کربنات سدیم

سودا اش یا سدیم کربنات از مهم­ترین مواد شیمیایی صنعتی است که به طور گسترده در تولید دیگر فرآورده های قلیایی، نمکهای سدیم و . . . مورد استفاده قرار می گیرد. کربنات سدیم ماده ای شیمیایی، جامد، کریستال، پودری، بى بو و جاذب رطوبت است. کربنات سدیم به عنوان ترکیب غیرآلى سدیم، نمک سدیم، ترکیب غیرآلى کربن، نمک غیرآلى اسیدکربن و کربنات غیرآلى شناخته میشود.

سودا اش نام متداول کربنات سدیم بدون آب با کاربرد صنعتی است. سودا اش یا سدیم کربنات، نمک سدیم اسید کربنیک است. این ماده در حالت عادی به صورت جامد سفید رنگ می باشد. سدیم کربنات در مقیاس صنعتی از طریق فرایند سولوِی و با استفاده از آمونیاک، سنگ آهک و نمک تولید میشود. یکی از مهمترین کاربردهای سدیم کربنات استفاده از آن در صنعت تولید شیشه است.

در سال 1791 شیمیدان فرانسوی نیکلاس لبانس کربنات سدیم را به شکل امروزی تهیه کرد. تا اواسط قرن 19 این ماده شیمیایی عمدتاً از خاکستر گیاهان استخراج می گردید؛ به همین دلیل نام سوداُش(soda ash)بر آن نهاده شده است.

کاربرد کربنات سدیم سبک و سنگین در صنعت:

مهمترین کاربرد کربنات سدیم در تولید شیشه است.

·         در چوب شور (نان نمکی) PHسطح ماده غذایی را تغییر میدهد.

·         کربنات سدیم در کارگاه های آجرپزی به عنوان عامل خمیرکننده.

·         کربنات سدیم جهت تهیه فوری ماکارونی و در تولید بستنی چوبی.

·         کربنات سدیم به عنوان یک رسانای خوب در الکترولیز عمل می کند.

·         این ماده با یون های منیزیم و کلسیم موجود در آب سخت مقابله می کند.

·         کربنات سدیم به عنوان استاندارد اصلی تیتراسیون اسید و باز به کار می رود.

·         کربنات سدیم گاهی به عنوان جایگزین سدیم هیدروکسید برای قلیایی کردن.

·         کربنات سدیم به عنوان نرم کننده آب در شست و شوی لباس ها به کار می رود.

·         به عنوان یک افزودنی رایج در مخازن شهری جهت خنثی سازی اثر اسیدی کلر و افزایشPH

·         به عنوان عامل ضد رسوبی از جمله رسوب های موجود در کتری ها و ماشین های بخار مؤثر است.

·         در بخش شویندها به نام علف شوره (اشنان) دیده می شود و به طور مؤثری لکه های روغن، گریس، و الکل را از بین می‌برد.

·         در صنایع شوینده ها و صابون، صنایع رنگ و رنگ سازی، صنایع نساجی، چرم سازی، کاغذ، صنایع فلزی، واحدهای تصفیه نمک، باطری سازی، ریخته گری و سایر صنایع شیمیایی کاربرد دارد.

·         سودا اش در فرایندهایی که نیاز به آلکالی دارد نیز مانند کاغذ سازی (5 % )، صابون وپاک کننده ها (5 % )، تهیه چسب سیلیکات (20 % )، تصفیه آلومینا و دیگر فلزات غیر آهنی، گوگرد زدایی از دود، متالورژی، کاهش سختی آب و تصفیه آب. میزان کربنات سدیم در پاک کننده های خانگی و صنعتی از10 تا 40% می باشد.

کاربردهای دیگر مانند تهیهNaOH، زئولیت مصنویی، پیش ماده تولید مواد شیمیایی (10 % ) را می‌توان برای کربنات سدیم ذکر کرد.

مصارف کربنات سدیم در صنعت شیشه:

45 % تولید جهانی کربنات سدیم در صنایع شیشه سازی کاربرد دارد. بکارگیری مواد قلیایی مانندNa2CO3 در شیشه سازی سبب کاهش دمای تشکیل شیشه از 1700 به 1500-1450 درجه سانتیگراد می شود که از طرفی در مصرف انرژی صرفه جویی کرده و همچنین عمر نسوز را افزایش می دهد. اضافه کردن فلدسپار یا نفلین سینیت و مواردی از این قبیل این دما را بازهم کاهش داده و شیشه محلول در آب تولید می‌کنند که برای پایدار سازی به آنCaO وMgO اضافه می کنند. کربنات سدیم کمتر از 20% از حجم تمام شیشه‌های نوع آهک- سودای معمولی را شامل می شود ولی 60% هزینه را به خود اختصاص می دهد (شیشه‌های تخت، شیشه‌های پنجره، ظروف شیشه‌ای). انواع دیگر شیشه می توانند از کربنات سدیم کمتری استفاده کنند چرا که مقادیر کمتری سود نیاز دارند. مانند شیشه های بوروسیلیکات، پیرکس، ظروف تخت شیشه ای، فایبرگلاس، لوازم آزمایشگاهی، شیشه تلویزیون و مونیتور و موارد دیگر.

تفاوت کربنات سدیم سبک و سنگین

فرق بین سدیم کربنات سنگین و سبک تنها در چگالی حجم زیادی از آن ها، اندازه ذرات و کاربرد آن ها است. به صورتی که سدیم کربنات سنگین درشت تر از سدیم کربنات سبک است و از نظر ترکیب شیمیایی هیچ فرقی با یکدیگر ندارند.

کربنات سدیم سنگین دارای چگالی توده ای حدود 1000 کیلوگرم بر مترمکعب و ذراتی با اندازه 300 تا 500 میکرون است. کربنات سدیم سنگین اغلب برای کارخانه های شیشه سازی استفاده می شود چراکه ذرات درشت تر گرانول مانند این نوع موجب عدم وجود گرد خاک شده و احتمال پخش شدن ذرات در هنگام حمل و نقل را کاهش می دهد.

چگالی کربنات سدیم سبک حدود 500 کیلوگرم بر متر مکعب بوده و اندازه ذرات سدیم کربنات سبک در حدود 100 میکرون است. این گرید از کربنات سدیم برای تولید مواد شیمیایی و شوینده ها استفاده می شود.