Natri cacbonat là một hợp chất hóa học được ứng dụng phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất như thuốc nhuộm, đồ gốm, thủy tinh,… Vậy hợp chất hóa học này có những tính chất đặc trưng nào, chúng có độc hại hay không và cần lưu ý gì khi sử dụng. Hãy cùng VIETCHEM đi tìm hiểu kĩ hơn qua bài viết dưới đây!
1. Natri cacbonat là gì?
Natri bicacbonat hay được biết đến với tên thân thuộc là soda. Đây là một hợp chất muối cacbonat của natri, có tính ăn mòn cao, duyệt đối không dùng trong ăn uống.
Công thức hóa học của Natri bicacbonat là: Na2CO3
Trong tự nhiên, Na2CO3 tồn tại trong nước biển, nước khoáng, tro của rong biển, muối mỏ trong lòng đất.
Cấu trúc hóa học Natri cacbonat
2. Tính chất vật lý của Natri cacbonat
Trạng thái tồn tại Chất rắn khan, không mùi, màu trắng và là một chất hút ẩm tốt. Khối lượng riêng 2.532 g/cm3, thể rắn Khối lượng mol 105.9884 g/mol Nhiệt độ nóng chảy 851oC (1124 K) Nhiệt độ sôi 1600 °C (2451 K) Nhiệt độ phân hủy 853oC Độ tan Tan hoàn toàn trong nước nóng, glycerol, axit sunfuic . Ở 20°C, độ tan trong nước là 22 g/100 ml, phản ứng tỏa nhiệt lớn. Hòa tan một phần trong dung dịch acetone, alcohol, methanol Trạng thái dung dịch
- Thấp hơn 32.5°C: Kết tinh thành Na2CO3.10H2O
- Từ 32.5 – 37.5°C: Tạo thành tạo Na2CO3.7H2O
- Từ 37.5°C đến dưới 107°C: Biến đổi thành Na2CO3.H2O
- Từ 107°C: Trở thành natri cacbonat khan do nước hoàn toàn bị bốc hơi hết.
Tính ăn mòn Không ăn mòn thủy tinh nhưng dung dịch natri cacbonat đặc nóng có thể ăn mòn thép Trong không khí, decahiđrat Na2CO3.10H2O dễ xảy ra hiện tượng thoát nước để trở thành dạng bột có màu trắng Na2CO3.5H2O
Natri cacbonat dạng tinh thể màu trắng
3. Tính chất hóa học
- Làm thay đổi màu sắc chất chỉ thị khi bị thủy phân trong nước do tạo ra dung dịch Na2CO3 có tính bazơ yếu:
Dung dịch phenolphtalein không màu chuyển sang màu hồng.
Quỳ tím chuyển sang màu xanh.
Na2CO3 → 2Na+ + CO32−
CO32− + H2O ↔ HCO3− + OH−
- Tác dụng với axit mạn, sủi bọt, tạo thành muối, nước và khí cacbonic:
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
- Tác dụng với muối tạo thành hai muối mới:
Na2CO3 + CaCl2 → 2NaCl + CaCO3
- Tác dụng với CO2 và nước xảy ra phản ứng thuận nghịch:
Na2CO3 + CO2 + H2O ↔ 2NaHCO3
- Tác dụng mạnh với F2, lithium, 2,4,6- trinitrotoluene.
- Không tương thích với phosphorus peritoxit, fluoride, amonia + bạc nitrat, 2,4,6- trinitrotoluence, amonia, axit, natri sunfat + nước, hydrogen proxit, nhôm (gây nổ nếu nhôm đang nóng đỏ), natri sunfat, zic, canxi hidroxit, natri cacbonat + amonia (tạo thành dung dịch arabic gum gây nổ).
4. Các phương pháp sản xuất Natri cacbonat
4.1. Trong tự nhiên
Natri cacbonat tồn tại trong tro của rong biển ở một số vùng đại dương miền Tây Nam Tây Ban Nha (25-30% ) hoặc các hồ muối, mỏ muối dưới dạng Na2CO3.nH2O, Na2CO3.NaHCO3.2H2O ở những khu vực thung lũng có mưa nhiều, không khí khô và gần núi đá vôi.
Sản xuất từ các loại đá quặng trong tự nhiên: Quặng natri cacbonat được tìm thấy nhiều nhất ở Botswana, Trung Quốc, Ai Cập, Ấn Độ, Kenia, Mêxicô, Pêru, Nam Phi, Thổ Nhĩ Kỳ và Mỹ. Trên thế giới có hơn 60 loại quặng natri cacbonat, chiếm 1/3 sản lượng natri cacbonat.
Tuy nhiên, natri cacbonat thu được lại không có độ tinh khiết cao vì có chứa nhiều tạp chất như muối clorua, sunfat và các chất không tan.
