Сода кальцинированная марка Б сорт высший ГОСТ 5100-85 (карбонат натрия Na2CO3)

ЩЕЛОЧЕЙ ПРОИЗВОДСТВО,
содовая промышленность, производство кальцинированной соды (карбоната натрия Na2CO3) и ряда аналогичных продуктов. В широком смысле слово «щелочь» относится к большому числу химических соединений, хорошо растворимых в воде и создающих в водном растворе высокую концентрацию гидроксид-ионов, например аммиаку, гидроксиду аммония и гашеной извести (гидроксиду кальция), которые были побочными продуктами устаревшего технологического процесса производства синтетической кальцинированной соды. Щелочи – растворимые активные вещества из более широкого класса оснований.

Процесс Сольве.

Также по теме:

СОДА

Осуществленный в конце 1860-х годов двумя бельгийцами, братьями Эрнестом и Альфредом Сольве, аммиачный способ получения кальцинированной соды основан на реакции взаимодействия гидрокарбоната аммония с хлоридом натрия, в результате которой получаются хлорид аммония и гидрокарбонат натрия. На практике процесс проводят, вводя в почти насыщенный раствор хлорида натрия сначала аммиак, а потом диоксид углерода. Гидрокарбонат натрия выпадает в осадок, когда диоксид углерода вводится в раствор:

Также по теме:

СОЛЬВЕ, ЭРНЕСТ ГАСТОН

Прокаливая отфильтрованный гидрокарбонат натрия, получают карбонат натрия и диоксид углерода, который используют повторно:

Экономичность процесса Сольве связана с тем, что аммиак регенерируется путем обработки раствора хлорида аммония оксидом кальция, который получают из карбоната кальция путем нагрева (при этом одновременно образуется также используемый в процессе диоксид углерода):

Хлорид кальция, образующийся в процессе извлечения аммиака, является важным побочным продуктом.

Очищение стойкой накипи

Помогает карбонат натрия убирать толстые наслоения жира и копоти с кастрюль и сковород (кроме тефлоновых и алюминиевых). Действия выполняют в следующей последовательности:

1. Объемную металлическую кастрюлю заполняют теплой водой на 2/3 объема, примерно 10 литров.
2. Осторожно всыпают кальцинированную соду — 250 г.
3. Добавляют силикатный клей — 200 мл.
4. Всыпают стружку от четверти бруска хозяйственного мыла.
5. Тщательно перемешивают и складывают в раствор очищаемые предметы.
6. Ставят кастрюлю на плиту,
7. Установив небольшой нагрев, кипятят около 30 минут. При стойких загрязнениях время увеличивают, пока поверхности полностью освободятся от накипи.

Рекомендовано для Вас:

Как нейтрализовать кислоту содой

Остается тщательно сполоснуть и вытереть вернувшие блеск сковороды и кастрюли.

Щелок.

Наименование «щелок» (K2CO3, Na2CO3, NaOH) было присвоено продуктам, получаемым путем выщелачивания древесной золы. Она содержит приблизительно 70% карбоната калия (поташа), используемого в основном для изготовления мыла и стекла. Карбонат натрия (кальцинированная сода) – главный компонент золы некоторых растений (солянок). Путем обработки гашеной известью (гидроксидом кальция) карбонат натрия превращают в каустическую соду (гидроксид натрия), которая применяется для бытовых и промышленных целей под названием «щелок» или «каустик».

Нахождение в природе.

Еще в начале 19 века основным сырьем для добычи соды являлась зола некоторых морских водорослей и прибрежных растений. Кальцинированную соду можно встретить в природе в большом объеме, главным образом в соляных пластах в форме подземных грунтовых рассолов, рапы в соляных озерах и минералов. Кроме этого, карбонат натрия находится в золе ряда морских водорослей, а также в форме таких минералов:

• нахколит NaHCO3
• трон Na2CO3•NaHCO3•2H2O
• натрон (сода) Na2CO3•10H2O
• термонатрит Na2CO3•H2O.

На нашей планете существует свыше 60 подобных месторождений. Довольно существенные запасы натрия карбоната сосредоточены в США, Канаде, Кении, Мексике, ЮАР. Также содовые озера известны на территории Забайкалья и в Западной Сибири. Самым крупным является озеро Натрон в Танзании, на втором месте озеро Серлс в Калифорнии. Трону, которая имеет большое промышленное значение, открыли в 1938 как компонент эоценовой толщи Грин-Ривер (Вайоминг, США). Помимо троны в добытой осадочной толще найдено большое количество минералов, которые до этого относили к редким. К примеру, давсонит [NaAICO3(OH)2], к которому давно присматриваются, как к новому сырью для изготовления соды и глинозема. На территории Российской Федерации по причине отсутствия крупных месторождений, карбонат натрия из минералов не добывают.

