Водные карбонаты

Среди карбонатов, содержащих в своем составе молекулы Н₂O, более распространены водные карбонаты Na, Mg, U и др. Здесь мы рассмотрим лишь десятиводный карбонат натрия.

Сода - Na₂CO₃•10H₂О. Название "сода" употреблялось еще в XVII в.; происхождение неизвестно. Синонимы: натрит, натрон.

Химический состав Na₂O 21,6%, СO₂ 15,4%, Н₂O 63,0%. Механическими примесями могут быть другие легкорастворимые соли натрия.

Сингония моноклинная; призматический в. с. L²PC. Кристаллическая структура не изучена. Кристаллы имеют форму ромбоидальных таблиц. Обычно наблюдается в зернистых агрегатах.

Цвет. Бесцветная, белая или серая. Блеск стеклянный. Ng=1,440, Nm =1,425 и Np = 1,405.

Твердость 1-1,5. Спайность по {100} совершенная. Уд. вес 1,42-1,47. Из чистых насыщенных растворов Na₂CO₃ при атмосферном давлении выпадает в интервале температур от -2 до 32°.

Диагностические признаки. Легко растворима в воде. При действии НСl бурно выделяет углекислый газ. На воздухе быстро теряет воду и белеет. При слабом нагревании так же, как и многие другие богатые водой кристаллогидраты, плавится, вернее растворяется в собственной кристаллизационной воде, выделяя термонатрит (Na₂CO₃•Н₂O). При сплавлении остатка в ушке платиновой проволочки пламя окрашивается в интенсивный желтый цвет (реакция на натрий).

Происхождение. В значительных массах образуется в некоторых соляных озерах, богатых натрием, при избытке растворенного СO₂. Полагают, что сода может возникать при реакции обменного разложения Na₂SO₄ с приносимым бикарбонатом кальция (Са[НСO₃]₂). Образование ее может протекать и биохимическим путем при восстановлении сульфатов микроорганизмами и последующем воздействии углекислоты с выделением H₂S по реакциям:

Na₂SO₄ → Na₂S + O₄; Na₂S + Н₂O + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂S.

В виде снежно-белых выцветов и налетов она возникает на поверхности рыхлых горных пород и почв в странах с сухим жарким климатом.

Практическое значение. Сода употребляется в самых различных отраслях промышленности: мыловаренной, стекольной, красильной, а также химической и металлургической. В странах, бедных содовыми озерами, сода получается искусственно, главным образом из мирабилита и галита.

Месторождения. Все известные крупные содовые озера у нас распространены в Азиатской части СССР. Таковы озера Кулундинской степи к югу от ст. Кулунда (Северный Казахстан): Петуховские и Михайловские озера. Садка соды в них начинается осенью, при понижении температуры (зимой она добывается со дна озер). В Доронинском содовом озере (Восточная Сибирь) она добывалась в зимнее время. С этой целью на поверхность льда выкачивался рассол слоем до 6 см. В процессе замерзания рассола сода осаждалась на поверхности нижнего ледяного покрова. После улетучивания поверхностного льда (при сильных ветрах), она собиралась в кучи и отправлялась на завод для переработки.

За границей крупные содовые озера распространены в Триполи, Египте, Персии, Тибете, Юго-Восточной Калифорнии и др.