بيكربونات الصوديوم (تقنية) - الصين

نظرة عامة موجزة
بيكربونات الصوديوم، المعروف باسم صودا الخبز، هو مركب كيميائي يُشار إليه بالصيغة NaHCO3. يوجد على شكل بلوري أبيض أو مسحوق ويذوب بسهولة في الماء أو الينابيع المعدنية. يوجد بيكربونات الصوديوم بشكل طبيعي على شكل ناهكوليت أو ثيرموكاليت، وهو متعدد الاستخدامات ويظهر خصائص متذبذبة من خلال التفاعل مع كل من المركبات الحمضية والقاعدية. عندما يواجه حمض الأسيتيك، فإنه يولد أسيتات الصوديوم؛ عندما يلتقي بقواعد مثل هيدروكسيد الصوديوم، فإنه يشكل الكربونات. يؤدي تسخين بيكربونات الصوديوم فوق 149 درجة مئوية إلى تحللها إلى كربونات الصوديوم والماء وثاني أكسيد الكربون، مما يشكل مركبًا مستقرًا.
عملية التصنيع
يمكن إنتاج بيكربونات الصوديوم من خلال عملية سولفاي، التي ابتكرها إرنست سولفاي في ستينيات القرن التاسع عشر. تتضمن هذه الطريقة تفاعل كلوريد الصوديوم مع ثاني أكسيد الكربون والأمونيا في الماء. يمكن بعد ذلك تحويل بيكربونات الصوديوم الناتجة إلى مركبات أخرى مثل رماد الصودا (Na2CO3) أو صودا الغسيل (Na2CO3.10H2O). تتكشف عملية التصنيع في الخطوات التالية:
1. إنتاج بيكربونات الصوديوم
تستلزم هذه المرحلة الأولية التفاعل بين كلوريد الصوديوم وثاني أكسيد الكربون والأمونيا في الماء. تعمل كربونات الكالسيوم كمصدر لثاني أكسيد الكربون، ويساعد أكسيد الكالسيوم الناتج على فصل الأمونيا عن كلوريد الأمونيوم. يمكن أن يوفر الثلج الجاف أيضًا مصدرًا إضافيًا لثاني أكسيد الكربون. يكون رد الفعل كما يلي:
كلوريد الصوديوم (aq) + NH3 (aq) + CO2 (s) + H2O → NH4 Cl (aq) + NaHCO3 (s)
2. فصل بيكربونات الصوديوم
تتضمن نتيجة الخطوة الأولى بيكربونات الصوديوم وكلوريد الأمونيوم. كلا المركبين قابلان للذوبان في درجة حرارة الغرفة، ولكن تحت درجة الحرارة هذه، يُظهر كلوريد الأمونيوم قابلية ذوبان أعلى من بيكربونات الصوديوم، مما يسهل استخراج البلورات من المحلول. تتضمن الطريقة الأخرى تفاعل هيدروكسيد الكالسيوم مع كلوريد الأمونيوم، مما ينتج عنه غاز الأمونيا وبخار الماء وكلوريد الكالسيوم في المرحلة السائلة كمنتجات.