Nahco3 t разложение. Карбонаты

Какие вещества образуются при выпаривании раствора NaHCO3 ? и получил лучший ответ

Ответ от Marat[гуру]
В водном РАСТВОРЕ соли NaHCO3 имеют место три равновесных процесса: NaHCO3 <=> NaOH + CO2 и 2NaHCO3 <=> Na2CO3 + CO2 +H2O и Na2CO3 +H2O <=> NaOH + NaHCO3. При нагревании раствора все равновесия смещаются вправо. Таким образом, в процессе выпаривания раствора NaHCO3 будут образовываться (в различном соотношении) три вещества: NaCO3 (карбонат натрия) , NaOH (гидроксид натрия) и CO2 (углекислый газ) . Незначительным количеством угольной кислоты (H2CO3) в растворе можно пренебречь. Очевидно, что при продолжительном выпаривании получится просто концентрированный раствор щёлочи (углекислый газ испарится).

Ответ от 2 ответа [гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Какие вещества образуются при выпаривании раствора NaHCO3 ?

Ответ от Михаил Б [гуру]
При температуре 60 °C гидрокарбонат натрия распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду (процесс разложения наиболее эффективен при 200 °C):2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 При дальнейшем нагревании до 1000 °C (например при т


Ответ от V.V. *** [гуру]
Первый ответ неверен, абсолютно точно.Не разлагаются карбонаты щёлочных металлов до оксидов! (шк. программа!) Гидрокарбонаты, всё верно, разлагаются до карбонатов, воды и угл. газа.


Ответ от 2 ответа [гуру]

Мы признаем важность конфиденциальности информации. В этом документе описывается, какую личную информацию мы получаем и собираем, когда Вы пользуетесь сайтом edu.ogulov.com. Мы надеемся, что эти сведения помогут Вам принимать осознанные решения в отношении предоставляемой нам личной информации.

Электронная почта

Адрес электронной почты, указываемый Вами при заполнении форм на сайте, не показывается другим посетителям сайта. Мы можем сохранять сообщения, полученные по электронной почте и другие письма, оправленные пользователями, чтобы обрабатывать вопросы пользователей, отвечать на запросы и совершенствовать наши службы.

Номер телефона

Номер телефона, указываемый Вами при заполнении форм на сайте, не показывается другим посетителям сайта. Номер телефона используется нашими менеджерами только для связи с Вами.

Цели сбора и обработки персональной информации пользователей

.

На нашем сайте, посвященном интернет-маркетингу, присутствует возможность заполнять формы. Ваше добровольное согласие на получение от нас обратной связи после отправки любой формы на сайте подтверждается путем ввода Вашего имени, E-mail и номера телефона в форму. Имя используется для личного обращения к Вам, E-mail — для отправки Вам писем, номер телефона используется нашими менеджерами только для связи с Вами. Пользователь предоставляет свои данные добровольно, после чего ему высылается письмо с обратной связью или поступает звонок от менеджера компании.

Условия обработки и её передачи третьим лицам

Ваше имя, E-mail и номер телефона никогда, ни при каких условиях не будут переданы третьим лицам, исключая случаи, которые связаны с исполнением законодательства.

Протоколирование

При каждом посещении сайта наши серверы автоматически записывают информацию, которую Ваш браузер передает при посещении веб-страниц. Как правило эта информация включает запрашиваемую веб-страницу, IP-адрес компьютера, тип браузера, языковые настройки браузера, дату и время запроса, а также один или несколько файлов cookie, которые позволяют точно идентифицировать Ваш браузер.

Куки (Cookie)

На сайте edu.ogulov.com используются куки (Cookies), происходит сбор данных о посетителях с помощью сервисов Яндекс.Метрика. Эти данные служат для сбора информации о действиях посетителей на сайте, для улучшения качества его содержания и возможностей. В любое время Вы можете изменить параметры в настройках Вашего браузера таким образом, чтобы браузер перестал сохранять все файлы cookie, а так же оповещал их об отправке. При этом следует учесть, что в этом случае некоторые сервисы и функции могут перестать работать.

