سدیم کربنات یا سودا اش یک ترکیب شیمیایی با کاربردهای متنوع است که در بسیاری از صنایع و فرآیندهای شیمیایی به عنوان یک ماده مهم به کار می رود.
اولین بار در اروپا سودا اش از خاکستر گیاهان به روشی تحت عنوان "کاهواشی" تولید شد. این فرآیند به طور گسترده در صنعت شیشه سازی و صابون سازی استفاده می شود.
کربنات سدیم یا سودا اش چیست؟
سودا اش، نمک دیسدیم اسید کربنیک با خاصیت قلیایی است. این ترکیب معدنی متشکل از سدیم و کربنات و به صورت جامد، کریستالی، پودری و بی بو موجود است.
همچنین، این ماده دارای خاصیت جذب رطوبت بالایی است. همه اشکال این ترکیب غیر آلی، نمکهای سفید، بیبو و محلول در آب هستند که محلولهای قلیایی در آب تولید میکنند.
ویژگی ها و خواص کربنات سدیم
سدیم کربنات ترکیبی شیمیایی با خواص و ویژگی های منحصربه فرد است و به همین جهت، در صنایع مختلف کاربردهای متنوعی دارد. در جدول زیر، به برخی از مهم ترین ویژگی ها و خواص سود اش اشاره شده است.
جدول ویژگیها و خواص کربنات سدیم | |
ویژگی و خواص | توضیحات |
نام آیوپاک ترکیب | سدیم کربنات |
نام های دیگر | خاکستر سودا یا سودا اش، سودای شستشو، بلورهای سودا، تری اکسوکربنات سدیم |
فرمول شیمیایی |
Na2CO3 |
جرم مولی |
گرم بر مول (بیآب) |
ظاهر | جامد سفید |
دانسیته | کلسیت: g/cm3 71/2 آراگونیت: g/cm3 83/2 |
بو | بی بو |
چگالی | 2.54 گرم بر سانتیمتر مکعب ( 25 درجه سانتیگراد، بی آب) |
نقطه ذوب | 851 درجه سانتیگراد (1546 درجه فارنهایت؛ 1124 کلوین) (بیآب) |
حلالیت در آب | 34.07g/100ml |
حلالیت | محلول در قلیاهای آبی، نامحلول در CS2، استون، آلکیل استاتها، الکل، بنزونیتریل، آمونیاک مایع |
اسیدیته |
10.33 pKa |
ضریب شکست | 1.485 (بیآب) |
ویسکوزیته | 3/4 cP (887 °C) |
شکل کوئوردیناسیونی | اکتاهدرال |
کاربردهاي سديم کربنات
از نوع سبک و گاهی دکاهیدراته سودا اش به علت داشتن خاصیت گندزدا، در تولید مواد شوینده مورد استفاده قرار می گیرد.
اين ماده علاوه بر اينکه عامل از بین برنده کپک بر روی چوب است، در صنايع مختلف آجرپزی، تولید انواع فلز، چرم مصنوعی، کاغذ، باطری سازی و ریخته گری مورد استفاده قرار مي گيرد.
همچنین در صنعت شیشه سازی از نوع سبک و سنگین سودا اش جهت کاهش دمای ذوب سیلیس و منبع یون سدیم برای تولید شیشه استفاده می شود.
کربنات سدیم در حذف یون های کلسیم و منیزیم که باعث سختی آب می شوند و همچنین خنثی سازی اسیدهای احتمالی که باعث ایجاد مشکلات متعدد در صنعت حفاری می شوند، میتواند تاثیرگذار باشد.
روش های توليد کربنات سديم
با استفاده از فرآيندهاي مختلفي چون Solvay ،Leblanc و روش استخراج از منابع طبيعي مي توان سودا اش را توليد کرد.
روش Leblanc يک فرآيند قديمي است که به دليل تولید آلایندههای زیاد، امروزه منسوخ شده است. روش سولوی، یکی از اقتصادیترین و پرکاربردترین روش های تولید سودا اش است.
در اين فرآيند از نمک سنگ آهک وگاز طبیعی به عنوان مواد اولیه و از آمونیاک به عنوان واکنشگر چرخه ای استفاده می شود. روش استخراج از منابع طبیعی نيز بر پایه استخراج و فرآوری کانیهای طبیعی حاوی کربنات سدیم قرار دارد.
تفاوت کربنات سدیم با بیکربنات سدیم
بر خلاف شباهتهای نامشان، کربنات سدیم و بی کربنات سدیم موادی متمایز با ویژگی ها و کاربردهای متفاوت هستند. در ادامه به تفاوتهای این دو ماده در جدول زیر می پردازیم.
