碳酸钠和碳酸氢钠的区别

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简介

碳酸钠，由于其独特的特性，多年来一直从生长在富含钠金属的土壤中的植物灰烬中提取。后来，法国化学家尼古拉斯·勒布朗发明了一种批量生产碳酸钠的方法。碳酸氢钠或小苏打即使在多年前也被广泛使用。药剂师瓦伦丁·罗斯（年轻的）于1801年首次发现了它。后来，碳酸氢钠的批量制备技术得到了发展。碳酸钠和碳酸氢钠都是工业和商业用途中非常重要的化学化合物。尽管它们听起来相似，但这两种化学品的特性却完全不同。

碳酸钠简介

碳酸钠是钠金属的盐，化学式为 Na₂ CO₃。它还有一些其他名称，例如苏打灰、苏打晶体和洗涤苏打。它是一种无机化合物，外观呈白色粉末状，无气味，但具有碱性味道。它们也是水溶性盐。苏打灰这个名字来源于它从生长在富含钠金属的土壤中的植物中提取而来。这种化合物之所以被发现，是因为植物灰烬的外观与其他植物灰烬不同。

什么是碳酸钠？

碳酸钠是由钠金属和碳酸根离子组成的离子化合物。它是一种白色晶体固体，具有吸湿性。这意味着它们甚至可以从空气中吸收水分。这种盐的化学式为 Na_2 CO_3。但如果暴露在空气中，此公式会转换为十水合物，Na_2 CO_(3.10H_2 O)。这种盐的无水形式被称为洗涤苏打，在商业和工业应用中更为广泛。这种无机盐中存在的元素是钠、碳和氧。它通过索尔维法工业化地大量生产。

碳酸钠可以获得三种水合物和一种无水盐

对于碳酸钠，有一种无水盐和三种水合形式。它们是：

• Na₂ CO₃ - 它是无水形式，也称为天然碱。这是工业上合成最多的化合物。

• Na₂ CO₃.H₂ O - 它是一种水合形式，含有一个水分子，称为热碱。

• Na₂ CO₃.7H₂ O - 它是一种水合形式，含有 7 个水分子，称为碳酸钠七水合物。

• Na₂ CO₃.10H₂O - 它是一种水合形式，含有 10 个水分子，称为天然碱。

碳酸钠的应用和用途

• 它可用于制造玻璃材料。

• 它可用于生产肥皂和洗涤剂。

• 用于染色衣服，用作媒染剂。

• 它在造纸行业中得到应用。

• 它用作将煤转化为燃料的催化剂。

• 它用作棉织物的漂白剂。

• 它有助于清洁皮肤和治疗皮疹，因此它被用于多种化妆品中。

• 它有助于去除水的硬度。

碳酸钠的生产

碳酸钠的合成或生产始于古代。首次生产碳酸钠是从植物灰烬中获得的。在埃及，碳酸钠也从一种名为天然碱的矿物中提取出来，并被用于木乃伊制作过程。但这些方法无法批量生产碳酸钠。因此，许多新的技术被用于其生产。第一个批量生产碳酸钠的方法是勒布朗法。此过程借助硫酸、氯化氢和氯化钠进行。但此过程也不那么有效，因为它需要大量的能量。另一种最有效的方法是索尔维法。该方法通过氯化钠和二氧化碳的反应生产碳酸氢钠和碳酸氢铵。然后，进一步加热碳酸氢钠可生产碳酸钠。

什么是碳酸氢钠？

碳酸氢钠也是钠金属的盐，化学式为 NaHCO₃。与碳酸钠不同，这种钠盐含有碳酸氢根离子，HCO₃^-。它是一种白色晶体固体，具有咸味。它也称为小苏打、碳酸氢钠和苏打粉。它是一种富含二氧化碳的化学化合物，因此它被用于多种烘焙过程中。它是一种碱性盐，因此在治疗抗酸药方面有应用。它用于多种烘焙产品的蓬松剂。碳酸氢钠释放二氧化碳是通过水的作用实现的。

碳酸钠和碳酸氢钠的比较

碳酸钠和碳酸氢钠都是钠盐。碳酸钠仅包含钠、氧和碳元素。但碳酸氢钠也包含氢元素。碳酸钠的化学式为 Na₂ CO₃，碳酸氢钠的化学式为 NaHCO_3。这两种化学化合物的化学性质几乎相似，即它们在溶于水时会释放钠金属离子。两者在化学上都是无害的，并且具有碱性。这两种物质的外观也相似，即它们看起来都是白色粉末。碳酸钠主要用于工业应用，而碳酸氢钠则应用于食品行业和医药领域。

碳酸钠和碳酸氢钠的区别

下面列出了两种化学化合物碳酸钠和碳酸氢钠的区别。

碳酸钠	碳酸氢钠
化学式为 Na2 CO3。	化学式为 NaHCO3
它包含碳、氧和钠元素。	它包含碳、钠、氧和氢元素。
它主要用于洗衣目的。	它主要用于烘焙过程。
熔点为 851°C。	它没有熔点，因为加热时会转化为碳酸钠。
它被称为洗涤苏打。	它被称为小苏打。
分子量为 105.9888 $\mathrm{\frac{g}{mol}}$。	分子量为 84.007 $\mathrm{\frac{g}{mol}}$。

结论

碳酸钠和碳酸氢钠是由基本元素钠组成的两种盐。由于它们是离子化合物，因此易溶于水并产生钠离子。这两种化合物的化学式不同。但它们是化学性质相似的化合物。碳酸钠用于工业应用，例如肥皂制造和洗涤剂合成。而碳酸氢钠通常用作食品工业中的膨松剂，以小苏打的形式出现。并且由于其碱性，被用来治疗人体酸度。碳酸钠通过索尔维法合成，其中首先获得碳酸氢钠，然后通过简单的加热过程将其转化为碳酸钠。

常见问题

1. 碳酸钠有毒吗？

它不是有毒化学品，但吞咽大量碳酸钠可能会导致多种健康问题，主要是在胃部。

2. 洗涤苏打的化学式是什么？

洗涤苏打是碳酸钠的含水形式，化学式为 Na₂ CO_{3.10H2 O}。它含有 10 个水分子，因此也称为十水合物。

3. 给出涉及碳酸氢钠形成二氧化碳的反应？

加热碳酸氢钠会逆转二氧化碳的产生。反应为：

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

4. 过量食用小苏打有哪些副作用？

小苏打用于我们每天食用的多种烘焙成分中。它能有效预防酸度。但如果大量服用是有毒的。它可能会导致多种胃部疾病，例如呕吐和腹泻。

5. 碳酸钠的 pH 值是多少？

它是一种碱性化合物，因此其 pH 值大于 7。碳酸钠的近似 pH 值为 11。