Просмотр кода страницы Карбонат натрия

{{Значения|Сода}}
{{не путать|Гидрокарбонат натрия|гидрокарбонатом натрия (пищевой содой)}}
{{не путать|Гидроксид натрия|гидроксидом натрия (каустической содой)}}
{{Вещество
| картинка = Sodium carbonate.svg
| картинка3D = Sodium-carbonate-xtal-3D-SF-C.png
| изображение = Uhličitan sodný.JPG
| хим. имя = Карбонат натрия
| традиционные названия = кальцинированная сода, углекислый натрий; декагидрат — стиральная сода
| хим. формула = {{химическая формула|Na|2|C|1|O|3|sort=no}}
| молярная масса = 105,99
| темп. плавления = 854
| темп. разложения = 1000
| тройная точка = 
| критическая точка = 
| плотность = 2,53
| CAS = 497-19-8
| EINECS = 207-838-8
| SMILES = 
| растворимость1 = 21,8
| вещество1 = воде при 20&nbsp;°C
| конст. диссоц. кислоты = 10,33
| конст. диссоц. основания = 2,67
| теплоёмкость = 
| энтальпия образования = -1130,7
| теплота парообразования = 
| ЛД50 = 4 г/кг (крысы, орально)
| СГС = {{СГС|Восклицательный знак}}
| NFPA 704 = {{NFPA 704
  | опасность для здоровья = 1
  | огнеопасность          = 0
  | реакционноспособность   = 0
  }}
}}

'''Карбона́т на́трия''', '''углеки́слый на́трий''', <small>[[архаизм|арх.]]</small> '''кальцинированная сода''' {{химическая формула|Na|2|C|1|O|3|sort=no}} — [[средние соли|средняя соль]] [[натрий|натрия]] и [[Угольная кислота|угольной кислоты]]. Бесцветные кристаллы или белый порошок, хорошо растворимый в воде.
Сода кальцинированная — гигроскопичный продукт, на воздухе поглощает водяной пар и углекислоту с образованием [[Кислые соли|кислой соли]] [[Гидрокарбонат натрия|гидрокарбоната натрия]], слеживается при хранении на открытом воздухе<ref name="chemikal">{{Статья|заглавие=Рынок кальцинированной соды: состояние и прогнозы|издание=The Chemical Journal|автор=Михаил Коломиец, Любовь Михайлова|ссылка=https://tcj.ru/wp-content/uploads/2013/12/2005_10-11_28-32.pdf|язык=ru|тип=журнал|год=2005|месяц=11|страницы=28—32|archivedate=2022-01-23|archiveurl=https://web.archive.org/web/20220123195440/https://tcj.ru/wp-content/uploads/2013/12/2005_10-11_28-32.pdf}}</ref>.
Выпускают соду кальцинированную '''марки А''' (гранулированная), '''марки Б''' (порошкообразная) и из нефелиновой руды (''ГОСТ 10689-75'')<ref name="chemikal" />.

В промышленности в основном получают из [[Хлорид натрия|хлорида натрия]] по методу Сольве. Применяют при изготовлении стекла, для производства моющих средств, используют в процессе получения алюминия из бокситов и при очистке нефти.

== Свойства ==
Имеет вид бесцветных кристаллов или белого порошка. Существует в нескольких разных модификациях: α-модификация с моноклинной кристаллической решеткой образуется при температуре до 350 °C, затем, при нагреве выше этой температуры и до 479 °C переходит в β-модификацию, также имеющую моноклинную кристаллическую решетку. Твёрдость по шкале Мооса моногидрата карбоната натрия составляет 1,3<ref name=pphoic>{{cite book|last = Pradyot|first = Patnaik|year = 2003|title = Handbook of Inorganic Chemicals|publisher = The McGraw-Hill Companies, Inc.|isbn = 978-0-07-049439-8|page = 861}}</ref>. При увеличении температуры выше 479 °C соединение переходит γ-модификацию с гексагональной решеткой. Плавится при 854 °C, при нагреве выше 1000 °C разлагается с образованием [[Оксид натрия|оксида натрия]] и [[Диоксид углерода|диоксида углерода]]{{sfn|Рукк|1992}}{{sfn|Аликберова|2013}}.

