Natriumcarbonater et hvidt lugtfrit pulver eller partikel under normal temperatur. Det har vandabsorption og absorberer gradvist 1mol / l vand (ca. = 15%) i den udsatte luft. Dens hydrater omfatter Na2CO3 · H2O, Na2CO3 · 7H2O og Na2CO3 · 10h2o. Natriumcarbonat er let opløseligt i vand og glycerol. Ved 20 °C kan 20 g natriumcarbonat opløses i hver 100 g vand, og den maksimale opløselighed er ved 35,4 °C. 49,7 g natriumcarbonat kan opløses i 100 g vand, som er let opløseligt i absolut ethanol, men næppe opløseligt i propanol.
Hans kemiske egenskaber er som følger:
Den vandige opløsning af natriumcarbonat er alkalisk og ætsende til en vis grad. Det kan reagere med syre og nogle calcium- og bariumsalte. Opløsningen er alkalisk og kan blive phenolphthalein rød.
(1) Stabilitet - stærk stabilitet, men den kan også nedbrydes under høj temperatur for at danne natriumoxid og kuldioxid:
Langvarig eksponering for luften kan absorbere fugt og kuldioxid i luften, generere natriumbicarbonat og danne hårde blokke:
Det krystallinske hydrat af natriumcarbonat (Na2CO3 · 10h2o) forvitres let i tør luft:
(2) Termodynamisk funktion - termodynamisk funktion ved (298,15K, 100k):
Status: solid state
Standard molær dannelse entalpi: -1130,8 kJ · mol-1
Standard molær Gibbs fri dannelsesenergi: -1048,1 kJ · mol-1
Standard entropi: 138,8 J · mol-1 · K-1
(3) Hydrolysereaktion - da natriumcarbonat hydrolyseres i vandig opløsning, kombineres de ioniserede carbonationer med hydrogenioner i vand for at danne bicarbonationer, hvilket resulterer i reduktion af hydrogenioner i opløsningen og de resterende ioniserede hydroxidioner, så opløsningens pH er alkalisk.
Fordi carbonat kan kombineres med protoner (dvs. hydrogenioner) i vand for at danne bicarbonat og kulsyre og kan kombineres med protoner i syre for at frigive kuldioxid. Derfor tilhører natriumcarbonat Bronsted-basen i syre-base protonteori.
(4) Reaktion med syre - Tag saltsyre som et eksempel. Når saltsyre er tilstrækkelig, genereres natriumchlorid og kulsyre, og den ustabile kulsyre nedbrydes straks til kuldioxid og vand. Denne reaktion kan bruges til at fremstille kuldioxid:
Den generelle kemiske ligning er:
Når saltsyre er lille, forekommer følgende reaktioner:
Natriumcarbonat kan reagere på samme måde med andre slags syrer.
(5) Reaktion med alkali-natriumcarbonat kan gennemgå dobbelt nedbrydningsreaktion med alkali, såsom calciumhydroxid og bariumhydroxid for at generere udfældning og natriumhydroxid. Denne reaktion anvendes almindeligvis i industrien til fremstilling af kaustisk sodavand (almindeligvis kendt som kausticisering):
(6) Reaktion med salt
Natriumcarbonat kan gennemgå dobbelt nedbrydningsreaktion med calciumsalt og bariumsalt for at danne nedbør og nyt natriumsalt:
Da natriumcarbonat hydrolyseres i vand for at generere natriumhydroxid og kulsyre, vil dets reaktion med nogle salte skubbe den kemiske balance til at bevæge sig i en positiv retning for at generere tilsvarende alkali og kuldioxid:
For at opsummere har den mange kemiske egenskaber, som også bestemmer den brede vifte af dens anvendelser. Natriumcarbonat er et af de vigtige kemiske råmaterialer. Det er meget udbredt i let industri, daglig kemisk industri, byggematerialer, kemisk industri, fødevareindustri, metallurgi, tekstil, olie, nationalt forsvar, medicin og andre områder. Det bruges også som råmateriale, rengøringsmiddel og vaskemiddel til fremstilling af andre kemikalier samt fotografering og analyse. Efterfulgt af metallurgi, tekstil, olie, nationalt forsvar, medicin og andre industrier. Glasindustrien er den største forbruger af sodavand, med 0,2T sodavand forbruges pr. Ton glas. Det bruges hovedsageligt til floatglas, kinescope glasskal, optisk glas osv. Blandt industriel sodavand tegner let industri, byggematerialeindustrien og den kemiske industri sig for ca. 2/3, efterfulgt af metallurgi, tekstil, olie, nationalt forsvar, medicin og andre industrier. Anvendes i kemisk industri, metallurgi mv. Brugen af tung sodavand kan reducere flyvningen af alkalistøv, reducere forbruget af råmaterialer, forbedre arbejdsvilkårene, forbedre produktkvaliteten, reducere erosionen af alkalipulver på ildfaste materialer og forlænge ovnens levetid. Som buffer, neutralisator og dejforbedrer kan den bruges i kager og melfødevarer og kan bruges i en passende mængde i henhold til produktionsbehovene.
Udviklingen af natriumcarbonat refererer også meget, hovedsageligt til udviklingen af sodavandsfremstillingsmetode fra naturlig alkali: (1) Allerede i 1849 fandt pionerer natriumbicarbonat i sødvandsfloden i Wyoming, USA, og brugte det til vask og apotek. I 1905 blev den første prøveproduktion af sodavand udført ved hjælp af den naturlige sodavand fra Lake Sears, Californien. I 1938, da det amerikanske Intermountain brændstofforsyningsselskab udforskede for olie og gas i Green River Basin, Wyoming, opdagede det verdens største naturlige alkaliaflejring rig på natriumcarbonat. I 1976 tegnede sodavand produceret af naturlig alkali i USA sig for 70% af den samlede produktion, og i 1982 tegnede den sig for 94% af den samlede produktion med en årlig produktionskapacitet på 9,5 mt. (2) Siden 1960'erne har Sovjetunionen forarbejdet aluminiumoxid med nephelin (naturlig alkalisten indeholdende natrium-, kalium-, aluminium- og siliciumoxider) og samtidig produceret sodavand, kaliumchlorid og cement og realiseret industrialisering, således at nephelinråmaterialer kan udnyttes i vid udstrækning uden affaldsudledning. I 1975 var der etableret fem nephelinforarbejdningsanlæg.