Wikipedia

Ero sivun ”Natriumkarbonaatti” versioiden välillä

Selaa historiaa interaktiivisesti
[katsottu versio][katsottu versio]
← Vanhempi muutosUudempi muutos →
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
VisuaalinenWikiteksti
Hartz (keskustelu | muokkaukset)
seulojat
37 257 muokkausta
ei tynkä
kirjoitettu uusiksi lähtein
Rivi 1:
{{Yhdiste
| nimi = Natriumkarbonaatti
| muitanimiä = Sooda
| cas = 497-19-8
| kuva = Sodium carbonate-2009-23-04b.svg
|kuva2=Uhličitan sodný.JPG
| kaava = [[natrium|Na]]<sub>2</sub>[[hiili|C]][[happi|O]]<sub>3</sub>
| moolimassa = 105,99.989 g/mol
| ulkomuoto = vaalea kidemäinen
|ulkomuoto=valkea [[hygroskooppinen]] jauhe<ref name=":c">{{Kirjaviite|Tekijä=WM Haynes|Nimeke=CRC handbook of chemistry and physics|Vuosi=2014|Kappale=4|Sivu=89|Selite=95. painos|Julkaisija=CRC Press|Isbn=9781482208689}}</ref>
| sulamispiste = 851 °C<ref name=":c"/>
| kiehumispiste =
| tiheys = 2,5.54 g/cm<sup>3</sup><ref name=":c"/>
| liukoisuus =30.7 30gg/100ml100 g (2025 °C)<ref name=":c"/>
|varoitusmerkit=[[Tiedosto:GHS-pictogram-exclam.svg|80px]]<ref name=":m"/>
}}
'''Sooda''' eli '''natriumkarbonaatti''' (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) on [[hiilihappo|hiilihapon]] natriumsuolanatrium[[suola]].
 
Soodaa käytetään [[EU]]:ssa elintarvikkeissa [[E-koodi]]lla '''E500(i)''' [[happamuudensäätöaine]]ena.<ref>{{Lehtiviite|Otsikko=Scientific Opinion on the safety and efficacy of sodium carbonate (soda ash) for all species|Julkaisu=EFSA Journal|Ajankohta=2010|Vuosikerta=8|Numero=7|Sivut=1695|Doi=10.2903/j.efsa.2010.1695|Issn=1831-4732|www=https://efsa.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.2903/j.efsa.2010.1695}}</ref>
 
Sooda voi olla kidevedetöntä, jonka luonnosta löytyvää mineraalimuotoa kutsutaan ''natriitiksi''. Sillä on myös kaksi yleistä hydraattimuotoa: monohydraatti ja dekahydraatti. Luonnon monohydraattimineraali on nimeltään ''termonatriitti'' ja dekahydraatti on ''natron''.<ref>{{Lehtiviite|Tekijä=FG Carrozzo et al|Otsikko=Nature, formation, and distribution of carbonates on Ceres|Julkaisu=Science Advances|Ajankohta=maaliskuu 2018|Vuosikerta=4|Numero=3|Sivut=e1701645|Pmid=29546235|Doi=10.1126/sciadv.1701645|Issn=2375-2548|www=https://advances.sciencemag.org/lookup/doi/10.1126/sciadv.1701645}}</ref>
 