Изменение Политики конфиденциальности

На этой странице Вы сможете узнать о любых изменениях данной политики конфиденциальности. В особых случаях Вам будет выслана информация на Ваш E-mail. Вы можете задать любые вопросы, написав на наш E-mail:

Иногда совершенно обычное и с детства знакомое вещество оказывается чуть ли не панацеей от многих болезней и недугов. Просто не каждый это знает. Одним из таких соединений является обычная хранящаяся у каждого в шкафчике на кухне. Оказывается, она служит не только средством для улучшения качества выпечки, но и лекарством, обезжиривателем, отбеливателем и даже обеззараживателем. Ознакомимся с данным веществом подробнее.

Химическая основа соды

Правильное название данного соединения с точки зрения химии - гидрокарбонат натрия. Есть еще ряд названий, которые используются в быту и химии для обозначения этого вещества:

  • бикарбонат натрия;
  • пищевая сода;
  • питьевая сода;
  • двууглекислый натрий;
  • добавка Е 500.

Однако любое из них отражает единственно верную суть - это сода.

Эмпирическая формула

Формула пищевой соды - NaHCO 3 . То есть по своей природе данное вещество - это относящаяся к разряду кислых. Так как соединение образовано сильной щелочью и слабой кислотой, то при гидролизе (в водном растворе) будет щелочная реакция среды. Раствор в воде пищевой соды имеет рН 8,1. образуется легко при взаимодействии и угольной кислоты, процесс выражается следующим уравнением реакции:

NaOH + H 2 CO 3 = NaHCO 3 + H 2 O

Эмпирическая формула пищевой соды показывает количественный и качественный состав соединения, на основе которого можно сделать вывод о пространственном строении молекулы: положительно заряженный катион Na + во внешней сфере и отрицательно заряженный гидрокарбонат-ион НСО 3 - во внутренней.

Атом углерода координирует вокруг себя три атома кислорода, с одним из которых образует двойную связь. Также один из атомов кислорода соединяется с катионом водорода, образуя гидроксогруппу. Третий атом кислорода в виде иона ассоциируется возле катиона натрия. Таким образом, компенсируются валентности каждого элемента, входящего в состав данного соединения.

Физические свойства

Какое бы название мы этому веществу не дали - сода пищевая, питьевая, карбонат, гидрокарбонат натрия - формула его все равно едина и дает представление о Так, внешний вид соды - мелкодисперсный порошок. Окраска его белая. Хорошо растворим в воде и практически нерастворим в органических растворителях (спирте, например). На открытом воздухе не разлагается. Распадаться начинает при повышенной влажности окружающей среды. Продуктами полного распада при повышении температуры являются карбонат натрия (средняя соль), углекислый газ и вода:

NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

Бикарбонат натрия не имеет запаха, на вкус слегка соленый, с привкусом щелочи. При растворении в воде дает щелочные растворы разной концентрации.

Краткие сведения об истории открытия и использовании соды

Первые сведения о бикарбонате натрия появились еще в древней цивилизации Египта. Именно в тех краях были распространены несколько озер, содержащих природные источники соды. При пересыхании эти озера отдавали соду в виде белого порошка, а люди ее собирали. Использовалась она египтянами в качестве одного из компонентов при изготовлении средств мумификации. Формула пищевой соды тогда еще известна не была.

Конкретно как химическое соединение вещество было изучено много позже, примерно в XVIII веке. Именно тогда ученых заинтересовал этот порошок, образованный естественным природным путем. Тщательный анализ состава позволил определить качественный и количественный компонент соединения. Так появилась современная формула пищевой соды.

Большой вклад в развитие представлений о веществе и проявляемых им свойствах был внесен итальянским врачом Туллио Симончини. Ему принадлежат эксперименты, по результатам которых сода - возможный вариант лечения раковых опухолей. Однако на сегодняшний день точных данных, это подтверждающих, нет.

