Состав кальцинированной соды выражается формулой. Сода кальцинированная
Кальцинированная сода, или бельевая сода - гидроксид натрия (NaOH). Ее следует отличать от соды пищевой (бикарбоната натрия). Кальцинированную соду нельзя употреблять в пищу (она может вызвать легкое отравление), но при внешнем воздействии она почти безвредна.
Применение кальцинированной соды
NaOH широко используется в быту для чистки кафеля и мытья посуды, поскольку эффективно растворяет жир. Многие хозяйки добавляют это вещество в стиральную машину для продления срока службы нагревательных элементов; удаляют содой накипь с чайников и кастрюль; стирают с ней белые вещи для сохранения белизны.
В коммунальном хозяйстве главное применение кальцинированной соды - смягчение воды. «Жесткой» вода становится из-за присутствия в ней солей. Если в воду добавить кальцинированную соду или гашеную известь, произойдет химическая реакция, и соли образуют нерастворимые вещества (осадок).
Смягчение во многих случаях необходимо, потому что использование жесткой воды приводит к поломке оборудования (стиральных и посудомоечных машин; водонагревательных котлов). Цена кальцинированной соды гораздо доступнее, чем специальных умягчителей воды и добавок к стиральным порошкам, а эффект - выраженный.
Показатели качества:
Высший сорт |
Первый сорт |
Второй сорт |
Высший сорт |
Первый сорт |
Второй сорт |
|
Массовая доля углекислого натрия (Na 2 CO 3), %, не менее |
||||||
Массовая доля углекислого натрия (Na 2 CO 3) в пересчете на непрокаленный продукт, %, не менее |
||||||
Массовая доля потери при прокаливании (при 270 - 300 °С), %, не более |
||||||
Массовая доля хлоридов в пересчете на NaCI, %,не более |
||||||
Массовая доля железа в пересчете на Fe 2 O 3 , %, не более |
||||||
Массовая доля веществ, нерастворимых в воде, %, не более |
||||||
Массовая доля сульфатов в пересчете на Na 2 SO 4 , %, не более |
Не нормируется |
Не нормируется |
||||
Насыпная плотность, г/см 3 , не менее |
Не нормируется |
|||||
Гранулометрический состав: |
||||||
остаток на сите с сеткой № 2К по ГОСТ 6613, %, не более |
Не нормируется |
Не нормируется |
||||
прохождение через сито с сеткой № 1,25К по ГОСТ 6613, % |
Не нормируется |
Не нормируется |
||||
остаток на сите с сеткой № 1К по ГОСТ 6613, %, не более |
Не нормируется |
Не нормируется |
||||
прохождение через сито с сеткой № 01К по ГОСТ 6613, %, не более |
Не нормируется |
|||||
Магнитные включения размером более 0,25 мм |
Отсутствуют |
Не нормируется |
Не нормируется |
Кальцинированная сода в производстве
Основные продукты и товары, в производстве которых участвует кальцинированная сода:
- Сода каустическая (производится химическими методами из кальцинированной соды);
- Гидрокарбонат натрия;
- Мыло туалетное и хозяйственное;
- Натриевая селитра
- Нитриты, сульфиты, фториды, фосфаты
- Стекло различных видов, в том числе специализированных (хрусталь, светотехнические стекла, лабораторная посуда). Кальцинированная сода - основной компонент шихты на стеклянных производствах.
- Нефтепродукты (кальцинированная сода активно применяется в нефтяной промышленности).
Производство и хранение кальцинированной соды
Кальцинированную соду (ГОСТ 5100-85) чаще всего получают из хлорида натрия при помощи аммиака и диоксида углерода. Есть и три менее распространенных способа: из природной соды, из нефелинов и путем карбонизации гидроксида натрия.
Хранят продукт в крытых помещениях, защищая от влаги. Тара зависит от производителя (можно купить кальцинированную соду как в бумажных мешках, так и в полимерных контейнерах). Хранение россыпью нежелательно.