سدیم بیکربنات | سدیم کربنات |
شناخته شده به عنوان جوش شیرین | معروف به عنوان خاکستر سودا یا سودای شستشو |
فرمول شیمیایی: NaHCO3 | فرمول شیمیایی: Na2CO3 |
متشکل از سدیم، اسید و هیدروژن | متشکل از سدیم و اسید |
باز ضعیف و تک پروتونه |
باز قوی |
مصرفی به عنوان خاموشکننده موقتی آتش، ماده خوشبوکننده، تمیزکننده یا لایهبردار | کاربرد در خنثیکردن محلولهای اسیدی |
جزء ضروری در بدن جهت تنظیم و خنثی کردن سطح بالای اسیدیته خون | مورد استفاده برای فرآیندها و واکنشهای بدن |
انواع کربنات سدیم
متداول ترین تقسیم بندی سودا اش بر اساس چگالی و اندازه ذرات آن است که به دو نوع سدیم کربنات سبک و سدیم کربنات سنگین تقسیم می شود.
این دو نوع از نظر خواص شیمیایی یکسان هستند، اما به دلیل تفاوت در ویژگی های فیزیکی شان، در کاربردهای صنعتی متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند.
کربنات سدیم سنگین
کربنات سدیم سنگین با هیدراته کردن کربنات سدیم سبک به مونوهیدرات و سپس آبگیری آن برای تولید محصولی با اندازه و چگالی کریستال افزایشیافته به دست می آید.
از کاربردهای رایج آن می توان به تنظیم pH در فرآیندهای صنعتی، تصفیه آب و فاضلاب، تولید شیشه، تصفیه فلزات، تولید مواد شوینده و صابون، صنایع مس و فولاد، صنایع مواد غذایی، صنایع آرایشی و بهداشتی اشاره کرد. خاکستر سودای سنگین بیشتر به صورت جامد استفاده می شود.
کربنات سدیم سبک
این نوع از کربنات سدیم حاوی کمتر از 0.5 درصد کلرید سدیم است و به صورت پودری و سبک تولید می شود. همچنین به عنوان تنظیم کننده pH در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد و اغلب به عنوان "سدیم کربنات پرسرعت" نیز شناخته می شود.
تفاوت کربنات سدیم سنگین و سبک
تفاوت اصلی بین سدیم کربنات سنگین و سبک در چگالی، نوع کاربرد و اندازه ذرات است به گونه ای که سدیم کربنات سنگین، درشت تر از نوع سبک و دارای چگالی بیشتری است ولی از نظر ترکیب شیمیایی هیچ تفاوتی با یکدیگر ندارند.
به علاوه که نوع سبک به دلیل سطح تماس بیشتر، در واکنشهای شیمیایی و تولید مواد شوینده کاربرد بیشتری دارد؛ در حالی که نوع سنگین به دلیل جریان پذیری بهتر و عدم ایجاد گرد و غبار زیاد، در صنعت شیشه سازی ترجیح داده می شود.
انواع کربنات سدیم بر اساس آبپوشی
طبقه بندی دیگری بر اساس درجات مختلفی از هیدراتاسیون یا آبپوشی سدیم کربنات وجود دارد که وابسته به تعداد مولکول های آب متصل به ساختار کریستالی این ترکیب است.
این اشکال با وجود شباهت در ساختار شیمیایی، در ویژگی های فیزیکی مانند وزن مولکولی، پایداری و کاربردهای خاص با یکدیگر متفاوت هستند. در این دسته بندی:
- سدیم کربنات بیآب
- سدیم کربنات مونوهیدراته (دارای یک مولکول آب)
- سدیم کربنات هپتاهیدراته (دارای هفت مولکول آب)
- و سدیم کربنات دکاهیدراته (دارای ده مولکول آب)
جای دارند که هر یک از اشکال هیدراته در شرایط خاصی تشکیل می شوند و می توانند خواص فیزیکی متفاوتی نیز داشته باشند.
انواع کربنات سدیم بر اساس کاربرد
با توجه به خاصیت قلیایی و میزان واکنش پذیری سدیم کربنات با مواد دیگر، این ماده در صنایع گوناگون و انواع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه به برخی از انواع این ماده می پردازیم.