Области применения

Благодаря своим способностям хорошо растворяться в воде, а также вступать во взаимодействие с кислотами, образуя в результате реакции углекислый газ, сода находит применение в нескольких областях промышленности и быта. А именно, таких как:

  • фармацевтика и медицина;
  • химическая отрасль;
  • легкая промышленность;
  • пищевая промышленность.

Рассмотрим более подробно каждое из направлений.

Применение в медицине

Главное, на чем основано применение вещества в медицине, - это его способность восстанавливать водно-щелочной баланс в ЖКТ. Соединение NaHCO 3 относится к антацидным средствам лечения. Формула пищевой соды свидетельствует о наличии гидроксид-ионов, выполняющих функцию нейтрализации повышенной кислотности в организме. Поэтому чаще всего раствор в воде двууглекислого натрия используют для устранения симптомов изжоги. Однако это не единственная область заболеваний, где вещество может применяться.

  1. При лечении простудных заболеваний пищевая сода избавляет от кашля, так как способствует разжижению и выведению мокроты из легких и бронхов. Также с ней можно делать ингаляции при ОРВИ.
  2. Как бактерицидное и противовоспалительное средство также используется сода пищевая. Формула ее отражает наличие катионов водорода Н + , которые и обеспечивают данный эффект.
  3. Для лечения сердечно-сосудистых заболеваний (аритмии и гипертонии) применяется слабый раствор в воде двууглекислого натрия.
  4. При диареях и рвоте использование соды совместно с солью позволяет восполнить водный запас организма и восстановить необходимый баланс.
  5. Вещество способно уничтожать грибковые заболевания, поэтому его применяют для устранения грибка стопы, делают спринцевание раствором при молочнице, промывают глаза при воспалениях коньюнктивы.
  6. Благодаря отбеливающим свойствам соду используют для чистки зубов.
  7. Слабый раствор позволяет избавиться от зуда при кожных высыпаниях (или укусах насекомых).
  8. Лечение ожогов начальной степени.
  9. Освобождение организма от солей тяжелых металлов.
  10. Происходит и усталости, а также избавление от лишнего веса при использовании теплой ванны с NaHCO 3 и эфирными маслами.

О пользе и вреде пищевой соды при использовании в медицинских целях, в том числе в косметологии, можно сказать много. Главное правило применения данного средства, как и любого другого лекарства, - не пренебрегать рекомендациями по дозировке. Неправильное использование может нанести вред здоровью.

Сода пищевая: формула и использование в химической промышленности

Основная область, в которой применяется натрий двууглекислый, - это бытовая химия. Сода может выступать в роли мягкого абразивного средства для чистки поверхностей и их обезжиривания. Также она применяется как сырье при производстве красителей, пенопластов и фтористых соединений. Кроме того, на основе NaHCO 3 изготавливают средства пожаротушения.

Нельзя представить, как бы развивалась без гидрокарбоната натрия бытовая химия. Пищевая сода - важный и нужный компонент для многих химических синтезов.

Легкая промышленность

Для обработки поверхностей при изготовлении резины, резиновых подошв и изделий используется сода пищевая. Формула, применение, вред и польза гидрокарбоната натрия в легкой промышленности - отдельная тема для изучения. Если говорить кратко, то роль NaHCO 3 сводится к использованию при производстве текстильных изделий и искусственной кожи. При этом вред проявляется в появлении ожогов, если контакт с веществом происходил слишком долго и руки не были защищены. Польза в том, что сода - прекрасная добавка и обезжириватель при дублении кожи и ее производстве, а также хороший отбеливатель ткани в текстильном деле.