По воздействию на человека вещество относится к классу опасности №3: не является ядовитым, но может вызывать дерматит при длительном воздействии на кожу. Взвесь кальцинированной содыв воздухе вызывает раздражение дыхательных путей, поэтому работать с ней нужно, используя средства защиты.
Заказать соду кальцинированную
Пожалуй, на каждой домашней кухне есть сода — невзрачная коробочка с порошкообразным веществом. Хозяйки используют ее как кулинарную добавку для приготовления выпечки. Однако сфера ее применения настолько широка, что вещество можно с уверенностью назвать универсальным помощником человека. Но что же представляет собой сода? В каких видах она существует и как используется в повседневной жизни?
Названия соды
Прежде чем перейти к химическим стоит упомянуть о том, что свое название - «сода», вещество получило от названия растения солянка содоносная, зола которого являлась источником добычи соды.
В химии, сода — это обобщающее название солей натрия угольной кислоты:
- Na 2 CO 3 (натрия карбонат) — химическая формула кальцинированной соды;
- Na 2 CO 3 ·10H 2 O — хозяйственная сода;
- NaHCO 3 — пищевая сода. Это и химическая формула питьевой соды;
- Na 2 CO 3 ·H 2 O или Na 2 CO 3 ·7H 2 O — химическая формула кристаллической соды.
В повседневной жизни, а также в химической промышленности существуют несколько тривиальных наименований вещества:
- пищевая сода;
- питьевая сода;
- натрия бикарбонат;
- добавка Е500;
- декагидрат натрия.
Эмпирическая формула
Химическая формула пищевой соды — NaHCO 3 . Это кислая Если сложить атомные веса всех составляющих ее элементов, то получается атомная масса соды, равная 84 а. е.
Способ ее образования весьма прост. Химическая формула соды пищевой — это комплексное взаимодействие гидроксида натрия с угольной кислотой:
NaOH + H 2 CO 3 = NaHCO 3 + H 2 O.
В области химии натрий двуугликислый являет собой комплекс катиона натрия и аниона гидрокарбоната. При внедрении этих элементов в организм, они нормализуют кислотно-щелочной баланс, нейтрализуя избытки кислот, содержащихся в жидкой среде.
Кальцинированная сода
Химическая формула кальцинированной соды — Na2CO3. Кальцинированная сода — это белое, сыпучее вещество, которое может быть представлено в виде гранул (А) или порошка (Б).
Такой вид соды имеет ряд особенностей, отличающих кальцинированную соду от пищевой.
- pH среды. И пищевая, и кальцинированная сода — это щелочь, но первая — слабая, с pH = 8, а вторая — сильная, с pH = 11. О характере среды свидетельствует и химическая формула технической соды.
- Область применения. Пищевая сода используется в пищевой сфере, косметологии и медицине. Кальцинированная применяется в качестве действенного чистящего средства.
В домашнем хозяйстве с помощью кальцинированной соды можно:
- заниматься стиркой, используя ее как стиральный порошок;
- мыть полы, однако для ламината и паркета это средство не подойдет, поскольку оно может испортить покрытие;
- устранять трубные засоры;
- чистить изделия из фаянса.
При использовании кальцинированной соды нужно быть предельно осторожным, поскольку вещество весьма токсичное, относящееся к третьей группе опасных средств.
Физические свойства пищевой соды
Бикарбонат натрия являет собой порошкообразное вещество белого цвета. Это комплекс элементов натрия, водорода, углерода и кислорода.
По плотности порошок равен 2,16 г/см 3 .
При температурных показателях +50 о -60 о С вещество начинает плавиться.
Гидрокарбонат натрия, или питьевая сода представлена в виде порошка молочного цвета. В водной среде отлично растворим. Не горит. Химическая формула питьевой соды такая же, как и у пищевой.
Раствор соды
Пищевая сода — вещество, которое полностью растворяется в воде, в результате чего получается содовый раствор. Он применяется в гигиенических целях как средство полоскания ротовой полости.
Химическая формула раствора соды выглядит следующим образом:
NaHCO 3 + H 2 O = H 2 CO 3 + NaOH.
Водный раствор соды наделен слабощелочным характером.
