سودا اش چیست ؟

کربنات سدیم چیست ؟

کربنات سدیم (Na2CO3) که با نام های کربنات دو سود، سودا اش (soda ash)، کریستال سودا (soda crystals) و سودای شستشو (washing soda) نیز شناخته می شود. 

یکی از مهمترین مواد شیمیایی صنعتی بوده که به طور وسیعی در تولید دیگر محصولات قلیایی، نمک های سدیم و … به کار می رود. 

سودا اش نام متداول کربنات سدیم بدون آب است که به طور صنعتی کاربرد دارد.

 سدیم کربنات یا سودا اش، در واقع نمک سدیم اسید کربنیک است که در حالت عادی به صورت جامد سفید رنگ می باشد.

سدیم کربنات در مقیاس صنعتی از طریق فرآیند سولوِی و با استفاده از آمونیاک، سنگ آهک و نمک تولید می شود.

 یکی از مهمترین کاربردهای کربنات سدیم استفاده از این ماده در صنعت تولید شیشه است.

سدیم کربنات دارای خاصیت قلیایی نسبتاً  قوی است و از خاکستر بسیاری از گیاهان قابل استحصال است.

 

مشخصات فیزیکی و شیمیایی کربنات سدیم

دمای ذوب کربنات سدیم ۸۵۱ درجه سلسیوس است. این محصول در دماهای بالاتر تجزیه می شود. بنابراین دمای جوش برای این ماده تعریف نمی شود. حلالیت کربنات سدیم در آب در دمای ۲۰ درجه سلسیوس برابر با ۲۱۵ گرم در لیتر است. 

مشخصات فیزیکی کربنات 

 سدیم کربنات در واکنش با کربن دی اکسید و آب تولید سدیم بی کربنات می کند.

Na2CO3 + CO2 + H2O → ۲NaHCO3

بی کربنات سدیم در حضور سود، سدیم کربنات تولید می کند.

NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

انحلال کربنات سدیم در آب یک واکنش گرما زا است.

برای کاربردهای صنعتی دو نوع سدیم کربنات مورد استفاده قرار میگیرد

• کربنات سدیم سنگین

• کربنات سدیم سبک

تفاوت کربنات سدیم سنگین و کربنات سدیم سبک تنها در چگالی، اندازه ذرات و کاربرد آن ها است و از نظر شیمیایی تفاوتی با یکدیگر ندارند. سدیم کربنات سنگین چگالی توده ای حدود ۱۰۰۰ کیلوگرم بر مترمکعب  و ذراتی با اندازه ۳۰۰ تا ۵۰۰ میکرون دارداین نوع از کربنات اغلب در کارخانه های شیشه سازی استفاده می شود. ذرات درشت تر گرانول مانند این نوع موجب عدم وجود گرد خاک و ناخالصی شده و احتمال پخش شدن ذرات در هنگام حمل و نقل را کاهش می دهد. چگالی کربنات سدیم سبک حدود ۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب و اندازه ذرات سدیم کربنات سبک در حدود ۱۰۰ میکرون می باشد. کربنات سدیم سبک برای تولید مواد شیمیایی و شوینده ها استفاده می شود.

موارد استفاده از کربنات سدیم

کربنات سدیم جزء موادی است که دارای کاربردهای متنوع در صنایع مختلف است. در ادامه شرح مختصری درخصوص مهمترین کابردهای سدیم کربنات ارائه می شود.

• ساخت شیشه: کربنات سدیم در صنایع شیشه سازی کاربرد دارد. بکارگیری این ماده در شیشه سازی موجب کاهش دمای تشکیل شیشه و صرفه جویی در مصرف انرژی می شود.

• تولید مواد شیمیایی: کربنات سدیم در تولید مواد شیمیایی مختلف مانند سدیم بیکربنات، سدیم سیلیکات، سدیم تریپل فسفات، سدیم دی کرومات، سدیم آلومینات، سدیم سیانید و . . . به کار می رود.

• تولید کاغذ: در صنایع تولید کاغذ کربنات سدیم  به عنوان عامل تنظیم کننده اسیدیته و همچنین به منظور رنگ زدایی از کاغذ باطله به کار میرود.

• تولید صابون و دترجنت: سودا اش در تولید صابون و دترجنت ها به عنوان عامل آلکالی استفاده می شود.

• نرم کردن آب : کربنات سدیم در فرایند تعویض یونی موجب حذف یون های کلسیم و منیزیم از آب و کاهش  سختی آن میشود.