کربنات سدیم خوراکی
کربنات سدیم خوراکی کاربردهای بسیاری در فرایندهای مربوط به صنایع غذایی دارد. این ماده جهت کنترل و تنظیم اسیدیته و میزان ترشی در مواد غذایی به کار می رود.
در نوشیدنی های گازدار باعث القای حس خنکی شده و در صنعت ماکارونی و نودل، بافت محصول را بهبود می بخشد.
از کاربردهای دیگر کربنات سدیم خوراکی می توان به ایجاد تردی در گوشت های فرآوری شده، پایدارکنندگی، حجم دهندگی خمیر و نیز جلوگیری از کلوخه شدن بافت محصول اشاره کرد.
این نوع کربنات سدیم را از جوش شیرین تحت شرایط دمایی 200 درجه سانتی گراد بهدست می آورند.
کربنات سدیم صنعتی
میزان خلوص گرید صنعتی این ماده در محدوده 98 تا 99.5 درصد است و عمدتا به دو نوع سبک با چگالی حدود 500-600 کیلوگرم بر متر مکعب و سنگین با چگالی حدود 1000-1100 کیلوگرم بر متر مکعب تقسیم می شود.
کربنات سدیم آزمایشگاهی
نوع آزمایشگاهی سدیم کربنات جهت کالیبراسیون دستگاه ها، انجام تیتراسیون های دقیق اسید و باز، تنظیم و حفظ pH در آزمایشهای بیوشیمیایی و شیمیایی، شناسایی یا تعیین مقدار مواد دیگر و سنتز مواد شیمیایی به کار می رود.
معمولا خلوص بالای 99.9 درصد دارد و میزان دقیق ناخالصی ها برای اطمینان از صحت نتایج آزمایش ها و تحقیقات، بر روی برچسب محصول ذکر می شود.
10 تامین کننده برتر کربنات سدیم در ایران
تامین پایدار و باکیفیت سدیم کربنات، به عنوان ماده اولیه کلیدی در صنایع گوناگون، نقش حیاتی ایفا می کند.
در این راستا، شرکتهای متعددی در کشور به تولید و عرضه این ماده مهم شیمیایی مشغول هستند که در میان آنها، برخی به دلیل ظرفیت تولید بالا، کیفیت محصولات و شبکه توزیع گسترده، جایگاه ویژه ای دارند و در ادامه به برخی از آن ها اشاره شده است.
1 | شیمیکو |
2 | کربنات سدیم سمنان |
3 | کیمیا پارس شایانکار |
4 | پاسارگاد تندیس تیوا |
5 | پترو کیمیا |
6 | بیسموت |
7 | کربنات سدیم کاوه |
8 | کیمیا تجارت فجر |
9 | کربنات سدیم سرخه |
10 | پگاه محیط آرین |
بسته بندی و نگهداری کربنات سدیم
جهت جلوگیری از نفوذ رطوبت و آلودگی سدیم کربنات معمولا درکیسه های چند لایه کاغذی یا پلی پروپیلنی بسته بندی می شوند.
قابل توجه است که انبار نگهداری سدیم کربنات نیز باید خشک، خنک و دارای تهویه مناسب باشد تا از کلوخه شدن و جذب رطوبت جلوگیری شود. همچنین لازم است که از قرار دادن بسته ها در معرض نور مستقیم خورشید و منابع گرما اجتناب شود.
بسته بندی اصولی کربنات سدیم
بسته بندی اصولی سدیم کربنات از اهمیت ویژه ای برخوردار است؛ زیرا نگه داری و حمل ایمن و اصولی بسته ها می تواند کیفیت محصول را حفظ و ضمانت کند.
کیسه های چند لایه حاوی یک لایه پلی اتیلن درونی از نفوذ رطوبت جلوگیری می کنند و معمولا برای بسته بندی سدیم کربنات سنگین از کیسه های پلی پروپیلنی (PP) با روکش لمینت استفاده می شود که استحکام بسیار بالایی دارند و در برابر پارگی و سایش مقاوم هستند.
همچنین برای حمل و نقل و انبارداری مقادیر زیاد سدیم کربنات از کیسه های بزرگ با ظرفیت 500 کیلوگرم تا 2 تن استفاده می شود.
نگهداری، بارگیری و تحویل کربنات سدیم
کربنات سدیم در کنار مواد اسیدی ناسازگار است لذا باید به این نکته در هنگام نگه داری توجه شود.
در هنگام بارگیری و استفاده از کربنات سدیم از تجهیزات مناسب، ایمن و پرسنل متخصص استفاده شود تا از آسیب دیدن بسته ها و انتشار گرد و غبار جلوگیری گردد.