Натрий двуугликислый в водном растворе диссоциирует с образованием следующих ионов:
Na 2 CO 3 ↔ 2Na + + CO3 2-
Свойства соды как щелочи
Как уже неоднократно упоминалось, гидрокарбонат натрия представляет собой щелочное вещество. Этот факт сказывается на применении соды как средства для нейтрализации повышенной кислотности организма, в частности желудка. Элементы, образующие вещество, обладают безопасным воздействием.
Сода повышает работоспособность почек, поскольку выводимая моча обладает щелочной средой. Кроме того, она сохраняет необходимое количество глутаминовой АК в организме, которая препятствует появлению каменных образований в почках.
Щелочная среда помогает лучшему усвоению некоторых витаминов группы В: В1, В4, В5, В6 и В12.
При употреблении соды для хорошего усвоения ее сочетают с горячим молоком. Это способствует тому, что в отделах тонкого кишечника сода взаимодействует с аминокислотами молока, в результате чего появляются натриевые соли аминокислот, обладающие щелочным характером. Эти аминокислоты намного лучше, чем сода, проникают в кровяное русло, повышая тем самым щелочные запасы организма.
Каустическая сода
Химическая формула каустической соды — NaOH. Структурная формула: Na — O — H.
Молекулярную массу вещества составляют атомные веса, образующих его компонентов Na, O и H. Она равняется 40.
Каустик отлично растворим в воде.
В промышленности по отношению к этому виду соды применяются следующие названия:
- едкий натр;
- гидроксид натрия;
- гидрат окиси натрия.
При работе с каустической содой необходимо использовать защитные элементы одежды, поскольку при соприкосновении с кожей она оставляет сильные ожоги.
Сода в комплексе с уксусом
Химическая формула уксуса и соды представляет собой реакцию гашения, при которой образуются вода, углекислый газ и соль уксусной кислоты.
Данный химический "опыт" происходит в сопровождении характерного шипения, которое свидетельствует о начавшемся "сжигании" соды.
Такую реакцию проводят в кулинарном деле, когда намереваются замесить тесто для выпечки. Уксус для этого берут в концентрации 9%. Аналогом кислоты может выступать лимонный сок, яблочный или винный уксус.
Так зачем же проводить эту реакцию в приготовлении теста? Дело все в том, что получившийся при разложении соды углекислый газ придает тесту пышности.
Получение вещества
Некогда соду добывали из золы растения солянки содоносной. В настоящее время основой для получения этого вещества является натуральный Реакция получения выглядит следующим образом, где в правой части отображена химическая формула соды:
Na 2 SO 4 + 3C + 2O 2 = 2Na 2 CO 3 + CO 2 + 2SO 2 ;
CaCO 3 + C + Na 2 SO 4 = Na 2 CO 3 + 4CO +CaS.
Применение пищевой соды
Сода весьма популярна в повседневной жизни, причем не только как кулинарный компонент. Но рассмотрим подробнее случаи, где используется сода.
- Для начала стоит лишний раз упомянуть, что сода — пищевой компонент в кулинарном деле. Ее применение не случайно: при нагревании вещество способно выделять пары углекислого газа, что, в свою очередь, придает тесту воздушности. В этом случае сода действует как разрыхлитель. Но если приобрести в магазине пакетик с кондитерским разрыхлителем теста, то на упаковке в строке состава можно обнаружить присутствие соды, которая обозначается как пищевая добавка Е500.
- Используют пищевую соду и для производства газированных напитков.
- Очень часто соду используют в так называемой «народной» медицине. В этой области сода выступает панацеей практически при любых недугах, например, ее эффективность доказана при изжоге, кашле, при болях в горле, желудке, при повышенной температуре.
- Неплохо проявила себя пищевая сода и как чистящее средство. Использовать ее можно для чистки сантехники, алюминиевых кастрюль, посуды, ковров, серебра и для стирки белья. Вещество обладает хорошим обеззараживающим и противогрибковым средством.
