引言：

碳酸钠是一种化学物质，化学式为Na2CO3，常被称为纯碱。它在工业生产、化工、家庭清洁剂等领域有广泛的用途。

简介：什么是碳酸钠？

碳酸钠（英语：sodium carbonate），俗称苏打（soda）、纯碱（soda ash 、soda crystals）、洗涤碱（washing soda）。碳酸钠化学式：Na2CO3，普通情况下为白色粉末，为强电解质。密度为2.532g/cm3，熔点为850℃，易溶于水，并呈碱性。具有盐的通性。碳酸钠是什么混合物？碳酸钠是碳酸的二钠盐，具有碱化作用。碳酸钠溶于水后形成碳酸和氢氧化钠。

碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒，无气味，具有碱性和吸水性。碳酸钠是一种强碱盐，溶于水后会发生水解反应，使溶液显碱性。它是重要的化工原料之一，广泛应用于轻工日化、建材、化学工业、食品工业、冶金、纺织、石油、国防、医药等领域。碳酸钠溶液作为一种pH调节剂在天然气田中有越来越多的应用，质量分数为20%的碳酸钠溶液主要应用在天然气田乙二醇回收系统中，用于调节回收液的pH。

1. 碳酸钠的化学式

碳酸钠是一种离子化合物，带零净电荷，碳酸钠的结构如下图所示。如下图所示，它由 2 个钠原子 (Na)、1 个碳原子 (C) 和 3 个氧原子 (O) 组成。因此，碳酸钠的化学式为 Na2CO3。

2. 碳酸钠的结构和组成

（1）结构分析

碳原子与三个氧原子形成共价键。其中一个氧原子通过双键连接，而另外两个氧原子通过单键连接，并带有-1电荷，形成带有-2净电荷的碳酸根离子。这种-2电荷通过与带有+1电荷的Na离子形成离子键来平衡。因此，整个分子的净电荷为零。

（2）晶体结构

碳酸钠粉末在一定的条件下是可以制成晶体的。碳酸钠石晶体在常温下属单斜晶系。440℃时转变为β变体，500℃时转变为α变体，熔点为854℃。

3. 碳酸钠的分子量

化合物的摩尔质量是组成原子的摩尔质量与分子中原子数量的乘积之和。因此，Na2CO3 的摩尔质量等于两个 Na 原子、一个碳原子和三个氧原子的摩尔质量之和。

Na 的摩尔质量 = 23 g/mol

C 的摩尔质量 = 12 g/mol

O 的摩尔质量 = 16 g/mol

因此，Na2CO3 的摩尔质量 = 2 × Na 的摩尔质量 + C 的摩尔质量 + 3 × O 的摩尔质量。得到碳酸钠摩尔质量为106 g/mol，即碳酸钠的分子量为106。

4. 碳酸钠和小苏打有什么区别？

目前世界上使用最广泛的化学物质之一是碳酸钠和碳酸氢钠。这两种化学物质在全球范围内都有生产，且具有一些共同的应用领域。碳酸钠主要用于工业应用，而在家庭中使用较少。相比之下，碳酸氢钠，也被称为小苏打，是家庭烹饪中最常见的化学品之一，广泛用于烘焙和清洁领域。

从化学角度来看，碳酸氢钠和碳酸钠属于不同类型的钠化合物或盐。它们共同的特点是含有钠作为主要元素。在外观上，这两种化合物均为白色固体，通常以粉末形式存在。此外，它们都属于碱类化合物，并且通过离子键结合。这些物质在自然界中以钠的化合物形式广泛存在。然而，尽管碳酸钠和碳酸氢钠的名字听起来很相似，但这两种物质并不相同，它们有许多不同的特性和用途。碳酸钠和碳酸氢钠之间的区别如下：

（1）碳酸钠通常称为苏打灰或洗涤苏打。其化学式为Na2CO3，由钠和碳酸根离子组成。碳酸钠是一种碱性盐，由强碱（NaOH）和弱酸（H2CO3）组成。在与酸反应后，碳酸钠会转化为碳酸氢钠。它还是良好的电解质，常用于中和酸性溶液的各个领域。碳酸钠在多种身体过程和化学反应中发挥重要作用。

（2）碳酸氢钠通常称为小苏打。其化学式为NaHCO3，由钠、碳酸根离子和氢离子组成。碳酸氢钠是一种较弱的碱，通常是单质子的。除了作为气味中和剂、清洁剂或去角质剂外，它有时也被用作临时灭火器。在人体中，碳酸氢钠是一个重要的元素，有助于调节和中和血液中的酸性物质。

参考：
[1]wikipedia.org

[2]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/2

[3]https://www.britannica.com/

[4]王洪升. 碳酸钠确非晶体 碳酸氢钠确是晶体 [J]. 中学化学, 2024, (02): 13-15.

