提示：本條目的主題不是堿或碳酸氫鈉。

碳酸鈉
英文名	Sodium carbonate
別名	蘇打、純堿、洗滌堿、堿（生活常用）
識(shí)別
CAS號(hào)	497-19-8（無水）   5968-11-6（一水）   6132-02-1（十水）
PubChem	10340
ChemSpider	9916
SMILES	顯示▼
InChI	顯示▼
InChIKey	CDBYLPFSWZWCQE-NUQVWONBAP
ChEBI	29377
RTECS	VZ4050000
性質(zhì)
化學(xué)式	Na2CO3
摩爾質(zhì)量	105.99 g·mol⁻1
外觀	白色固體
密度	2.5 g/cm3 (固)
熔點(diǎn)	851 °C（分解）
溶解性（水）	21.5 g/100 ml (20 °C)
pKa1	6.35
pKa2	10.33
pKb	3.67
結(jié)構(gòu)
配位幾何	三角雙錐
危險(xiǎn)性
歐盟危險(xiǎn)性符號(hào) 刺激性 Xi
警示術(shù)語	R：R36
安全術(shù)語	S：S2-S22-S26
MSDS	Safety Data Sheet External MSDS
NFPA 704	0 1 0
閃點(diǎn)	不可燃
相關(guān)物質(zhì)
其他陰離子	碳酸氫鈉
其他陽離子	碳酸鋰、碳酸鉀
若非注明，所有數(shù)據(jù)均出自一般條件（25 ℃，100 kPa）下。

碳酸鈉（英語：sodium carbonate），俗名蘇打(soda)、純堿(soda ash 、soda crystals)、洗滌堿(washing soda)，生活中亦常稱“堿”。化學(xué)式：Na₂CO₃，普通情況下為白色粉末，為強(qiáng)電解質(zhì)。密度為2.532g/cm³，熔點(diǎn)為850℃，易溶于水，具有鹽的通性。

制取方法[編輯]

侯氏制堿法[編輯]

反應(yīng)分三個(gè)步驟進(jìn)行：

1. NH₃ + CO₂ + H₂O → NH₄HCO₃
2. NH₄HCO₃ + NaCl → NaHCO₃ + NH₄Cl
3. 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

反應(yīng)生成的二氧化碳（CO₂）可以回收再用，而氯化銨（NH₄Cl）又可以與生石灰反應(yīng)，產(chǎn)生NH₃，重新作為原料使用：

2NH₄Cl + CaO → 2NH₃ + CaCl₂ + H₂O

氨堿法使生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)性生產(chǎn)，食鹽的利用率得到提高，產(chǎn)品質(zhì)量純凈，因而被稱為“純堿”，但最大的優(yōu)點(diǎn)還在于成本低廉。

聯(lián)合制堿法[編輯]

侯氏（聯(lián)合制堿法）與索氏兩法的區(qū)別是對(duì)于氯化銨的處理。索氏是加入生石灰發(fā)使氨逸出，而侯氏是加入食鹽使氯化銨結(jié)晶而出。

歷史[編輯]

在聯(lián)合制堿法發(fā)明以前，氨堿法（亦稱為索爾維制堿法）應(yīng)用最為廣泛。是比利時(shí)人歐內(nèi)斯特·索爾維（Ernest Solvay）于1862年發(fā)明的。

