सोडियम कार्बोनेटसामान्य तापमान के तहत एक सफेद गंधहीन पाउडर या कण है। इसमें जल अवशोषण होता है और खुली हवा में धीरे-धीरे 1mol/l पानी (लगभग =15 प्रतिशत) अवशोषित कर लेता है। इसके हाइड्रेट्स में Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O और Na2CO3 · 10h2o शामिल हैं। सोडियम कार्बोनेट पानी और ग्लिसरॉल में आसानी से घुलनशील है। 20 डिग्री पर, प्रत्येक 100 ग्राम पानी में 20 ग्राम सोडियम कार्बोनेट भंग किया जा सकता है, और अधिकतम घुलनशीलता 35.4 डिग्री पर है। 49.7 ग्राम सोडियम कार्बोनेट को 100 ग्राम पानी में घोला जा सकता है, जो निरपेक्ष इथेनॉल में थोड़ा घुलनशील है लेकिन प्रोपेनॉल में शायद ही घुलनशील है।
उसके रासायनिक गुण इस प्रकार हैं:
सोडियम कार्बोनेट का जलीय घोल कुछ हद तक क्षारीय और संक्षारक होता है। यह एसिड और कुछ कैल्शियम और बेरियम लवण के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है। घोल क्षारीय है और फिनोलफथेलिन को लाल कर सकता है।
(1) स्थिरता - मजबूत स्थिरता, लेकिन यह सोडियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए उच्च तापमान के तहत भी विघटित हो सकती है:
हवा के लंबे समय तक संपर्क हवा में नमी और कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित कर सकता है, सोडियम बाइकार्बोनेट उत्पन्न कर सकता है और कठोर ब्लॉक बना सकता है:
सोडियम कार्बोनेट (Na2CO3 · 10h2o) का क्रिस्टलीय हाइड्रेट शुष्क हवा में आसानी से अपक्षयित हो जाता है:
(2) थर्मोडायनामिक फ़ंक्शन - थर्मोडायनामिक फ़ंक्शन (298.15K, 100k) पर:
स्थिति: ठोस अवस्था
मानक मोलर गठन एन्थैल्पी: -1130.8 kJ · mol-1
मानक मोलर गिब्स गठन की मुक्त ऊर्जा: -1048.1 kJ · mol-1
मानक एन्ट्रॉपी: 138.8 जे · मोल-1 · के-1
(3) हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया - चूंकि सोडियम कार्बोनेट जलीय घोल में हाइड्रोलाइज्ड होता है, आयनित कार्बोनेट आयनों को बाइकार्बोनेट आयन बनाने के लिए पानी में हाइड्रोजन आयनों के साथ जोड़ा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप समाधान में हाइड्रोजन आयनों की कमी होती है और शेष आयनित हाइड्रॉक्साइड आयन होते हैं, इसलिए विलयन का pH क्षारीय होता है।
क्योंकि कार्बोनेट पानी में प्रोटॉन (यानी हाइड्रोजन आयन) के साथ मिलकर बाइकार्बोनेट और कार्बोनिक एसिड बना सकता है, और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ने के लिए एसिड में प्रोटॉन के साथ संयोजन कर सकता है। इसलिए, सोडियम कार्बोनेट एसिड-बेस प्रोटॉन सिद्धांत में ब्रोंस्टेड बेस से संबंधित है।
(4) अम्ल के साथ अभिक्रिया - उदाहरण के तौर पर हाइड्रोक्लोरिक अम्ल को लें। जब हाइड्रोक्लोरिक एसिड पर्याप्त होता है, तो सोडियम क्लोराइड और कार्बोनिक एसिड उत्पन्न होते हैं, और अस्थिर कार्बोनिक एसिड तुरंत कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में विघटित हो जाता है। इस प्रतिक्रिया का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड तैयार करने के लिए किया जा सकता है:
सामान्य रासायनिक समीकरण है:
जब हाइड्रोक्लोरिक एसिड छोटा होता है, तो निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं होती हैं:
सोडियम कार्बोनेट अन्य प्रकार के एसिड के साथ समान रूप से प्रतिक्रिया कर सकता है।
(5) क्षार के साथ प्रतिक्रिया - सोडियम कार्बोनेट अवक्षेपण और सोडियम हाइड्रॉक्साइड उत्पन्न करने के लिए कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड और बेरियम हाइड्रॉक्साइड जैसे क्षार के साथ दोहरी अपघटन प्रतिक्रिया से गुजर सकता है। इस प्रतिक्रिया का उपयोग आमतौर पर उद्योग में कास्टिक सोडा (आमतौर पर कास्टिकाइजेशन के रूप में जाना जाता है) तैयार करने के लिए किया जाता है:
(6) नमक के साथ अभिक्रिया
सोडियम कार्बोनेट कैल्शियम नमक और बेरियम नमक के साथ डबल अपघटन प्रतिक्रिया से गुजर सकता है ताकि वर्षा और नया सोडियम नमक बन सके:
चूंकि सोडियम हाइड्रॉक्साइड और कार्बोनिक एसिड उत्पन्न करने के लिए सोडियम कार्बोनेट को पानी में हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, इसलिए कुछ लवणों के साथ इसकी प्रतिक्रिया रासायनिक संतुलन को सकारात्मक दिशा में आगे बढ़ने के लिए संबंधित क्षार और कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न करने के लिए प्रेरित करेगी:
संक्षेप में, इसमें कई रासायनिक गुण हैं, जो इसके उपयोग की विस्तृत श्रृंखला को भी निर्धारित करता है। सोडियम कार्बोनेट महत्वपूर्ण रासायनिक कच्चे माल में से एक है। यह व्यापक रूप से प्रकाश उद्योग, दैनिक रासायनिक उद्योग, निर्माण सामग्री, रासायनिक उद्योग, खाद्य उद्योग, धातु विज्ञान, कपड़ा, पेट्रोलियम, राष्ट्रीय रक्षा, चिकित्सा और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग कच्चे माल, सफाई एजेंट और अन्य रसायनों के निर्माण के लिए डिटर्जेंट के साथ-साथ फोटोग्राफी और विश्लेषण के लिए भी किया जाता है। इसके बाद धातु विज्ञान, कपड़ा, पेट्रोलियम, राष्ट्रीय रक्षा, चिकित्सा और अन्य उद्योग आते हैं। कांच उद्योग सोडा ऐश का सबसे बड़ा उपभोक्ता है, जिसमें प्रति टन ग्लास 0.2T सोडा ऐश की खपत होती है। यह मुख्य रूप से फ्लोट ग्लास, किनेस्कोप ग्लास शेल, ऑप्टिकल ग्लास आदि के लिए उपयोग किया जाता है। औद्योगिक सोडा ऐश, प्रकाश उद्योग, निर्माण सामग्री उद्योग और रासायनिक उद्योग में लगभग 2/3 के लिए खाता है, इसके बाद धातु विज्ञान, कपड़ा, पेट्रोलियम, राष्ट्रीय रक्षा, दवा है। और अन्य उद्योग .. रासायनिक उद्योग, धातु विज्ञान, आदि में उपयोग किया जाता है। भारी सोडा ऐश का उपयोग क्षार धूल की उड़ान को कम कर सकता है, कच्चे माल की खपत को कम कर सकता है, काम करने की स्थिति में सुधार कर सकता है, उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है, क्षार के क्षरण को कम कर सकता है। अपवर्तक पर पाउडर, और भट्टों के सेवा जीवन को लम्बा खींच। एक बफर, न्यूट्रलाइज़र और आटा सुधारक के रूप में, इसका उपयोग केक और आटे के खाद्य पदार्थों में किया जा सकता है, और उत्पादन आवश्यकताओं के अनुसार उचित मात्रा में उपयोग किया जा सकता है।
सोडियम कार्बोनेट का विकास भी बहुत अधिक है, मुख्य रूप से प्राकृतिक क्षार से सोडा बनाने की विधि के विकास का जिक्र है: 1849 की शुरुआत में, अग्रदूतों ने वायोमिंग, यूएसए में मीठे पानी की नदी में सोडियम बाइकार्बोनेट पाया, और इसे धोने और फार्मेसी के लिए इस्तेमाल किया . 1905 में, कैलिफोर्निया के लेक सियर्स के प्राकृतिक सोडा का उपयोग करके सोडा ऐश का पहला परीक्षण उत्पादन किया गया था। 1938 में, जब यूएस इंटरमाउंटेन ईंधन आपूर्ति कंपनी ने ग्रीन रिवर बेसिन, व्योमिंग में तेल और गैस की खोज की, तो उसने सोडियम कार्बोनेट से भरपूर दुनिया की सबसे बड़ी प्राकृतिक क्षार जमा की खोज की। 1976 में, संयुक्त राज्य अमेरिका में प्राकृतिक क्षार द्वारा उत्पादित सोडा ऐश कुल उत्पादन का 70 प्रतिशत था, और 1982 में यह कुल उत्पादन का 94 प्रतिशत था, जिसकी वार्षिक उत्पादन क्षमता 9.5mt थी। 1960 के दशक से, सोवियत संघ ने नेफलाइन (सोडियम, पोटेशियम, एल्यूमीनियम और सिलिकॉन ऑक्साइड युक्त प्राकृतिक क्षार पत्थर) के साथ एल्यूमिना को संसाधित किया है और साथ ही औद्योगिकीकरण को साकार करते हुए सोडा ऐश, पोटाश और सीमेंट का उत्पादन किया है, ताकि नेफलाइन कच्चे माल का व्यापक रूप से उपयोग किया जा सके। अपशिष्ट निर्वहन। 1975 तक पांच नेफलाइन प्रसंस्करण संयंत्र स्थापित किए जा चुके थे।