sodium

formule structurelle
2 Na
Général
Nom	Carbonate de sodium (anhydre)
Autres noms
Formule moléculaire	Na2 CO3
Numéro CAS	497-19-8
Brève description	poudre cristalline blanche
Propriétés
Masse molaire	105,99 g mol
État de la matière	corrigé
Densité	2.5g cm
Point de fusion	851 °C
Point d'ébullition	Décomposer
Pression de vapeur
Solubilité
Consignes de sécurité
Étiquetage des substances dangereuses Xi Charmant Phrases R et S R :36 S :22-26
MAK
Lorsque cela est possible et courant, les unités SI sont utilisées. Sauf mention contraire, les données indiquées s'appliquent dans des conditions standard.

Sodium carbonate (Na₂ CO₃ ), souvent trompeuse comme soda mentionné, est un sel d'acide carbonique. En tant qu'additif alimentaire, il porte le label E 500 .

Modifications

Le carbonate de sodium est polymorphe, c'est-à-dire qu'il cristallise dans différents systèmes cristallins, qui peuvent être anhydres ou contenir de l'eau de cristallisation (hydrate), selon la pression et la température avec la même composition chimique.

• Anhydre , Na₂ CO₃ :Connu sous le nom de Mineral Natrit ou sous le nom de soude calcinée , substance blanche avec un point de fusion de 853 °C et une masse volumique de 2,51 g/cm. Se forme à des températures supérieures à 107 °C.

• Monohydrate , Na₂ CO₃ •H₂ O :connu sous le nom de thermonatrite minérale, se forme à partir de l'heptahydrate à des températures> 35,4 °C.

• Dihydraté , Na₂ Ca(CO₃ )₂ •2H₂ O :connu sous le nom de minéral pirssonite

• Pentahydraté , Na₂ Ca(CO₃ )₂ •5H₂ O :connue sous le nom de minéral gaylussite ou de natrocalcite.

• Heptahydraté , Na₂ CO₃ •7H₂ O :Se forme à partir du décahydrate à des températures supérieures à 32,5 °.

• Décahydrate , Na₂ CO₃ • 10H₂ O :Connue sous le nom de soude minérale ou connue sous le nom de soude cristalline, cristallise en dessous de 32,5 °C à partir de solutions saturées de carbonate de sodium (densité 1,45 g/cm).

• Bicarbonate , Na(HCO₃ )•Na₂ CO₃ •2H₂ O :Connu sous le nom de Mineral Trona.

Propriétés

En tant que sel d'un acide faible, il réagit avec des acides plus forts pour former du dioxyde de carbone (mousse). Il se dissout dans l'eau avec un fort développement de chaleur (chaleur d'hydratation) jusqu'à 21,6 g/100 ml et la formation d'une solution fortement alcaline, car l'anion carbonate réagit comme une base anionique avec un proton de l'équilibre de dissociation de l'eau du solvant pour former de l'hydrogénocarbonate et une concentration élevée correspondante d'ions hydroxyde :

Na₂ CO₃ → 2 Na + CO₃

H₂ O + CO₃ → HCO₃ +OH

Avant la disponibilité de grandes quantités d'hydroxyde de sodium, le carbonate de sodium était la lessive la plus importante.
Il réagit davantage dans l'air, en absorbant l'eau et le dioxyde de carbone, pour former du bicarbonate de sodium.

Occurrences

Dans les lacs de soude en Égypte, en Afrique de l'Est (par exemple, le lac Natron et d'autres lacs de la vallée du Rift est-africain), en Californie, au Mexique et sous le nom de Trona (NaHCO₃ *Na₂ CO₃ *2H₂ O) dans le Wyoming (USA), au Mexique, en Afrique de l'Est et dans le sud du Sahara.

Obtenir et afficher

• Dégradation de substances naturelles contenant du carbonate de sodium. En raison des nombreuses impuretés, les minéraux sont recristallisés avant le transport et une utilisation ultérieure et transformés en soude cristalline sans eau nettoyée (procédé trona - nommé d'après le minéral trona, qui fournit la matière première pour la production).
• Selon le procédé Leblanc (depuis 1791) :le sulfate de sodium, le carbonate de calcium et le carbone sont transformés en carbonate de sodium, dioxyde de carbone et sulfure de calcium. Le procédé Leblanc n'est plus utilisé aujourd'hui et a été remplacé par le procédé Solvay pour la production de carbonate de sodium. Cependant, le procédé Leblanc a une importance historique car il a amorcé le développement d'une industrie chimique à grande échelle.