Кристаллогидраты карбоната натрия существуют в разных формах: бесцветный моноклинный Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·10H<sub>2</sub>O, при 32,017 °C переходит в бесцветный ромбический Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·7H<sub>2</sub>O, последний при нагревании до 35,27 °C бесцветный переходит в ромбический Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O. В интервале 100−120 °C моногидрат теряет воду.

{| class="standard"
|+ Свойства карбоната натрия
!параметр!!безводный карбонат натрия!!декагидрат Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·10H<sub>2</sub>O
|-
|[[молекулярная масса]]||105,99 [[атомная единица массы|а. е. м.]]||286,14 а. е. м.
|-
|[[температура плавления]]||854 °C||32 °C
|-
|[[растворимость]]||не растворим в [[ацетон]]е и [[сероуглерод]]е; малорастворим в [[этанол]]е; хорошо растворим в [[глицерин]]е и [[вода|воде]]||
|-
|[[плотность]] <math>\rho</math>||2,53 г/см³ (при 20 °C)||1,446 г/см³ (при 17 °C)
|-
|[[стандартная энтальпия образования]] ΔH||−1131 кДж/моль (т) (при 297 К)||−4083,5 кДж/моль ((т) (при 297К)
|-
|[[стандартная энергия Гиббса образования]] G||−1047,5 кДж/моль (т) (при 297 К)||−3242,3 кДж/моль ((т) (при 297К)
|-
|[[стандартная энтропия образования]] S||136,4 Дж/моль·K (т) (при 297К)||
|-
|стандартная мольная [[теплоёмкость]] C<sub>p</sub>||109,2 Дж/моль·K (жг) (при 297К)||
|}

{| class="standard"
|+ Растворимость карбоната натрия в воде
|'''[[температура]]''', °C||0||10||20||25||30||40||50||60||80||100||120||140
|-
|'''[[растворимость]]''', г Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> на 100 г H<sub>2</sub>O||7||12,2||21,8||29,4||39,7||48,8||47,3||46,4||45,1||44,7||42,7||39,3
|}

В водном растворе карбонат натрия [[гидролиз]]уется, что обеспечивает щелочную реакцию среды. Уравнение гидролиза (в ионной форме):

:: <math>\mathsf{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftarrows HCO_3^- + OH^-}</math>

Первая [[константа диссоциации]] угольной кислоты равна 4,5{{e|−7}}. Все кислоты, более сильные, чем угольная, вытесняют её в реакции с карбонатом натрия. Так как угольная кислота крайне нестойкая, она тут же разлагается на воду и углекислый газ:

:: <math>\mathsf{Na_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O + CO_2\uparrow}</math>

== Гидраты ==
Карбонат натрия можно выделить в виде трех различных гидратов и безводной соли:
* декагидрат карбоната натрия ('''[[Натрон (минерал)|натрон]]'''), Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·10H<sub>2</sub>O
* гептагидрат карбоната натрия (минеральная форма неизвестна), Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·7H<sub>2</sub>O
* моногидрат карбоната натрия ('''[[термонатрит]]'''), Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O
* безводный карбонат натрия, также известный как кальцинированная сода, образуется при нагревании гидратов. Он также образуется при нагревании (кальцинировании) гидрокарбоната натрия, например, на последней стадии процесса Сольвея

''Декагидрат'' образуется из водных растворов, кристаллизующихся в диапазоне температур от −2,1 до +32,0 °C, гептагидрата в узком диапазоне от 32,0 до 35,4 °C, а выше этой температуры образуется ''моногидрат''.<ref>{{Cite journal |title=On the transition temperatures of the transition temperatures of the hydrates of sodium carbonate as fix points in thermometry |journal=Journal of the American Chemical Society |volume=36 |issue=3 |pages=485–490 |author=T. W. Richards and A. H. Fiske |doi=10.1021/ja02180a003 |year=1914 |url=https://zenodo.org/record/1428987 |access-date=2021-10-22 |archive-date=2020-06-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20200614122641/https://zenodo.org/record/1428987 |deadlink=no }}</ref>

