mathsf {Na\_{2}CO\_{3}+H\_{2}SO\_{4}\rightarrow Na\_{2}SO\_{4}+H\_{2}O+CO\_{2}\uparrow }}}

Ստացում
-------

Մինչև 19-րդ դարի սկիզբը, նատրիումի կարբոնատը ստացվում էր հիմնականում որոշ ջրիմուռների, ափամերձ և աղասեր բույսերի մոխրից վերաբյուրեղացման միջոցով։

### Լեբլանի եղանակ

1791 թվականին ֆրանսիացի քիմիկոս Նիկոլայ Լեբլանը «Գլաուբերի աղը սոդայի վերափոխելու մեթոդի» համար արտոնագիր ստացավ։ Նատրիումի սուլֆատի («Գլաուբերի աղ»), կավիճի կամ կրաքարի (կալցիումի կարբոնատ) և փայտածուխի խառնուրդը եփվում է մոտ 1000 °C ջերմաստիճանում։ Ածուխը նատրիումի սուլֆատը վերականգնում է մինչև նատրիումի սուլֆիդի։

{\displaystyle {\mathsf {Na\_{2}SO\_{4}+2C\rightarrow Na\_{2}S+2CO\_{2}}}}
Նատրիումի սուլֆիդը փոխազդում է կալցիումի կարբոնատի հետ։

{\displaystyle {\mathsf {Na\_{2}S+CaCO\_{3}\rightarrow Na\_{2}CO\_{3}+CaS}}}
Ստացված հալույթը մշակում են ջրով, նատրիումի կարբոնատը անցնում է լուծույթ, կալցիումի սուլֆիդը ֆիլտրում են, ապա նատրիումի կարբոնատի լուծույթը շոգիացնում։ Ստացված նատրիումի կարբոնատը վերաբյուրեղացնում են։ Լեբլանի եղանակով ստացվում է նատրիումի կարբոնատի բյուրեղահիդրատ։ Ստացված սոդան ջրազրկում են կալցինացման եղանակով։

Նատրիումի սուլֆատը ստացվում է կերակրի աղի և ծծմբական թթվի փոխազդեցությունից։

{\displaystyle {\mathsf {2NaCl+H\_{2}SO\_{4}\rightarrow Na\_{2}SO\_{4}+2HCl}}}
Ռեակցիայի հետևանքով անջատվող քլորաջրածինը կլանում են ջրով ստանալով աղաթթու։

Ռուսաստանում այս տիպի առաջին գործարանը հիմնադրվել է Բառնաուլում 1864 թվականին՝ արդյունաբերող Մ. Պրանգի կողմից։

Սոլվեի խնայողական և տեխնոլոգիական մեթոդի հայտնվելուց հետո (որի արդյունքում մեծ քանակով կողմնակի կալցիումի սուլֆիդ չի առաջանում) Լեբլանի եղանակով աշխատող գործարանները փակվեցին։ 1900 թվականին գործարանների 90 %-ը աշխատում էին Սոլվեի եղանակով։ Լեբլանի եղանակով աշխատող վերջին ֆաբրիկան փակվեց 1920-ական թվականների սկզբին։

### Սոլվեի եղանակ (արդյունաբերական ամոնիակային եղանակ)

1861 թվականին բելգիացի ինժեներ-քիմիկոս Էռնեստ Սոլվեն արտոնագրեց սոդայի արտադրության իր եղանակը, որը կիրառվում է մինչ օրս։

Նատրիումի քլորիդի հագեցած լուծույթի միջով անցկացնում են գազային ամոնիակ և ածխածնի (IV) օքսիդ, կարծես թե լուծույթը մշակում են ամոնիումի կարբոնատով՝ {\displaystyle NH\_{4}HCO\_{3}}:

{\displaystyle {\mathsf {NH\_{3}+CO\_{2}+H\_{2}O+NaCl\rightarrow NaHCO\_{3}+NH\_{4}Cl}}}
Քիչ լուծելի նատրիումի հիդրոկարբոնատի մնացորդը ֆիլտրում են և կալցինացնում (ջրածնազրկում՝ տաքացնելով 140-160 °C), որի արդյունքում հիդրոկարբոնատը վերածվում է կարբոնատի։

