碳酸鈉和碳酸氫鈉的區別

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簡介

碳酸鈉，由於其獨特的特性，多年來一直從生長在富含鈉金屬的土壤中的植物灰燼中提取。後來，法國化學家尼古拉斯·勒布朗發明了一種批次生產碳酸鈉的方法。碳酸氫鈉或小蘇打即使在多年前也被廣泛使用。藥劑師瓦倫丁·羅斯（年輕的）於1801年首次發現了它。後來，碳酸氫鈉的批次製備技術得到了發展。碳酸鈉和碳酸氫鈉都是工業和商業用途中非常重要的化學化合物。儘管它們聽起來相似，但這兩種化學品的特性卻完全不同。

碳酸鈉簡介

碳酸鈉是鈉金屬的鹽，化學式為 Na₂ CO₃。它還有一些其他名稱，例如蘇打灰、蘇打晶體和洗滌蘇打。它是一種無機化合物，外觀呈白色粉末狀，無氣味，但具有鹼性味道。它們也是水溶性鹽。蘇打灰這個名字來源於它從生長在富含鈉金屬的土壤中的植物中提取而來。這種化合物之所以被發現，是因為植物灰燼的外觀與其他植物灰燼不同。

什麼是碳酸鈉？

碳酸鈉是由鈉金屬和碳酸根離子組成的離子化合物。它是一種白色晶體固體，具有吸溼性。這意味著它們甚至可以從空氣中吸收水分。這種鹽的化學式為 Na_2 CO_3。但如果暴露在空氣中，此公式會轉換為十水合物，Na_2 CO_(3.10H_2 O)。這種鹽的無水形式被稱為洗滌蘇打，在商業和工業應用中更為廣泛。這種無機鹽中存在的元素是鈉、碳和氧。它透過索爾維法工業化地大量生產。

碳酸鈉可以獲得三種水合物和一種無水鹽

對於碳酸鈉，有一種無水鹽和三種水合形式。它們是：

• Na₂ CO₃ - 它是無水形式，也稱為天然鹼。這是工業上合成最多的化合物。

• Na₂ CO₃.H₂ O - 它是一種水合形式，含有一個水分子，稱為熱鹼。

• Na₂ CO₃.7H₂ O - 它是一種水合形式，含有 7 個水分子，稱為碳酸鈉七水合物。

• Na₂ CO₃.10H₂O - 它是一種水合形式，含有 10 個水分子，稱為天然鹼。

碳酸鈉的應用和用途

• 它可用於製造玻璃材料。

• 它可用於生產肥皂和洗滌劑。

• 用於染色衣服，用作媒染劑。

• 它在造紙行業中得到應用。

• 它用作將煤轉化為燃料的催化劑。

• 它用作棉織物的漂白劑。

• 它有助於清潔皮膚和治療皮疹，因此它被用於多種化妝品中。

• 它有助於去除水的硬度。

碳酸鈉的生產

碳酸鈉的合成或生產始於古代。首次生產碳酸鈉是從植物灰燼中獲得的。在埃及，碳酸鈉也從一種名為天然鹼的礦物中提取出來，並被用於木乃伊製作過程。但這些方法無法批次生產碳酸鈉。因此，許多新的技術被用於其生產。第一個批次生產碳酸鈉的方法是勒布朗法。此過程藉助硫酸、氯化氫和氯化鈉進行。但此過程也不那麼有效，因為它需要大量的能量。另一種最有效的方法是索爾維法。該方法透過氯化鈉和二氧化碳的反應生產碳酸氫鈉和碳酸氫銨。然後，進一步加熱碳酸氫鈉可生產碳酸鈉。

什麼是碳酸氫鈉？

碳酸氫鈉也是鈉金屬的鹽，化學式為 NaHCO₃。與碳酸鈉不同，這種鈉鹽含有碳酸氫根離子，HCO₃^-。它是一種白色晶體固體，具有鹹味。它也稱為小蘇打、碳酸氫鈉和蘇打粉。它是一種富含二氧化碳的化學化合物，因此它被用於多種烘焙過程中。它是一種鹼性鹽，因此在治療抗酸藥方面有應用。它用於多種烘焙產品的蓬鬆劑。碳酸氫鈉釋放二氧化碳是透過水的作用實現的。

碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較

碳酸鈉和碳酸氫鈉都是鈉鹽。碳酸鈉僅包含鈉、氧和碳元素。但碳酸氫鈉也包含氫元素。碳酸鈉的化學式為 Na₂ CO₃，碳酸氫鈉的化學式為 NaHCO_3。這兩種化學化合物的化學性質幾乎相似，即它們在溶於水時會釋放鈉金屬離子。兩者在化學上都是無害的，並且具有鹼性。這兩種物質的外觀也相似，即它們看起來都是白色粉末。碳酸鈉主要用於工業應用，而碳酸氫鈉則應用於食品行業和醫藥領域。

碳酸鈉和碳酸氫鈉的區別

下面列出了兩種化學化合物碳酸鈉和碳酸氫鈉的區別。

碳酸鈉	碳酸氫鈉
化學式為 Na2 CO3。	化學式為 NaHCO3
它包含碳、氧和鈉元素。	它包含碳、鈉、氧和氫元素。
它主要用於洗衣目的。	它主要用於烘焙過程。
熔點為 851°C。	它沒有熔點，因為加熱時會轉化為碳酸鈉。
它被稱為洗滌蘇打。	它被稱為小蘇打。
分子量為 105.9888 $\mathrm{\frac{g}{mol}}$。	分子量為 84.007 $\mathrm{\frac{g}{mol}}$。

結論

碳酸鈉和碳酸氫鈉是由基本元素鈉組成的兩種鹽。由於它們是離子化合物，因此易溶於水併產生鈉離子。這兩種化合物的化學式不同。但它們是化學性質相似的化合物。碳酸鈉用於工業應用，例如肥皂製造和洗滌劑合成。而碳酸氫鈉通常用作食品工業中的膨鬆劑，以小蘇打的形式出現。並且由於其鹼性，被用來治療人體酸度。碳酸鈉透過索爾維法合成，其中首先獲得碳酸氫鈉，然後透過簡單的加熱過程將其轉化為碳酸鈉。

常見問題

1. 碳酸鈉有毒嗎？

它不是有毒化學品，但吞嚥大量碳酸鈉可能會導致多種健康問題，主要是在胃部。

2. 洗滌蘇打的化學式是什麼？

洗滌蘇打是碳酸鈉的含水形式，化學式為 Na₂ CO_{3.10H2 O}。它含有 10 個水分子，因此也稱為十水合物。

3. 給出涉及碳酸氫鈉形成二氧化碳的反應？

加熱碳酸氫鈉會逆轉二氧化碳的產生。反應為：

$$\mathrm{2NaHCO_3+Heat\rightarrow Na_2 CO_3+H_2 O+CO_2 }$$

4. 過量食用小蘇打有哪些副作用？

小蘇打用於我們每天食用的多種烘焙成分中。它能有效預防酸度。但如果大量服用是有毒的。它可能會導致多種胃部疾病，例如嘔吐和腹瀉。

5. 碳酸鈉的 pH 值是多少？

它是一種鹼性化合物，因此其 pH 值大於 7。碳酸鈉的近似 pH 值為 11。