Кристаллическая сода - удивительное вещество с множеством полезных свойств. Она используется в быту, промышленности, медицине. О кристаллической соде ходит много мифов и заблуждений. В этой статье мы развенчаем мифы и расскажем все важные факты о кристаллической соде: от истории до применения в современных технологиях. Читайте и узнайте, как использовать это уникальное вещество с максимальной пользой!
История кристаллической соды
Кристаллическая сода, или карбонат натрия, известна человечеству уже несколько тысячелетий. Первые упоминания об использовании соды для изготовления мыла, стекла и красок относятся еще к Древнему Египту.
«Из пепла солянок варили щелок, который употребляли для приготовления мыла, стекла и как средство для отбеливания тканей», - Квинт Серен, древнеримский энциклопедист I в. н.э.
В средние века соду в Европе получали главным образом из золы морских водорослей и некоторых степных растений. Этот метод давал соду низкого качества и в ограниченных количествах. Поэтому в XVIII веке ученые начали искать пути промышленного производства соды.
Открытие Леблана
Первый способ получения соды из поваренной соли запатентовал в 1791 году француз Николя Леблан. При температуре около 1000°C он прокаливал смесь из сульфата натрия, известняка и древесного угля. Химические реакции приводили к образованию карбоната натрия.
Хотя метод Леблана позволил наладить массовое производство соды, он имел существенные недостатки:
- Дорогое сырье - сульфат натрия;
- Образование токсичных газов;
- Большое количество отходов (сульфида кальция).
Тем не менее заводы Леблана работали в Европе вплоть до конца XIX века.
Прорыв Сольве
В 1861 году бельгиец Эрнест Сольве запатентовал более совершенный способ получения соды. Он основывался на реакции между хлоридом натрия, диоксидом углерода и аммиаком. Преимущества процесса Сольве:
- Дешевое сырье.
- Нет токсичных выбросов.
- Мало отходов (хлорид аммония).
К 1900 году более 90% соды производилось по способу Сольве. Этот метод с усовершенствованиями используется до сих пор.
В России первый содовый завод по методу Леблана построил в 1864 году М. Пранг в Барнауле. А в 1883 году в Березниках заработал завод Сольве - первый в России и один из первых в мире.
Современное производство
Сегодня около 85% мирового производства соды основано на процессе Сольве. Современные технологии позволяют сделать его еще более экологичным и эффективным. Например, выбросы CO2 улавливают и используют в других производствах.
Часть соды до сих пор извлекают из природных источников. Крупнейшие месторождения троны - минерала, богатого содой, находятся в США.
Благодаря усовершенствованиям технологий, сегодня кристаллическую соду можно производить в промышленных масштабах при минимальном вреде для экологии.
Химические свойства
Кристаллическая сода имеет химическую формулу Na2CO3. В твердом виде она образует кристаллы с моноклинной кристаллической решеткой.
При нагревании до 350°C кристаллическая сода переходит в модификацию β-Na2CO3, а затем при 479°C - в γ-Na2CO3 с гексагональной решеткой.
Растворимость кристаллической соды в воде составляет 215 г/л при 20°C. В водных растворах сода проявляет щелочные свойства из-за гидролиза по реакции:
Na2CO3 + H2O → 2NaOH + CO2
Благодаря этому водные растворы кристаллической соды имеют pH около 11.
При взаимодействии с кислотами кристаллическая сода образует соли:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O
А при реакции с кальциевыми и магниевыми солями выпадает осадок карбоната кальция или магния:
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl
Эти реакции лежат в основе многих применений кристаллической соды.
Применение в промышленности
Уникальные свойства кристаллической соды нашли широкое применение в разных отраслях промышленности.
Производство стекла
Кристаллическая сода используется при производстве практически всех видов стекла. Она снижает температуру плавления кремнезема с 2500°C до 500°C. А добавка карбоната кальция делает стекло нерастворимым в воде.
Такое натрий-кальциевое стекло из песка, соды и известняка идет на изготовление окон, посуды, тары.
Металлургия
В металлургии кристаллическую соду используют для очистки металлов от загрязнений. Она удаляет оксиды с поверхности металлов перед дальнейшей обработкой.
Также сода применяется при производстве алюминия и чугуна для улучшения свойств металлов.