- Многие женщины используют соду и в косметических и в гигиенических целях. Ее можно использовать как скраб для кожи. Средство отлично избавит от огрубевшей кожи стоп, если использовать ее для ножных ванн. С ее помощью можно избавиться от запаха пота как в области подмышек, так и в обуви.
Поможет сода и в отбеливании зубов. Это недорогой, но эффективный способ. Порошок соды смешивают с зубной пастой или водой и мягкими движениями проводят чистку зубов.
Каустическая сода: применение
Использование этого вида соды должно быть в сопровождении определенных мер безопасности, поскольку каустическая сода — сильная щелочь, способная «разъедать» многие типы поверхностей.
Для чего же может быть полезно каустическое средство в бытовых условиях?
- Каустик прекрасно справляется с различными загрязнениями на посуде. Но стоит воздержаться от применения этого средства для изделий из алюминия и тефлона. А вот для остальных кастрюль, сковородок или противней — пожалуйста. Нагар, накипь, застаревшие слои жира — со всем этим легко справится каустик.
- Каустической содой можно решить проблему засорившихся труб. Необходимо просто засыпать гранулированное вещество в трубу и оставить на некоторое время, после чего промыть проточной водой.
Едкий натр, он же каустическая сода, широко применим на промышленном уровне в различных областях производства.
- В строительстве. Здесь вещество используется для изготовления некоторых видов строительных материалов, а также служит дополнительным компонентом, укрепляющим фундаментальную основу сооружений.
- В пищевой промышленности. Каустическая сода применима и при изготовлении пищевых продуктов. Разумеется, в этом случае она используется в слабой концентрации. С ее участием производят какао-порошки и шоколад, мороженое, карамели, в выпечке хлеба, ее применяют в качестве добавки Е524.
- Текстильная промышленность. В этой сфере каустическая сода применима при отбеливании тканей и для регенерации резиновых изделий.
- Химическое производство: каустическая сода используется как нейтрализатор кислот, средство для очищения нефти и продуктов на ее основе. Производство технических масел также не обходится без добавления каустической соды. Кроме того, едкий натр — хороший катализатор некоторых химических реакций.
- Применима каустическая сода и для мыловарения при производстве различных видов мыла, шампуней и гелей.
Кальцинированная сода: использование
Кальцинированную соду также называют бельевой. Особой востребованностью это средство пользовалось еще в Советском Союзе, следовательно, можно утверждать: бельевая сода проверена временем.
Применяется средство в следующих ситуациях:
- Во время стирки вещей.
- При чистке поверхностей кафеля, керамики, фаянса.
- При удалении засора в трубах.
- Для ликвидации накипи в барабанах стиральных машин, а также на посуде.
- Для уничтожения вредных насекомых на огородах.
Из вышесказанного вывод напрашивается сам собой: сода универсальное средство, используемое в большинстве сфер как бытовой, так и промышленной жизни.
Положительным качеством вещества является и то, что приобрести ее можно за сущие копейки.
где V - объем концентрации точно 0,1 моль/дм 3 раствора азотно-кислой ртути, израсходованный на титрование, см 3 ;0,00584 - масса хлористого натрия в граммах, соответствующая 1 см 3 раствора азотно-кислой ртути концентрации точно c("/2Hg (NO 3) 2 ·Н 2 0) =0,1 моль/дм 3 ,г/см 3 ;
m - масса навески кальцинированной соды, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,02 % при доверительной вероятности Р =0,95
4.7. О п р е д е л е н и е м а с с о в о й д о л и ж е л е з а в п е р е с ч е т е н а Fe 2 O 3 .
4.7.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56М.
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 3-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 1 кг.
Гири Г-3-210 по ГОСТ 7328.
Пипетки 2-2-10 (20, 25) по НТД или подобного типа.
Колбы мерные 1-100 (500, 1000)-2 по ГОСТ 1770 или подобного типа.
Бюретка 3-2-25-0,1 по НТД или подобного типа.
Цилиндры 1-10 и 1-25 по ГОСТ 1770.
Стакан Н-1-250 ТС по ГОСТ 25336 или подобного типа.
Фильтр обеззоленный типа "синяя лента".