Пищевая промышленность

Формула пищевой соды в химии отражает суть процессов в реакциях с кислотами. Например, с уксусной кислотой взаимодействие будет описываться следующим уравнением:

NaHCO 3 + CH 3 COOH = CH 3 COONa + H 2 CO 3

При этом образующаяся угольная кислота, являясь очень нестабильной, сразу распадается на СО 2 и Н 2 О. Именно на этой особенности протекания реакций и основано использование бикарбоната натрия в пищевой промышленности. Ведь для изготовления выпечки необходимо загасить соду уксусом, добавить полученную смесь в тесто для его пористости и лучшей структурности. Реакция гашения соды относится к типу и сопровождается зрелищным эффектом вспенивания и шипения.

Использование соды делает выпечку очень мягкой, ароматной и красивой, поэтому пищевая промышленность - одна из основных отраслей, где многотоннажно применяется это вещество. Также бикарбонат натрия используется в хлебопечении, при изготовлении разных кондитерских изделий. Помимо этого, его же используют для образования пузырьков газа в шипучих напитках (газированная вода, шампанское и игристые вина, минеральная вода).

Пищевая сода: свойства и лечение. Вред и противопоказания к применению

На самом деле применение соды достаточно широко в самых различных отраслях промышленности и быта, в чем мы уже могли убедиться ранее. Ее необычные целебные, антибактериальные, отбеливающие, успокаивающие и заживляющие свойства используются при лечении разных недугов. Однако, как и у любого другого лекарства, у соды также есть и противоположная сторона. Она может вредной и очень опасной для здоровья. Ее показания к применению очевидны, но не менее важны и противопоказания, которые мы рассмотрим подробнее.

Вред и противопоказания к применению

Можно привести несколько основных причин, по которым сода может стать врагом, а не другом и помощником.


Поэтому очевидно, что не только положительную роль для человека играет сода пищевая. Польза и вред, лечение - это неоднозначные аспекты. Прежде чем повсеместно использовать гидрокарбонат натрия для избавления от разных недугов, следует проконсультироваться с врачом. Если же применяется сода в быту (чистка поверхностей, отбеливание тканей и так далее), то не стоит пренебрегать самыми простыми средствами защиты для бесконтактного использования вещества.

Пищевая, или питьевая сода, — широко известное в медицине, кулинарии и бытовом потреблении соединение. Это кислая соль, молекула которой образована положительно заряженными ионами натрия и водорода, анионом кислотного остатка угольной кислоты. Химическое название соды — бикарбонат или гидрокарбонат натрия. Формула соединения по системе Хилла: CHNaO 3 (брутто-формула).

Отличие кислой соли от средней

Угольная кислота образуют две группы солей — карбонаты (средние) и гидрокарбонаты (кислые). Тривиальное название карбонатов — соды — появилось еще в древности. Следует различать среднюю и кислую соли по названиям, формулам и свойствам.
Na 2 CO 3 — карбонат натрия, динатриевая соль угольной кислоты, кальцинированная стиральная сода. Служит сырьем для получения стекла, бумаги, мыла, используется как моющее средство.

NaHCO 3 — натрия гидрокарбонат. Состав подсказывает, что вещество является мононатриевой солью угольной кислоты. Это соединение отличается наличием двух разных положительных ионов — Na + и Н + . Внешне кристаллические белые вещества похожи, их трудно отличить друг от друга.

Вещество NaHCO 3 считается питьевой содой не потому, что употребляется внутрь для утоления жажды. Хотя с помощью этого вещества можно приготовить шипучий напиток. Раствор этого гидрокарбоната принимают внутрь при повышенной кислотности желудочного сока. При этом происходит нейтрализация избытка протонов Н + , которые раздражают стенки желудка, вызывают боль и жжение.

Физические свойства пищевой соды

Бикарбонат — это белые моноклинные кристаллы. В составе этого соединения присутствуют атомы натрия (Na), водорода (Н), углерода (С) и кислорода. Плотность вещества составляет 2,16 г/см3. Температура плавления — 50-60 °С. Натрия гидрокарбонат — порошок молочно-белого цвета — твердое мелкокристаллическое соединение, растворимое в воде. Питьевая сода не горит, а при нагревании свыше 70 °С разлагается на карбонат натрия, углекислый газ и воду. В производственных условиях чаще применяется гранулированный бикарбонат.