Поташ.

Хотя в химической промышленности поташем называют главным образом карбонат калия (K2CO3), в сельском хозяйстве это наименование охватывает все соли калия, идущие на изготовление удобрений, но в основном хлорид калия (KCl) с небольшой примесью сульфата калия (K2SO4).

Обычные способы получения поташа – электролизный процесс с участием гидроксида калия и более распространенный процесс на основе химического взаимодействия смеси хлорида калия и карбоната магния с диоксидом углерода. В результате этой реакции образуется нерастворимая двойная соль гидрокарбоната калия и карбоната магния, которая при нагревании разлагается на карбонаты калия и магния, воду и диоксид углерода.

Карбонат калия применяется в производстве стекла, солей калия, красителей и чернил. Карбонат калия – важный компонент специальных стекол, например оптических и лабораторных.

Каустическая сода (едкий натр).

Гидроксид натрия NaOH получил свое название по причине сильного разъедающего действия на животные и растительные ткани.

Каустическую соду получают либо путем электролиза раствора хлорида натрия (NaCl) с образованием гидроксида натрия и хлора, либо, реже, с помощью более старого способа, основанного на взаимодействии раствора кальцинированной соды с гашеной известью. Большое количество производимой в мире кальцинированной соды используется для получения каустической соды.

Сода кальцинированная, характеристики

Кальцинированная сода или натрий углекислый является порошком или гранулами белого цвета. При нахождении на открытом воздухе она активно впитывает влагу и углекислоту, вследствие чего формируется кислая соль NaHCO3. Если долго хранить соду в таких условиях, она слеживается. Водный раствор кальцинированной соды имеет сильно щелочную среду. Сегодня производится два вида карбоната натрия:

• технический (натрий углекислый) марки А (гранулированный)
• марки Б (порошкообразный).

Такую соду называют кальцинированной, потому что ее получение основано на процессе прокаливания (кальцинирования) гидрокарбоната натрия NaHCO3 или кристаллогидрата карбоната натрия, к примеру: Na2CO3•10H2O. Уровень растворимости в воде 17,69% по массе при 20оС. Если температура ниже 32 оС, то из водного раствора кристаллизуется декагидрат, а в интервале 32-35 оС – образуется гексагидрат, выше 35 оС – моногидрат, а выше 112,5 оС – безводная соль.

Электролизные методы.

Когда концентрированный раствор хлорида натрия подвергается электролизу, образуются хлор и гидроксид натрия, но они реагируют друг с другом с образованием гипохлорита натрия – отбеливающего вещества. Этот продукт, в свою очередь, особенно в кислых растворах при повышенных температурах, окисляется в электролизной камере до перхлората натрия. Чтобы избежать этих нежелательных реакций, электролизный хлор должен быть пространственно отделен от гидроксида натрия.

В большинстве промышленных установок, используемых для получения электролизной каустической соды, это осуществляется с помощью диафрагмы, помещенной вблизи анода, на котором образуется хлор. Существуют установки двух типов: с погруженной или непогруженной диафрагмой. Камера установки с погруженной диафрагмой целиком заполняется электролитом. Соляной раствор втекает в анодное отделение, где из него выделяется хлор, а раствор каустической соды заполняет катодное отделение. В установке с непогруженной диафрагмой раствор каустической соды отводится из катодного отделения по мере образования, так что камера оказывается пустой. В некоторых установках с непогруженной диафрагмой в пустое катодное отделение напускается водяной пар, чтобы облегчить удаление каустической соды и поднять температуру.

В диафрагменных установках получается раствор, содержащий как каустическую соду, так и соль. Большая часть соли выкристаллизовывается, когда концентрация каустической соды в растворе доводится до стандартного значения 50%. Такой «стандартный» электролизный раствор содержит 1% хлорида натрия. Продукт электролиза пригоден для многих применений, например для производства мыла и чистящих препаратов. Однако для производства искусственного волокна и пленки требуется каустическая сода высокой степени очистки, содержащая менее 1% хлорида натрия (соли). «Стандартный» жидкий каустик можно надлежащим образом очистить методами кристаллизации и осаждения.

Непрерывное разделение хлора и каустика можно также осуществить в установке с ртутным катодом. Металлический натрий образует с ртутью амальгаму, которая отводится во вторую камеру, где натрий выделяется и реагирует с водой, образуя каустик и водород. Хотя концентрация и чистота соляного раствора для установки с ртутным катодом более важны, чем для установки с диафрагмой, в первой получается каустическая сода, пригодная для производства искусственного волокна. Ее концентрация в растворе составляет 50–70%. Более высокие затраты на установку с ртутным катодом оправдываются получаемой выгодой.