В сухом воздухе декагидрат и ''гептагидрат'' теряют воду с образованием моногидрата. Сообщалось о других гидратах, например, с 2,5 единицами воды на единицу карбоната натрия («пентагемигидрат»).<ref>{{cite web |url=http://www.minsocam.org/ammin/am15/am15_69.pdf |author=A. Pabst |title=On the hydrates of sodium carbonate |access-date=2021-10-22 |archive-date=2021-11-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20211103135833/http://www.minsocam.org/ammin/am15/am15_69.pdf |deadlink=no }}</ref>

== Нахождение в природе ==
В природе сода встречается в [[Зола|золе]] некоторых морских водорослей, а также в виде минералов:
* [[нахколит]] NaHCO<sub>3</sub>
* [[трона]] Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·NaHCO<sub>3</sub>·2H<sub>2</sub>O
* [[натрит (минерал)|натрит]] (сода) Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·10H<sub>2</sub>O
* [[термонатрит]] Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·Н<sub>2</sub>O.

Современные [[Минеральное озеро|минеральные]] {{нп3|содовые озёра||en|Soda lake}} известны в [[Забайкалье]]<ref>{{Статья|заглавие=Содовые озёра Южного Забайкалья-уникальные экосистемы|издание=Вестник Бурятского Государственного Университета:Биология.География|автор=Б. Б. Намсараев, Д. Д. Бархутова|ссылка=https://cyberleninka.ru/article/n/sodovye-ozera-yuzhnogo-zabaykalya-unikalnye-ekosistemy/viewer|язык=ru|тип=журнал|год=2018|номер=1|страницы=82—86|doi=10.18101/2587-7143-2018-1-82-86|archivedate=2021-11-12|archiveurl=https://web.archive.org/web/20211112194630/https://cyberleninka.ru/article/n/sodovye-ozera-yuzhnogo-zabaykalya-unikalnye-ekosistemy/viewer}}</ref> и в [[Западная Сибирь|Западной Сибири]]; большой известностью пользуется [[Натрон (озеро)|озеро Натрон]] в [[Танзания|Танзании]] и [[Сирлс (озеро)|озеро Сирлс]] в [[Калифорния|Калифорнии]]<ref>{{cite web |url = https://books.google.ru/books?id=p4p0DQAAQBAJ&pg=PT5&lpg=PT5&dq |title = Юрий Константинов. Лечение содой. Народные рецепты  |archive-url = https://web.archive.org/web/20190203030538/https://books.google.ru/books?id=p4p0DQAAQBAJ&pg=PT5&lpg=PT5&dq |archive-date = 2019-02-03 }} — Litres 2019 isbn 5040325053</ref>{{Неавторитетный источник}}. [[Трона]], имеющая промышленное значение, открыта в [[1938]] в составе [[эоцен]]овой толщи Грин-Ривер ([[Вайоминг]], [[США]]). Вместе с троной в этой осадочной толще обнаружено много ранее считавшихся редкими минералов, в том числе [[давсонит]], который рассматривается как сырьё для получения соды и [[глинозём]]а. В США природная сода <!-- удовлетворяет более 40 % потребности страны в этом полезном ископаемом — ист? кажется там95%+ природной; --> добывается 4 компаниями в Вайоминге и одной в Калифорнии, около половины экспортируется<ref>{{cite web |url = https://www.usgs.gov/centers/nmic/soda-ash-statistics-and-information |title = Soda Ash Statistics and Information (USGS)  |archive-url = https://web.archive.org/web/20211113125754/https://www.usgs.gov/centers/nmic/soda-ash-statistics-and-information |archive-date = 2021-11-13 }} — {{cite web |url = https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020-soda-ash.pdf |title = 2020 mineral commodity summary  |archive-url = https://web.archive.org/web/20200713215648/https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2020/mcs2020-soda-ash.pdf |archive-date = 2020-07-13 }}</ref>. Около четверти используемой в мире соды добывается из природных источников, 90 % из них добывается в США<ref>{{cite web|last=Lazenby|first=Henry|title=US soda ash producers aim to capture more market share with cleaner footprint|url=https://www.miningweekly.com/article/us-soda-ash-producers-aim-to-capture-more-market-share-with-cleaner-footprint-2014-06-26|website=Mining Weekly|date=2014-06-26|access-date=2020-08-22|lang=en|archive-date=2017-11-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20171120043257/http://www.miningweekly.com/article/us-soda-ash-producers-aim-to-capture-more-market-share-with-cleaner-footprint-2014-06-26|deadlink=no}}</ref>.