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 10 %.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотность 1,19 г/см 3 , раствор с массовой долей 25 %.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
, "-дипиридил (индикатор); раствор готовят следующим образом: 2,5 г , "-дипиридила растворяют в 25 см 3 этилового спирта и разбавляют водой до 500 см 3 .
Кислота аскорбиновая, водный раствор с массовой долей 5 % (раствор следует предохранять от воздействия света, воздуха и тепла; пригоден не более двух недель).
Раствор железа, содержащий 1 мг Fe 3+ в 1 см 3 , готовят по ГОСТ 4212 (раствор А).
10 см 3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 , доводят его объем водой до метки и перемешивают (раствор Б); 1 см 3 раствора Б содержит 0,01 мг Fe 3+ (годен в течение суток).
Бумага лакмусовая нейтральная.
Универсальная индикаторная бумага.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.7.2. Построение градуированного графика
Для построения градуировочного графика готовят градуировоч-ные растворы. В стаканы вместимостью 250 см 3 вводят 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 11,0 и 12,0 см 3 раствора Б, что соответствует 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,10; 0,11 и 0,12 мг Fe 3+ , затем приливают в каждый до 20 см 3 воды, по 2 см 3 25 %-ного раствора соляной кислоты, по 5 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, по 5 см 3 раствора , "-дипиридила и по 35- 40 см 3 воды. Раствором аммиака по универсальной индикаторной бумаге устанавливают рН полученных растворов приблизительно до 3,5. Затем растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см 3 , их объемы доводят водой до метки и перемешивают.
Одновременно готовят контрольный раствор, не содержащий железа. Для этого в мерную колбу вместимостью 100 см 3 помещают 2 см 3 25 %-ного раствора соляной кислоты и 5 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, доводят водой до метки и перемешивают.
Через 30 мин измеряют оптическую плотность градуировочных растворов по отношению к контрольному раствору на фотоэлектро-колориметре при длине волны 500-540 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм.
По полученным данным строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс массу железа в миллиграммах, а по оси ординат - соответствующее ей значение оптический плотности.
4.7.3. Проведение анализа
Взвешивают от 9 до 10 г кальцинированной соды (результат в граммах записывают с точностью до первого десятичного знака), помещают в стакан вместимостью 250 см 3 , прибавляют 50 см 3 воды, осторожно нейтрализуют под часовым стеклом соляной кислотой плотностью 1,19 г/см 3 в присутствии лакмусовой бумаги, добавляют 2 см 3 избытка соляной кислоты, кипятят 3-5 мин, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , доводят водой до метки, перемешивают и, если раствор мутный, фильтруют.
В стаканы вместимостью 250 см 3 отбирают пипеткой 5-25 см 3 анализируемого раствора, добавляют 5 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, 5 см 3 раствора , "-дипиридила, 25 см 3 воды. Раствором аммиака по универсальной индикаторной бумаге устанавливают рН полученных растворов приблизительно до 3,5. Затем растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см 3 , их объемы доводят водой до метки и перемешивают.
Одновременно готовят раствор сравнения, не содержащий железа. Для этого в мерную колбу вместимостью 100 см 3 вводят пипеткой 10-25 см 3 анализируемого раствора, добавляют 5 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, доводят водой до метки и перемешивают.
Через 30 мин измеряют оптическую плотность анализируемых растворов по отношению к раствору сравнения на фотоэлектроколо-риметре при длине волны 500-540 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм.
По полученным данным, пользуясь градуировочным графиком, определяют массу железа в анализируемых растворах.
4.7.4. Обработка результатов
0,00584 - масса хлористого натрия в граммах, соответствующая 1 см 3 раствора азотно-кислой ртути концентрации точно c("/2Hg (NO 3) 2 ·Н 2 0) =0,1 моль/дм 3 ,г/см 3 ;
m - масса навески кальцинированной соды, г.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, абсолютное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение, равное 0,02 % при доверительной вероятности Р =0,95
4.7. О п р е д е л е н и е м а с с о в о й д о л и ж е л е з а в п е р е с ч е т е н а Fe 2 O 3 .
