2 vai trò của dung dịch na2co3 20 là gì năm 2024

Natri cacbonat được biết đến dưới cái tên gọi soda, có nhiều ứng dụng trong ngành sản xuất đồ gốm, vật liệu thủy tinh,... Na2CO3 có những tính chất đặc trưng nào? Vai trò trong đời sống và phương pháp điều chế. Hãy cùng LabVIETCHEM đi tìm hiểu kĩ hơn qua bài viết dưới đây!

Mục lục

1. Natri cacbonat là chất gì?

- Natri carbonat tên tiếng anh là Sodium carbonate hay được biết đến với tên thân thuộc là soda. Đây là một hợp chất muối cacbonat của natri, có tính ăn mòn cao, không dùng để thay thế muối ăn thông dùng.

- Công thức hóa học: Na2CO3.

Công thức cấu tạo Natri cacbonat

- Ở tự nhiên, Na2CO3 là thành phần có trong nước biển, nước khoáng, tro của rong biển, muối mỏ dưới lòng đất.

2. Tính chất lý hoá đặc trưng của Natri cacbonat

2.1. Tính chất vật lý

- Là chất rắn khan, không mùi, màu trắng và có khả năng hút ẩm tốt, có khối lượng phân tử là 105,9884 g/mol.

Tính chất đặc trưng của Na2CO3

- Khối lượng riêng: 2,532 g/cm3, thể rắn.

- Nhiệt độ nóng chảy: 851 °C tương ứng ở 1124 K.

- Nhiệt độ sôi: 1600 °C tương ứng ở 2451 K.

- Nhiệt độ phân hủy: 853° C.

- Độ tan:

+ Tan hoàn toàn trong nước nóng, glycerol, axit sunfuric.

+ Ở 20°C: Độ tan trong nước là 22g/100ml, phản ứng tỏa nhiệt lớn.

+ Tan được một phần trong Acetone, Alcohol, Methanol.

- Trạng thái dung dịch:

+ Nhiệt độ dưới 32,5°C: Tồn tại ở dạng kết tinh Na2CO3.10H2O.

+ Nhiệt độ từ 32,5 - 37,5°C: Ở dạng Na2CO3.7H2O.

+ Nhiệt độ từ 37,5°C - 107°C: Ở dạng Na2CO3.H2O.

+ Nhiệt độ trên 107°C: Tồn tại ở dạng natri cacbonat khan bởi vì ở nhiệt độ này nước đã bị bốc hơi hết.

- Tính chất ăn mòn: Ở nồng độ cao, Na2CO3 nóng có thể ăn mòn được các vật dụng làm bẳng thép.

- Ở trong không khí, Na2CO3.10H2O xảy ra phản ứng decahydrate hoá bị mất nước 5 phân tử nước để trở thành dạng bột có màu trắng Na2CO3.5H2O.

2.2. Tính chất hoá học

- Thể hiện tính chất của 1 bazơ yếu:

+ Trong môi trường nước sẽ phân ly như sau:

Na2CO3 → 2Na+ + CO32−

CO32− + H2O ↔ HCO3− + OH−

+ Đổi màu chất chỉ thị: Phenolphtalein từ không màu sang màu hồng nhạt, quỳ tím chuyển thành xanh.

- Phản ứng với acid để tạo ra muối mới và giải phóng khí CO2.

Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2(k)

- Phản ứng với muối với sản phẩm tạo thành là hai muối mới, trong đó có 1 muối kết tủa:

Na2CO3 + CaCl2 → 2NaCl + CaCO3(kết tủa)

- Tương tác với khí CO2 và nước theo phản ứng thuận nghịch:

Na2CO3 + CO2 + H2O ↔ 2NaHCO3

- Ngoài ra, nó còn có phản ứng mạnh với F2, lithium, 2,4,6- trinitrotoluen. Nhưng, không có phản ứng hoặc có thể gây nguy hiểm khi kết hợp với các chất sau:

+ Phosphorus pentoxid, fluoride.

+ Amoniac với bạc nitrat.