{\displaystyle {\mathsf {2NaHCO\_{3}{\xrightarrow[{}]{^{o}t}}Na\_{2}CO\_{3}+H\_{2}O+CO\_{2}\uparrow }}}
Անջատված {\displaystyle CO\_{2}} վերադարձնում են արդյունաբերական ցիկլ։ Ամոնիումի քլորիդը՝ {\displaystyle NH\_{4}Cl} մշակում են կալցիումի հիդրօքսիդով՝ {\displaystyle Ca(OH)\_{2}}:

{\displaystyle {\mathsf {2NH\_{4}Cl+Ca(OH)\_{2}\rightarrow CaCl\_{2}+2NH\_{3}+2H\_{2}O}}}
Ստացված {\displaystyle NH\_{3}}-ը ևս վերադարձնում են արդյունաբերական ցիկլ։

Այսպիսով, գործընթացի միակ թափոն համարվում է կալցիումի քլորիդը։

Սոդայի ստացման այս եղանակով աշխատող աշխարհում առաջին գործարանը բացվել է 1863 թվականին Բելգիայում, Իսկ Ռուսաստանում՝ 1883 թվականին Ուրալի մարզի Բերեզնիկի քաղաքում։ «Լյուբիմով, Սոլվե և Ընկ.» գործարանը տարեկան արտադրում էր 20 տ սոդա։

Մինչ օրս այս եղանակը հանդիսանում է սոդայի ստացման հիմնական եղանակ։

### Հոուի եղանակ

Եղանակը մշակվել է 1930 թվականին Հոուի (Hou Debang) կողմից։ Սոլվեի եղանակից տարբերվում է նրանով, որ չի օգտագործվում կալցիումի հիդրօքսիդ։

Հոուի եղանակով ածխածնի երկօքսիդը և ամոնիակը նատրիումի քլորիդի լուծույթով անցկացնում են 40 °C-ում։ Ինչպես Սոլվեի եղանակում, այստեղ ևս քիչ լուծված նատրիումի հիդրոկարբոնատը նստեցվում է, ապա լուծույթը մինչև 10 °C սառեցնելով նստեցվում է ամոնիումի քլորիդը, իսկ լուծույթը օգտագործվում է սոդայի հաջորդ խմբաքանակի ստացման համար։

### Ստացման եղանակների համեմատում

Նատրիումի կաբոնատի ստացման Հոուի եղանակով որպես կողմնակի նյութ ստացվում է NH4Cl, իսկ Սոլվեյի եղանակում՝ CaCl2:

Սոլվեի եղանակը մշակվել է նախքան Հաբերի եղանակի ի հայտ գալը։ Այդ ժամանակ ամոնիակի քանակը քիչ էր։ Դրա համար էլ ամոնիումի քլորիդից ամոնիակի վերականգնումը անհրաժեշտություն էր։ Հոուի եղանակը ավելի ուշ է հայտնվել, ամոնիակի վերականգնումը և դուրս բերումը խիստ կարևոր չէր։ Ստացված ամոնիումի քլորիդը օգտագործվել է որպես ազոտական պարարտանյութ։

Սակայն ամոնիումի քլորիդը պարունակում է քլոր, որի ավելցուկը վտանգավոր է շատ բույսերի համար, ուստի որպես պարարտանյութ ամոնիումի քլորիդի կիրառումը սահմանափակ է։ Չինաստանում այս եղանակներից ավելի շատ տարածված է Հոուի եղանակը, քանի որ ստացված ամոնիումի քլորիդը որպես պարարտանյութ կիրառվում է բրնձաբուծության մեջ (քլորի ավելցուկը նպաստում է բրնձի աճին)։

Այժմ մի շարք երկրներում արդյունաբերության մեջ նատրիումի կարբոնատի մեծ մասը ստացվում է Սոլվեի եղանակով (ներառյալ Հոուի եղանակը որպես Սոլվեի եղանակի ձևափոխություն)։ 2000 թվականի տվյալներով Եվրոպայում արդյունաբերական նատրիումի կարբոնատի 94% այս եղանակով են ստանում, իսկ ամբողջ աշխարհում՝ 84%-ը։

Կիրառություն
------------

Նատրիումի կարբոնատը կիրառվում է ապակու արտադրությունում, օճառի, լվացքի և մաքրող փոշիների, էմալի, ուլտրամարինի (վառ կապույտ ներկ, ծովազվարթ) արտադրությունում։
Կիրառվում է նաև ջրի կոշտության վերացման, մետաղների ճարպազերծման համար և թուջի արտադրությունում։