4.7.1. Аппаратура, реактивы и растворы
Фотоэлектроколориметр ФЭК-56М.
Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 3-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 1 кг.
Гири Г-3-210 по ГОСТ 7328.
Пипетки 2-2-10 (20, 25) по НТД или подобного типа.
Колбы мерные 1-100 (500, 1000)-2 по ГОСТ 1770 или подобного типа.
Бюретка 3-2-25-0,1 по НТД или подобного типа.
Цилиндры 1-10 и 1-25 по ГОСТ 1770.
Стакан Н-1-250 ТС по ГОСТ 25336 или подобного типа.
Фильтр обеззоленный типа "синяя лента".
Аммиак водный по ГОСТ 3760, раствор с массовой долей 10 %.
Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотность 1,19 г/см 3 , раствор с массовой долей 25 %.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
, "-дипиридил (индикатор); раствор готовят следующим образом: 2,5 г , "-дипиридила растворяют в 25 см 3 этилового спирта и разбавляют водой до 500 см 3 .
Кислота аскорбиновая, водный раствор с массовой долей 5 % (раствор следует предохранять от воздействия света, воздуха и тепла; пригоден не более двух недель).
Раствор железа, содержащий 1 мг Fe 3+ в 1 см 3 , готовят по ГОСТ 4212 (раствор А).
10 см 3 раствора А помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 , доводят его объем водой до метки и перемешивают (раствор Б); 1 см 3 раствора Б содержит 0,01 мг Fe 3+ (годен в течение суток).
Бумага лакмусовая нейтральная.
Универсальная индикаторная бумага.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
4.7.2. Построение градуированного графика
Для построения градуировочного графика готовят градуировоч-ные растворы. В стаканы вместимостью 250 см 3 вводят 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10,0; 11,0 и 12,0 см 3 раствора Б, что соответствует 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,07; 0,08; 0,09; 0,10; 0,11 и 0,12 мг Fe 3+ , затем приливают в каждый до 20 см 3 воды, по 2 см 3 25 %-ного раствора соляной кислоты, по 5 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, по 5 см 3 раствора , "-дипиридила и по 35- 40 см 3 воды. Раствором аммиака по универсальной индикаторной бумаге устанавливают рН полученных растворов приблизительно до 3,5. Затем растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см 3 , их объемы доводят водой до метки и перемешивают.
Одновременно готовят контрольный раствор, не содержащий железа. Для этого в мерную колбу вместимостью 100 см 3 помещают 2 см 3 25 %-ного раствора соляной кислоты и 5 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, доводят водой до метки и перемешивают.
Через 30 мин измеряют оптическую плотность градуировочных растворов по отношению к контрольному раствору на фотоэлектро-колориметре при длине волны 500-540 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм.
По полученным данным строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс массу железа в миллиграммах, а по оси ординат - соответствующее ей значение оптический плотности.
4.7.3. Проведение анализа
Взвешивают от 9 до 10 г кальцинированной соды (результат в граммах записывают с точностью до первого десятичного знака), помещают в стакан вместимостью 250 см 3 , прибавляют 50 см 3 воды, осторожно нейтрализуют под часовым стеклом соляной кислотой плотностью 1,19 г/см 3 в присутствии лакмусовой бумаги, добавляют 2 см 3 избытка соляной кислоты, кипятят 3-5 мин, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , доводят водой до метки, перемешивают и, если раствор мутный, фильтруют.
В стаканы вместимостью 250 см 3 отбирают пипеткой 5-25 см 3 анализируемого раствора, добавляют 5 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, 5 см 3 раствора , "-дипиридила, 25 см 3 воды. Раствором аммиака по универсальной индикаторной бумаге устанавливают рН полученных растворов приблизительно до 3,5. Затем растворы переводят в мерные колбы вместимостью 100 см 3 , их объемы доводят водой до метки и перемешивают.
Одновременно готовят раствор сравнения, не содержащий железа. Для этого в мерную колбу вместимостью 100 см 3 вводят пипеткой 10-25 см 3 анализируемого раствора, добавляют 5 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, доводят водой до метки и перемешивают.