تحویل باید با رعایت اصول ایمنی حمل مواد شیمیایی و در زمان مقرر انجام شود و اطمینان حاصل گردد که گیرنده از شرایط صحیح نگهداری آگاه است.
خرید و فروش کربنات سدیم
خرید و فروش سدیم کربنات معمولا از طریق تولیدکنندگان داخلی یا واردکنندگان انجام می شود و قیمت آن تحت تاثیر عواملی نظیر خلوص، نوع بستهبندی، حجم سفارش و شرایط بازار قرار دارد.
همچنین به دلیل کاربرد سدیم کربنات در صنایع مختلف، خرید و فروش این ماده رونق فراوانی دارد.
جهت کسب مشاوره و خرید سدیم کربنات می توانید با مشاوران ما در شیمیکو که با مراکز تولید و فروش سدیم کربنات در ارتباط هستند، تماس بگیرید.
قیمت رقابتی کربنات سدیم
از عوامل تاثیرگذار بر قیمت سدیم کربنات در بازار رقابتی می توان به میزان خلوص، نوع بسته بندی، حجم سفارش و هزینه های حمل و نقل اشاره کرد.
در بازار مواد شیمیایی ایران، قیمت کربنات سدیم در بورس کالا تحت تأثیر عواملی نظیر میزان عرضه و تقاضا، نرخ ارز و هزینه های تولید و حمل و نقل است.
از این رو تولیدکنندگان و تامینکنندگان در تلاش برای ارائه قیمت های مناسب با حفظ کیفیت برای جذب مشتری هستند.
مهم ترین برندهای خارجی کربنات سدیم
از جمله برندهاي معتبر و شناخته شده در سراسر جهان که در زمينه توليد و تامین سدیم کربنات فعاليت دارند مي توان به:
- Sachi
- srlchem
- Aldrich
- VITSZEE
- NICE
- Rankem
- ASES
- KSFE
و کربنات سديم مرک اشاره کرد.
تنها تولیدکنندگان کربنات سدیم در ایران
کربنات سدیم مراغه
کربنات سدیم مراغه با خلوص بالای 98 درصد در گریدهای سبک و سنگین تولید میشود و حدود 75 درصد نیاز داخلی ایران را تأمین می کند.
این محصول با ظرفیت تولید سالانه 400 هزار تن، در صنایع شیشه سازی، شوینده، و پتروشیمی کاربرد دارد و به 16 کشور از جمله ترکیه، عراق، و هند صادر می شود.
استفاده از فرآیند سولوی و کیفیت بالای محصول، آن را به یکی از مهمترین منابع کربنات سدیم در خاورمیانه تبدیل کرده است.
کربنات سدیم فیروزآباد
کربنات سدیم فیروزآباد تحت نام تجاری ساچی (SACHI) عرضه می شود و با ظرفیت تولید 320 هزار تن در سال، توانایی افزایش تا یک میلیون تن را دارد.
این محصول با خلوص 98 درصد در گریدهای سبک و سنگین تولید شده و در صنایع شیشه، شوینده، و نساجی استفاده می شود.
فیروزآباد به بازارهای جهانی مانند کره جنوبی، اندونزی، و امارات صادر می کند و با بهره گیری از معادن محلی، از خام فروشی مواد معدنی جلوگیری کرده و اشتغال زایی قابل توجهی ایجاد کرده است.
کربنات سدیم سمنان
کربنات سدیم سمنان با ظرفیت تولید 700 هزار تن در سال، در گریدهای سبک و سنگین و با خلوص بالا تولید می شود. این محصول در صنایع شوینده، کاشی، سرامیک، و شیشه سازی کاربرد دارد و به بیش از 15 کشور صادر می شود.
شبکه توزیع قوی و نزدیکی به بازارهای مصرف در تهران و استان های همجوار، از مزایای این تولیدکننده است که نیاز بیش از 140 مصرف کننده داخلی را تأمین می کند.
سخن آخر
کربنات سدیم یکی از مهمترین مواد صنعتی است که از خاکستر گیاهانی که در خاکهای غنی از سدیم رشد می کنند، به دست مي آيد.
این ماده به دلیل خواص قلیایی و ویژه خود، کاربردهای زیادی در صنایع شیشه سازی، مواد شوینده و صنایع غذایی دارد. شناخت روش های تولید، بسته بندی اصولی و ملاحظات مربوط به خرید و فروش این محصول برای فعالان حوزه های مرتبط از اهمیت بسزایی برخوردار است.