Նատրիումի կարբոնատը ելանյութ է հանդիսանում {\displaystyle NaOH}, {\displaystyle Na\_{2}B\_{4}O\_{7},Na\_{2}HPO\_{4}} նյութերի ստացման համար։ Կարող է կիրառվել ծխախոտի ֆիլտրի արտադրությունում։

Սննդի արդյունաբերությունում նատրիումի կարբոնատները գրանցված են որպես սննդային հավելումներ՝ E500 թթվայնության կարգավորիչ, փխրեցուցիչ։ Նատրիումի կարբոնատը (կալցինացված սոդան՝ {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}}) ունի 500i կոդը, նատրիումի հիդրոկարբոնատը՝ 500ii (խմելու սոդա՝ {\displaystyle NaHCO\_{3}}) և նատրիումի կարբոնատի և հիդրոկարբոնատի խառնուրդը՝ 500iii:

Ժամանակակից նավթարդյունաբերության մեջ նատրիումի կարբոնատը օգտագործվում է ջրի և նավթի միջֆազային լարվածությունը նվազեցնելու համար։

Կիրառվում է լուսանկարչության մեջ երևակչի բաղադրությունում որպես արագացուցիչ։

Պոլիմերացումը կանխելու համար ավելացվում է շարժիչի յուղի բաղադրության մեջ։

Անվտանգություն
--------------

Արդյունաբերական շինություններում օդում կալցինացված սոդայի սահմանային թույլատրելի կոնցենտրացիան 2մգ/մ է։ Կալցինացված սոդան դասվում է 3-րդ կարգի վտանգավոր նյութերի շարքին։ Կալցինացված սոդայի աէրոզոլը խոնավ մաշկի վրա, աչքի լորձաթաղանթում և քթում հայտնվելիս կարող է գրգռվածություն առաջացնել, իսկ դրա երկարատև ազդեցությունը առաջացնում է մաշկաբորբ (դերմատիտ)։

Պատահական անուններ
------------------

Սոդան ածխաթթվի նատրիումական աղի տեխնիկական անվանումն է։

* {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}} (Նատրիումի կարբոնատ) — կալցինացված սոդա, սպիտակեղենի սոդա
* {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot 10H\_{2}O} (նատրիումի կարբոնատի հիդրատ, պարունակում է 62,5 % բյուրեղաջուր)՝ լվացքի սոդա, երբեմն թողարկվում է {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot H\_{2}O} կամ {\displaystyle Na\_{2}CO\_{3}\cdot 7H\_{2}O} տեսքով։
* {\displaystyle NaHCO\_{3}} (նատրիումի հիդրոկարբոնատ) — խմելու սոդա, սննդի սոդա, նատրիումի բիկարբոնատ։

Գրականություն
-------------

* *Гурлев Д.С* Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов). — К.: Тэхника, 1988.
* Рукк Н. С. Натрия карбонат // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3: Меди—Полимерные.

Ծանոթագրություններ
------------------

1. ↑  SODIUM CARBONATE
2. ↑  *David R. Lide, Jr.* Basic laboratory and industrial chemicals: A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
3. 1 2  Рукк, 1992
4. ↑  Аликберова
5. ↑
6. ↑  «WebCite query result» (PDF). Արխիվացված է օրիգինալից (PDF) 2008 թ․ ապրիլի 7-ին. Վերցված է 2008 թ․ մարտի 1-ին. `{{cite web}}`: Cite uses generic title (օգնություն)
7. ↑  «Патент на изобретение». Արխիվացված է օրիգինալից 2014 թ․ հուլիսի 8-ին. Վերցված է 2013 թ․ հոկտեմբերի 6-ին.
8. ↑  Гурлев, 1988, էջ 298

|  |  |
| --- | --- |
|  | Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Նատրիումի կարբոնատ» հոդվածին։ |

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

|  |  |
| --- | --- |
|  ⛭   Թեմատիկ կայքեր | ChEMBL · Drugbank · UNII |
|  |
| Բառարաններ և հանրագիտարաններ | Բրիտանիկա · Բրիտանիկա · Բրոքհաուսի և Եփրոնի · Բրոքհաուսի և Եփրոնի փոքր · Կրուգոսվետ · Մեծ կատալոնական · Մեծ նորվեգական |
|  |
| Չափորոշչային վերահսկողություն | GND: 4171245-6 · LCCN: sh2003005847 · Microsoft: 2778657360 |

 |

|  |
| --- |
| *Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 8, էջ 199)։*  |