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 میرود. اولین بار در اروپا سودا اش از خاکستر گیاهان به روشی تحت عنوان "کاهواشی" تولید شد. این فرآیند به طور گسترده در صنعت شیشهسازی و صابونسازی استفاده میشود.
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 بیبو 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.
ویژگیها و خواص کربنات سدیم
سدیم کربنات ترکیبی شیمیایی با خواص و ویژگیهای منحصربهفرد است و به همین جهت، در صنایع مختلف کاربردهای متنوعی دارد. در جدول زیر، به برخی از مهمترین ویژگیها 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 میگیرد. 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 ميگيرد.
همچنین در صنعت شیشهسازی از نوع سبک و سنگین سودا اش جهت کاهش دمای ذوب سیلیس و منبع یون سدیم برای تولید شیشه استفاده میشود.
کربنات سدیم در حذف یونهای کلسیم و منیزیم که باعث سختی آب میشوند و همچنین خنثیسازی اسیدهای احتمالی که باعث ایجاد مشکلات متعدد در صنعت حفاری میشوند، میتواند تاثیرگذار باشد.
روش های توليد کربنات سديم
با استفاده از فرآيندهاي مختلفي چون Solvay ،Leblanc و روش استخراج از منابع طبيعي ميتوان 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 روشهای تولید سودا اش است.
در اين فرآيند از نمک سنگ آهک وگاز طبیعی به عنوان مواد اولیه و از آمونیاک به عنوان واکنشگر چرخهای استفاده میشود. 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 بیکربنات سدیم موادی متمایز با ویژگیها و کاربردهای متفاوت هستند. در ادامه به تفاوتهای این دو ماده در جدول زیر میپردازیم.
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
متداولترین تقسیمبندی سودا اش بر اساس چگالی و اندازه ذرات آن است که به دو نوع سدیم کربنات سبک و سدیم کربنات سنگین تقسیم میشود. این دو نوع از نظر خواص شیمیایی یکسان هستند، اما به دلیل تفاوت در ویژگیهای فیزیکیشان، در کاربردهای صنعتی متفاوتی مورد استفاده قرار میگیرند.
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 بهدست میآید.
از کاربردهای رایج آن میتوان 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 میشود.
کربنات سدیم سبک
این نوع از کربنات سدیم حاوی کمتر از 0.5 درصد کلرید سدیم است و به صورت پودری و سبک تولید میشود. همچنین به عنوان تنظیم کننده pH در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد و اغلب به عنوان "سدیم کربنات پرسرعت" نیز شناخته میشود.
تفاوت کربنات سدیم سنگین و سبک
تفاوت اصلی بین سدیم کربنات سنگین و سبک در چگالی، نوع کاربرد و اندازه ذرات است به گونهای که سدیم کربنات سنگین، درشتتر 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 جریانپذیری بهتر و عدم ایجاد گرد و غبار زیاد، در صنعت شیشهسازی ترجیح داده میشود.
انواع کربنات سدیم بر اساس آبپوشی
طبقهبندی دیگری بر اساس درجات مختلفی از هیدراتاسیون یا آبپوشی سدیم کربنات وجود دارد که وابسته به تعداد مولکولهای آب متصل به ساختار کریستالی این ترکیب است. این اشکال با وجود شباهت در ساختار شیمیایی، در ویژگیهای فیزیکی مانند وزن مولکولی، پایداری و کاربردهای خاص با یکدیگر متفاوت هستند.
در این دستهبندی 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 میشوند و میتوانند خواص فیزیکی متفاوتی نیز داشته باشند.
انواع کربنات سدیم بر اساس کاربرد
با توجه به خاصیت قلیایی و میزان واکنشپذیری سدیم کربنات با مواد دیگر، این ماده در صنایع گوناگون و انواع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در ادامه به برخی از انواع این ماده میپردازیم.
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 میرود. در نوشیدنیهای گازدار باعث القای حس خنکی شده و در صنعت ماکارونی و نودل، بافت محصول را بهبود میبخشد.
از کاربردهای دیگر کربنات سدیم خوراکی میتوان به ایجاد تردی در گوشتهای فرآوری شده، پایدارکنندگی، حجمدهندگی خمیر و نیز جلوگیری از کلوخه شدن بافت محصول اشاره کرد. این نوع کربنات سدیم را از جوش شیرین تحت شرایط دمایی 200 درجه سانتیگراد بهدست میآورند.
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 میشود.
کربنات سدیم آزمایشگاهی
نوع آزمایشگاهی سدیم کربنات جهت کالیبراسیون دستگاهها، انجام تیتراسیونهای 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 میرود. معمولا خلوص بالای 99.9 درصد دارد و میزان دقیق ناخالصیها برای اطمینان از صحت نتایج آزمایشها و تحقیقات، بر روی برچسب محصول ذکر میشود.
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 میکند. 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 ویژهای دارند و در ادامه به برخی از آنها 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 درکیسههای چند لایه کاغذی یا پلیپروپیلنی بستهبندی میشوند. 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 بستهها در معرض نور مستقیم خورشید و منابع گرما اجتناب شود.
بسته بندی اصولی کربنات سدیم
بستهبندی اصولی سدیم کربنات از اهمیت ویژهای برخوردار است؛ زیرا نگهداری و حمل ایمن و اصولی بستهها میتواند کیفیت محصول را حفظ و ضمانت کند. کیسههای چند لایه حاوی یک لایه پلیاتیلن درونی از نفوذ رطوبت جلوگیری میکنند و معمولا برای بسته بندی سدیم کربنات سنگین از کیسههای پلیپروپیلنی (PP) با روکش لمینت استفاده میشود 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 کیسههای بزرگ با ظرفیت 500 کیلوگرم تا 2 تن استفاده میشود.
نگهداری، بارگیری و تحویل کربنات سدیم
کربنات سدیم در کنار مواد اسیدی ناسازگار است لذا باید به این نکته در هنگام نگهداری توجه شود. در هنگام بارگیری و استفاده از کربنات سدیم از تجهیزات مناسب، ایمن و پرسنل متخصص استفاده شود تا از آسیب دیدن بستهها 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 میشود 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 میتوانید 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 میتوان به میزان خلوص، نوع بستهبندی، حجم سفارش و هزینههای 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 هزینههای تولید و حمل و نقل است. از این رو تولیدکنندگان و تامینکنندگان در تلاش برای ارائه قیمتهای مناسب با حفظ کیفیت برای جذب مشتری هستند.
مهم ترین برندهای خارجی کربنات سدیم
از جمله برندهاي معتبر و شناختهشده در سراسر جهان که در زمينه توليد و تامین سدیم کربنات فعاليت دارند ميتوان به srlchem ،Aldrich ،VITSZEE ،NICE ،Rankem ،ASES ،KSFE و کربنات سديم مرک اشاره کرد.
سخن آخر
کربنات سدیم یکی از مهمترین مواد صنعتی است که از خاکستر گیاهانی که در خاکهای غنی از سدیم رشد میکنند، بهدست ميآيد. این ماده به دلیل خواص قلیایی و ویژه خود، کاربردهای زیادی در صنایع شیشهسازی، مواد شوینده و صنایع غذایی دارد. شناخت روشهای تولید، بسته بندی اصولی و ملاحظات مربوط به خرید و فروش این محصول برای فعالان حوزههای مرتبط از اهمیت بسزایی برخوردار است.