==Ominaisuudet==
Kidevedetön natriumkarbonaatti (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>) on [[Kiderakenne|kiderakenteeltaan]] monokliininen.<ref>{{Lehtiviite|Tekijä=V Petricek et al|Otsikko=Sodium carbonate revisited|Julkaisu=Acta Crystallographica Section B: Structural Science|Ajankohta=2003-06-01|Vuosikerta=59|Numero=3|Sivut=337–352|Doi=10.1107/S0108768103009017|Issn=0108-7681|www=http://scripts.iucr.org/cgi-bin/paper?sn0033}}</ref> Sen sulamispiste on 851 °C, mutta se alkaa hajota [[hiilidioksidi]]ksi ja [[natriumoksidi]]ksi (Na<sub>2</sub>O) jo 400 °C lämpötilassa. Natriumkarbonaatti liukenee veteen [[Eksoterminen reaktio|lämpöä vapauttaen]] emäksisiksi vesiliuoksiksi.<ref name=":m" /><ref>{{Verkkoviite|osoite=https://web.archive.org/web/20160526015937/http://www.genchem.com/SABrochure/SodaAshCh2.html|nimeke=SodaAsh-Properties|julkaisu=genchem.com|ajankohta=2016-05-26|viitattu=2019-04-10}}</ref> Happoihin se liukenee hiilidioksidia vapauttaen.<ref name=":0">{{Kirjaviite|Tekijä=P Patnaik|Nimeke=Handbook of inorganic chemicals|Vuosi=2003|Sivu=861-862|Julkaisija=McGraw-Hill|Isbn=0070494398}}</ref> Kidevedetöntä muotoa kutsutaan myös soodatuhkaksi<ref name=":m">{{Kirjaviite|Tekijä=S Budavari, M O'Neil, A Smith|Nimeke=The Merck index|Vuosi=2000|Sivu=67|Selite=12. painos|Julkaisija=Chapman & Hall Electronic Pub. Division|Isbn=9781584881292}}</ref> ja kalsinoiduksi soodaksi.
Sooda on [[kidevesi|kidevedettömänä]] valkoinen jauhe<ref name="genchem">General Chemicals – Soda Ash Technical/Handling Online Manual http://www.genchem.com/SABrochure/SodaAshCh2.html</ref>, jolloin siitä käytetään myös täsmentävää nimitystä ''kalsinoitu sooda''. Kidesooda eli natriumkarbonaattidekahydraatti ([[Natrium|Na]]<sub>2</sub>[[Hiili|C]][[Happi|O]]<sub>3</sub>•10[[Vety|H]]<sub>2</sub>[[Happi|O]], CAS 6132-02-1) esiintyy puolestaan suurina kirkkaina kiteinä.<ref name="genchem"/> Muut hydraattimuodot ovat natriumkarbonaattimonohydraatti (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>•H<sub>2</sub>O, CAS 5968-11-6) ja natriumkarbonaattiheptahydraatti (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>•7H<sub>2</sub>O). Natriumkarbonaatti hajoaa kuumennettaessa [[natriumoksidi]]ksi (Na<sub>2</sub>O) ja [[hiilidioksidi]]ksi (CO<sub>2</sub>).<ref name="genchem"/>
 
Natriumkarbonaattimonohydraatti (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>•H<sub>2</sub>O) muodostaa ortorombisiä värittömiä kiteitä. Sen CAS on 5968-11-6, massa 124.005 g/mol, tiheys 2.25 g/cm<sup>3</sup> ja se hajoaa 100 °C lämpötilassa<ref name=":c" /> muuntuen kidevedettömäksi soodaksi. Se on vesiliukoinen, vähäliukoisempi [[glyseroli]]in ja liukenematon [[etanoli]]in. Sen vesiliuokset ovat emäksisiä.<ref name=":m" />
 
Natriumkarbonaattidekahydraatti (Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>•10 H<sub>2</sub>O) muodostaa läpinäkyviä kiteitä.<ref name=":0" /> Sen CAS on 6132-02-1, massa 286.142 g/mol, tiheys 1.46 g/cm<sup>3</sup>, se hajoaa 35 °C lämpötilassa<ref name=":c" /> ja kuivuu huoneenlämmössä avoimissa astioissa vähemmän hydratoituneisiin muotoihin. Sen vesiliuokset ovat emäksisiä.<ref name=":m" />
 
==Käyttö==
Soodaa käytetään muun muassa [[lasi]]en (esim. soodalasin), [[Saippua|saippuoiden]], [[pesuaine]]iden, [[paperi]]n ja [[sellu]]n valmistukseen sekä [[Veden kovuus|veden pehmentämiseen]]. Sitä käytetään myös yleisenä laboratorioreagenssina, analyyttisessä kemiassa ja muiden natriumsuolojen valmistuksessa.<ref name=":0" />
Soodan tärkein käyttötarkoitus on lasinvalmistuksessa natriumoksidin lähteenä. Soodan vesiliuos on [[Emäs|emäksinen]] ja sitä käytetään [[pesuaine]]ena ja vedenpehmentimenä pesuaineiden valmistuksessa. Ennen [[lipeä]]n löytämistä soodaa käytettiin myös [[saippua]]n valmistuksessa. [[leivonta|Leivonnassa]] käytettävä ruokasooda on [[natriumvetykarbonaatti]]a (NaHCO<sub>3</sub>). Natriumkarbonaattien [[E-koodi]] on E500. Natriumkarbonaattia käytetään myös akuutin rautamyrkytyksen hoitoon 1–2 % seoksena vatsahuuhtelun yhteydessä rautaa sitovan vaikutuksensa ansiosta.
 