== Получение ==
До начала [[XIX век]]а карбонат натрия получали преимущественно из золы некоторых морских водорослей, прибрежных и [[солончак]]овых растений путём [[перекристаллизация|перекристаллизации]] относительно малорастворимого NaHCO<sub>3</sub> из [[щёлок]]а.

=== Барилла и водоросли ===
Некоторые виды растений-[[Галофиты|галофитов]] и морских водорослей могут быть переработаны для получения неочищенной формы карбоната натрия. Этот промышленный источник получения кальцинированной соды преобладал в [[Европа|Европе]] и других странах до начала 19 века.

Наземные растения (обычно {{Lang-en|saltwort}}) или водоросли (обычно виды '''[[фукус]]ов''') собирали, сушили и сжигали. Затем золу «выщелачивали» (промывали водой) с образованием щелочного раствора. Этот раствор кипятили до сухого остатка, чтобы создать конечный продукт, который назвался «кальцинированной содой»; это очень старое название происходит от арабского слова «Soda», которое, в свою очередь, применяется к «соляной соде» — одному из многих видов прибрежных растений, собираемых для выращивания. «[[Барилла]]» — это коммерческий термин, применяемый к технической форме карбоната натрия, полученной из золы прибрежных растений или водорослей<ref>{{ВТ-ЭСБЕ|Барилла}}</ref>.<ref>{{cite book |last1=Hooper |first1=Robert |author-link1=Robert Hooper (physician) |title=Lexicon Medicum |url=https://archive.org/details/b22035199 |date=1802 |publisher=Longman |location=London |pages=1198–9 |edition=1848|oclc= 27671024}}</ref>

Концентрация карбоната натрия в кальцинированной соде варьировалась в очень широких пределах: от 2-3 процентов для формы, полученной из морских водорослей («ламинария»), до 30 процентов для лучшей бариллы, полученной из растений солянки ({{Lang-en|saltwort}}) в Испании. Источники кальцинированной соды, а также связанная с ней щелочь «поташ» из растений и морских водорослей, к концу 18 века становились все менее адекватными источниками, и начался поиск коммерчески жизнеспособных путей синтеза кальцинированной соды из [[Поваренная соль|поваренной соли]] и других распространённых химических реагентов.

=== Из [[нефелин]]овой руды ===
Российские ученые разработали процесс получения глинозема из [[нефелин]]ового концентрата, особенностью которого является отсутствие побочных продуктов<ref name="chemikal" />. В процессе переработки из [[нефелин]]ов и известняка получают [[цемент]], кальцинированную соду, [[Карбонат калия|поташ]] и [[Глинозём|глинозем]]. Производится спекание нефелина с известняком, и продукт обрабатывается с целью извлечения [[Оксид алюминия|оксида алюминия]], кальцинированной соды и оксида калия. Затем, после [[Выщелачивание|выщелачивания]], белитовый шлам используется для производства цемента<ref name="chemikal" />.
С нефелинами связаны месторождения [[апатит]]а, из которого извлекается [[Уран (элемент)|уран]], и титано-ниобиевых руд.

=== В качестве полезного ископаемого ===
[[Трона]], дигидрат тринатрийгидрогендикарбоната (Na<sub>3</sub>HCO<sub>3</sub>CO<sub>3</sub>·2H<sub>2</sub>O) добывается в [[Турция|Турции]]. Разработкой богатейшего месторождения [[Трона|троны]] в [[Бейпазары]] возле [[Анкара|Анкары]] занимается компания {{нп5|Eti Soda|||Eti Soda}}, входящая в состав группы {{нп5|Ciner Holding|||Ciner Holding}}. два миллиона тонн кальцинированной соды были извлечены из месторождения возле Анкары.