Hiện nay, các hồ, mỏ muối lớn phần lớn có ở châu Phi, châu Mỹ, châu Âu, Ấn Độ như Iagafdi, Bora, Tơ-ron, vùng Cát Biên, Segadin, Lu-na.
Để khai thác natri cacbonat từ sâu trong lòng đất, người ta cho nước nóng xuống giếng khoan với mục đích hoà tan natri cacbonat đến khi đạt mức nồng độ là 32 độ Bo-mê thì đưa lên mặt đất, sau đó mang đi đem hòa tan rồi kết tinh phân đoạn để thu được sản phẩm tinh khiết.
4.2. Trong công nghiệp
Phương pháp Leblanc hay còn gọi là phương pháp sunfat:
Nung hỗn hợp natri sunfat với than và đá vôi trong điều kiện nhiêt độ 1000oC
Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2
Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS
Mang hỗn hợp sản phẩm được tạo ra hòa tan với nước để tách CaS do nó không tan. CaS có thể tiếp tục được sử dụng để sản xuất lưu huỳnh.
Phương pháp Solvay sử dụng amoniac:
NaCl + NH3 + CO2 + H2O ↔ NaHCO3 + NH4Cl
NaHCO3 ít tan trong nước được tách ra, nhiệt phân tạo thành Na2CO3
2NaHCO3 ↔ Na2CO3 + CO2 + H2O
Công nghệ Solvay
Các sản phẩm phụ sau phản ứng lại tiếp tục được chế hóa lại để sử dụng lại cho quá trình điều chế Na2CO3 tiếp theo.
5. Những vai trò của Natri cacbonat
Natri cacbonat – Na2CO3 có 2 dạng là: dạng nặng và dạng nhẹ.
Dạng nặng (khối lượng riêng là 1 kg/dm3): Được dùng trong công nghiệp chế tạo thủy tinh.
Natri cacbonat chiếm 13 – 15% trong tổng số các nguyên liệu sản xuất thủy tinh, dùng để nấu thủy tinh, hạ nhiệt độ nung chảy cát silic trong và làm tăng thêm tính mềm dẻo. Dù chỉ giữ vị trí thứ 2 về khối lượng chất đưa vào nhưng chi phí của nó lại chiếm tới 50 – 60% tổng chi phí nguyên liệu sản xuất.
Dạng nhẹ (khối lượng riêng là 0,5kg/dm3)
5.1 Trong công nghiệp sản xuất
- Trong ngành công nghiệp sản xuất các loại chất tẩy rửa, Natri cacbonat được sử dụng làm chất độn và chất phụ gia với nhu cầu sử dụng chiếm khoảng 10 -12% sản lượng Na2CO3 trên toàn thế giới.
Bột giặt, nước rửa chén
- Na2CO3 là chất đầu vào để sản xuất nhiều hợp chất của natri như xút ăn da, thủy tinh tan, cromat, dicromat, borac, chúng chiếm đến 30% nhu cầu. Đôi khi, dung dịch Natri cacbonat lỏng còn được dùng để thay thế cho Na2CO3.
- Dung dịch natri cacbonat được dùng để làm sạch lớp dầu mỡ tồn tại trên bề mặt các chi tiết của máy móc trước khi tiến hành phun sơn hoặc tráng kim loại.
- Hỗ trợ loại bỏ lưu huỳnh tronh xử lý nước thải và khí thải.
- Na2CO3 được dùng trong sản xuất cao su tổng hợp, chất nổ, tinh chế dầu.
5.2 Trong y tế
- Na2CO3 được sử dụng trong sản xuất một số loại thuốc sủi bọt như thuốc đau đầu,… bằng việc tạo bọt và tăng độ pH.
- Sản xuất thuốc đau dạ dày.
- Làm nước xúc miệng hoặc sử dụng trực tiếp chà lên răng để loại bỏ mảng bám và làm trắng răng…
Làm chất tẩy trắng răng
5. 3 Trong công nghiệp thực phẩm
- Na2CO3 tinh khiết (bột nở) được sử dụng làm chất tạo xốp, giòn cho nhiều loại bánh như quẩy, muffin, cookies, biscuits
- Người ta còn dùng chúng để làm giảm độ axit, độ chua của nước chanh, sốt cà chua.
- Có thể làm rút ngắn thời gian nấu, giúp các loại đậu nhanh chín bằng cách ngâm chúng trong dung dịch Natri cacbonat. Việc này khắc phục đáng kể tình trạng đầy bụng khi săn các loại đậu.
- Natri cacbonat làm mềm nhanh chóng các món hầm.
Bột nở để tạo độ giòn, xốp cho bánh
6. Mức độ nguy hiểm của Natri cacbonat
6.1 Với động vật
- Gây độc cấp tính thông qua đường tiêu hóa LD50: 4090 mg/kg.
- Gây độc cấp tính qua đường hô hấp do bụi hóa chất LC50: 1200 mg/m3.