Химическая промышленность
Кристаллическая сода - важное сырье для получения таких веществ как каустическая сода, бура, фосфаты натрия. Из соды производят моющие и чистящие средства.
В нефтепереработке соду используют для очистки нефти, повышения ее качества.
Кристаллическая сода находит применение и во многих других отраслях благодаря уникальному сочетанию полезных свойств и доступной цены.
Таким образом, это вещество играет важную роль в современной промышленности.
Бытовые применения
Несмотря на широкое использование в промышленности, кристаллическая сода известна большинству людей как полезное вещество для дома.
Уборка и стирка
Благодаря щелочным свойствам, сода эффективно удаляет жир и другие загрязнения. Ее добавляют в чистящие средства или используют для замачивания белья при стирке.
Чтобы освежить ковер, посыпьте его тонким слоем кристаллической соды, оставьте на 30 минут, а затем тщательно вымойте.
Кулинария
В небольших количествах соду можно использовать при выпечке для разрыхления теста. Под действием тепла происходит выделение углекислого газа, что делает тесто пористым.
Однако злоупотреблять содой не стоит, так как высокая щелочность может испортить вкус выпечки.
Уход за растениями
Раствор кристаллической соды хорошо подходит для полива некоторых комнатных растений. Сода снижает кислотность почвы, что полезно для растений, предпочитающих слабощелочную среду.
Но многие цветы, такие как азалии и гортензии, наоборот требуют кислой почвы, поэтому поливать их раствором соды нельзя.
Косметические процедуры
Соду иногда используют в homemade-косметике как отшелушивающее средство. Например, для приготовления скраба или ванны.
Однако стоит помнить, что кристаллическая сода обладает высокой щелочностью. Поэтому частое применение на коже может привести к сухости и раздражению.
Таким образом, кристаллическая сода - универсальный помощник по дому. Главное, использовать ее осознанно и безопасно.
Применение в медицине
Несмотря на высокую щелочность, кристаллическая сода в небольших дозах может применяться в медицинских целях.
Лечение желудочно-кишечных заболеваний
Раствор соды используют для нейтрализации избыточной кислотности при гастрите, язве желудка. Также сода помогает при тошноте, изжоге.
Однако применять соду внутрь следует осторожно и только по назначению врача.
Уход за полостью рта
Полоскание раствором соды оказывает противовоспалительное действие при стоматите, гингивите, после удаления зуба.
Но частое использование может нарушить pH полости рта, поэтому лучше чередовать сода с другими средствами.
Лечебные ванны
Добавление соды в воду для ванны оказывает очищающее и смягчающее действие при заболеваниях кожи.
Однако концентрация соды не должна быть высокой, чтобы избежать раздражения.
Транспортировка и хранение
Чтобы сохранить свойства кристаллической соды, нужно правильно ее транспортировать и хранить.
Упаковка
На производствах соду упаковывают в бумажные или полипропиленовые мешки весом 25-50 кг.
В розничной торговле распространена фасовка в пачки или пластиковые бутылки весом от 100 г до 1 кг.
При транспортировке важно защитить соду от влаги и загрязнений. Насыпью ее возят в крытом транспорте, мешки и пачки - на поддонах в крытых вагонах или фурах.
Хранить кристаллическую соду нужно в сухом прохладном помещении, в плотно закрытой таре. Срок годности - от 6 месяцев до 5 лет в зависимости от упаковки.
Неправильные условия хранения могут привести к слеживанию соды или потере ею свойств.
Экологические аспекты
Современное производство и использование кристаллической соды относительно безопасны для окружающей среды.
Производство
Благодаря передовым технологиям выбросы вредных веществ при производстве соды минимальны и находятся в пределах норм.
Отходы в виде хлорида аммония часто применяют в качестве азотных удобрений.
Применение
При правильном использовании кристаллическая сода не наносит вреда окружающей среде.
Однако сброс больших количеств соды может привести к нарушению кислотно-щелочного баланса в водоемах и почве.
Утилизация
Отслужившую свое кристаллическую соду допускается выбрасывать в бытовой мусор. При разложении она не образует токсичных соединений.
Упаковку из бумаги, картона или пластика отправляют на переработку.
Таким образом, при грамотном подходе кристаллическая сода не представляет угрозы для экологии.
