碳酸钠(CAS 497-19-8)介绍
一、基本信息
碳酸钠,俗名纯碱、苏打、洗涤碱,是一种重要的无机化工原料,在工业、食品、医药等领域应用广泛。以下是其基本物化参数:
项目 内容
中文名称 碳酸钠(无水)
英文名称 Sodium carbonate / Soda ash
CAS号 497-19-8
分子式 Na₂CO₃
分子量 105.99
熔点 851°C(lit.)
沸点 约1600°C
密度 2.53 g/cm³(20°C)
外观 白色粉末或颗粒
pH值(25°C, 106g/L水溶液) 约12
EC号 207-838-8
MDL号 MFCD00003494
注:上述为无水碳酸钠的参数,另有含结晶水的碳酸钠水合物形态。
二、物理与化学性质
碳酸钠为白色无气味粉末或颗粒,易溶于水(1M溶液在20°C下为澄清无色),但不溶于乙醇。其水溶液呈强碱性,在25°C、106 g/L浓度下pH值约为12。
在稳定性方面,碳酸钠在常温常压下相当稳定,但在温暖干燥的空气或50°C以上温度时会失去水分。在400°C时,碳酸钠会分解为二氧化碳和氧化钠(Na₂O)。
当碳酸钠与氟接触时,常温下即可发生分解并产生白热现象。当加入硬水中时,碳酸钠会与Mg²⁺和Ca²⁺反应,生成不溶性的碳酸盐沉淀。
三、生产方法
历史上,碳酸钠最早从生长在富钠土壤中的植物灰烬中提取,这也是其俗名“soda ash”(苏打灰)的由来。天然碳酸钠存在于干旱地区的季节性湖泊蒸发残留物中,甚至在坦桑尼亚的Ol Doinyo Lengai火山喷发物中也有发现。
目前,超过90%的碳酸钠通过索尔维法(Solvay process)人工合成,该工艺以氯化钠和石灰石为原料。碳酸钠的生产规模在美国位列化学品消耗前十名,并作为经济指标被美联储跟踪监测。
四、主要用途
碳酸钠用途极为广泛,是衡量国民经济的重要基础化工原料。
4.1 玻璃制造
碳酸钠在玻璃制造中起助熔剂(flux)作用,可降低石英砂混合物的熔点,是瓶装玻璃和窗玻璃生产的关键原料。
4.2 日用化学品
用于制造肥皂、洗涤剂、纸张、人造丝等产品。在水处理中,碳酸钠用于调节游泳池和鱼缸的pH值。
4.3 食品工业
作为食品添加剂(E500),碳酸钠用作酸度调节剂、抗结剂、膨松剂和稳定剂。高纯度产品可满足多国药典标准(Ph. Eur., BP, NF, FCC, E500)。
4.4 有机合成
在化学合成中,碳酸钠广泛用作碱和催化剂,可用于:
醛与酮的羟醛缩合反应合成查尔酮
钯催化的Suzuki偶联反应
芳基卤化物与芳基硼酸的无过渡金属Suzuki偶联反应(水相)
4.5 实验室应用
用作缓冲液组分,可用于去除外周膜蛋白,也用于BG11液体培养基等微生物培养体系。
4.6 其他应用
碳酸钠还用于烟气脱硫、纸浆和造纸生产,以及作为小苏打(碳酸氢钠)的生产原料。
五、储存与安全信息
储存条件
储存于阴凉、通风、干燥处,保持容器密闭
防潮,因碳酸钠易吸收水分和二氧化碳
与不相容物质(如酸类)分开存放
危险性概述
危险分类:Eye Irrit. 2(眼睛刺激类别2)
警示词:Warning(警告)
危险声明:H319(引起严重眼刺激)
防范说明:P305+P351+P338(如进入眼睛:用水小心冲洗几分钟;如戴隐形眼镜并可方便取出,取出继续冲洗)
燃爆危险:本品不可燃,但许多反应可能引起火灾或爆炸,需避免与不相容物质接触
个人防护:建议佩戴N95防尘口罩、安全护目镜和手套
泄漏处理:将泄漏物清扫进有盖容器,可先润湿防止扬尘,然后用大量水冲净残余物


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