Его также добывают в некоторых щелочных озерах, таких как озеро Магади в [[Кения|Кении]] дноуглубительными работами. Горячие солевые источники постоянно пополняют запас соли в озере, поэтому при условии, что скорость дноуглубительных работ не превышает скорость восполнения, источник является полностью устойчивым. Добывается в нескольких районах США и обеспечивает почти все внутреннее потребление карбоната натрия. Крупные природные месторождения, обнаруженные в 1938 году, такие как месторождение возле Грин-Ривер, штат Вайоминг, сделали разработку '''троны''' в качестве полезных ископаемых более экономичной, чем промышленное производство в Северной Америке.

=== Способ Леблана ===
В 1791 году французский химик [[Леблан, Никола|Николя Леблан]] получил патент на «Способ превращения [[Глауберова соль|глауберовой соли]] в соду». По этому способу при температуре около 1000 °C запекается смесь [[сульфат натрия|сульфата натрия]] («глауберовой соли»), [[Мел (материал)|мела]] или известняка ([[карбонат кальция|карбоната кальция]]) и [[древесный уголь|древесного угля]]. Уголь<ref name=Ullmann>{{cite encyclopedia|author=Christian Thieme|encyclopedia=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry|publisher=Wiley-VCH|location=Weinheim|year=2000|doi=10.1002/14356007.a24_299|isbn = 978-3527306732|chapter = Sodium Carbonates}}</ref> восстанавливает сульфат натрия до сульфида:
:: <math>\mathsf{Na_2SO_4 + 2C \rightarrow Na_2S + 2CO_2}</math>

Сульфид натрия реагирует с карбонатом кальция:
:: <math>\mathsf{Na_2S + CaCO_3 \rightarrow Na_2CO_3 + CaS}</math>

Полученный расплав обрабатывают водой, при этом карбонат натрия переходит в раствор, сульфид кальция отфильтровывают, затем раствор карбоната натрия упаривают. Сырую соду очищают [[перекристаллизация|перекристаллизацией]]. Процесс Леблана даёт соду в виде кристаллогидрата (см. выше), поэтому полученную соду обезвоживают кальцинированием.

Сульфат натрия получали обработкой каменной соли ([[хлорид натрия|хлорида натрия]]) [[серная кислота|серной кислотой]]:
:: <math>\mathsf{2NaCl + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + 2HCl}</math>

Выделявшийся в ходе реакции [[хлороводород]] частично улавливался водой с получением [[соляная кислота|соляной кислоты]], но сама соляная кислота оставалась основным источником загрязнения воздуха.

Первый содовый завод такого типа в России был основан промышленником М. Прангом и появился в [[Барнаул]]е в [[1864 год]]у.

После появления более экономичного (не остаётся в больших количествах побочный сульфид кальция) и технологичного способа Сольве, заводы, работающие по способу Леблана, стали закрываться. К [[1900 год]]у 90 % предприятий производили соду по методу Сольве, а последние фабрики, работающие по методу Леблана, закрылись в начале 1920-х<ref name="Clow52">
Clow, Archibald and Clow, Nan L. (1952). ''Chemical Revolution,'' (Ayer Co Pub, June 1952), pp. 65-90. {{ISBN|0-8369-1909-2}}.</ref><ref name="Kiefer">{{cite journal |last1=Kiefer |first1=David M. |date=January 2002 |url=http://pubs.acs.org/subscribe/journals/tcaw/11/i01/html/01chemchron.html |title=It was all about alkali |journal=Today's Chemist at Work |volume=11 |issue=1 |pages=45–6 |access-date=2021-10-22 |archive-date=2019-04-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190404220113/http://pubs.acs.org/subscribe/journals/tcaw/11/i01/html/01chemchron.html |deadlink=no }}</ref>.

=== Промышленный аммиачный способ (способ Сольве) ===
[[Файл:Sodium-carbonate-xtal-3D-balls-C.png|thumb|{{center|Карбонат натрия}}]]
В 1861 году бельгийский инженер-химик [[Сольве, Эрнест Гастон|Эрнест Сольве]] запатентовал метод производства соды, который используется и по сей день<ref>[https://www.televisory.com/blogs/-/blogs/global-soda-ash-industry-emerging-dynamics Global soda ash industry — emerging dynamics — Blogs — Televisory]</ref>.