• مخازن آب شهری: سودا اش، به عنوان یک افزودنی رایج در مخازن شهری جهت خنثی سازی اثر اسیدی کلر و افزایش pH به کار می رود.

• کاربرد خانگی: سدیم کربنات ، در خانه ها به عنوان نرم کننده ی آب در شست و شوی لباس ها به کار می رود. این  ماده با یون های منیزیم و کلسیم موجود در آب سخت مقابله می کند و مانع از تشکیل پیوند بین آن ها با ماده شوینده به کار رفته می شود. بدون استفاده از سدیم کربنات شوینده اضافی برای خیساندن یون های منیزیم و کلسیم نیاز می شود.

• رنگرزی: به عنوان عامل استحکام دهنده پیوند بین رنگ و الیاف استفاده می گردد.

• صنعت غذا: به عنوان تنظیم کننده pH و نگهدارنده استفاده میشود.

• الکترولیز: به عنوان یک الکترولیت موجب افزایش سرعت تجزیه آب می شود.

• تاکسیدرمی: در فرایند حذف گوشت از استخوان ها به کار میرود.

• آزمایشگاههای شیمی: به عنوان استاندارد اولیه در واکنشهای تیتراسیون به کار میرود.

• خمیر دندان: به عنوان عامل افزایش دهنده pH عامل کف ساز به کار میرود.

• آجر سازی: به عنوان عامل مرطوب کننده در تولید خمیر موجب کاهش مقدار مصرف آب می شود.

• صنعت نساجی: به عنوان عامل ضد اسید در فراوری ابریشم به کار میرود.

• پتروشیمی و تصفیه نفت خام: به عنوان خنثی ساز در فرایندهای پتروشیمی استفاده می گردد.

• تصفیه روغنهای گیاهی: به عنوان عامل جداکننده اسیدهای چرب آزاد عمل میکند.

• گوگرد زدایی از دود: در فرایند حذف گوگرد از دود خروجی ازدودکشها استفاده میگردد.

 

مواد اولیه مورد نیاز برای تولید کربنات سدیم

مواد اولیه مورد نیاز برای تولید کربنات سدیم به روش سولوِی(Solvay) عبارتند از سنگ آهک، نمک معمولی و آمونیاک که طبق واکنشهای زیر سدیم کربنات تولید می شود.

CaCO3 → CO2 + CaO

۲NH3 + CO2 + H2O →(NH4)2CO3

(NH4)2CO3 + CO2 + H2O →۲NH4HCO3

NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl

۲NaHCO3 →Na2 CO3 + CO2 + H2O

کلاس بندی مواد شیمیایی

کلاس بندی مواد شیمیایی

کلاس بندی مواد شیمیایی : کالاهای خطرناک در بسیاری از کشورها بر اساس سیستم ملل متحد (UN) طبقه بندی شده و برچسب گذاری می شوند.

در این سیستم کالاهای خطرناک بر اساس خصوصیات خطرناک خود در 6 کلاس طبقه بندی می شوند.

این کلاسها شامل 9 کلاس مشخص و یک کلاس مواد متفرقه می باشد.

خطرات مربوط به هر کلاس با برچسب های لوزی شکل مخصوص مشخص می شود.

برخی از کالاهای خطرناک شامل کلاس های 8 ،4 ،1 ،2و 9 خود دارای تقسیمات بعدی یا ساب کلاسهایی هستند

که نشانگر جنبه مشخصی از خطرات ماده می باشد.

در برخی از کلاس ها تقسیم بندی های بعدی شامل گروههای بسته بندی

(Packaging Groups ) نیز وجود دارد که نشان دهنده خطر نسبی ماده در داخل یک کلاس می باشد

(PGIII خطر کم، PGII خطر متوسط، PGI خطر زیاد)

بنابراین تمام بسته ها ، کانتینرها و تانکرهای حمل مواد که حاوی کالاهای خطرناک هستند باید دارای برچسب مناسب با ذکر کلاس مربوطه باشند.

این بر چسب (یا لوزی خطر) نشان دهنده ماهیت خطر با استفاده از یک سیستم رنگی و علامتهای خاص و نیز شماره کلاس کالای خطرناک می باشد.

کلاس 1 مواد منفجره ( Explosives)

شامل موادی هستند که می توانند انفجار یا اثرات پیروتکنیک ایجاد نمایند.

بطور کلی تولید مواد منفجره محدود بوده و تابع مقررات مربوطه می باشد.