Безопасность пищевой соды для человека

Соединение не обладает запахом, его вкус — горько-соленый. Однако не рекомендуется нюхать и пробовать вещество на вкус. Вдыхание гидрокарбоната натрия может вызвать чихание и кашель. Одно из применений основано на способности пищевой соды нейтрализовать пахнущие вещества. Порошком можно обработать спортивную обувь, чтобы избавиться от неприятного запаха.

Питьевая сода (гидрокарбонат натрия) — безвредное вещество при контакте с кожей, но в твердом виде может вызвать раздражение слизистой оболочки глаз и пищевода. В низких концентрациях раствор не токсичен, его можно принимать внутрь.

Гидрокарбонат натрия: формула соединения

Брутто-формула CHNaO 3 редко встречается в уравнениях химических реакций. Дело в том, что она не отображает связь между частицами, которые образуют гидрокарбонат натрия. Формула, обычно используемая для характеристики физических и химических свойств вещества, — NaHCO 3 . Взаимное расположение атомов отражает шаро-стержневая модель молекулы:

Если узнать из периодической системы значения атомных масс натрия, кислорода, углерода и водорода. то можно подсчитать молярную массу вещества гидрокарбонат натрия (формула NaHCO 3):
Ar(Na) — 23;
Ar(O) — 16;
Ar(C) — 12;
Ar(H) — 1;
М (CHNaO 3) = 84 г/моль.

Строение вещества

Гидрокарбонат натрия — ионное соединение. В состав кристаллической решетки входит катион натрия Na + , замещающий в угольной кислоте один атом водорода. Состав и заряд аниона — НСО 3 - . При растворении происходит частичная диссоциация на ионы, которые образуют гидрокарбонат натрия. Формула, отражающая структурные особенности, выглядит так:

Растворимость питьевой соды в воде

В 100 г воды растворяется 7,8 г гидрокарбоната натрия. Вещество подвергается гидролизу:
NaHCO 3 = Na + + НСО 3 - ;
Н 2 О ↔ Н + + ОН - ;
При суммировании уравнений выясняется, что в растворе накапливают гидроксид-ионы (слабощелочная реакция). Жидкость окрашивает фенолфталеин в розовый цвет. Окраска универсальных индикаторов в виде бумажных полосок в растворе соды меняется с желто-оранжевой на серую или синюю.

Реакция обмена с другими солями

Водный раствор гидрокарбоната натрия вступает в реакции ионного обмена с другими солями при условии, что одно из вновь получившихся веществ — нерастворимое; либо образуется газ, который удаляется из сферы реакции. При взаимодействии с хлоридом кальция, как показано на схеме ниже по тексту, получается и белый осадок сарбоната кальция, и углекислый газ. В растворе остаются ионы натрия и хлора. Молекулярное уравнение реакции:

Взаимодействие питьевой соды с кислотами

Гидрокарбонат натрия взаимодействует с кислотами. Реакция ионного обмена сопровождается образованием соли и слабой угольной кислоты. В момент получения она разлагается на воду и углекислый газ (улетучивается).

Стенки желудка человека вырабатывают соляную кислоту, существующую в виде ионов
Н + и Cl - . Если принимать внутрь натрия гидрокарбонат, реакции происходят в растворе желудочного сока с участием ионов:
NaHCO 3 = Na + + НСО 3 - ;
HCl = Н + + Cl - ;
Н 2 О ↔ Н+ + ОН - ;
НСО 3 - + Н + = Н 2 О + СО 2 .
Врачи не рекомендуют постоянно использовать при повышенной кислотности желудка гидрокарбонат натрия. Инструкция к препаратам перечисляет различные побочные действия ежедневного и длительного приема питьевой соды:

  • повышение давления крови;
  • отрыжка, тошнота и рвота;
  • тревожность, плохой сон;
  • снижение аппетита;
  • боли в животе.