В насыщенный раствор [[Хлорид натрия|хлорида натрия]] пропускают эквимолярные количества газообразных [[аммиак]]а и [[Диоксид углерода|диоксида углерода]], то есть как бы вводят гидрокарбонат аммония NH<sub>4</sub>HCO<sub>3</sub>:

:: <math>\mathsf{NH_3 + CO_2 + H_2O + NaCl \rightarrow NaHCO_3 + NH_4Cl}</math>

Выпавший остаток малорастворимого (9,6 г на 100 г воды при 20 °C) гидрокарбоната натрия [[Фильтрование|отфильтровывают]] и кальцинируют (обезвоживают) нагреванием до 140—160 °C, при этом он переходит в карбонат натрия:

:: <math>\mathsf{2NaHCO_3 \xrightarrow[]{^ot} Na_2CO_3 + H_2O +CO_2\uparrow}</math>

Образовавшийся CO<sub>2</sub> возвращают в производственный цикл. Хлорид аммония NH<sub>4</sub>Cl обрабатывают гидроксидом кальция Ca(OH)<sub>2</sub>:

:: <math>\mathsf{2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2NH_3 + 2H_2O}</math>

Полученный NH<sub>3</sub> также возвращают в производственный цикл.

Таким образом, единственным отходом производства является [[хлорид кальция]].

Первый содовый завод такого типа в мире был открыт в 1863 в [[Бельгия|Бельгии]]; [[Березниковский содовый завод|первый завод такого типа в России]] был основан в районе [[урал]]ьского города [[Березники]] фирмой «Любимов, Сольве и Ко» в 1883 году<ref>{{cite web |url = http://www.archive.perm.ru/upload/iblock/b1b/berezniky.pdf |title = История создания и развития Березниковского содового завод  |archive-url = https://web.archive.org/web/20190819110000/http://www.archive.perm.ru/upload/iblock/b1b/berezniky.pdf |archive-date = 2019-08-19 }}, Государственный архив Пермской области, 1997</ref>. Его производительность составляла 20 тысяч тонн соды в год.

До сих пор этот способ остаётся основным способом получения соды во всех странах.

=== Способ Хоу ===
Разработан китайским химиком Хоу ([[Hou Debang]]) в 1930-х годах. Отличается от процесса Сольве тем, что не использует гидроксид кальция.

По способу Хоу в раствор хлорида натрия при температуре 40 градусов подается диоксид углерода и аммиак. Менее растворимый гидрокарбонат натрия в ходе реакции выпадает в осадок (как и в методе Сольве). Затем раствор охлаждают до 10 градусов. При этом выпадает в осадок хлорид аммония, а раствор используют повторно для производства следующих порций соды.

==== Сравнение способов ====
По методу Хоу в качестве побочного продукта образуется NH<sub>4</sub>Cl вместо CaCl<sub>2</sub> по методу Сольве.

Способ Сольве был разработан до появления [[Процесс Габера|процесса Габера]], в то время аммиак был в дефиците, поэтому регенерировать его из [[Хлорид аммония|NH<sub>4</sub>Cl]] было необходимо. Метод Хоу появился позже, необходимость регенерации аммиака уже не стояла так остро, соответственно, аммиак можно было не извлекать, а использовать его как азотное удобрение в виде соединения NH<sub>4</sub>Cl.

Тем не менее NH<sub>4</sub>Cl содержит хлор, избыток которого вреден для многих растений, поэтому использование NH<sub>4</sub>Cl в качестве удобрения ограничено. В свою очередь рис хорошо переносит избыток хлора, и в Китае, где применяется NH<sub>4</sub>Cl для рисоводства, метод Хоу, дающий NH<sub>4</sub>Cl в качестве побочного продукта, более широко представлен по сравнению с другими регионами.

В настоящее время в ряде стран практически весь искусственно производящийся карбонат натрия вырабатывается по методу Сольве (включая метод Хоу как модификацию), а именно в Европе 94 % искусственно производимой соды, во всем мире — 84 % (2000 год)<ref>{{Cite web |url=http://www.cefic.be/files/Publications/ESAPA_Soda_Ash_Process_BREF3.pdf |title=WebCite query result |access-date=2008-03-01 |archive-date=2008-04-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080407001754/http://www.cefic.be/files/Publications/ESAPA_Soda_Ash_Process_BREF3.pdf |deadlink=yes }}</ref>.