Применение.

Наиболее важные области потребления каустической соды (перечислены в порядке уменьшения потребляемого количества) – химическое производство; переработка нефти; производство искусственного волокна и пленки, целлюлозы и бумаги, алюминия, моющих средств и мыла; обработка тканей; рафинирование растительного масла; регенерация резины.

Каустический поташ (едкое кали).

Соединения калия менее распространены и поэтому более дороги, чем соответствующие соединения натрия. Они применяются только в тех случаях, когда необходим присущий им комплекс физико-химических свойств, не обеспечиваемый соединениями натрия. Гидроксид калия KOH, в обиходе называемый каустическим поташем, не является исключением из этого правила. Подобно каустической соде, каустический поташ можно получить путем обработки раствора карбоната калия K2CO3 гашеной известью Ca(OH)2 или электролизом раствора хлорида калия. Этот материал продается в виде массивных блоков, хлопьевидной массы, гранул или небольших кусков, а также 40 и 50%-х растворов.

Кальцинированная сода – применение

Соду самого высокого сорта марки А применяют для изготовления особого типа стекла. Какой должна быть сода кальцинированная? ГОСТ строго регламентирует механический размер кристаллов такой соды. Сода марки Б имеет аналогичный состав, но ее размер не регламентируется ГОСТом. Она является составляющим компонентом стиральных порошков, отбеливающих средств, и прочих моющих средств. Кроме этого, ее используют в химической промышленности для изготовления глицеринов, ряда спиртов, в создании краски, бумаги, целлюлозы, а также для нужд нефтеперерабатывающей отрасли. При помощи кальцинированной соды делают еще один вид соды — каустическую. Еще кальцинированная сода используется на фармацевтических заводах в процессе синтеза определенных лекарственных препаратов. В быту также используется сода кальцинированная, состав ее позволяет использовать это вещество для:

• удаления жирных пятен с разных тканей
• удаления пятен краски с разных поверхностей
• очищения посуды, кухонных поверхностей, сантехники
• устранения засоров в канализационных трубах
• смягчения воды для стирки
• защиты деталей стиральной машины от накипи
• в качестве замены стирального порошка
• в садово-огородных работах
• для дезинфекции.

Садоводы на протяжении многих лет используют кальцинированную соду в качестве эффективного помощника в борьбе с наиболее распространенными вредителями, к примеру, серая гниль, гусеницы. Для обработки участка используют раствор из 3-4 столовых ложек кальцинированной соды на одно ведро воды. Не стоит превышать такую дозировку, потому что большое количество кальцинированной соды может нанести вред вашим растениям. Сделанный таким образом раствор подходит для обработки винограда, садовых деревьев и кустарников. Обработку стоит проводить до начала завязи плодов. Кроме домашних работ, кальцинированная сода применяется в:

• пищевой промышленности в качестве регулятора кислотности
• кожевенной промышленности
• производстве стекла
• целлюлозно-бумажной промышленности
• производстве мыла
• химической отрасли в процессе создания синтетических моющих средств и лакокрасочных материалов
• черной металлургии для производства чугуна.

Однако наибольшее количество кальцинированной соды потребляет стекольная промышленность. Она является компонентом шихты в изготовлении стекла. На производстве электровакуумного стекла применяют соду кальцинированную марки А высшего сорта со строго нормированным гранулометрическим составом. Карбонат натрия является исходным сырьем для синтеза NaOH, Na2B4O7, Na2HPO4. Стоит отметить, что активно рекламируемое средство «Калгон», которое используют от накипи в стиральных машинах, имеет в своем составе триполийфосфат натрия и соду кальцинированную.

Применение.

Главная область применения гидроксида калия – производство мягкого мыла. Смеси калиевых и натриевых мыл используются для получения жидких мыл, моющих средств, шампуней, кремов для бритья, отбеливателей и некоторых фармацевтических препаратов. Другая важная область применения каустического поташа – производство различных солей калия. Например, перманганат калия получают путем сплавления диоксида марганца с каустическим поташем и последующего окисления образовавшегося манганата калия в электролизной камере. Дихромат калия можно получить аналогичным способом, хотя чаще его изготовляют сплавлением тонко измельченной хромитной руды (FeO Ч Cr2O3) с карбонатом или гидроксидом калия и воздействием на полученный хромат кислотой с образованием дихромата калия. Каустический поташ также применяют вместе с каустической содой в производстве многих красителей и других органических соединений. См. также

МЫЛО; МОЮЩИЕ СРЕДСТВА; ЦЕЛЛЮЛОЗА; ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ.