==Valmistus==
Soodaa on saatu kautta historian<ref name=":1" /> ja saadaan edelleen lähinnä [[trona]]-mineraalista. 2016 maailmanlaajuisesti tuotetusta soodasta kuitenkin 74% tuotettiin kemiallisin synteesein.<ref>{{Verkkoviite|osoite=https://ihsmarkit.com/products/sodium-carbonate-chemical-economics-handbook.html|nimeke=Sodium Carbonate|julkaisu=ihsmarkit.com|viitattu=2019-04-10}}</ref>
Ennen kemiallista valmistusmenetelmää soodaa saatiin uuttamalla meriheinien tuhkasta. Sittemmin soodaa on voitu valmistaa suuria määriä [[ruokasuola]]sta ja [[kalkkikivi|kalkkikivestä]] [[Leblancin menetelmä|Leblancin]] ja [[Solvayn menetelmä|Solvayn menetelmillä]]. Luonnossa soodaa esiintyy mineraalina nimeltä [[trona]], jonka luontaisia lähteitä ovat [[Kenia]]ssa [[Itä-Afrikan hautavajoama]]n [[Magadijärvi]] ja [[Namibia]]ssa [[Etoshan kansallispuisto]]. [[Yhdysvallat|Yhdysvalloissa]] soodaa louhitaan enemmän kuin valmistetaan kemiallisesti. Mineraalia on löydetty Owens Lake ja Searles Lake -nimisiltä järviltä [[Kalifornia]]sta, [[Utah]]in Green River -joelta ja samannimiseltä joelta [[Wyoming]]ista.
 
== Lähteet ==▼
Soodaa valmistetaan kaupallisesti esimerkiksi kalsiumkarbonaatista ([[CaCO3|CaCO<sub>3</sub>]]) ja natriumkloridista ([[NaCl]]) reaktiolla [[Solvayn menetelmä]]llä, jonka kokonaisreaktio on<ref name=":0" />
:CaCO<sub>3</sub> + 2 NaCl → Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + [[CaCl2|CaCl<sub>2</sub>]]
Menetelmä alkaa kalsiumkarbonaatin kalsinaatiolla ja jatkuu hydraatiolla<ref name=":0" />
:CaCO<sub>3</sub> → [[CaO]] + [[CO2|CO<sub>2</sub>]]
:CaO + H<sub>2</sub>O → Ca(OH)<sub>2</sub>
Kalsiumhydroksidi reagoidaan sitten [[NaCl]]-liuoksessa CO<sub>2</sub> ja ammoniakin ([[NH3|NH<sub>3</sub>]]) läsnä ollessa. Reaktiot ovat<ref name=":0" />
:2 NaCl + 2 CO<sub>2</sub> + 2 NH<sub>3</sub> + 2 H<sub>2</sub>O → 2 [[NaHCO3|NaHCO<sub>3</sub>]] + 2 [[NH4Cl|NH<sub>4</sub>Cl]]
:2 NaHCO<sub>3</sub> → '''Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>''' + H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>
:[[Ca(OH)2|Ca(OH)<sub>2</sub>]] + 2 NH<sub>4</sub>Cl → CaCl<sub>2</sub> + 2 NH<sub>3</sub> + 2 H<sub>2</sub>O
 
Soodaa on historiallisesti valmistettu kaupallisesti myös [[Leblanc-menetelmä]]llä. Tässä NaCl reagoidaan [[Rikkihappo|rikkihapon]] avulla natriumsulfaatiksi ([[Na2SO4|Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>]]) ja suolahapoksi. Sulfaatti reagoidaan hiilen (C) ja kalsiumkarbonaatin kanssa ns. mustaksi tuhkaksi, josta sooda saatiin huuhtomalla erilleen. Reaktiot ovat<ref name=":0" />
:Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2 C + CaCO<sub>3</sub> → Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + [[Kalsiumsulfidi|CaS]] + 2 CO<sub>2</sub>
Ennen kemiallisia synteesejä 1700-luvun puoliväliin asti soodaa saatiin myös uuttamalla merilevien ja kasvien tuhkasta. Lähteitä ovat olleet esimerkiksi ''[[Salsola soda]]''-[[otakilokit]], [[rakkohauru]], [[sahalevä]] ja [[solmulevä]].<ref name=":1">{{Lehtiviite|Tekijä=J Wisniak|Otsikko=Sodium carbonate - From natural resources to Leblanc and back|Julkaisu=Indian Journal of Chemical Technology|Ajankohta=tammikuu 2003|Vuosikerta=10|Numero=1|Sivut=99-112|Issn=0975-0991|www=http://nopr.niscair.res.in/handle/123456789/22707}}</ref>
 
▲== Lähteet ==
{{viitteet|sarakkeet}}
 
== Aiheesta muualla ==▼
*{{Kemikaalikortti|1135|Natriumkarbonaatin}}
*[http://www.inchem.org/documents/sids/sids/Naco.pdf OECD: Sodium carbonate CAS N°: 497-19-8] {{en}} (pdf)
*[http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?sid=24899511 PubChem: Sodium carbonate] {{en}}
*[http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?dr:D05283+-kcf KEGG: Sodium carbonate] {{en}}
*[http://www.genchem.com/properties.asp General Chemical Industrial Products Inc: Soda ash, Properties] {{en}}
 
==Lähteet==
<references/>
 
▲== Aiheesta muualla ==
{{Commonscat|Sodium carbonate}}
 
[[Luokka:Karbonaatit]]
[[Luokka:Kohotusaineet]]
Noudettu kohteesta ”https://fi.wikipedia.org/wiki/Natriumkarbonaatti”