== Применение ==
Карбонат натрия применяют в [[мыло]]варении и производстве [[стиральный порошок|стиральных и чистящих порошков]]; [[эмаль|эмалей]], для получения [[ультрамарин]]а. Также он применяется для обезжиривания металлов и десульфатизации доменного [[чугун]]а. Карбонат натрия — исходный продукт для получения [[гидроксид натрия|NaOH]], [[Тетраборат натрия|Na<sub>2</sub>B<sub>4</sub>O<sub>7</sub>]], [[Гидрофосфат натрия|Na<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub>]]. Может использоваться в сигаретных фильтрах<ref>{{cite web |url=http://bd.patent.su/2292000-2292999/pat/servl/servlet3466.html |title=Патент на изобретение |access-date=2013-10-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140708223128/http://bd.patent.su/2292000-2292999/pat/servl/servlet3466.html |archive-date=2014-07-08 |deadlink=yes }}</ref>.

В пищевой промышленности карбонаты натрия зарегистрированы в качестве [[Пищевая добавка|пищевой добавки]] '''[[Список пищевых добавок E500-E599|E500]]''', — регулятора кислотности, разрыхлителя, препятствующего комкованию и слёживанию. Карбонат натрия (кальцинированная сода, Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) имеет код 500i, [[гидрокарбонат натрия]] (пищевая сода, NaHCO<sub>3</sub>) — 500ii, их смесь — 500iii.

Одна из новейших технологий повышения нефтеотдачи пластов — АСП заводнение, в котором применяется сода в сочетании с ПАВ для снижения межфазного натяжения между водой и [[нефть]]ю.

В фотографии используется в составе [[Проявитель|проявителей]] как ускоряющее средство{{sfn|Гурлев|1988|с=298}}.

Самостоятельно добавляется в [[Моторные масла|моторное масло]] для предотвращения полимеризации. Концентрация 2 г на 1 л масла.{{Нет АИ|22|10|2019}}

=== Производство стекла ===
Карбонат натрия используют в [[Стекло|стекольном]] производстве. Карбонат натрия служит флюсом для кремнезема, понижая температуру плавления диоксида кремния от +2500 °C до +500 °C. Получавшееся стекло слабо растворимо в воде, поэтому в расплавленную смесь добавляют ещё ~10 % [[Карбонат кальция|карбоната кальция]], чтобы сделать стекло нерастворимым.

[[Файл:Skansen, Stockholm, Sweden (Unsplash).jpg|thumb|right|{{center|Стеклодувная мастерская}}]]
Стекло для бутылок и окон (натриево-известковое стекло) изготавливается путем плавления таких смесей карбоната натрия, карбоната кальция и [[Кварцевый песок|кварцевого песка]] (диоксида кремния (SiO<sub>2</sub>)). При нагреве компонентов смеси происходит разложение карбонатов на оксиды металлов (Na<sub>2</sub>O и CaO) и диоксид углерода (CO<sub>2</sub>). Таким образом, карбонат натрия традиционно является источником [[Оксид натрия|оксида натрия]]. Натриевое стекло на протяжении веков было самой распространенной формой стекла<ref name=Ullmann />.

=== Снижение жесткости воды ===
Карбонат натрия применяется для смягчения воды паровых котлов и вообще уменьшения [[жёсткость воды|жёсткости воды]]. Жесткая вода содержит растворенные соединения, обычно соединения кальция или магния. Карбонат натрия используется для снятия временной и постоянной жесткости воды.<ref name="carbonate">{{cite web |url=https://www.ccmr.cornell.edu/wp-content/uploads/sites/2/2015/11/Water-Hardness-Reading.pdf |title=Архивированная копия |access-date=2021-10-22 |archive-date=2021-07-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210707132425/https://www.ccmr.cornell.edu/wp-content/uploads/sites/2/2015/11/Water-Hardness-Reading.pdf |deadlink=no }}</ref>

Карбонат натрия является водорастворимым источником карбонат-ионов для катионов магния Mg<sup>2+</sup> и кальция Ca<sup>2+</sup>. Эти ионы образуют нерастворимые твердые осадки при обработке карбонат-ионами:

: <chem>Ca^2+ + CO3^2- -> CaCO3</chem>
<chem>Ca^2+(aq) + Na2CO3(aq) -> CaCO3(s) + 2Na+(aq)</chem>

Сходным образом, <chem>Mg^2+(aq) + Na2CO3(aq) -> MgCO3(s) + 2Na+(aq)</chem>
Вода смягчается, поскольку в ней больше нет растворенных ионов кальция и ионов магния.<ref name="carbonate" />

== Безопасность ==
Предельно допустимая концентрация [[Аэрозоль|аэрозоли]] кальцинированной соды в воздухе производственных помещений — 2 мг/м<sup>3</sup>{{sfn|Рукк|1992}}. Кальцинированная сода относится к веществам 3-го класса опасности. Аэрозоль кальцинированной соды при попадании на влажную кожу и слизистые оболочки глаз и носа может вызвать раздражение, а при длительном воздействии — [[дерматит]].

== [[Тривиальное название|Тривиальные названия]] ==
Сода — общее название технических натриевых солей [[Угольная кислота|угольной кислоты]].

* Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> (карбонат натрия) — кальцинированная сода, бельевая сода
* Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·10H<sub>2</sub>O (декагидрат карбоната натрия, содержит 62,5 % кристаллизационной воды) — стиральная сода; иногда выпускается в виде Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·H<sub>2</sub>O или Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>·7H<sub>2</sub>O
* NaHCO<sub>3</sub> ([[гидрокарбонат натрия]]) — пищевая сода, натрий двууглекислый, бикарбонат натрия

«Сода» в европейских языках происходит, вероятно, от арабского «suwwad» — общего названия различных видов [[Солянка (растение)|солянок]], растений, из золы которых её добывали в средние века; существуют и другие версии<ref name="Сода. Этимология.">{{cite web |url=https://mashedradish.com/2016/06/17/soda-an-etymological-headache/ |title=«Soda»: An etymological «headache»? |access-date=2019-02-06 |archive-date=2019-02-07 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190207015529/https://mashedradish.com/2016/06/17/soda-an-etymological-headache/ |deadlink=no }}</ref>. Кальцинированная сода (карбонат натрия) называется так потому, что для получения её из кристаллогидрата последний «кальцинируют» ({{lang-la|calcinatio}}, от calx, по сходству с процессом обжига [[оксид кальция|извести]]), то есть прокаливают.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==
* {{книга|автор=Гурлев Д. С|заглавие=Справочник по фотографии (обработка фотоматериалов)|издательство=Тэхника|место=К.|год=1988|ref=Гурлев}}
* {{ХЭ | автор = Рукк Н. С. | заглавие = Натрия карбонат | том = 3 | с= 182 | ref = Рукк}}

== Ссылки ==
{{Навигация}}
* {{БРЭ|ссылка=https://old.bigenc.ru/chemistry/text/2251309|автор=Аликберова Л. Ю.|статья=НА́ТРИЯ КАРБОНА́Т|том=22|страницы=130|архив=https://web.archive.org/web/20220906202908/https://bigenc.ru/chemistry/text/2251309|архив дата=2022-09-06|ref=Аликберова}}
* {{cite web | url = http://docs.cntd.ru/document/1200018990 |title = ГОСТ 5100-85 Сода кальцинированная техническая. Технические условия (с Изменением N 1). | publisher =  [[Госстандарт СССР|Государственный комитет СССР по стандартам]] | access-date = 2019-04-11 | ref = ГОСТ}}
* {{cite web | url = https://docs.cntd.ru/document/1200017262 |title = ГОСТ 83-79 Натрий углекислый Технические условия. | publisher =  [[Госстандарт СССР|Государственный комитет СССР по стандартам]] | access-date = 2021-12-29 | ref = ГОСТ2}}

{{Внешние ссылки}}
{{Пищевые добавки}}
{{Фотографические реактивы}}
{{Соединения натрия}}

[[Категория:Карбонаты|натрия]]
[[Категория:Пищевые добавки]]
[[Категория:Соединения натрия]]
[[Категория:Фотографические реактивы]]