- Ảnh hưởng tới khả năng sinh sản.
6.2 Với con người
- Tiếp xúc với da
Tác động: Gây kích ứng trên da, khiến da bị phỏng, có thể bị ăn mòn tùy thuộc vào nồng độ, vị trí tiếp xúc và khoảng thời gian phơi nhiễm.
Giải quyết: Dùng nước lạnh rửa thật kĩ vùng da bị nhiễm hóa chất, lột bỏ trang phục đang mặc. Nên dùng thêm các loại kem làm mềm da, xà phòng. Đưa nạn nhân đến cơ sở y tế gần nhất nếu có những triệu chứng bất thường.
- Tiếp xúc với đường hô hấp
Tác động: Bụi của hóa chất gây tổn thương cho phần trên hệ hô hấp, lớp niêm mạc mũi, lớp màng nhày gây ra các hiện tượng ho, khó thở thậm chí viêm phổi.
Giái quyết: Đưa nạn nhân tới nơi thoáng khí, nới lỏng quần áo, cà vạt,.., nếu nạn nhân khó thậm chí ngừng thở cần hô hấp nhân tạo rồi đưa đến cơ sở y tế gần nhất.
- Tiếp xúc với đường tiêu hóa
Tác động: Làm tổn thương hệ tiêu hóa, gây kích ứng. Tùy thuộc vào nồng độ, nạn nhân có thể buồn nôn, ói, tiêu chảy, khát nước, đau vùng bụng. Natri cacbonat thẩm thấu vào máu cũng làm ảnh hưởng xấu tới hệ tim mạch.
Giải quyết: Nới lỏng trang phục nạn nhân đang mặc, thắt lưng, cà vạt,…Không kích ứng nạn nhân nôn trừ khi có đội ngũ nhân viên y tế hỗ trợ, không hô hấp nhân tạo cho nạn nhân trực tiếp bằng miệng. Nếu lượng hóa chất nuốt phải lớn cần đưa nạn nhân đi cấp cứu ngay lập tức.
- Tiếp xúc với mắt
Tác động: Gây tổn thương lớp niêm mạc mắt, khiến mắt bị phỏng, đỏ, sưng. Nếu natri cacbonat có nồng độ cao, đậm đặc có thể khiến lớp màng sừng bị mờ đục vĩnh viễn.
Giải quyết: Thảo bỏ kính áp tròng nếu có thể. Dùng nước sạch rửa mắt nhiều lần trong tối thiểu 15 phút, nên là nước lạnh và kết hợp chớp mắt. Đưa nạn nhân đến bác sỹ chuyên khoa mắt để kiểm tra và có hướng điều trị thích hợp.
Lưu ý:
- Khi sử dụng phải mang trang phục bảo hộ lao động thích hợp như găng tay, quần áo, ủng, kính mắt,…Nếu khu vực làm việc thiếu khí cần sử dụng mặt nạ thở có khả năng phòng độc tốt.
- Với trường hợp tràn đổ, rò rỉ hóa chất:
+ Lượng rò rỉ nhỏ: Dùng đất phủ lên phần hóa chất rò rỉ rồi thu gom vào thùng chứa chất thải thích hợp. Phần cặn còn sót lại được xử lý tiếp bằng dung dịch axit axetic trước khi dùng nước để làm sạch.
+ Lượng rò rỉ lớn: Cố gắng thu gom lại lượng hóa chất càng nhiều càng tốt vào thùng chứa. Ngăn không cho hóa chất lan xuống các nguồn nước, đường ống. Phần sót lại xử lý tiếp như với lượng rò rỉ ít. Nếu lượng rò rỉ quá lớn, báo ngay với cơ quan có thẩm quyền để có biện pháp giải quyết.
Bảo quản:
Bảo quản trong khu vực khô ráo, thoáng khí và không chứa chung các chất không tương thích. Các thùng, bao chứa phải kín, có ghi nhãn dán nguy hiểm đầy đủ, tránh xa tầm tay trẻ em.
Để tìm mua Natri cacbonat tinh khiết chất lượng, hãy tìm địa chỉ cung cấp hóa chất có uy tín, thương hiệu. Công ty VIETCHEM là nhà cung cấp các sản phẩm Natri cacbonat tại Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh với nguồn hàng ổn định, giá thành hợp lý. Để biết thêm thông tin chi tiết về sản phẩm, quý khách hàng vui lòng liên hệ trực tiếp tới số Hotline 0826 010 010 để được tư vấn và báo giá tốt nhất.
Tham khảo thêm:
- TÍNH CHẤT HÓA HỌC VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT AXIT NITRIC HNO3 ?
- BỘT BORAX LÀ GÌ? LOẠI BỘT CÓ TÊN HÀN THE SỬ DỤNG NHIỀU SẼ GÂY HẠI THẾ NÀO?