Получение пищевой соды

В лаборатории бикарбонат натрия можно получить из кальцинированной соды. Такой же метод применялся раньше в химическом производстве. Современный промышленный способ основан на взаимодействии аммиака с углекислым газом и слабой растворимости питьевой соды в холодной воде. Через раствор хлорида натрия пропускают аммиак и диоксид углерода (углекислый газ). Образуются хлорид аммония и раствор гидрокарбоната натрия. При охлаждении растворимость питьевой соды понижается, тогда вещество легко отделяется с помощью фильтрования.

Где используется гидрокарбонат натрия? Применение пищевой соды в медицине

Многим известно, что атомы металлического натрия энергично взаимодействуют с водой, даже ее парами в воздухе. Реакция начинается активно и сопровождается выделением большого количества теплоты (горением). В отличие от атомов, ионы натрия — стабильные частицы, не наносящие вреда живому организму. Наоборот, они принимают активное участие в регуляции его функций.

Как используется неядовитое для человека и полезное во многих отношениях вещество — гидрокарбонат натрия? Применение основано на физических и химических свойствах питьевой соды. Важнейшие направления — бытовое потребление, пищевая промышленность, здравоохранение, народная медицина, получение напитков.

Среди основных свойств бикарбоната натрия — нейтрализация повышенной кислотности желудочного сока, кратковременное устранение болевого синдрома при гиперацидности желудочного сока, язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки. Антисептическое действие раствора питьевой соды применяется при лечении боли в горле, кашля, интоксикации, морской болезни. Промывают им полости рта и носа, слизистые оболочки глаз.

Широко используются разные лекарственные формы бикарбоната натрия, например порошки, которые растворяют и применяют для инфузий. Назначают растворы для приема пациентами внутрь, промывают ожоги кислотами. Для изготовления таблеток и ректальных суппозиториев также используется гидрокарбонат натрия. Инструкция к препаратам содержит подробное описание фармакологического действия, показаний. Список противопоказаний очень короткий — индивидуальная непереносимость вещества.

Использование пищевой соды в быту

Гидрокарбонат натрия — это «скорая помощь» при изжоге и отравлении. С помощью питьевой соды в домашних условиях отбеливают зубы, уменьшают воспаление при угревой болезни, протирают кожу для удаления избытка жирного секрета. Бикарбонат натрия смягчает воду, помогает очистить загрязнения с разных поверхностей.

При ручной стирке вещей из шерстяного трикотажа можно добавить в воду питьевую соду. Это вещество освежает цвет ткани и удаляет запах пота. Нередко при глажении изделий из шелка появляются желтые подпалины от утюга. В таком случае поможет кашица из питьевой соды и воды. Вещества надо как можно быстрее смешать и нанести на пятно. Когда кашица подсохнет, ее следует почистить щеткой, а изделие прополоскать в холодной воде.

В реакции с уксусной кислотой получается ацетат натрия и бурно выделяется углекислый газ, вспенивающий всю массу: NaHCO 3 + СН 3 СООН = Na + + СН 3 СОО - + Н 2 О + СО 2 . Этот процесс идет всякий раз, когда при изготовлении шипучих напитков и кондитерских изделий питьевую соду «гасят» уксусом.

Вкус выпечки будет нежнее, если использовать не магазинный синтетический уксус, а сок лимона. На крайний случай можно заменить его смесью 1/2 ч. л. порошка лимонной кислоты и 1 ст. л. воды. Питьевая сода с кислотой добавляется в тесто в числе последних ингредиентов, чтобы можно было сразу ставить выпечку в духовку. Кроме бикарбоната натрия, иногда в качестве разрыхлителя используется гидрокарбонат аммония.