+ 2,4,6- trinitrotoluen.

+ Natri sunfat trong môi trường nước, hydrogen roxit.

+ Nhôm có thể gây nổ nhôm đang nóng chảy.

3. Natri cacbonat được sản xuất theo phương pháp nào?

3.1. Trong tự nhiên

- Natri cacbonat được tìm thấy ở trong tro của rong biển hay các hồ, mỏ muối dưới lòng đất, nhất là ở những nơi có không khí khô, thung lũng mưa nhiều. Trong tự nhiên, nó thường tồn tại ở dạng Na2CO3.nH2O.

- Người ta tổng hợp Na2CO3 từ các quặng đá natri carbonat. Hiện trên thế giới có hơn 60 loại quặng natri carbonat, được tìm thấy ở nhiều nơi trên thế giới có thể kể đến như Botswana, Ai Cập, Ấn Độ, Mexico, Peru, Nam Phi,... Nhưng do có chiếu nhiều tạp chất gồm các muối của clorua, sunfat,.. nên quá trình tinh chế diễn ra khó khăn nên không thu được NaCO3 có độ tinh khiết cao.

- Bên cạnh đó, người ta còn khai thác natri cacbonat từ các mỏ muối dưới lòng đất. Để thực hiện quá trình này, người ta cần khoan một cái giếng sâu trong lòng đất rồi đổ nước nóng vào. Khi đó, nước nóng sẽ hoà tan Natri cacbonat, đợi đến khi nồng độ 32 độ Bo-mê thì tiến hành đưa chúng lên trên mặt đất. Bước tiếp theo là đem đi kết tinh và tinh chế để thu được hoạt chất tinh khiết.

Điều chế Na2CO3

3.2. Trong công nghiệp

* Phương pháp Leblanc (Phương pháp sunfat)

- Đem hỗn hợp các chất gồm Natri sunfat, than và đá vôi nung ở nhiệt độ 1000 độ C.

Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2

Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS

- Hỗn hợp tạo thành sẽ đem hoà tan với nước rồi đem chắt lọc phần dung dịch loại bỏ cặn. Cặn dư thừa này chính là CaS bởi vì nó không tan trong nước. Tuy nhiên, ta có thể tận dụng cặn này để sản xuất lưu huỳnh.

* Phương pháp Solvay:

Cho Natri clorua tác dụng với amoniac, khí CO2 và nước theo phương trình

NaCl + NH3 + CO2(k) + H2O ↔ NaHCO3 + NH4Cl

Sản phẩm tạo NaHCO3 sẽ được tách ra dựa vào tính chất ít tan trong nước trải qua quá trình nhiệt phân sẽ tạo ra Na2CO3.

2NaHCO3 ↔ Na2CO3 + CO2(k) + H2O

Các sản phẩm phụ sau của quá trình phản ứng có thể được tận dụng lại để sản xuất Na2CO3 tiếp theo.

4. Vai trò của Na2CO3 trong đời sống

Natri cacbonat là hoá chất được sử dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, cụ thể như sau:

- Trong công nghiệp: Được sử dụng để sản xuất các loại chất tẩy rửa, làm chất độn và chất phụ gia với nhu cầu sử dụng chiếm khoảng 10 -12% sản lượng Na2CO3 trên toàn thế giới. Hơn nữa, nó còn tham gia vào sản xuất nhiều hợp chất của natri như xút ăn da, thủy tinh tan, cromat, dicromat,...

Ứng dụng trong sản xuất các chế phẩm tẩy rửa

- Lĩnh vực y tế: Dùng để điều chế một số loại thuốc sủi bọt như thuốc đau đầu,... bằng việc tạo bọt và tăng độ pH, thuốc đau dạ dày, nước súc miệng,...

- Thực phẩm: Được thêm vào để làm tăng độ xốp, giòn của bánh, quẩy,... Giúp giảm tính axit, độ chua của nước chanh, sốt cà chua. Ngoài ra, nó còn giúp làm mềm nhanh các món hầm…