Большая Советская Энциклопедия (СО)

Большая Советская Энциклопедия

Первый промышленный способ получения С. изобрёл в 1787—89 Н. Леблан. В 1791 во Франции было начато производство С. по его методу. Он состоял из следующих стадий. Каменную соль NaCl действием концентрированной H₂SO₄ превращали в сульфат натрия:

2NaCI + H₂SO₄= Na₂SO₄ + 2HC1.

Затем смесь Na₂SO₄ с измельченным известняком и углем нагревали в пламенной печи при температуре около 1000 °С. При этом происходили реакции:

Na₂SO₄ + 2C = Na₂S + 2CO₂,

Na₂S +

СаСО₃ = Na₂CO₃ + CaS.

Из охлажденного плава С. извлекали водой. Раствор С. отделяли от CaS и выпаривали. Сырую С. очищали перекристаллизацией. Процесс Леблана давал С. в виде декагидрата Na₂CO₃•10H₂O, содержащего около 62,5% воды. Поэтому полученную С. приходилось для обезвоживания нагревать докрасна (кальцинировать, отсюда кальцинированная С.). Побочными продуктами были HC1 (его сперва выпускали на воздух, а затем стали поглощать водой, получая техническую соляную кислоту) и CaS (который образовывал огромные отвалы).

От этих недостатков был свободен аммиачно-содовый процесс Э. Сольве, запатентованный им в 1861 (в 1863 в Бельгии был пущен первый завод, получавший С. по Сольве). Способ основан на реакциях, идущих в водных растворах:

2NH₃+H₂O+CO₂=(NH₄)₂CO₃,

(NH₄)₂CO₃+H₂O+CO₂=2NH₄HCO₃.

Гидрокарбонат аммония NH₄HCO₃ реагирует с раствором NaCl:

NaCl + NH₄HCO₃= NH₄CI + NaHCO₃.

Осадок NaHCO₃ отфильтровывают и нагреванием (около 140—160 °С) переводят в Na₂CO₃ (кальцинированная С.):

2 NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O.

Освобождающийся CO₂ вновь поступает в производство. Для регенерации NH₃ маточный раствор, содержащий (NH₄)₂CO₃, NH₄HCO₃ и NH₄CI, нагревают до 80 °С. При этом карбонат и гидрокарбонат аммония разлагаются:

(NH₄)₂CO₃=2NH₃+H₂O+ CO₂,

NH₄HCO₃= NH₃ + HaO + CO₂.

Раствор, содержащий NH₄CI, нагревают с известковым молоком для выделения аммиака:

2NH₄CI + Ca (OH)₂ = CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃.

Аммиак возвращается в производство. Все реакции идут при невысоких температурах. Единственным отбросом является раствор CaCl₂, имеющий некоторое практическое применение (см. Кальция хлорид). По этому способу получается очень чистая безводная С. Благодаря этим преимуществам способ Сольве вытеснил производство С. по Леблану в конце 19 — начале 20 вв. В России первым предприятием. вырабатывавшим С. по Сольве, был Березниковский завод (1883).

NaHCO₃ — белый кристаллический порошок плотностью 2,16—2,22 г/см³. При нагревании около 50 °С начинает отщепляться 002, а при 100—150 °С полностью разлагается, превращаясь в Na₂CO₃. Водные растворы NaHCO₃ имеют слабощелочную реакцию. Соль впервые описана в 1801 немецким аптекарем Б. Розе. В промышленности NaHCO₃ получают, пропуская под давлением CO₂

в насыщенный раствор Na₂CO₃ при 75 °С

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O = 2 NaHCO₃.

С. — один из важнейших продуктов химической промышленности. В больших количествах её используют в стекольном, мыловаренном, бумажном и красильном производствах; она применяется также для умягчения воды паровых котлов. Na₂CO₃ — исходный продукт для получения NaOH, Na₂B₄O₇, Na₂HPO₄. NaHCO₃ используют в производстве безалкогольных напитков, хлебобулочных и кондитерских изделий. В медицине гидрокарбонат натрия применяют внутрь в таблетках, порошках и растворах для нейтрализации избытка соляной кислоты в желудочном соке (например, при гастритах), наружно — в виде растворов для полосканий горла, а также для промывания кожи при попадании на неё кислот. При некоторых заболеваниях растворы NaHCO₃ вводят внутривенно. Входит в состав многих лекарственных средств.

В 1975 в СССР произведено 4,7 млн. т кальцинированной и 2,4 млн. т каустической С.

Лит.: Общая химическая технология, под ред. С. И. Вольфковича, т. 1, М. — Л., 1953, с. 512—54; Беньковский С. В., Круглый С. М., Сокованов С. К., Технология содопродуктов, М, 1972; Шокин И. Н., Крашенинников С. А., Технология соды, М., 1975.

Содалита группа

Содали'та гру'ппа, минералы из класса силикатов: содалит Na₈ [AISiO₄]₆Cl₂, нозеан Na₈[AISiO₄]₆SO₄, гаюин Na₆Ca₂[AISiO₄]₆(SO₄)₂, лазурит Na₆Ca₂[AISiO₄]₆(SO₄) S. Кристаллическая структура представлена алюмокремнекислородным каркасом AISiO₄, крупные пустоты которого заняты анионами Cl^– и SO^2–₄ (иногда S^2–), окруженными четырьмя ионами Na⁺ и Ca²⁺, занимающими малые пустоты. Кристаллизуются в кубической системе; образуют ромбододекаэдрические (содалит, лазурит) и октаэдрические (гаюин) кристаллы; обычно встречаются в виде неправильных зёрен в породах. Твердость по минералогической шкале 5,5—6; плотность от 2300 кг/м³ (лазурит) до 2500 кг/м³ (гаюин). Цвет синий, голубой (лазурит, гаюин), жёлтый, зеленоватый, белый или серый. Розовая разновидность содалита, обнаруживающая окраску на свежем сколе, которая выцветает на свету и вновь возникает при облучении (фотохромизм), называется гакманитом.

Некоторые минералы С. г. являются породообразующими (например, содалит в нефелиновых сиенитах, нозеан и гаюин в фонолитах и др. щелочных эффузивных породах). Лазурит и содалит образуются также в контактово-метаморфизованных известняках. В СССР содалит встречается в нефелиновых сиенитах Кольского полуострова, Ильменских гор на Урале, в УССР, в Таджикской ССР, в Саянах. Гаюин обнаружен в СССР — в Прибайкалье, за рубежом — в окрестностях Везувия и др.; нозеан — в СССР (Минусинск), в Италии и др.

Синие разновидности содалита и лазурита представляют собой драгоценные и поделочные камни (Малобыстринское месторождение в Прибайкалье, Лаушуардары в Таджикской ССР; Бадахшанское в Афганистане). Минералы С. г. применялись как ценная минеральная краска — ультрамарин. Фотохромные свойства синтетических минералов С. г. с различными замещениями катионов натрия используются в радиоэлектронике и телевидении.

А. С. Марфунин.

Содди Фредерик