استفاده از مواد منفجره برای مصارف تحقیقاتی نیاز منوط به کسب مجوزهای لازم از سازمانهای مسئول می باشد.

مواد منفجره شامل 6 ساب کلاس مختلف می باشد:

کلاس 1-1 مواد منفجره با خطر انفجار یکباره و مهیب

مثال: ،TNTنیترو گلیسیرین، فولمینات جیوه

کلاس 1-2 مواد منفجره با خطر پرتاب (ولی نه خطر انفجار مهیب)

مثال: بمب ها، نارنجک

کلاس 1-3 مواد منفجره با خطر آتش سوزی حجیم

مثال: باروت، مواد آتش بازی ها

کلاس 1-4 مواد منفجره بدون انفجار مهیب

مثال: مواد آتش بازی در اسباب بازی ها

کلاس 1-5 مواد منفجره با حساسیت انفجاری کم

Detapower مانند Proprietary مثال: مواد منفجره

کلاس 1-6 مواد منفجره با حساسیت انفجاری بسیار کم

کلاس 2 گازها

کالاهای خطرناک این کلاس شامل گازهای تحت فشار، گازهای مایع و یا گازهای محلول تحات فشار می باشد.

گازها شامل 3 ساب کلاس می باشند:

کلاس 2-1 گازهای قابل اشتعال

کلاس 2-2 گازهای غیر قابل اشتعال و غیر سمی

کلاس 2-3 گازهای سمی

منظور از گازهای سمی گازهایی هستند که استنشاق آنها موجب مرگ و میر و یاصدمات جدی به سلامتی انسان می گردد.

مثال: COکلر و آمونیاک.

کلاس 3 مایعات قابل اشتعال (Flammable Liquids)

منظور از مایعات قابل اشتعال مایعات، مخلوطی از مایعات و یا مایعاتی حاوی جامدات بصورت محلول و یا معلق هستند

که می توانند در تماس با یک منبع جرقه مشتعل شوند مانند بنزین، تینر، رنگها، لاکها و حلالهای قابل اشتعال.

قابل به ذکر است که در تقسیم بندی قدیمی تر این کلاس به دو ساب کالاس 0-2 و 0-1 تقسیم بندی می شدند

ولی در تقسیم بندی جدید برای مایعات قابل اشتعال ساب کلاسی در نظار گرفته نشده ولی برای این مواد گروههای بسته بندی(PG I, II, III) در نظر گرفته شده است.

کلاس PGI -3 مایعات با قابلیت اشتعال زیاد

با نقطه جوش اولیه کمتر از 08درجه سانتی گراد

مثال: دی اتیل اتر، دی سولفید کربن

کلاس PGII -3 مایعات با قابلیت اشتعال بسیار زیاد

با نقطه جوش اولیه بیشتر از 08درجه سانتی گراد و نقطه فلاش کمتر از 10درجه سانتی گراد

مانند: بنزین، استن

کلاس PGIII –3 مایعات قابل اشتعال با نقطه فلاش 10تا 92درجه سانتی گراد

مثال: کروسن ، تورپنتن معدنی

این گروه در تقسیم بندی قبلی تحت عنوان ساب کلاس 2-3 نامیده می شدند.

کلاس 4 جامدات قابل اشتعال (Flammable Solids)

کالاهای خطرناک در این کلاس شامل موادی با پتانسیل احتراق خودبخودی و نیز موادی بوده که در تماس با آب ایجاد گازهای قابل اشتعال نمایند.

همچنین جامداتی (به غیر از مواد منفجره) که فوراً دچار احتراق شده و یا موجب آتش سوزی می شوند نیز در این کلاس طبقه بندی می شوند.

این کلاس شامل 3 ساب کلاس می باشد:

کلاس 4-1جامدات قابل اشتعال

موادی که به راحتی مشتعل شده و قابل احتراق هستند.

مثال: نیتروسلولز، فسفرها، کبریت ها و اسیدپیکریک

کلاس 4-2جامدات با پتانسیل احتراق خودبخودی

مثال: ذغال، پنبه و فسفر سفید

کلاس 4-3جامدات خطرناک در حالت مرطوب

شامل جامداتی است که در تماس با آب ایجاد گازهای قابل اشتعال می کنند.

