Сода

Сода (далее С) техническое название солей угольной кислоты 23. Различают С — 23 (карбонат безводный углекислый питьевую — 3 (гидрокарбонат двууглекислый и — 23×10 2, 23 ×72, 23×2. Каустической С в технике и быту называют едкий натр — натрия гидроокись.   С была известна с давних времен. Еще древние египтяне применяли природную С (из озерных вод) как моющее средство, а также для варки стекла. До 18 в. карбонаты и называли "алкали", т. е. щелочью. В 1736 французский ученый А. Л. Дюамель дю Монсо впервые различил эти два вещества: первое стали называть содой (по растению Salsola Soda, из золы которого ее добывали), а второе — поташом.   В природе С встречается в виде минералов: трона 23× 3×22, сода (синонимы и натрон) 23× 10 2 и термонатрит 23·Н2. С в моноклинной системе, образует белые зернистые или порошковые массы, на воздухе быстро теряет воду. Твердость по минералогической шкале от 2,5 (трона) до 1,5; плотность 2110 (трона) — 1420 (сода) кг/м3. В СССР современные содовые озера известны в Забайкалье и в Западной Сибири; большой известностью пользуется озеро Натрон в Танзании и озеро Серлс в Ископаемая С (трона), имеющая промышленное значение, встречена в составе эоценовой толщи Грин-Ривер (Виргиния, США). Вместе с троной в этой осадочной толще обнаружено много ранее считавшихся редкими минералов, в том числе давсонит (NaAICO3()2), который рассматривается как сырье для получения соды и глинозема. В США С природная удовлетворяет более 40% потребности страны в этом полезном ископаемом. В СССР из-за отсутствия крупных месторождений С не добывается.   Вплоть до начала 19 в. главным источником для добывания С служила зола некоторых морских водорослей и прибрежных растений.   Безводный 23 — бесцветный порошок; плотность 2,53 г/см3 при 20 °С, tпл 853 °С Хорошо растворим в воде: 17,7% по массе при 20 °С, 31,3% при 100 °С Образует моноклинный 23×10 2, устойчивый до 32,017 °С, ромбический 23×72, переходящий в ромбический 23×2 при 35,27 °С Последний при 112,5 °С и давлении 1,27 am превращается в 23. Водные растворы 23 имеют сильную щелочную реакцию вследствие гидролиза.   Первый промышленный способ получения С изобрел в 1787—89 Н. Леблан. В 1791 во было начато производство С по его методу. Он состоял из следующих стадий. Каменную соль действием концентрированной 24 превращали в сульфат   2 + 24 = 24 + 21.   Затем смесь 24 с измельченным известняком и углем нагревали в пламенной печи при температуре около 1000 °С При этом происходили реакции:   24 + 2 = 2 + 22,   2 + СаСО3 = 23 + .   Из охлажденного плава С извлекали водой. Раствор С отделяли от и выпаривали. Сырую С очищали перекристаллизацией. Процесс Леблана давал С в виде декагидрата 23•102, содержащего около 62,5% воды. Поэтому полученную С приходилось для обезвоживания нагревать докрасна ( отсюда С). Побочными продуктами были 1 (его сперва выпускали на воздух, а затем стали поглощать водой, получая техническую соляную кислоту) и (который образовывал огромные отвалы).   От этих недостатков был свободен аммиачно-содовый процесс Э. Сольве, запатентованный им в 1861 (в 1863 в Бельгии был пущен первый завод, получавший С по Сольве). Способ основан на реакциях, идущих в водных растворах:   23+2+2=(4)23,   (4)23+2+2=243.   Гидрокарбонат аммония 43 реагирует с раствором :   + 43 = 4 + 3.   Осадок 3 отфильтровывают и нагреванием (около 140—160 °С) переводят в 23 ( С):   2 3 = 23 + 2 + 2.   Освобождающийся 2 вновь поступает в производство. Для регенерации 3 маточный раствор, содержащий (4)23, 43 и 4, нагревают до 80 °С При этом карбонат и гидрокарбонат аммония разлагаются:   (4)23=23+2+ 2,   43= 3 + HaO + 2.   Раствор, содержащий 4, нагревают с известковым молоком для выделения аммиака:   24 + ()2 = 2 + 22 + 23.   Аммиак возвращается в производство. Все реакции идут при невысоких температурах. Единственным отбросом является раствор 2, имеющий некоторое практическое применение (см. Кальция хлорид). По этому способу получается очень чистая безводная С Благодаря этим преимуществам способ Сольве вытеснил производство С по Леблану в конце 19 — начале 20 вв. В России первым предприятием. вырабатывавшим С по Сольве, был Березниковский завод (1883).   3 — белый порошок плотностью 2,16—2,22 г/см3. При нагревании около 50 °С начинает отщепляться 002, а при 100—150 °С полностью разлагается, превращаясь в 23. Водные растворы 3 имеют слабощелочную реакцию. Соль впервые описана в 1801 немецким аптекарем Б. Розе. В промышленности 3 получают, пропуская под давлением 2 в насыщенный раствор 23 при 75 °С   23 + 2 + 2 = 2 3.   С — один из важнейших продуктов промышленности. В больших количествах ее используют в стекольном, мыловаренном, бумажном и красильном производствах; она применяется также для умягчения воды паровых котлов. 23 — исходный продукт для получения , 247, 24. 3 используют в производстве безалкогольных напитков, хлебобулочных и кондитерских изделий. В медицине гидрокарбонат применяют внутрь в таблетках, порошках и растворах для нейтрализации избытка соляной кислоты в желудочном соке (например, при гастритах), наружно — в виде растворов для полосканий горла, а также для промывания кожи при попадании на нее кислот. При некоторых заболеваниях растворы 3 вводят внутривенно. Входит в состав многих лекарственных средств.   В 1975 в СССР произведено 4,7 млн. т и 2,4 млн. т каустической С   Лит.: Общая технология, под ред. С И. Вольфковича, т. 1, М. — Л., 1953, с. 512—54; Беньковский С В., Круглый С М., Сокованов С К., Технология содопродуктов, М, 1972; Шокин И. Н., Крашенинников С А., Технология соды, М., 1975.