[5]马浴铭. 碳酸钠溶液结晶抑制剂的制备与应用 [J]. 无机盐工业, 2020, 52 (08): 63-65.

过碳酸钠又称过氧碳酸钠、过氧化碳酸钠水合物，俗称固体双氧水，化学式2Na2CO3?3H2O2或Na2H3CO6，是碳酸钠和过氧化氢的加成物，为无机盐，呈白色颗粒状粉末，无味，溶于水形成碳酸钠和过氧化氢，显碱性，有氧化性，可作洗衣剂的漂白助剂，去茶渍、咖啡渍等污垢也很有功效。

结构与化学反应

过碳酸钠晶体有正交结构，有Cmca空间群。降温到零下30度以下，结构会转变为Pbca。

过碳酸钠溶于水可以生成过氧化氢、钠离子和碳酸根，过氧化氢继而分解产生水和氧气：

2Na2CO3?3H2O2?3H2O2+4Na⁺+2CO3^2?

2H2O2?2H2O+O2

生产方法

过碳酸钠在工业由控制酸碱值和浓度结晶碳酸钠和过氧化氢溶液得到在实验室也可这样合成。

也可以用碳酸钠固体与浓过氧化氢溶液直接反应。

作用

过碳酸钠溶于水后释放出过氧化氢和碳酸钠，过氧化氢在碱性条件下产生大量的活性氧，具有较强的去渍、漂白、杀菌等功能，而碳酸钠是常用的洗涤助剂，因此，过碳酸钠可有效地去除奶渍、血渍、汗渍、皮脂、咖啡渍、血渍和水果汁等常见污迹。过碳酸钠既可作为家用漂白剂和去渍清洁剂的主要成分，也可作为洗涤助剂，添加到含磷或无磷洗衣粉中，或作为餐具洗涤组合物和硬表面清洗组合物的漂白组分，增强去渍功能，提高洗涤效果。还可用作杀菌消毒剂，供氧剂，口腔清洁剂以及废水处理剂。过碳酸钠的特点是水溶性好，性能温和，不会损伤织物纤维和颜色，而且无刺激性气味产生，分解产物不会增加环境负荷。

与小苏打的区别

过碳酸钠和小苏打粉使用方法上不一样。小苏打粉可以用来去除油污和除臭；过碳酸钠则是清除陈年茶垢、顽垢效果佳，且过碳酸钠有氧化的作用，因此比小苏打多了杀菌的功效，能去除霉菌。

碳酸钠（Na2CO3），分子量105.99。化学品的纯度多在99.5%以上（质量分数），又叫纯碱，但分类属于盐，不属于碱。碳酸钠物理性质是一种易溶于水的白色粉末，溶液呈碱性。

国际贸易中又名苏打或碱灰。它是一种重要的无机化工原料，主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产。还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等。（来源于百度百科）

生产工艺

目前中国国内有三种纯碱生产工艺：氨碱法、联碱法、天然碱法

“氨碱法”又称之为“索尔维制碱法”发源于国外。

“联碱法”要从侯德榜1926年研制出纯碱讲起，1939年提出的联合制碱形成新的工艺水平，又称之为“侯氏制碱法”，自此迎来了中国纯碱工业化时代。

“天然碱法”是利用天然碱矿资源来制取纯碱的一种工艺，依附于国内矿产资源。

纯碱生产工艺流程图

??????????????????????????????

产业链

上游：原盐、石灰石、煤电（天然气）、合成氨等

下游：平板玻璃、光伏玻璃、日化玻璃、无机盐类、氧化铝、白炭黑等

纯碱产业链流程图

???????????????