炭酸ナトリウムまたは炭酸ナトリウムは、化学式 Na2CO3 の無機化合物です。アルカリ性の塩で、白色で水に溶けます。ガラス、紙、石鹸、洗剤、クリーニング製品の製造など、多くの工業および商業プロセスで使用されています。
| IUPAC名 | 炭酸ナトリウム |
| 分子式 | Na2CO3 |
| CAS番号 | 497-19-8 |
| 同義語 | 無水Na2CO3、十水Na2CO3、洗剤、炭酸ナトリウム |
| インチチ | InChI=1S/2Na.CO3/c21-3(2)4;/h2(H,1,2,3,4);/q;;+2/p-2 |
炭酸ナトリウムの性質
炭酸ナトリウムのモル質量
炭酸ナトリウムのモル質量は 106.0 g/mol です。これは、炭酸ナトリウム分子内のすべての原子の原子質量の合計です。モル質量は、化学やその他の科学における多くの計算で使用される重要な物理的特性です。
炭酸ナトリウムの沸点
炭酸ナトリウムの沸点は1600℃です。これは、液体の蒸気圧が周囲の大気の圧力と等しくなり、液体が沸騰する温度です。沸点は、さまざまな化合物を識別および分離するのに役立つ特性です。
炭酸ナトリウムの融点
Na2CO3 の融点は 851°C です。これは、化合物の固体が液体に変わる温度です。融点は、さまざまな物質の同定と精製に使用される重要な特性です。
炭酸ナトリウムの密度 g/mL
Na2CO3 の密度は 2.54 g/mL です。密度は物質の単位体積あたりの質量として定義され、溶液の濃度を決定するのに役立つ特性です。
炭酸ナトリウムの分子量
炭酸ナトリウムの分子量は 106 g/mol です。これは、分子内のすべての原子の原子量の合計です。分子量は、化学やその他の科学における多くの計算で使用される重要な特性です。
炭酸ナトリウムの構造
Na2CO3 は結晶構造を持ち、ナトリウムカチオン (Na+) と炭酸アニオン (CO3-) で構成されます。炭酸イオンは三角形の平面形状をしており、中心に炭素原子があり、酸素原子が120度の角度で結合しています。ナトリウムイオンと炭酸イオンはイオン結合によって結合しており、化合物に特徴的な結晶構造を与えています。
| 外観 | 白色の結晶性粉末または白色の小さな結晶 |
| 比重 | 2.54 g/cm3 |
| 色 | 白 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 106.0g/モル |
| 密度 | 2.54g/ml |
| 融合点 | 851℃ |
| 沸点 | 1600℃ |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 水に溶ける |
| 溶解性 | グリセロールに可溶、エタノールにわずかに可溶 |
| 蒸気圧 | 利用不可 |
| 蒸気密度 | 利用不可 |
| pKa | 10.3 |
| pH | 11.6 (1M溶液) |
炭酸ナトリウムの安全性と危険性
炭酸ナトリウムは塩基性化合物であり、皮膚や目の炎症を引き起こす可能性があります。その粉塵を吸入すると呼吸器官への炎症を引き起こす可能性があります。また、飲み込むと有害であり、消化不良を引き起こす可能性があります。取り扱いは手袋と保護メガネを着用し、発火源から離れた涼しく乾燥した場所に保管する必要があります。粉末の摂取や吸入を避け、取り扱い後はよく洗ってください。
| ハザードシンボル | XI、N |
| セキュリティの説明 | 刺激物 |
| 国連識別番号 | 1824年 |
| HSコード | 2836.90.90 |
| 危険等級 | 8 |
| 梱包グループ | Ⅲ |
| 毒性 | 経口 LD50 (ラット) = 915 mg/kg。吸入 LC50 (ラット) = >10 mg/L/4 時間。吸入すると皮膚や目の炎症、気道への炎症を引き起こす可能性があります。飲み込むと有害な可能性があります。 |
炭酸ナトリウムの合成方法
炭酸ナトリウムは、ソルベイ法と沈殿法という 2 つの主な方法で合成できます。アンモニアソーダ法としても知られるソルベイ法では、塩化ナトリウム、アンモニア、二酸化炭素を反応させて炭酸ナトリウム、塩化アンモニウム、水を生成します。沈殿法では、水酸化ナトリウムと二酸化炭素を反応させて炭酸ナトリウムと水を生成します。どちらの方法でも、水処理、石鹸や洗剤の製造、ガラス製造などのさまざまな用途に使用できる高純度の製品が得られます。ソルベイプロセスは、生産コストが低く、生産収率が高いため、最も一般的に使用される方法です。
炭酸ナトリウムの用途
産業では、さまざまな目的で炭酸ナトリウムまたは洗濯用ソーダが使用されています。洗剤業界では軟水剤および pH 調整剤として使用され、ガラス業界では板ガラス、包装用ガラス、特殊ガラスの製造に使用され、製紙業界では酸性廃棄物の流れを中和して pH を調整するために使用されます。化学産業では、炭酸ナトリウムはケイ酸ナトリウムと重炭酸ナトリウムの製造における重要な成分です。また、食品添加物や食品産業のボイラーや水処理プロセスの洗浄剤としても機能します。さらに、炭酸ナトリウムは染料、エナメル、セラミックの製造に役割を果たし、消火器の消火剤としても機能します。