Eh bien₂ SO₄ + CaCO₃ + 2C → Na₂ CO₃ + CaS + 2CO₂

• Selon le procédé Solvay (également connu sous le nom de procédé ammoniac-soude, depuis 1863) :introduction d'ammoniac et de dioxyde de carbone dans une solution saturée de chlorure de sodium et chauffage du bicarbonate de sodium obtenu dans des fours rotatifs.

2NaCl + 2CO₂ +2NH₃ +2H₂ O → 2NaHCO₃ + 2NH₄ CL

2NaHCO₃ → Na₂ CO₃ + H₂ O + CO₂

Le CO₂ résultant et l'ammoniac issu de la réaction du chlorure d'ammonium avec l'hydroxyde de calcium est réinjecté dans le procédé, ce qui le rend très économique.

2NH₄ Cl + CaO → 2NH₃ + CaCl₂ + H₂ O

• Introduction de dioxyde de carbone dans la soude caustique (techniquement non pertinent)

2NaOH + CO₂ + H₂ O → Na₂ CO₃ + 2H₂ O

Stockage

La soude cristalline doit être stockée hermétiquement fermée dans des pièces humides, car elle dégage de l'eau cristalline dans l'air sec et se décompose en une poudre blanche.

La cendre de soude, en revanche, doit être stockée dans un endroit sec car, sans avoir l'air humide, elle se transforme facilement en absorbant l'eau de l'air en monohydrate Na₂ CO₃ * H₂ O passe (hygroscopie).

Utilisation

Le carbonate de sodium est utilisé par l'homme depuis longtemps. Les anciens Égyptiens l'utilisaient pour la momification. Il est également utilisé depuis l'Antiquité comme agent de nettoyage et dans la production de verre.
Aujourd'hui, le carbonate de sodium est utilisé par presque toutes les branches de l'industrie et est donc l'un des produits chimiques les plus polyvalents.

En 1997, environ 39 millions de tonnes de soda étaient produites chaque année dans le monde. En Allemagne, le volume du marché en 1999 était d'environ 2,4 millions de tonnes. Cinq industries absorbent la plus grande part de carbonate de soude.

• L'industrie du verre utilise la soude comme matière première pour ses verres fondus. Elle est la plus grande consommatrice de soda. La soude est l'un des liants du verre qui empêche la cristallisation du bain de solidification dans le bain de verre et rend ainsi le verre amorphe. La proportion de soude détermine également la fluidité de la fonte.
• L'industrie chimique utilise de la soude pour la production d'agents de blanchiment, de borax, de chromates tels que le chromate de sodium et le dichromate de sodium, de peintures, de charges, d'auxiliaires de bronzage, de nettoyants industriels, de cryolite, de colles et d'adhésifs, de carbonates métalliques, de nitrate de sodium, de perborate, les phosphates de sodium tels que le triphosphate pentasodique, les silicates (verres solubles) tels que le métasilicate de sodium pentahydraté et l'orthosilicate de sodium, le sulfite, les colorants outremer, le verre soluble et d'autres produits chimiques.
• Dans l'industrie sidérurgique, la cendre de soude est utilisée pour désulfurer la fonte brute, la fonte et l'acier, ainsi que comme agent de flottation et fondant.
• Dans l'industrie des détergents et du savon, des détergents puissants et d'autres agents de nettoyage sont produits et les graisses sont saponifiées avec de la soude.
• Dans l'industrie du papier et de la pâte à papier, la soude est utilisée pour la digestion, la neutralisation, le nettoyage et le blanchiment, ainsi que pour le traitement des vieux papiers.
• autres applications :
  • Créer la surface marron brillante des bretzels
  • Industrie du cuir
  • Purification de l'eau
  • Traitement interne de l'eau d'alimentation dans les chaudières à vapeur
  • Fabrication de céramique et d'émail
  • Industrie textile
  • Désulfuration des fumées
  • Titre primaire selon la pharmacopée
  • Adoucisseur d'eau
  • Désintoxication des agents neurotoxiques

Eau gazeuse

L'expression eau gazeuse car l'eau contenant du gaz carbonique ne dérive qu'indirectement de la soude :une solution de soude fait barboter du gaz carbonique lorsqu'elle est acidifiée. Ce dioxyde de carbone bouillonnant peut être introduit dans l'eau pour fabriquer de l'"eau gazeuse" (c'est-à-dire de l'eau minérale).

• Carbonation
• Soda