Воздух, отфильтрованная жидкость и промывная вода из внутренней части барабана 7 идут в сепаратор 11, где воздух отделяется от жидкой фазы и идет на ПВФЛ.

Фильтрат из сепаратора 11 по барометрической трубе 12 идет в сборник фильтровой жидкости 13, откуда насосом 14 откачивается на дистилляцию.

При вращении барабана приставший к фильтрующей поверхности слой бикарбоната натрия попадает под от­жимной валик 6 для ликвидации образующихся на по­верхности осадка трещин, через которые могут попадать внутрь барабана воздух и промывная вода. После от­жимного валика осадок промывается слабой жидкостью или водой, поступающей из напорного бачка 4 для про­мывной воды в корыто 3, распределяющее воду ровной струей по ширине барабана. Количество подаваемой на промывку воды регулируют при помощи крана, установ­ленного между напорным бачком 4 и корытом 3. Про­мывная вода смешивается с фильтровой жидкостью внут­ри барабана и вместе с ней идет в сепаратор 11.

Промытый бикарбонат натрия вновь уплотняется вто­рым по направлению вращения барабана отжимным ва­ликом 6, подсушивается просасываемым через слой осад­ка воздухом, подаваемым по трубопроводу 5, и срезается с фильтрующей ткани ножом 8 на транспортер 10, кото­рый подает сырой бикарбонат натрия в содовую печь.

Кальцинация гидрокарбоната натрия

Кальцинация - термическое разложение гидрокарбоната натрия – является заключительной стадией в производстве кальцинированной соды. Основным назначением отделения кальцинации является получение определенного количества кальцинированной соды в виде непрерывного материального потока.

Технический бикарбонат натрия должен иметь белый цвет. Появление окраски указывает на коррозию стальных аппаратов в отделениях абсорбции и карбонизации. Окрашивает осадок окись железа, попадающая в него в результате коррозии.

Процесс кальцинации можно показать уравнением:

2 NaHCO3(тв.)=Na2CO3(тв.)+СО2(газ)+Н2О(пар).

Кроме этой основной реакции при нагревании технического бикарбоната могут протекать дополнительные реакции:

(NH4)2CO3↔2NH3(газ)+СО2(газ)+Н2О(пар),

NH4 HCO3↔2NH3(газ)+СО2(газ)+Н2О(пар).

Хлористый аммоний взаимодействует при нагревании с бикарбонатом натрия по реакции

NH4Cl(раств.)+ NaHCO3 (тв)↔NaCl(тв)+ NH3(газ)+СО2(газ)+Н2О.

Карбамат натрия в присутствии воды при нагревании переходит в соду согласно реакции

2NaCO2NH2+ Н2О↔ Na2CO3(тв.)+СО2(газ)+2NH3(газ).

Таким образом, в результате кальцинации в твердой фазе остаются Na2CO3 и NaCl, а в газовую фазу переходят NH3, СО2 и Н2О.

Наличие влаги в гидрокарбонате усложняет аппаратурное оформление, так как влажный гидрокарбонат натрия малосыпуч, комкуется и налипает на стенки аппаратов. Последнее объясняется тем, что влага, представляющая собой насыщенный раствор NaHCO3, при контакте с горячей поверхностью интенсивно испаряется. Выделяющаяся твердая фаза, кристаллизуясь, образует плотно прилипающую к поверхности корку.

Твердый слой соды, обладающей низкой теплопроводностью, ухудшает теплопередачу, а в содовых печах, обогреваемых снаружи топочными газами, - приводит к перегреву и прогоранию стенки печи. Для борьбы с этим явлением влажный гидрокарбонат натрия смешивают с горячей содой (ретуром). При этом образуется новая твердая фаза – трона (NaHCO3· Na2CO3·2 Н2О). Свободная влага связывается в кристаллизационную, и продукт становится сыпучим.

