"Sodyum karbonat" sayfasının sürümleri arasındaki fark

değişiklik özeti yok
Sodyum karbonat ayrıca hayvan postlarının işlenmesinde ve tabaklamada kullanılır.
==Fiziksel özellikler==
Ağırlıkça %10’luk sodyum karbonat çözeltisinin integral [[entalpi]]si −28.1&nbsp;kJ/mol’dür.<ref>{{cite web|url=http://www.tatachemicals.com/north-america/product/images/fig_2_1.jpg|title=Tatachemicals.com/north-america/product/images/fig_2_1.jpg}}</ref> Sodyum karbonat monohidratın [[Mohs sertlik skalası|Mohs sertliği]] 1.3’tür.<ref name=pphoic />
 
==Doğal mineral olarak oluşumu==
 
[[File:Na2CO3.H2O-bas.png|160px|thumbnail|left|346&nbsp;K’da monohidratın yapısı.]]
Sodyum karbonat suda çözünür ve doğal olarak kurak bölgelerde, özellikle mevsimsel göller buharlaştığında oluşan mineral yataklarında (''evaporitler'') ortaya çıkabilir. Mineral [[natron]] tortuları, antik çağlardan beri, natronun [[mumya]]ların hazırlanmasında ve camın ilk imalatında kullanıldığı Mısır'daki kuru göl diplerinden çıkarılmıştır.
 
Sodyum karbonatın susuz mineral formu oldukça nadirdir ve natrit olarak adlandırılır. Sodyum karbonatın Tanzanya'nın eşsiz yanardağı [[Ol Doinyo Lengai]]'den püskürtüldüğü ve geçmişte diğer yanardağlardan da püskürtüldüğü varsayılmaktadır. Ancak bu minerallerin dünya yüzeyindeki dengesizlik nedeniyle erozyana uğraması muhtemeldir. Sodyum karbonatın üç mineralojik formunun yanı sıra [[trona]] (trisodyum hidrojendikarbonat dihidrat)ın tamamı, örneğin Rusya'daki [[Kola Yarımadası]]nda meydana gelen ultra alkali [[pegmatit|pegmatitik kayalar]]dan da bilinmektedir.
Dünya dışı olarak bilinen sodyum karbonat nadirdir. Tortullar, yüzeye getirilen gezegen iç malzemesi olan [[Ceres'deki parlak noktalar]]ın kaynağı olarak tanımlanmıştır.<ref>{{cite journal |title=Bright carbonate deposits as evidence of aqueous alteration on (1) Ceres |journal=Nature |date= 29 June 2016 |last=De Sanctis |first=M. C. |display-authors=etal |volume=536 |issue= 7614|doi=10.1038/nature18290 |pages=54–57 |pmid=27362221|bibcode=2016Natur.536...54D }}</ref> [[Mars yüzeyindeki karbonatlar]] varken ve bunların sodyum karbonat içermesi beklenirken,<ref name="Kargel2004">{{cite book|author=Jeffrey S. Kargel|title=Mars - A Warmer, Wetter Planet|url=https://books.google.com/books?id=0QY0U6qJKFUC&pg=PA399|date=23 July 2004|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-1-85233-568-7|pages=399–}}</ref> tortulların henüz doğrulanmamış olmasına rağmen, bu yokluk daha önce sulu [[Mars toprağı]]nda düşük [[pH]] ın küresel baskınlığından dolayı açıklanmaktadır.<ref>Grotzinger, J. and R. Milliken (eds.) 2012. Sedimentary Geology of Mars. SEPM</ref>
 