Сода кальцинированная. Способы производства. Основные виды и применение

Сода кальцинированная — карбонат натрия, безводный углекислый натрий, химическая формула –Na2CO3

В природе сода встречается в виде минералов: трона Na2CO3× NaHCO3×2H2O, сода (синонимы натрит и натрон) Na2CO3× 10 H2O и термонатрит Na2CO3·Н2O. Сода кристаллизуется в моноклинной системе, образует белые зернистые или порошковые массы, на воздухе быстро теряет воду. Плотность — 1420 (сода) кг/м3.

Производство кальцинированной соды осуществляется аммиачным методом

путем взаимодействия насыщенного водного раствора хлористого натрия и углекислого газа в присутствии аммиака с образованием бикарбоната натрия и последующей его кальцинацией.

NH3 + CO2 + H2O + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl + Q

Предприятие производит соду тяжелую (марка А) и легкую (марка Б).

Основное сырье для получения технической кальцинированной соды:

Ø высококачественные известняки Крымского полуострова;

Ø экологически чистая рапа Сиваша;

Ø уголь – антрацит Донбасса;

Ø аммиачная вода, сернистые соединения с коксохимических и химических заводов Украины

В силу особенностей исходного сырья — соляной рапы очистка рассолов от солей жесткости производится в две стадии, что дает высокую степень чистоты рассолов и низкое содержание нерастворимых примесей в соде кальцинированной.

Путем обжига высококачественного известняка в шахтных печах происходит его разложение на углекислый газ и оксид кальция.

При насыщении очищенного рассола углекислым газом, с использованием аммиака в качестве катализатора, образуется бикарбонат натрия, который в паровых кальцинаторах при высокой температуре превращается в кальцинированную соду.

Соду тяжелую (марка А) на предприятии получают моногидратным способом из легкой соды. Тяжелая сода имеет такую химическую формулу как и легкая, но высокий насыпной вес и выпускается в гранулах. Это улучшает ее потребительские свойства, благодаря чему она пользуется преимущественным спросом на внешнем рынке.

Диоксид углерода получают обжигом известняка в печах при температуре 1100—1200 °С по реакции:

СаСО3 = СаО + СО2—Q.

Прокаливанием двууглекислого натрия при температуре 150—160°С получают кальцинированную соду согласно уравнению:

2NаНСОз = Nа2СОз + Н20 + С02—Q

Необходимый для технологического процесса аммиак регенерируют из полученного хлористого аммония, воздействуя гашеной известью:

2NН4С1 + Са(ОН)2 = 2NН3 + СаС12 + Н20 + Q

Отходом производства при данном способе является хлорид кальция, который имеет ограниченное применение. Вырабатываемая аммиачным способом сода под названием «Сода кальцинированная техническая» используется в качестве сырья при производстве бикарбоната натрия и каустической соды, широко применяется в мыловаренной, нефтяной, текстильной, лакокрасочной промышленности, при получении различных солей натрия, химических волокон, искусственной кожи, красителей, глинозема, при очистке воды и рассолов и в других отраслях промышленности, а также в быту в качестве моющего средства. В соответствии с ГОСТом кальцинированная сода, полученная аммиачным способом, должна содержать не менее 99% Na2СОз.

Нефелиновая руда п

(Nа, К)2О-А12Оз•SiO2, служит сырьем для производства глинозема. Однако при комплексной переработке из нефелина получают цемент, соду и поташ.

Постоянная потребность в глиноземе обусловливает увеличение выпуска кальцинированной соды из нефелинового сырья. Из спекшейся массы, состоящей из смеси нефелина и известняка, выщелачиванием водой отделяют шлам силиката натрия, используемый при производстве цемента, а полученные растворы алюминатов натрия и калия, подвергая карбонизации, превращают в гидроксид алюминия и раствор соды и поташа:

2(Na,К) А1О2 + СО2 + ЗН2О = 2А1(ОН)з+ (Nа,К)2СО3.

Из полученных растворов путем выпаривания и сушки производят соду, поташ и их смесь. При переработке нефелиновой руды на 1 тонну глинозема получают около 1,6 тонн соды и поташа и до 10 тонн высококачественного цемента. Хотя в настоящее время более 75% кальцинированной соды производится аммиачным способом, получение соды из нефелина является более перспективным, так как при этом достигается безотходное исполь­зование сырья и снижение трудовых затрат на единицу продукции по сравнению с аммиачным способом. Однако по содержанию посторонних примесей эта сода менее качественна и содержит до 13% сульфата и карбоната калия.

Полученная «Сода кальцинированная техническая из нефелинового сырья» имеет насыпную массу около 1,0 т/м3 и применяется в стекольной и целлюлозно-бумажной промышленности, в черной и цветной металлургии и в других химических производствах, где посторонние примеси невредны.