碳酸钠
[CAS# 497-19-8]

基本信息

• 产品分类: 原料药 >> 水、电解质及酸碱平衡调节药 >> 酸碱平衡调节药
• 英文名: Sodium carbonate
• 别名: disodium carbonate
• 产品名称: 碳酸钠; 纯碱
• 分子式: Na₂CO₃
• 分子量: 105.99
• CAS 登录号: 497-19-8 (7542-12-3)
• EC 号码: 207-838-8
• 分子行输入简码SMILES: C(=O)([O-])[O-].[Na+].[Na+]

物理化学性质

• 密度: 2.53 g/mL
• 熔点: 851 ºC
• 沸点: 1600 ºC
• 水溶性: 22 g/100 ml (20 ºC)

安全数据

• 危险品标志: GHS07 Warning
• 危害标签: H319
• 防护标签: P264+P265-P280-P305+P351+P338-P337+P317

危害分类

危害	分类	类别码	危害标签
眼刺激	Eye Irrit.	2	H319
特定目标器官毒性—单次接触	STOT SE	3	H335
急性毒性	Acute Tox.	4	H332
眼刺激	Eye Irrit.	2A	H319
急性毒性	Acute Tox.	4	H312
特定目标器官毒性—重复接触	STOT RE	2	H373
急性毒性	Acute Tox.	4	H302
皮肤刺激	Skin Irrit.	2	H315

发现和应用

碳酸钠，化学式为 Na₂CO₃，是一种白色、水溶性无机化合物，俗称苏打灰或洗涤碱。它已被人们所知和使用数百年，历史记录表明古埃及人曾从生长在干涸湖床附近富含钠的土壤中的原生植物的灰烬中提取碳酸钠。这些早期的碳酸钠来源是含有其他钠盐的混合物，统称为泡碱。

18 世纪，由于玻璃制造、肥皂生产和纺织品加工对碳酸钠的需求，大规模生产碳酸钠变得至关重要。第一种工业合成碳酸钠的方法是由 Nicolas Leblanc 在 18 世纪后期开发的。该方法被称为 Leblanc 法，其原理是将氯化钠（普通盐）与硫酸反应，然后用石灰石和煤进行焙烧。虽然这种方法提供了可靠的苏打灰来源，但也产生了大量有害废物。

索尔维法是一种更高效、更环保的工艺，由欧内斯特^.索尔维于19世纪60年代发明，至今仍是碳酸钠生产的主要方法。在索尔维法中，氯化钠与水中的氨和二氧化碳发生反应，沉淀出碳酸氢钠，然后将其煅烧成碳酸钠。该工艺显著降低了生产成本和环境影响，并促进了碳酸钠在工业领域的广泛应用。

碳酸钠在工业和家庭领域都有广泛的应用。在玻璃制造中，它作为助熔剂降低二氧化硅的熔点，从而促进了钠钙玻璃的生产。在这种应用中，碳酸钠与二氧化硅和碳酸钙发生反应，形成一种稳定透明的材料，广泛用于制造瓶子、窗户和其他玻璃制品。

在洗涤剂和清洁产品行业中，碳酸钠用于通过沉淀钙和镁离子来软化水，从而增强肥皂和表面活性剂的功效。碳酸钠的碱性还有助于分解油脂和去除污渍，使其成为许多家用和工业清洁剂的关键成分。

在化学实验室和工业过程中，碳酸钠可用作缓冲剂和碱性试剂。它用于中和酸并在各种反应中维持稳定的pH值。在冶金工业中，它用于矿石加工，特别是从铝土矿中提取氧化铝。此外，碳酸钠还参与含钠化合物的合成，并作为生产硅酸钠、磷酸钠和其他化学中间体的原料。

在食品工业中，碳酸钠被批准用作食品添加剂，代码为E500。它在烘焙过程中用作膨松剂，在食品加工中用作pH调节剂。它还用于制作拉面和其他碱处理食品，以改善口感和色泽。

碳酸钠的环境和安全考虑相对较低。通常认为，只要使用得当，它无毒且对环境无害。然而，其强碱性会导致皮肤和眼睛直接接触刺激，吸入其粉尘可能导致呼吸不适。正确的操作程序，例如在工业环境中使用防护手套和口罩，有助于降低这些风险。

碳酸钠的天然来源包括天然碱矿床，天然碱是一种主要由碳酸钠、碳酸氢钠和水组成的矿物。在美国怀俄明州的绿河盆地等地区发现了大型天然碱矿床。这些矿床被开采和加工，以提取高纯度碳酸钠用于商业用途。

总而言之，碳酸钠是一种成熟且不可或缺的化合物，其应用范围涵盖玻璃制造、化学品制造、水处理、食品加工和家庭清洁。它的发现、通过索尔维法精炼以及持续的工业意义反映了它在历史和现代化学中的核心地位。

参考文献

1979. The synthesis and turnover of spermidine and spermine in mouse brain. Neurochemical Research, 4, 2.
DOI: 10.1007/bf00964150

1994. Severe cutaneous side effects of peripheral infusions with carbicarb half strength. Intensive Care Medicine, 20, 6.
DOI: 10.1007/bf01711912

1994. Inspiratory pressure/maximal inspiratory pressure ratio: a predictive index of weaning outcome. Intensive Care Medicine, 20, 6.
DOI: 10.1007/bf01711911