Soda Na2CO3 là gì? Ứng dụng của Na2CO3 trong xử lý nước cứng

Na2CO3 là gì? Đây là một hợp chất hóa học quen thuộc được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực xử lý nước cứng, xử lý nước hồ bơi, công nghiệp sản xuất thủy tinh,… Trong bài viết này, hãy cùng LifeVista tìm hiểu về bột soda Na2CO3, công thức hóa học, tính chất vật lý, hóa học, cách sản xuất và ứng dụng của hóa chất này bạn nhé!

1. Na2CO3 là gì?

Na2CO3 có tên hóa học là Natri Cacbonat hay Sodium Carbonate, tên gọi thông dụng là soda, bột soda, soda ash light hoặc soda ash. Đây là một loại muối của cacbonat của natri, có nhiều trong tự nhiên và được tìm thấy trong nước khoáng, nước biển. Na2CO3 tồn tại ở dạng bột màu trắng hoặc tinh thể rắn, dễ dàng hòa tan trong nước.

Bột Soda được ưng dụng làm hóa chất hồ bơi và là nguyên liệu trong công nghiệp sản xuất thủy tinh, hóa chất tẩy rửa,…  

2. Tính chất của Na2CO3

2.1 Tính chất vật lý

Sau khi tìm hiểu Na2CO3 là gì, LifeVista chia sẻ đến bạn một số tính chất vật lý nổi bật của Soda Na2CO3:

• Công thức hóa học: Na2CO3
• Khối lượng phân tử: 105.9884 g/mol
• Khối lượng riêng: 2.54 g/cm3
• Nhiệt độ nóng chảy: 851°C
• Nhiệt độ sôi: 1600°C
• Độ hòa tan trong nước: Na2CO3 dễ dàng tan trong nước tạo thành dung dịch kiềm, khi tan tỏa ra nhiều nhiệt. 
• Trạng thái tồn tại: Na2CO3 tồn tại trạng thái khan là chất bột màu trắng, không mùi, hút ẩm

2.2 Tính chất hóa học

Bột soda Na2CO3 mang nhiều tính chất hóa học đặc trưng giúp nó trở thành chất phụ gia quan trọng trong nhiều quá trình hóa học:

• Na2CO3 là một bazơ yếu, khi tan trong nước tạo ra dung dịch kiềm nhẹ. Dung dịch Na2CO3 có khả năng làm đổi màu quỳ tím sang xanh, không làm đổi màu dung dịch phenolphtalein:  

Na2CO3 → 2Na+ + CO32−

CO32− + H2O ⇆ HCO3− + OH−

• Na2CO3 tác dụng với các axit mạnh như HCl, H2SO4 tạo ra khí CO2 và muối tan trong nước:

Na2CO3 + 2 HCl → 2 NaCl + CO2↑ + H2O

• Bột soda Na2CO3 tác dụng với bazơ tạo thành muối mới và bazơ mới:

Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaCO3↓

• Na2CO3 tác dụng với muối tạo thành hai muối mới: 

Na2CO3 + CaCl2 → 2NaCl + CaCO3

Khi gặp các ion canxi (Ca²⁺) hoặc magie (Mg²⁺) trong nước, Na2CO3 tạo ra kết tủa canxi cacbonat (CaCO3) và magie cacbonat (MgCO3), đây là cơ chế chính giúp Na2CO3 loại bỏ độ cứng của nước.

>> Xem thêm: Hóa chất NaOH là gì? Có độc không và ứng dụng như thế nào?

3. Phương pháp sản xuất Na2CO3

Một số phương pháp sản xuất muối Na2CO3 phổ biến hiện nay là: 

3.1 Phương pháp truyền thống 

Sản xuất Na2CO3 (natri cacbonat) theo phương pháp truyền thống là sử dụng nguồn soda tự nhiên. Na2CO3 là muối có nhiều trong các mỏ khoáng sản hoặc hồ muối. Trong đó, quặng trona là nguồn cung cấp soda, có chủ yếu ở Wyoming (Mỹ), hồ muối chứa nhiều Na2CO3 là hồ Searles (Mỹ) hoặc hồ Magadi (Kenya). Ngoài ra, người ta còn khai thác muối natri cacbonat từ tro của rong biển hoặc thực vật mọc ở vùng đất mặn.

Phương pháp này chỉ phù hợp với một số nơi có nguồn trona dồi dào hoặc hồ muối tự nhiên phong phú, không đáp ứng được như cầu cho sản xuất bột soda công nghiệp.

3.2 Phương pháp Leblanc (Phương pháp sunfat)

Sản xuất Soda Ash Light bằng phương pháp Leblanc sẽ có hai giai đoạn chính:

Đầu tiên, sản xuất Na2SO4 từ NaCl và H2SO4: 2NaCl + H2​SO4 ​=> Na2​SO4​ + 2HCl (khí)

Sau đó nung hỗn hợp Na2SO4 với than và đá vôi (CaCO3) ở nhiệt độ 1000 độ C: 

Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2

Na2S + CaCO3 → Na2CO3 + CaS

Tuy nhiên phương pháp này không còn được sử dụng để sản xuất bột soda, do các sản phẩm sinh ra trong quá trình phản ứng như HCl và CaS khó xử lý, gây ô nhiễm môi trường. Axit H2SO3 là một hóa chất đắt đỏ, không phù hợp để sản xuất quy mô lớn.