Через 30 мин измеряют оптическую плотность анализируемых растворов по отношению к раствору сравнения на фотоэлектроколо-риметре при длине волны 500-540 нм в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 30 мм.
По полученным данным, пользуясь градуировочным графиком, определяют массу железа в анализируемых растворах.
4.7.4. Обработка результатов
Сода кальцинированнная, карбонат натрия (англ.
sodium carbonate
) – известен так же как натрий углекислый, кальцинированная сода, порошок или гранулы белого цвета. Химическая формула – Na
2 CO
3 . Кальцинированная сода называется из-за того, что для её получения из кристаллогидрата приходилось его кальцинировать (обезвоживать), то есть нагревать до высокой температуры.
Карбонат натрия - углекислая сода была известна еще в глубокой древности. Упоминания о ней встречаются в папирусах древнего Египта. В те времени и позже соду извлекали из рапы природных содовых озер и получали из золы щелочесодержащих растений, произраставших в районе Средиземного моря. Основными поставщиками соды в средние века и до начала XVIII в. выли Египет и Испания, В связи со сложностью доставки соды из этих стран в период наполеоновских войн и быстрым развитием в Европе стекольной промышленности, и мыловарения источники к концу XVIII в. уже не могли удовлетворять возраставшую потребность в соде. Положение было настолько трудным, что в 1775 г. Французская Академия наук объявила конкурс на разработку способа получения соды из минерального сырья. Победу одержал французский фармацевт Николай Леблан, осуществивший в 1792 г. промышленное получение соды из хлорида натрия. Основная реакция получения соды, связанная с прокаливанием смеси сульфата натрия, измельченного мела или известняка и угля, может быть записана следующим образом:
Na
2 S0
4 +
CaCO
3 + 2С =>
Na
2 CO
3 + CaS +
2С0
2
Из полученного плава содержащего в основном
Na
2 C0
3 и CaS, соду выщелачивали водой и раствор упаривали, выделяя Na
2 CO3
в твердом виде.
Так как в природе натрий встречается главным образом в поваренной соли NaCl, Леблан предложил получать Na
2 S0
4 взаимодействием поваренной соли и серной кислоты по реакции
2NaCl +
H
2 SO
4 =>
Na
2 SO
4 + 2НСl
Этот способ в свое время сыграл большую роль в развитии химической промышленности и разработке сырьевых баз. Вокруг содовых заводов концентрировалось производство ряда других продуктов. Получение сульфата натрия влекло за собой развитие производства серной кислоты, а затем и азотной, так как в те времена серную кислоту получали только нитрозным способом, при котором необходима азотная кислота. Отход содового производства HCl перерабатывали на хлор и хлорные продукты - белильную известь и бертолетову соль. Из отхода CaS получали элементарную серу. Огарок после обжига медистого серного колчедана, служившего сырьем для производства серной кислоты, использовали для получения медного купороса и других солей меди. Сама сода служила исходным продуктом для получения многих натриевых солей, например Na
3 S0
3 ,
NaHS0
3 , МаНСО3 NaОН и др. Содовые заводы стали центрами зарождавшейся химической промышленности. В немалой степени содовые заводы содействовали также развитию сырьевых баз при добыче таких видов сырья, как серный колчедан, мел, известняк, поваренная соль, сульфат натрия, чилийская селитра, из которой в те времена готовили азотную кислоту.
В 1865 г. у способа Леблана появляется соперник - аммиачный способ. Этот способ получения соды имеет ряд преимуществ: более высокое качество получаемого продукта; непрерывность процесса; лучшие условия труда и меньший расход рабочей силы; меньший расход тепла, а следовательно, и топлива; возможность применения растворов NaCl более дешевых, чем твердая поваренная соль, необходимая при способе Леблана. В целом "аммиачная" сода получалась более дешевой и лучшего качества.