При кальцинации бикарбоната натрия и троны в газовую фазу выделяются СО2, NH3 и водяные пары. Аммиак и углекислый газ должны бать возвращены в производство. Углекислый газ используют в процессе карбонизации аммонизированного рассола, для чего полезно иметь газ с высоким содержанием СО2.

Процесс кристаллизации можно разделить на три периода по времени. Первый период характерен быстрым подъемом температуры. Разложения бикарбоната н наблюдается, и все тепло расходуется на подогрев материала, удаление кристаллизационной воды из троны и разложение углеаммонийных солей. Второй период характеризуется постоянством температуры материала (t~125°С). Подводимое тепло расходуется на термическое разложение NaHCO3. третьем периоде температура реакционной массы начинает резко возрастать. Это говорит о том, что процесс разложения бикарбоната закончился и подводимое тепло расходуется на нагрев полученной соды. На практике для ускорения процесса разложения NaHCO3 температуру соды на выходе из печи держат в пределах 140 – 160°С.

Технологическая схема процесса кальцинации

Рис. 11. Схема отделения кальцинации:

1- паровой конденсатор; 2- питающий смеситель; 3.15 – ячейковые питатели; 4,10 – ленточные транспортеры; 5 – вибропитатель;6-течка-бункер; 7-плужковый сбрасыватель; 8,9,14,16-транспортеры; 11-циклон; 12-коллектор газа кальцинации; 13-сепаратор;17-сборник конденсата; 18-центробежные насосы; 19-сборник слабой жидкости; 20-холодильник газа кальцинации;21-редукционная охладительная установка (РОУ); 22-промыватель газа кальцинации;23-сборник промывной жидкости.

Отмытый па фильтрах влажный гидрокарбонат натрия с общего ленточного транспортера 10 с плужковым сбрасывателем 7 подается в бункер 6 вибропитателя 5, откуда вибропитателем и ленточным транспортером 4 через ячейковый питатель 3 подается в смеситель 2. В смеситель же поступает ретурная сода и сода, отделяемая от газов кальцинации в циклоне 11.

Подготовленную в смесителе трону направляют в межтрубное пространство барабана кальцинатора 1. В результате тепловой обработки троны получают кальцинированную соду и газы кальцинации. Кальцинированная сода через ячейковый питатель 15 выводится из кальцинатора и поступает па систему транспорте­ров 8, 9, 16. С наклонного транспортера 8 через питатель произ­водится отбор соды в смеситель. Остальная сода транспорте­рами 9, 14 подается на склад.

Газы кальцинации удаляются из кальцинатора через сме­ситель 2, в котором с помощью компрессора создается вакуум. По пути к компрессору газы проходят сухую очистку в циклонах 11 и мокрую - в цеховом коллекторе газа кальцинации 12 и промывателе 22. Перед промывателем газы кальцинации охлажда­ются в холодильнике 20.

На орошение в коллектор газа кальцинации подают так назы­ваемую слабую жидкость, образующуюся при конденсации водя­ных паров в холодильнике газов кальцинации. Эта жидкость, соприкасаясь с газом, поглощает частично аммиак и содовую пыль, стекая после этого в сборник 19.

В холодильнике 20 газ проходит сверху вниз по межтрубному пространству, а в трубках противотоком движется охлаждающая вода. Для предупреждения закристаллизовывання трубок холо­дильника и лучшей промывки газа от содовой пыли межтрубное пространство орошается слабой жидкостью. В промывателе газ орошается водой, при этом он дополнительно охлаждается и пол­ностью отмывается от соды и аммиака.

Для обогрева кальцинатора подают водяной пар высокого давления. Перед подачей в кальцинатор он проходит редукцион­ную охладительную установку (РОУ), где его температура сни­жается до 270°С, а давление - до 3 МПа. В трубках кальци­натора пар конденсируется, отдавая тепло кальцинируемому материалу. Конденсат из кальцинатора выводится в сборник конденсата 17 и далее в расширители, где преобразуется в пар низкого давления.