==Üretimi==
 
===Madencilik===
[[Trona]], [[sodyum seskikarbonat|trisodyum hidrojendikarbonat dihidrat]] (Na<sub>3</sub>HCO<sub>3</sub>CO<sub>3</sub>•2H<sub>2</sub>O) ABD'nin çeşitli bölgelerinde çıkarılır ve neredeyse tüm yerli sodyum karbonat tüketimini sağlar. 1938'de bulunan [[Green River, Wyoming]] yakınlarındaki gibi büyük doğal yatakların madenciliği, Kuzey Amerika'daki endüstriyel üretimden daha ekonomik hale getirdi. Türkiye'de önemli trona rezervleri vardır. Ankara yakınlarındaki rezervlerden iki milyon ton soda külü çıkarıldı. Ayrıca, Kenya'daki [[Magadi Gölü]] gibi bazı alkali göllerden dip tarama yapılarak çıkarılır. Sıcak tuzlu su kaynakları göldeki tuzu sürekli olarak yeniler, böylece tarama oranı ikmal oranından daha yüksek değilse, kaynak tamamen sürdürülebilir duruma gelmektedir.
 
===Barilla ve kelp===
Birçok "[[halofit]]" (tuza dayanıklı) bitki türü ve deniz yosunu türü, saf olmayan bir sodyum karbonat formu verecek şekilde işlenebilir. Bu kaynaklar Avrupa'da ve 19. yüzyılın başlarına kadar başka yerlerde hakimdi. Kara bitkileri (tipik olarak [[deniz börülcesi]] veya [[tuz otu]]) veya deniz yosunu (tipik olarak ''[[Fucus]]'' türleri) hasat edildi, kurutuldu ve yakıldı. Küller daha sonra bir alkali çözeltisi oluşturmak üzere "sıvılaştırıldı" (su ile yıkandı). Bu çözelti, "soda külü" olarak adlandırılan nihai ürünü oluşturmak üzere kaynatılıp, kurutuldu; bu çok eski isim, üretim için hasat edilen birçok deniz kıyısı bitki türünden biri olan [[salsola soda|deniz fasulyesi]]nin bilimsel ismine uygulanmış Arapça ''soda'' kelimesinden türetilmiştir. "Barilla", kıyı bitkilerinden veya [[kelp]]lerdan elde edilen saf olmayan bir potas formuna uygulanan ticari bir terimdir.<ref>{{cite book |last1=Hooper |first1=Robert |authorlink1=Robert Hooper (physician) |title=Lexicon Medicum |date=1802 |publisher=Longman |location=London |pages=1198–9 |edition=1848|oclc= 27671024}}</ref>
 
Soda külü içindeki sodyum karbonat konsantrasyonu, deniz yosunundan türetilmiş form ("[[kelp]]") için yüzde 2–3'ten İspanya'daki [[tuz otu]] bitkilerinden üretilen en iyi [[barilla]] için yüzde 30'a kadar çok geniş bir şekilde değişti. Soda külü için bitki ve deniz yosunu kaynakları ve ayrıca ona benzeyen [[alkali]] "[[potas]]" için, 18. yüzyılın sonuna kadar gittikçe yetersiz hale geldi ve tuz ve diğer kimyasal maddelerden soda külü sentezlemek için, ticari olarak uygun yolların araştırılmasına ağırlık verildi.<ref name="Clow52">Clow, Archibald and Clow, Nan L. (1952). ''Chemical Revolution,'' (Ayer Co Pub, June 1952), pp. 65–90. {{ISBN|0-8369-1909-2}}.</ref>
 
===Leblanc işlemi===
{{Main|Leblanc işlemi}}
1792 yılında, Fransız kimyager [[Nicolas Leblanc]] tuz, [[sülfürik asit]], [[kireç taşı]] ve kömürden sodyum karbonat üretmek için bir işlemin patentini aldı. İlk aşamada, sodyum klorür, [[Mannheim işlemi]]nde sülfürik asit ile işleme tabi tutulur. Bu reaksiyon [[sodyum sülfat]] (''tuz keki'') ve [[hidrojen klorür]] üretir:
: 2NaCl + H<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> &rarr; Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2HCl
 