3.3 Phương pháp amoniac (Phương pháp Solvay)

Phương pháp Solvay là phương pháp hiện đại và được sử dụng phổ biến nhất để sản xuất Na2CO3. Solvay đã thay thế phương pháp Sunfat do hiệu quả kinh tế cao và ít gây ô nhiễm hơn.

Phương pháp Solvay sử dụng nguyên liệu chính là NaCl, thông qua amoniac và khí CO2 tạo ra NaHCO3. Người ta tiến hành nung NaHCO3 ra Na2CO3.

Phương trình phản ứng như sau:

NaCl + NH3 + CO2 + H2O ⇆ NaHCO3 + NH4Cl

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

>> Xem thêm: Soda Ash Light – NA2CO3 Solvay Bulgaria | Bao 25Kg

4. Ứng dụng của Na2CO3 (bột soda) trong xử lý nước hồ bơi

Soda Ash Na2CO3 được sử dụng để làm mềm nước cứng. Khi bể bơi sử dụng nguồn nước không đảm bảo (nước ngầm hoặc nước giếng hàm lượng ion Ca2+ và Mg2+ cao hơn nước máy) hoặc dùng các loại hóa chất kém chất lượng, sẽ làm tăng độ cứng của nước. 

Ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước cứng sẽ tác dụng với hóa chất, tạo thành các loại cặn khó tan lơ lửng trong nước, khiến nước hồ bơi bị đục và bám dính vào cơ thể người đi bơi rất khó chịu. 

Khi cho vào bể bơi có nước cứng, bột soda sẽ phản ứng với canxi và magie, tạo thành kết tủa và dễ dàng loại bỏ qua hệ thống lọc hồ bơi. Việc này giúp loại bỏ canxi và magie ra khỏi nước, ngăn ngừa hiện tượng cặn bám và giúp duy trì độ trong của nước.

Bên cạnh khả năng làm mềm nước, Na2CO3 còn là hóa chất nâng pH hồ bơi. Cho bột soda Na2CO3 giúp duy trì mức độ pH từ 7.2 đến 7.6 – đây là khoảng pH lý tưởng để bảo vệ làn da, mắt của người bơi, đồng thời ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại. 

Hướng dẫn sử dụng Soda Na2CO3 cho bể bơi: 

• Bước 1: Dùng bộ test nước 2in1 kiểm tra độ pH, nếu pH < 7.2 thì cho muối Na2CO3 
• Bước 2: Hòa tan soda khoảng 1 – 3kg/lần/100m3 nước, rải đều xung quanh hồ bơi 
• Bước 3: Bật bơm lọc chạy trong 30 phút để hóa chất soda Na2CO3 phân tán đều trong hồ
• Bước 4: Sau 5-6h đo lại pH, nếu đã đạt chuẩn có thể sử dụng hồ bơi. Nếu chưa, tiếp tục cho Soda Ash 

>> Xem thêm: Công thức tính pH nước hồ bơi đơn giản và chuẩn nhất

5. Một số ứng dụng khác của Na2CO3 

Ngoài ứng dụng trong xử lý nước hồ bơi, Na2CO3 còn được ứng dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau:

• Sản xuất thủy tinh: Soda Ash Na2CO3 là nguyên liệu quan trọng trong sản xuất thủy tinh, giúp giảm điểm nóng chảy của silica (SiO2), từ đó tiết kiệm năng lượng cho quá trình nung chảy thủy tinh.
• Công nghiệp gốm sứ: Bột soda được thêm vào hỗn hợp gốm để tạo ra sản phẩm cuối có độ bền cao và đẹp mắt.
• Chất tẩy rửa và làm mềm nước: Na2CO3 là thành phần quan trọng trong sản xuất chất tẩy rửa. Trong gia đình, soda ash light giúp làm mềm nước, tăng hiệu quả giặt giũ.
• Ngành dược phẩm: Soda Na2CO3 còn được dùng để sản xuất các loại thuốc chống axit và điều chỉnh pH trong các sản phẩm thuốc.

Khi sử dụng Na2CO3 (Natri Cacbonat) chú ý bảo quản nơi khô ráo thoáng mát, không để cạnh axit hoặc bất kỳ hóa chất khác. Nên trang bị đồ bảo hộ lao động cần thiết khi tiếp xúc với hóa chất soda Na2CO3. 

>> Xem thêm: Tìm hiểu 5 cách bảo quản hóa chất xử lý nước hồ bơi đơn giản

6. LifeVista – Địa chỉ mua bột soda Na2CO3 giá tốt nhất

LifeVista là đơn vị chuyên phân phối các loại hóa chất hồ bơi và hóa chất nông lâm thủy sản. Công ty cung cấp hóa chất soda ash light Na2CO3 chất lượng cao, phù hợp cho các nhu cầu từ xử lý nước hồ bơi đến sử dụng trong công nghiệp và dân dụng. Các loại bột soda của LifeVista đều đáp ứng tiêu chuẩn an toàn, chất lượng và giá cả cạnh tranh. 

LifeVista đã chia sẻ đến bạn Na2CO3 là gì, tính chất hóa lý và ứng dụng của hóa chất soda Na2CO3 trong xử lý nước cứng hồ bơi cũng như các ngành công nghiệp khác. Hy vọng với những thông tin trên đây sẽ giúp bạn hiểu hơn về công dụng và cách dùng muối Natri Cacbonat Na2CO3.