مثال: فسفید آلومینیوم و کاربید کلسیم

کلاس 5 مواد اکسید کننده (Oxidizing Substances)

مواد اکسید کنننده شامل 2 ساب کلاس می باشد:

کلاس 5-1 مواد اکساید کننده (به غیر از پراکسایدهای آلی)

مانند پراکسید هیدروژن، هیپوکلریت کلسیم (که در استخرها استفاده می شود) نیترات آمونیوم و نیترات های

آلی.

کلاس 5-2پراکسیدهای آلی (جامد یا مایع)

مثال: پراکسید متیل اتیل کتن، بنزوئیل پراکسید، دی بنزول و پراستیک اسید.

مواد اکسید کننده به خودی خود لزوماً قابل احتراق نیستند اما ممکن است موجب احتراق سایر مواد شوند.

به عنوان مثال پراکسید سدیم در حضور آب ایجاد واکنش قوی اگزوترمیک (گرمازا) شده و نیاز در اختلاط با ذغال نیز موجب احتراق خودبخودی گردد.

پراکسیدهای آلی دارای ساختاری با اکسیژن دو ظرفیتی می باشند.

این مواد از نظر حرارتی موادی ناپایدار بوده و بنابراین ممکن است خودبخود تجزیه شده که گاهی می تواند موجب واکنشهای انفجار شده و یا به سرعت بسوزند و یا در مقابل ضربه یا اصطکاک حساس بوده و یا با سایر مواد واکنشهای خطرناکی ایجاد نمایند.

کلاس 6 مواد سمی و عفونت زا (Toxic and Infectious Substances)

این کلاس شامل دو ساب کلاس مواد سمی و مواد عفونی می شوند البته گازهای سمی، که قبلاً در کلاس 3-2 طبقه بندی شده اند، در این کلاس قرار نمی گیرند.

کلاس 6-1مواد سمی (شامل مایعات و جامدات سمی)

مواد سمی شامل موادی هستند که منجر به مرگ و یا صدمات جدی و آسیب شدید به سلامتی انسان در صورت بلعیده شدن، استنشاق و یا از طریق تماس پوستی می شوند.

مثال: سیانید سدیم ( )NaCNسیانیدها و ترکیبات آرسنیک.

کلاس 6-2مواد عفونی

مواد عفاونی موادی هستند که عفونت زا شناخته شده و یا امکاناً حاوی عوامل بیماری زا (میکرو ارگانیسم ها شامل باکتریها، ویروسها، ریکتزیا، پارازیت ها و قارچها هستند. واکسنها و نمونه های پاتولوژی مثال هایی از این دست هستند.

دستورالعمل نگهداری، نحوه کار و نحوه دفع مواد عفونی باید تابع مقررات بهداشتی و نحوه حمل و نقل این گروه از مواد تابع مقررات حفاظت محیط زیست باشد.

کلاس 7 مواد رادیواکتیو (Radioactive Substances)

این کلاس شامل مواد یا ترکیب موادی هستند که که دائماً از خود امواش رادیواکتیو ساطع می کنند.

به عبارت دقیق تر ماده رادیواکتیو ماده ای است که فعالیت مخصوص آن بزرگتر از 70 KBq/kg باشد.

منظور از فعالیت مخصوص میزان فعالیت در واحد جرم ماده رادیو اکتیو است.

برای این کلاس ساب کلاس خاصی در نظر گرفته نشده ولی گروههای بسته بندی مختلف در نظر گرفته می شود.

مثال: رادیو ایزوتوپها و اورانیوم

کلاس 8 مواد خورنده (Corrosives)

مواد خورنده موادی هستند جامد یا مایع که می توانند از طریق آثار شیمیایی موجب آسیب بافتهای زنده و وسایل و تجهیزات در هنگام تماس با آنها گردند.

به عبارت دیگر، مواد خورنده موادی هستند که با اثر شیمیایی موجب آسیب شدید در هنگام تماس با بافتهای زنده، وسایل و تجهیزات شده و موجب تخریب سایر مواد می شوند.

مثال: هیدروفلوریک اسید، هیدروکسیدسدیم و کلر استخرها.

کلاس 9 مواد متفرقه ( Miscellaneous )

این کلاس خطر مواد متفرقه ای که عمدتاً شدید نبوده و در کلاسهای دیگر تقسیم بندی نشده اند را نشان می دهد.

مانند مواد مغناطیسی شدید، آئروسل ها، کودهای نیترات آمونیوم و گرانول های پلی استر.

برچسب کلی کالاهای خطرناک

این برچسب نشان دهنده کلاس های مختلف کالاهای خطرناک بوده و به هنگام حمل و نقل این کالاها استفاده می شود.