Tuz keki ve öğütülmüş [[kireç taşı]] ([[kalsiyum karbonat]]) [[kömür]]le ısıtılarak indirgenmiştir.<ref name=Ullmann>{{cite encyclopedia|author=Christian Thieme|encyclopedia=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry|publisher=Wiley-VCH|location=Weinheim|year=2000|doi=10.1002/14356007.a24_299|isbn = 978-3527306732|chapter = Sodium Carbonates}}</ref> Bu dönüşüm iki bölümden oluşmaktadır. Birincisi, bir [[karbon]] kaynağı olan kömürün [[sülfat]]ı [[sülfür]]e [[Redoks|indirgediği]] [[karbotermik reaksiyon]]:
: Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> + 2C &rarr; Na<sub>2</sub>S + 2CO<sub>2</sub>
 
İkinci aşama, sodyum karbonat ve [[kalsiyum sülfür]] üretme reaksiyonudur:
: Na<sub>2</sub>S + CaCO<sub>3</sub> &rarr; Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + CaS
Bu karışıma ''kara kül'' denir. Soda külü kara külden su ile çıkarılır. Bu ekstraktın buharlaştırılması katı sodyum karbonat verir.
 
[[Leblanc işlemi]] tarafından üretilen hidroklorik asit, hava kirliliğinin önemli bir kaynağıydı ve [[kalsiyum sülfür]] yan ürünü de atık bertarafı sorunlarını ortaya çıkardı. Bununla birlikte, 1880'lerin sonlarına kadar sodyum karbonat için ana üretim yöntemi olarak kaldı.<ref name="Clow52"/><ref name="Kiefer">{{cite journal |last1=Kiefer |first1=David M. |date=January 2002 |url=http://pubs.acs.org/subscribe/journals/tcaw/11/i01/html/01chemchron.html |title=It was all about alkali |journal=Today's Chemist at Work |volume=11 |issue=1 |pages=45–6}}</ref>
 
===Solvay işlemi===
{{Main|Solvay işlemi}}
 
1861 yılında, [[Belçika|Belçikalı]] endüstriyel kimyager [[Ernest Solvay]] [[sodyum bikarbonat]] ve [[amonyum klorür]] üretmek için önce [[sodyum klorür]], [[amonyak]], su ve karbon dioksiti reaksiyona sokarak; sodyum karbonat yapmak için bir yöntem geliştirdi:<ref name=Ullmann/>
 
:NaCl + NH<sub>3</sub> + CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O → NaHCO<sub>3</sub> + NH<sub>4</sub>Cl
 
Elde edilen sodyum bikarbonat daha sonra ısıtılarak, su ve karbon dioksit açığa çıkararak sodyum karbonata dönüştürüldü:
 
:2NaHCO<sub>3</sub> → Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> + H<sub>2</sub>O + CO<sub>2</sub>
 
Bu arada amonyak, karbon dioksit oluşumundan kalan kireç ([[kalsiyum oksit]]) ile işlenerek amonyum klorür yan ürününden yeniden üretildi:
 
:2NH<sub>4</sub>Cl + CaO → 2NH<sub>3</sub> + CaCl<sub>2</sub> + H<sub>2</sub>O
 
Solvay işlemi kullanılan amonyakı geri dönüştürür. Sadece tuzlu su ve kireçtaşı tüketir ve tek atık ürünü [[kalsiyum klorür]]dür. İşlem, iki atık ürün, [[kalsiyum sülfür]] ve [[hidrojen klorür]] üreten Leblanc işleminden önemli ölçüde daha ekonomiktir. Solvay işlemi hızla dünya çapında sodyum karbonat üretimine egemen oldu. 1900'e kadar sodyum karbonatın % 90'ı Solvay işlemi ile üretildi ve son Leblanc işlem tesisi 1920'lerin başında kapandı.<ref name=Ullmann/>
 
 
 
1.864

değişiklik