Исходя из требований санитарии и других соображений (вредное влияние на окружающую природу, коррозия оборудования и строений) заводам "леблановской" соды категорически запретили выпускать HCl в атмосферу или в виде соляной кислоты в почву и водоемы. Поэтому были разработаны способы переработки HCl на хлор и хлорсодержащие продукты, которые находили достаточно широкий спрос. Содовые заводы были единственными поставщиками хлорных продуктов, что позволяло устанавливать на них такие высокие цены, которые делали возможным снижать цену на соду и тем самым выдерживать конкуренцию с содой, получаемой аммиачным способом. Когда же с 1880 г. стали применять электрохимический способ получения хлора, способ Леблана постепенно перестали использовать.
Химические свойства:
Кальцинированная сода гигроскопична. Она поглощает влагу и диоксид углерода из воздуха при хранении на складах и во время перевозок. Свежеизготовленная кальцинированная сода представляет собой рассыпчатый, без комков порошок. Во влажной атмосфере сода слеживается. Поглощение при хранении влаги и диоксида углерода наибольшее на поверхности соды, контактирующей с окружающим воздухом, и зависит от влажности и температуры воздуха, т. е. от условий хранения.
При сильном нагревании кальцинированная сода разлагается на оксид и углекислый газ.
Взаимодействует с кислотами, при этом образуется углекислый газ
Получение:
Идея аммиачного способа получения соды возникла в 1811 г. Однако только в 1865 г. бельгийскому инженеру Э. Сольве удалось осуществить его в производственном масштабе (10т соды в сутки) в условиях, приемлемых с экономической точки зрения. Схема и аппаратура были настолько продуманными и совершенными, что в принципе они остались почти неизменными до сих пор. Аммиачный способ, преимущества которого были отмечены выше, остался ведущим способом до наших дней.
Основные этапы промышленного производства:
В насыщенный раствор хлорида натрия пропускают эквимолярные количества газообразных аммиака и диоксида углерода, то есть как бы вводят гидрокарбонат аммония NH
4 HCO
3 :
NH
3 + CO
2 +
H
2 O
+ NaCl →
NaHCO
3 +
NH
4 Cl
.
Выпавший остаток малорастворимого гидрокарбоната натрия отфильтровывают и кальцинируют (обезвоживают) нагреванием до 140-160°C, при этом он переходит в карбонат натрия:
2NaHCO
3 →(t)
Na
2 CO
3 +
CO
2 +
H
2 O
.
Образовавшийся CO
2 возвращают в производственный цикл.
Хлорид аммония NH
4 Cl
обрабатывают гидроксидом кальция Ca(OH)2:
2NH
4 Cl
+ Ca(OH)
2 →
CaCl
2 +
2NH
3 +
2H
2 O
и полученный
NH
3 также возвращают в производственный цикл.
Рис. 1. Принципиальная схема производства кальцинированной соды
Таким образом, единственным отходом производства является хлорид кальция, не имеющий широкого промышленного применения. Но и его можно переработать, подвергнув электролизу, и полученный кальций вернуть в производство, превратив назад в гашёную известь.
Первый содовый завод такого типа в мире был открыт в 1863 в Бельгии; первый завод такого типа в России был основан в районе уральского города Березники фирмой «Любимов, Сольве и Ко» в 1883 году. Его производительность составляла 20 тысяч тонн соды в год.
До сих пор этот способ остаётся основным способом получения соды во всех странах.
Применение:
Натрий углекислый применяется:
- при производстве стекла;
- при обессеривании чугуна;
- при обогащении урановых руд;
- при очистке нефти и масел;
- в производстве бумаги;
- в производстве мыла и стиральных порошков;
- для получения каустической соды
- для получения очищенного бикарбоната
- при производстве лаков и красок
- для производства натриевых солей
Так же используется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки E500, и является регулятором кислотности, разрыхлителем.
.
Требования безопасности:
Натрий углекислый пожаро- и взрывобезопасен, по степени воздействия на организм относится к веществам 3-го класса опасности.
Транспортировка, хранение:
Техническую кальцинированную соду, упакованную в мешки, транспортируют всеми видами транспорта.
Техническую кальцинированную соду хранят в закрытых складских помещениях, избегая попадания влаги на продукт.
Гарантийный срок хранения продукта
От 3 месяцев до 5 лет.