Natriumcarbonaat

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

Natriumcarbonaat
Structuurformule en molecuulmodel
Chemische structuur van (watervrij) natriumcarbonaat
Algemeen
Molecuulformule	Na2CO3
IUPAC	natriumcarbonaat
Andere namen	soda (het decahydraat) ; natriumpercarbonaat
Molmassa	(hangt af van de hydratatiegraad) 106 g/mol
SMILES	C(=O)([O-])[O-].[Na+]
CAS-nummer	497-19-8
EG-nummer	207-838-8
PubChem	5463866
Beschrijving	zwakke base die in het huishouden gebruikt wordt bij kookwas of het verwijderen van aanslag in bijvoorbeeld koffiekannen, en bovendien bij het maken van glas
Vergelijkbaar met	natriumbicarbonaat, kaliumcarbonaat
Waarschuwingen en veiligheidsmaatregelen
Xi, irriterend
Carcinogeen	nee
Hygroscopisch	ja
Risico (R) en veiligheid (S)	R-zinnen: R36 S-zinnen: S22, S26
LD50 (ratten)	(oraal) 4090 mg/kg
Fysische eigenschappen
Aggregatietoestand	vast
Dichtheid	2,532 g/cm³
Smeltpunt	851 °C
Dampdruk	0 Pa
Oplosbaarheid in water	300 g/L
Nutritionele eigenschappen
Type additief	zuurteregelaar, rijsmiddel, stabilisator
E-nummer	E500
Waar mogelijk zijn SI-eenheden gebruikt. Tenzij anders vermeld zijn standaardomstandigheden gebruikt (298,15 K of 25 °C, 1 bar)

Natriumcarbonaat (Na₂CO₃), ook wel bekend als soda, is een zout van natrium en koolzuur. Als toevoeging aan levensmiddelen heeft het E-nummer E 500.

In watervrije toestand is natriumcarbonaat een witte vaste stof met een smeltpunt van 853°C en een dichtheid van 2,51 g/cm³. Naast de watervrije modificatie bestaan ook:

• Decahydraat Na₂CO₃ * 10 H₂O, dat bij temperaturen < 32,5°C uit een verzadigde natriumcarbonaat-oplossing uitkristalliseert (dichtheid 1,45 g/cm³). Boven deze temperatuur lossen de kristallen zich in hun eigen kristalwater op.
• Heptahydraat Na₂CO₃ * 7 H₂O, dat zich bij temperaturen > 32,5° uit decahydraat vormt.
• Monohydraat Na₂CO₃ * H₂O, dat zich bij temperaturen > 35,4°C uit heptahydraat vormt. Bij temperaturen > 107°C gaat het monohydraat in het watervrije natriumcarbonaat over.

Inhoud 1 Eigenschappen 2 Gebruik 3 Productie 4 Zie ook

[bewerken] Eigenschappen

• Als zout met een zwakke base, namelijk CO₃^2-, reageert natriumcarbonaat met sterkere zuren onder vorming van kooldioxide, dat als gas ontsnapt.
• In water lost het met een grote warmteontwikkeling op (oploswarmte) en vormt een sterk alkalische oplossing. Vóór de productie van natriumhydroxide was natriumcarbonaat het belangrijkste toegepaste loog.
• Blootgesteld aan de lucht reageert het onder opname van water en kooldioxide tot natriumwaterstofcarbonaat.

[bewerken] Gebruik

Er werd wereldwijd in 1997 ca. 39 miljoen ton soda (Na₂CO₃) geproduceerd. Het grootste deel hiervan wordt afgezet in 5 industrieën:

• De glasindustrie is de grootste verbruiker van soda. In de glasblazerijen wordt het aan gesmolten glas toegevoegd om de eigenschappen (breekbaarheid, helderheid e.d.) van het glas te verbeteren. Glasfabrieken voegen soda aan het gemeng toe om het smeltpunt van het gemeng te verlagen.
• De chemische industrie benut soda voor de productie van o.a. bleekmiddelen, borax-zout, chromaten, verven, vulstoffen, leerlooierij-chemicaliën, reinigingsmiddelen, lijm- en kleefstoffen, metaalcarbonaten, natronsalpeter, perboraat, fosfaten, silicaten, sulfiet.
• In ijzersmelterijen wordt soda gebruikt bij de ontzwaveling van ruwijzer, gietijzer en staal en als flotatie- en vloeimiddel.
• In de wasmiddel- en zeepindustrie worden met soda wasmiddelen en andere reinigingsmiddelen gemaakt, en wordt het gebruikt om vetten te verzepen.
• In de papier- en celluloseindustrie wordt soda zowel gebruikt voor ontsluiting, neutralisatie, reinigingen en bleken van papier en het opwerken van oud papier
• Opgelost in warm water wordt soda vaak gebruikt om wondjes en ontstekingen aan handen of voeten te bestrijden.

[bewerken] Productie

Het Belgische bedrijf Solvay is wereldwijd een van de belangrijkste producenten, en het solvayproces wordt het meest toegepast bij de productie van soda. De stappen in dit proces zijn:

1. Uit kalksteen gewonnen calciumcarbonaat wordt onder invloed van warmte omgezet in ongebluste kalk en kooldioxide volgens:

   CaCO₃ → CaO + CO₂

2. Kooldioxide wordt samen met ammoniak door een geconcentreerde natriumchloride (keukenzout)-oplossing geleid. Hierbij reageert ammonium met chloride tot salmiak (NH₄Cl) en natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO₃) volgens:

   NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O → NaHCO₃ + NH₄Cl

3. Het NaHCO₃ wordt verhit tot ca. 200°C, waardoor water en kooldioxide afgesplitst worden. Wat overblijft is soda. Dit proces wordt calcinatie of calcineren genoemd.

   2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

4. In de vierde stap wordt ammoniak teruggewonnen en naar stap 2 teruggevoerd.

   2 NH₄Cl + CaO → 2 NH₃ + CaCl₂ + H₂O

De totale reactievergelijking van het proces wordt dan:

CaCO₃ + 2 NaCl → Na₂CO₃ + CaCl₂

Het calciumchloride (CaCl₂) wordt verkocht als bijproduct. Het ammonium in het proces wordt hergebruikt, er is ook geen netto kooldioxide verbruik of productie. Er wordt natriumchloride (keukenzout) en calciumcarbonaat verbruikt.

[bewerken] Zie ook

• Zuur zout