1867年索爾維公司制造的產(chǎn)品在巴黎世界博覽會(huì)上獲得銅制獎(jiǎng)?wù)�，此法被正式命名�?a title="氨堿法" style="text-decoration-line:none;color:#0B0080;background-image:none;background-position:initial;background-size:initial;background-repeat:initial;background-attachment:initial;background-origin:initial;background-clip:initial;">索爾維法。此時(shí)，純堿的價(jià)格大大下降。消息傳到英國(guó)，正在從事路布蘭法制堿的英國(guó)哈琴森公司取得了兩年獨(dú)占索爾維法的權(quán)利。1873年哈琴森公司改組為卜內(nèi)門公司（Brunner Mond，即帝國(guó)化學(xué)工業(yè)（ICI）的前身），建立了大規(guī)模生產(chǎn)純堿的工廠，后來，法、德、美等國(guó)相繼建廠。這些國(guó)家發(fā)起組織索爾維公會(huì)，設(shè)計(jì)圖紙只向會(huì)員國(guó)公開，對(duì)外絕對(duì)保守秘密。凡有改良或新發(fā)現(xiàn)，會(huì)員國(guó)之間彼此通氣，并相約不申請(qǐng)專利，以防泄露。除了技術(shù)之外，營(yíng)業(yè)也有限制，他們采取分區(qū)售貨的辦法，例如中國(guó)市場(chǎng)由英國(guó)卜內(nèi)門公司獨(dú)占。由于如此嚴(yán)密的組織方式，凡是不得索爾維公會(huì)特許權(quán)者，根本無從問津氨堿法生產(chǎn)詳情。直至20世紀(jì)初，許多國(guó)家要想探索索爾維法奧秘的廠商，無不以失敗而告終。直至有關(guān)專利告終，此制作方法才大白于世。

由氨、二氧化碳和飽和食鹽水為原料制得，稱為聯(lián)合制堿法，是中國(guó)化學(xué)家侯德榜在氨堿法的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，該法在世界博覽會(huì)上獲得金制獎(jiǎng)?wù)隆Ｔ诒泵�，由于有大量天然碳酸鈉礦藏存在，用天然的堿人工加工精制是制取碳酸鈉的主要手段（天然堿法）。碳酸鈉是化學(xué)及工業(yè)中的重要原材料。2003年，中國(guó)碳酸鈉產(chǎn)量已經(jīng)超過美國(guó)躍居世界第一。

結(jié)晶水合物[編輯]

碳酸鈉的結(jié)晶水合物俗稱石堿，其分子式為Na₂CO₃·10H₂O，帶十個(gè)結(jié)晶水，在干燥的空氣中易風(fēng)化。

水溶液[編輯]

其水溶液顯弱堿性（所以被稱為純堿），有滑膩感，可以用于洗滌油污。

• 在不斷通入二氧化碳?xì)怏w的情況下，碳酸鈉會(huì)與二氧化碳、水共同反應(yīng)生成碳酸氫鈉：

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃

同時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng)：

CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃

二氧化碳（CO₂）溶于水后，一部分二氧化碳會(huì)與水化合，形成碳酸。該反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，^[1] 該反應(yīng)在常溫下的平衡常數(shù)是K_h=1.70×10⁻³；因此大部分二氧化碳都不會(huì)參與反應(yīng)。假若沒有催化劑存在，反應(yīng)速率十分緩慢，其反應(yīng)速率常數(shù)僅為0.039 s⁻¹（正反應(yīng)）以及23 s⁻¹（逆反應(yīng)）。

• 碳酸鈉遇酸會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，同時(shí)生成二氧化碳和水：

Na₂CO₃ + 2H⁺ → 2 Na⁺ + CO₂ + H₂O

該性質(zhì)被利用于制造氣體滅火器。

• 碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣，工業(yè)上用來制氫氧化鈉：

Na₂CO₃ + Ca(OH)₂ → 2 NaOH + CaCO₃

• 在水溶液中，碳酸鈉會(huì)完全電解為碳酸根與鈉離子，碳酸根會(huì)發(fā)生水解：

CO2−
3 + H₂O → HCO−
3 + OH⁻

應(yīng)用[編輯]

碳酸鈉的主要工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)槠桨宀Ａ�、日用玻璃、合成洗衣粉、中和酸性廢料、氧化鋁等行業(yè)。

在生產(chǎn)生活中，碳酸鈉用于制作面點(diǎn)，制取氫氧化鈉等，或作為多種洗滌劑的配方。水的凈化用它來做軟化劑。

碳酸鈉在極高的溫度（1000℃以上）會(huì)少量分解，但是在沒有外加助劑的情況下，即使到1270℃，在數(shù)小時(shí)內(nèi)仍然只是少部分分解（<2％）。

Na₂CO₃ → Na₂O + CO₂

這個(gè)反應(yīng)是勒布朗法生產(chǎn)氫氧化鈉的原理。