کربنات سدیم سبک و کاربرد آن در صنعت

کربنات سدیم سبک چیست و چه کاربرد و مصارفی دارد؟
کربنات سدیم سبک نوعی از کربنات سدیم بوده که در گرید شیمیایی طبقه بندی شده و از نظر برخی ویژگی های فیزیکی با کربنات سدیم سنگین متفاوت می باشد. همین ویژگی های فیزیکی متفاوت موجب شده تا نوع سبک کربنات سدیم کاربرد های انحصاری خود را داشته باشد و در موارد متفاوتی مورد استفاده قرار گیرد.

به طور کلی می توان گفت عاملی که باعث تفاوت نوع سنگین و سبک کربنات سدیم می شود، چگالی و اندازه کریستال هایی است که در قالب پودری سفید رنگ دیده می شوند. در حقیقت فرم سبک و سنگین کربنات سدیم به غیر از ویژگی های فیزیکی که گفته شد تفاوت دیگری با یکدیگر ندارند. فرم سبک همانطور که از نامش نیز پیداست چگالی کمتری داشته و اندازه ذرات تشکیل دهنده آن نیز کوچک تر از فرم سنگین می باشد.

برخلاف کربنات سدیم سنگین، فرم سبک این ترکیب در موارد متنوعی تر کاربرد داشته و در حوزه هایی چون تولید مواد شوینده، کاغذ سازی، تصفیه آب و فاضلاب و همچنین به عنوان تنظیم کننده PH و عامل بافری نیز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.

کربنات سدیم سبک چیست؟
فرم سبک و سنگین کربنات سدیم یا همان سودا اش دارای وزن مولکولی یکسانی هستند (105.99)، حلالیت مشابهی دارند (حداکثر 33.2 درصد در دمای 34.4 درجه سانتی گراد) و هنگام انحلال در آب نیز محلولی با میزان PH یکسانی را تولید می کنند.

کربنات سدیم سبک دارای چگالی معادل 0.77 گرم بر سانتی متر مکعب بوده که تقریباً نصف چگالی فرم سنگین به حساب می آید. هنگام اندازه گیری از نظر وزنی، مقدار وزن شده از فرم سبک با فرم سنگین برابر خواهد بود؛ این در حالی است که اندازه گیری این ترکیب ها از نظر حجمی متفاوت خواهد بود. به این صورت که با اندازه گیری حجمی یکسان از این دو ترکیب، فرم سبک همواره وزن بیشتری از فرم سنگین خواهد داشت.

اندازه کوچک دانه های سودا اش سبک موجب ایجاد پودری یکدست و نرم شده و تفاوت ظاهری آن با سودا اش سنگین به سادگی و حتی با چشم نیز قابل رؤیت می باشد. این پودر فاقد بو یا خاصیت سمی بوده و به عنوان یک ترکیب پایدار و غیر قابل اشتعال شناخته شده است که تا حدود 0.5 درصد حاوی کلرید سدیم می باشد.

جالب است بدانید جوش شیرین از ترکیب سودا اش سبک با مولکول های آب اضافی تولید شده و به طور وسیعی در صنایع تولیدی مواد شوینده و صابون ها مورد استفاده قرار می گیرد تا خاصیت شویندگی آن ها را تا حد قابل توجهی افزایش دهد.

آشنایی با کاربرد های کربنات سدیم سبک در صنعت:
به طور کلی حدود 50 درصد از کاربرد های کربنات سدیم در حوزه صنایع شیشه متمرکز شده و به فرم سنگین این ترکیب مربوط می شود. ما بقی کاربرد های سودا اش با درصد هایی پراکنده در زمینه های چون صنایع غذایی و دارویی، تولید مواد شوینده، برطرف کردن سختی آب، تولید مواد شیمیایی و… به فرم سبک یا به گرید کربنات سدیم خوراکی مرتبط می باشد. در ادامه قصد داریم برخی از مهم ترین و البته رایج ترین کاربرد های کربنات سدیم سبک در صنعت را مورد بررسی قرار دهیم.

مواد شوینده:
همانطور که اشاره شد، تولید کنندگان مواد شوینده و صابون ها بزرگ ترین مشتری سودا اش سبک در جهان به حساب می آیند و به طور گسترده ای این ترکیب را در تولیدات خود به کار می برند. کربنات سدیم سبک خاصیت پاک گنندگی ترکیبات شوینده لباسشویی را بالا برده و به لطف قابلیت امولسیون کنندگی اش لکه های روغن و آلودگی های روی پارچه را به خوبی از بین می برد.

به غیر از این مورد، حضور کربنات سدیم سبک در مواد شوینده باعث نرم شدن آب سخت می گردد و به این ترتیب مواد شوینده با سرعت و سادگی بیشتری در آب حل شده و ایجاد کف می کنند. البته به غیر از مواد شوینده لباس یا ظروف، سودا اش سبک در تولید شامپو نیز کاربرد دارد و در این زمینه به عنوان تنظیم کننده PH مورد استفاده قرار می گیرد. تولید کنندگان لوازم بهداشتی به غیر از شامپو در خمیردندان ها نیز از این ماده به عنوان یک عامل ساینده و تمیز کننده بهره می برند.

نرم کردن آب:
همانطور که می دانید آب سخت به آبی گفته می شود که حاوی ترکیبات کلسیم یا منیزیم باشد؛ این یون ها با روش های سختی گیری از آب قابل حذف هستند. کربنات سدیم سبک یکی از ترکیباتی است که می توان از آن در جهت نرم کردن آب و از بین بردن سختی موقت یا دائمی آب از آن استفاده نمود.

از آن جایی که کربنات سدیم در آب محلول است و کربنات کلسیم و کربنات منیزیم در آب نامحلول هستند، بنابراین برای نرم کردن آب و حذف یون های Mg2+ و Ca2+ می توان از سودا اش سبک استفاده کرد. در طی فرآیند تصفیه آب با فرم سبک کربنات سدیم می توان فاکتور های سخت کننده آب را به صورت رسوبات جامد و نامحلول جداسازی کرد و از آب خارج ساخت.

پیش ماده برای تولید مواد شیمیایی دیگر:
بی کربنات سدیم یا همان جوش شیرین که یکی از اجزای اصلی خاموش کننده های آتش به حساب می آید، اغلب از کربنات سدیم تولید می شود. البته در طی فرآیند تولید سودا اش سبک به روش سولوی، بی کربنات سدیم یا جوش شیرین به صورت محصول جانبی نیز تولید می شود. در این روش برای حذف ناخالصی های آمونیاک، محصول نهایی را حرارت می دهند و در طی این فرآیند مقداری NaHCO3 تجزیه می گردد.

به غیر از جوش شیرین، از سودا اش سبک به جهت تولید بی سولفیت سدیم، بوراکس و همچنین برای خنثی سازی اسید سولفوریک در صنایع تولید پنبه نیز استفاده می شود.