Одним из самых распространенных элементов в верхних слоях земной коры является натрий. Он относится к щелочным металлам. Он имеет форму твердого тела с серебристым блеском и пластичными свойствами. И натрий, и его химические соединения играют значительную роль в экономике. Они используются в различных отраслях промышленности для производства готовой продукции, такой как стекло, бумага, моющие средства и другие химические вещества, а также вещества, являющиеся присадками к бензину. Примером такого химического вещества является карбонат натрия.
Что такое карбонат натрия и какова его история?
Карбонат натрия (Na2CO3), также известный как кальцинированная сода, представляет собой соль угольной кислоты и натрия. В естественной среде он присутствует в естественном состоянии в так называемых натриевых озерах, в золе морских растений и как компонент минералов.
Использование натуральной кальцинированной соды известно давно. До XVIII века её получали в основном сжиганием водорослей и морских растений, выщелачиванием растворимых материалов из золы и выпариванием растворов досуха. Полученный материал был довольно загрязненным, но его можно было использовать для изготовления стекла и мыла.
В 1791 году во Франции был разработан процесс производства кальцинированной соды из соли, серной кислоты, угля и известняка. Однако Французская революция помешала его развитию, и потребовалось более 30 лет, чтобы этот пр
оцесс впервые был успешно внедрен в Англии. В начале 60-х гг. XIX века два бельгийских брата Эрнест и Альфред Сольвей разработали улучшенный метод производства кальцинированной соды из соли, кокса и известняка с использованием аммиака в качестве катализатора. Сольвеевский процесс по производству синтетической кальцинированной соды приобрел мировую известность.
В 1939 году в США было 17 Сольвеевских заводов по производству кальцинированной соды. Однако к 1969 году количество синтетических заводов упало до 10, а в 1979 году была только одна компания, производившая синтетические карбонаты натрия. Нормы по борьбе с загрязнением окружающей среды наряду с высокими затратами на энергию, рабочую силу и материалы затрудняли производителям синтетических материалов конкуренцию с поставщиками натуральной кальцинированной соды.
Физико-химические свойства карбоната натрия
Карбонат натрия имеет белый или слегка коричневый цвет, хорошо растворяется в воде и имеет вид мелкокристаллического порошка. Его температура плавления составляет 852°C. При очень высоких температурах и под воздействием влаги он может стать комковатым, поэтому его следует хранить в соответствующих условиях. Обладает ощелачивающими свойствами (pH = 11,5). В связи с этим, при растворении в воде он образует угольную кислоту и гидроксид натрия.
Не раздражает кожу, но следует избегать попадания в глаза. Легко реагирует с кислотами, основаниями и другими солями, а также диссоциирует в воде. В свою очередь, это соединение не окисляется и не разлагается микроорганизмами. Карбонат натрия также считается экологически чистым веществом, поскольку встречается в природе в диссоциированной форме. По этой причине он не накапливается в живых организмах и не адсорбируется в почве.
В настоящее время его получают Сольвеевским методом в результате реакции хлорида натрия с аммиаком и диоксидом углерода. На первой стадии реакции продукт представляет собой бикарбонат натрия, из которого карбонат натрия получают под воздействием высоких температур.
Где его найти?
Благодаря своим свойствам он используется во многих отраслях промышленности. Обладает смягчающими воду свойствами, благодаря чему используется в стиральных порошках и мыле. Кроме того, он используется при дублении, химическом синтезе, в лаборатории как химический реагент, в процессе плавления стекла, при производстве бумаги, кирпича, косметики (шампуни, соли для ванн) и пищевых продуктов (мороженое, джемы, кондитерские изделия, масла). В пищевой промышленности он известен под обозначением E500 и выполняет функцию разрыхления, стабилизации и поддержания соответствующего pH. Символ E500 обозначает три вида карбоната натрия:
- Е500 (I) – сода кальцинированная;
- E500 (II) – бикарбонат натрия, сода пищевая;
- Е500 (III) – снежная сода.
Кальцинированная сода также используется в красильной промышленности для усиления связи между красителем и волокном, а также действует как стабилизатор pH во время фотопечати. Карбонат натрия также содержится в пенных огнетушителях, где в связи со своей гигроскопичностью он отвечает за поглощение запахов и влаги.
Экологичность, экономичность, эффективность – преимущества карбоната натрия в стиральных порошках
В настоящее время мы уделяем все больше внимания всем аспектам защиты окружающей среды. Чтобы предотвратить загрязнение природы, предпринимаются многочисленные действия по устранению причиненного ущерба и поощрению управления природными ресурсами в соответствии с принципом устойчивого развития. В связи с нынешней экологической ситуацией предпринимается все больше и больше шагов для снижения риска попадания вредных химических соединений в окружающую среду на уровне повседневной деятельности. Примером этого является стирка, при которой часто используются химические моющие средства. Альтернативой этому типу порошков являются экологические решения, основанные на самостоятельном приготовлении моющих средств.
В их составе находится всего несколько веществ, таких как:
- 1 стакан кальцинированной соды – основа стирающего средства, смягчает воду исоздает пену для стирки;
- 1 стакан буры – является универсальным чистящим средством с биоцидным действием;
- 2 стакана мыльных хлопьев – они выполняют функцию очистки ипенообразования.
Все ингредиенты необходимо взвесить в емкость и тщательно перемешать. В чем преимущества таких моющих средств? Прежде всего, они не вызывают аллергии и раздражения кожи, а также являются более экономичными и экологически чистыми. Кроме того, они отличаются высокой эффективностью и могут использоваться с любым типом ткани.
Предложение Группы PCC
Забота об окружающей среде – ключевая тема нашего времени. Выбирая более экологически чистые решения, мы вносим свой вклад в защиту нашей планеты. Компании, осознающие существующую проблему, стремятся использовать в своей продукции натуральные ингредиенты и внедрять безопасные технологии. Поэтому Группа PCC предлагает продукцию из категории «Зеленая химия». К ней относятся, например, поверхностно-активные вещества, которые используются в производстве экологически чистых моющих средств. К ним, среди прочего, относятся ROKAcet KO300G, EXOsoft PC35, ExoAlc 1618, которые созданы на основе натуральных ингредиентов. Очередной продукт, входящий в серию Greenline®, — это содовый щелок, при производстве которого используется энергия из возобновляемых источников, что позволяет снизить выбросы CO2 в атмосферу. Это сырье для производства пигментов и красителей для красок, твердого мыла и чистящих средств.